химический каталог




Структурная неорганическая химия. Том 1

Автор А.Уэллс

ы можно описать как усложнение Дьдоподобных структур; они построены в виде полиэдрических каркасов из соединенных водородными связями молекул воды, окружающих молекулы и ионы «гостей». Последние почти всегда занимают большие полиэдрические полости, из которых их можно извлечь, только если кристалл разрушается путем растворения или испарения. Объемы полостей в этих клатратах таковы: додекаэдр 170 А3, 14-гранник 220 А3, 16-гранник 240 А3; макси172 3. Полиэдры и сетки

4. ШАРОВЫЕ УПАКОВКИ

мальный вандерваальсов диаметр неполярной молекулы, входящей в гидраты такого типа, равен приблизительно 8 А (н-про-пилбромид).

Такие гидраты содержат в своем составе большое число кристаллизационных молекул воды. Отношение числа молекул воды к числу молекул «гостей» равно отношению числа точек (вершин) к числу больших полостей в каркасе и необязательно является целым. Например, в СН03-17Н20 молекулы хлороформа занимают все большие 16-гранные полости, и, поскольку имеется 8 таких мест в ячейке, содержащей 136 молекул Н20, отношение числа молекул Н20 к СНС13 равно 136/8 = 17. С другой стороны, элементарная ячейка (C2H5)2NH-8jH20 содержит

104 молекулы Н20, и имеется 12 больших 18-гранных полостей (^5 =12, /б = 6) в добавление к некоторому числу менее правильных полостей. Отношение числа молекул воды и амина получается, таким образом, 104/12 или 8 у.

В гидратированных солях, таких, как R4NF-mH20 и RsSF-fiH20, положительно заряженные N+ или S+ вместе с ионами F- замещают часть молекул Н20 в каркасе. В таких гидратах объемистые органические группировки R размещаются в соответствующем числе полостей, примыкающих к атомам N или S, с которыми они образуют ковалентные связи, т. е. группировки используют позиции, занятые молекулами «гостей» в более простых гидратах. Эти структуры, а также структуры гидратов, рассмотренные в предыдущем разделе, описаны более подробно в гл. 15.

4.1. Периодические упаковки одинаковых шаров

Любое расположение шаров, при котором каждый шар касается по крайней мере трех других, может быть описано как шаровая упаковка. Например, шары одинакового размера можно расположить в виде сетки, в каждом узле которой осуществляются три или четыре контакта (далее по тексту: «трех-» или соответственно «четырехсвязанные точки»). Плотность таких упаковок, определяемая как доля всего пространства, занимаемая шарами, оказывается довольно низкой. Если поместить шары по точкам алмазной сетки и считать, что они соприкасаются друг с другом, то плотность составит лишь 0,3401. Кроме того, структуры с небольшим числом соседей (с низкими КЧ) могут быть устойчивы лишь при наличии направленных связей между атомами. Поэтому структуры этого типа описаны как сетчатые (гл. 3). В этой главе рассматриваются только такие упаковки, в которых каждый шар имеет контакты с шестью или более соседями (табл. 4.1).

4.1.1. Простая примитивная кубическая упаковка*. При шестерной координации наиболее симметричная трехмерная упаковка получается при размещении шаров по точкам примитивной кубической решетки; при этом шарами занято лишь немного более половины пространства. Каждый шар касается шести других, расположенных в вершинах октаэдра, причем направления взаимных контактов соответствуют ребрам исходного куба (рис. АЛ,а). В направлении диагоналей граней или пространственных диагоналей контакты между шарами отсутствуют.

Из-за низких значений КЧ и низкой плотности такой упаковки для большинства металлов она не подходит; такая структура приписывается только а-Ро. Однако ртуть действительно кристаллизуется в весьма сходной структуре, получаемой из примитивной кубической упаковки при растяжении ее вдоль одной из объемных диагоналей, так что из куба получается ромбоэдр с углом между осями 70,5° вместо 90°. При этом атомы сохраняют шестерную координацию.

Структуры кристаллического As (Sb и Bi) и черного фосфора Демонстрируют два различных способа искажения простой куби174 4. Шаровые упаковки

ческой упаковки; в результате искажения каждый атом имеет три ближайших и три более удаленных соседних атома. В обоих случаях образуются слоистые структуры, и их можно альтернативно описать как определенные типы плоских гексагональных сеток. Поэтому они рассматриваются и иллюстрируются в разделе, посвященном строению плоских гексагональных сеток (разд. 3.2.2).

4.1.2. Объемноцентрарованная кубическая упаковка. К простой гексагональной упаковке (КЧ 8, рис. 4.1,6), не имеющей большого значения для моделирования кристаллических структур,

Таблица 4.1. Плотность периодических упаковок равновеликих шаров

Координационное

ЧИ'?.ЛО Упаковка Плотность

6 Примитивная кубическая 0,5236

СО Примитивная гексагональная 0,6046

8 Объемиоцентрированная кубическая 0,6802

10 Объемноцентрированная тетрагональ- 0,6981

ная

11 Тетрагональная плотная 0,7187

12 Плотнейшие 0,7405

мы еще вернемся позже. Более плотной является кубическая объемноцентрированная упаковка, имеющая то же КЧ (рис. 4.1, в). Шары расположены в центре и в вершинах кубической

страница 59
< 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
котеджные поселки на новой риге
привод сименс sqs35 купит в томске
купить сетку рабицу в днепре
верстак для гаража

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
(23.05.2017)