химический каталог




Структурная неорганическая химия. Том 1

Автор А.Уэллс

омов или групп, которые должны быть связаны с тремя другими, мы должны выделить в таблице системы с. р = 3.

Скажем сначала немного о трех вертикальных графах табл. 3.1, сосредоточив внимание в основном на системах с р = 3 или 4. Координационные числа от 6 до 12 отмечаются преимущественно в шаровых упаковках, а очень высокие координационные числа (13—16 во многих сплавах переходных металлов, 22 и 24 в других интерметаллических соединениях, 24 в СаВб и т. д.) будут рассмотрены особо. Здесь мы приведем примеры полиэдрических, циклических и линейных систем и структур, построенных на основе сеток с 3- и 4-связанными узлами, обращаясь пока к трем наиболее важным сеткам, а именно плоской гексагональной, плоской квадратной и трехмерной алмазной сеткам.

Уже отмеченные общие топологические соотношения хорошо иллюстрируются структурами элементов: хлора, серы, фосфора п кремния (рис. 3.2). Здесь число имеющихся связен равно

86 3. Полиэдры и i

,?..?. Полиэдры 87

о—о

{галогены

Те же принципы определяют структуры оксидов и оксоио-шв этих элементов в их высших степенях окисления со струк-i\piii>iMii единицами в виде тетраэдрических оксогрупп МСу'~:

Молекула оксида

3. Полиэдры и сетки

3.3. Полиэдры

жение, и здесь необходимо уточнить, что означают понятия координационного числа и координационного полиэдра. Это можно сделать, описывая структуру с помощью полиэдрических атомных доменов (областей Дирихле). Области Дирихле представляют собой многогранники, ограниченные плоскостями, которые проведены через середины расстояний от данного атома до каждого из его соседей и перпендикулярны соответствующим отрезкам. Каждому атому соответствует его область Дирихле, а структура в целом может быть представлена как совокупность заполняющих пространство полиэдров одного или нескольких сортов. Координационное число (КЧ) атома, таким образом, определяется как число граней атомного домена, а координационный полиэдр — как многогранник, вершины которого представляют собой зеркальное отображение центра области Дирихле в каждой из ее граней; каждой грани области здесь соответствует вершина координационного полиэдра. Такой подход не очень полезен для простых структур, в которых атомы (ионы) имеют хорошо выраженные совокупности приблизительно одинаково удаленных соседей, но он оказывается наиболее однозначным определением КЧ в кристаллах, в которых атомы имеют менее правильное окружение. Кроме того, это естественный путь описания структур, образованных атомами, сравнимыми по величине, т. е. структур металлов и пн-терметаллических соединений, где часто трудно определить координационное число, пользуясь лишь расстояниями до ближайших соседей. Простым примером является кубическая объ-емноцентрированная структура, в которой каждый атом имеет 8 ближайших соседей на расстоянии d и еще б на несколько большем расстоянии (l,15d) в центрах шести примыкающих элементарных ячеек. Атомный домен в этой структуре — это усеченный октаэдр с 8 шестиугольными и 4 квадратными гранями, соответствующими двум типам соседей; координационный многогранник — ромбододекаэдр с 14 вершинами. Концепция атомных доменов позволяет также определить понятие пустот п таким образом дополняет описание некоторых структур в терминах шаровой упаковки (этот вопрос рассмотрен в разд. 4.5).

Расположения полиэдров, заполняющих пространство, в которых каждая грань является общей для двух полиэдров, представляют интерес и для сопоставления с полиэдрами, имеющими иной физический смысл. Если считать, что атомы находятся н вершинах полиэдров и связаны по их ребрам (непосредственно или через 2-связанные атомы, такие, как кислород), мы получим трехмерный каркас с полиэдрическими полостями или туннелями. В некоторых структурах такого типа полости или туннели достаточно велики, чтобы принять в себя какие-либо ионы или молекулы или же сделать возможным их движение. Этот вопрос кратко обсуждается в конце главы.

3.3.2. Правильные тела. Еще древние греки имели глубокие знания о полиэдрах, но только около двухсот лет назад, после опубликования в 1758 г. труда Эйлера «Элементы учения о телах», началось систематическое изучение их свойств. Из эйлерова соотношения между числом вершин (Wo), ребер (ЛГ|) и граней (Л'э) простого выпуклого многогранника*

^0+^2 = ^1 + 2

можно получить уравнения, относящиеся к частным типам полиэдров. Если в каждой вершине сходятся 3 ребра (полиэдр со связанностью 3) и f„ — число граней с. п ребрами (или вершинами), то

3/3 + 2f4 + f5±0f„-f7-2fs-... = 12 (1)

откуда следует, что, если все грани одного типа, то они должны быть треугольниками, четырехугольниками или пятиугольниками и число таких граней должно быть равно 4, 6 или 12 соответственно. Аналогичные уравнения для полиэдров со связанностью вершин 4 и 5 таковы:

2f3±0f4-2f6-4f „-... = 16 (2)

fs—2/4— 5f6 — 8fe —... = 20 (3)

откуда вытекают частные решения fa = 8 и fa = 20.

В уравнении для полиэдра с 6-связанными вершинами коэффициент при /3 равен нулю, а все другие коэффициент

страница 32
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135

Скачать книгу "Структурная неорганическая химия. Том 1" (5.13Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить хлебницу
распродажа кроссовок джордан
блинная сковорода купить в интернет магазине
участок дом по новой риге

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(28.03.2017)