химический каталог




Структурная неорганическая химия. Том 1

Автор А.Уэллс

Такова структура S2Ni3 (Ni3S2), которая основана на очень слабо искаженной ОЦК-упаковке атомов серы с атомами никеля в пустотах (рис. 4.2,e) (Acta cryst., 1980, В36, 1179). В этой структуре атом Ni окружен четырьмя атомами S па расстоянии 2,27 А и еще двумя атомами Ni на расстоянии 2,51 А (средняя величина; ср. е расстоянием Ni—Ni в металле 2,49 А).

4.1.3. Тетрагональная плотная упаковка. Недавно появилось со-рбщение (Materials Res. Bull., 1981, 16, 339), что существует трехмерная шаровая упаковка, в которой шары симметрически эквивалентны, каждый имеет 11 равноотстоящих соседей, причем плотность этой упаковки лишь на 3% меньше, чем у плотнейшей (табл. 4.1). Координационный полиэдр, приближающийся к трехшапочной тетрагональной призме, образован двумя группами из пяти и шести шаров. Шары каждой группы занимают часть вершин (двух различных) кубооктаэдров. Это соответствует упаковке анионов в структурном типе рутила (разд. 6.3) с с:а = 2—f2 и х = 1/2(2—У2). Эта упаковка очень близка к гексагональной плотнейшей (разд. 4.3). Ниже (разд. 4.2) будет показано, что, хотя число тетраэдрических пустот в гексагональной плотнейшей упаковке шаров равна 2N, заполнение более чем N пустот приводит к образованию общих граней у тетразд-рически координированных групп. В тетрагональной плотной упаковке можно заполнить 5Л//4 тетраэдрических пустот без образования общих граней между ними. Этим способом упакованы, например, анионы в Li4Ge04.

4.1.4. Плотнейшие упаковки равновеликих шаров. Модели плотнейших шаровых упаковок обычно получают из плотнейших слоев, в которых каждый шар соприкасается с шестью другими.

Рассмотрим вкратце различные способы наложения таких слоев. Плотнейшая упаковка получается в том случае, если каждый шар касается трех других в каждом из соседних слоев и

4.1. Периодические упаковки одинаковых шаров 179'

имеет таким образом, контакты с 12 шарами. Однако не совсем верно было бы полагать, что плотнейшая трехмерная упаковка обязательно должна быть образована из плоских слоев, в которых каждый шар окружен компланарно шестью соседними. Попробуем подойти к этому вопросу несколько иначе.

Очевидно, что три шара наиболее плотно упаковываются при треугольном их расположении, а четвертый шар дает наибольшее число контактов (три), если он достраивает треугольник до тетраэдра. Естественно было бы попытаться получить плот-пейшую упаковку, продолжая помещать шары над центрами треугольников, образованных тремя другими. При таком размещении линии, соединяющие центры шаров, выявили бы систему правильных тетраэдров. Однако упаковкой правильных тетраэдров заполнить пространство невозможно, поскольку для диэдри-ческого угла правильного тетраэдра (70°32') величина 360° не является кратной.

И косаэдрические плотнейшие упаковки. Предположим теперь, что мы упаковываем шары одинакового размера вокруг одного центрального шара. Максимально исходного шара могут касаться 12 таких же шаров. В действительности вокруг центрального шара имеется несколько больше места, чем требуется для 12 шаров такого же размера, но его недостаточно для размещения тринадцатого шара.

Поэтому существует бесконечное число способов расположения двенадцати шаров, и наиболее симметричное из них — размещение шаров в вершинах правильного икосаэдра — единственного правильного многогранника с 12 вершинами. Длина ребра правильного икосаэдра примерно на 5% больше расстояния от центра до вершины, так что каждый из 12 шаров внешней оболочки соприкасается только с центральным шаром. (И наоборот, для того чтобы каждый из 12 шаров в икосаэдре касался центрального шара и в то же время находился в контакте с пятью соседними шарами, центральный шар должен иметь радиус 0,902, если радиус внешних шаров принять за единицу.) Икосаэдрическое расположение ближайших соседей вокруг центрального не приводит к периодической трехмерной упаковке шаров, но представляется достаточно интересным для того, чтобы о нем упомянуть. Со структурной точки зрения интересны и некоторые другие упаковки шаров, которые хотя и не дают периодичности в трех измерениях, но так же, как икосаэдриче-ская, приводят к заполнению всего пространства. Описан целый ряд таких некристаллографических упаковок шаров, в том числе бесконечная упаковка с плотностью 0,7236, близкой к значению для плотнейшей упаковки и имеющей единственную ось симметрии пятого порядка (рис. 4.3) [Nature, 1965, 208, 674; J- Cryst. Growth., 1970, 6, 323]. Известна также сходная с ней

12'

упаковка с еще более высокой плотностью (0,7341) [Nature, 1970, 225, 1040].

Представляется интересным отметить связь между икосаэдром и кубооктаэдром (рис. 4.4,а). Если считать 24 ребра кубо-октаэдра жесткими стержнями, соединенными с образованием 12 вершин, то при вращении треугольных граней вокруг нормалей к ним кубооктаэдр превратится в икосаэдр. При этом каждый из стержней перемещается к центру полиэдра; в результате

4.1. Периодические упаковки одинаковых шаров 181

расстояние от центра до каждой из вершин сокращается примерн

страница 61
< 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
земля без подряда новорижское шоссе
таблички на кронштейне
стеллаж для бытовой техники
запретная зона. проход запрещен купить табличку

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
(19.09.2017)