В. В. Зуев остовно-электронная кристаллохимия и свойства минералов
Скачать 1.88 Mb.
|
Варианты остовно-электронного строения кристалла NaF (виллиомита) в сопоставлении с расчетной твердостью (справочная твердость 3)
Таблица 2.14 Варианты остовно-электронных моделей флюорита CaF2 в сопоставлении с расчетной твердостью (справочная твердость 4)
Таблица 2.15 Варианты остовно-электронных моделей галита NaCl в сопоставлении с расчетной твердостью (экспериментальная твердость 1,6-2,5)
По данным таблицы 2.15 для кристалла галита NaCl делается выбор в пользу остовно-электронной модели с остовами [Na+][Cl5+] и одноэлектронными связями NaCl. Аналогичным образом – по соответствию расчетной и экспериментальной твердости – доказывается, что в строении других кристаллических хлоридов принимают участие именно остовы [Cl5+]. Так, если принять для гидрофилита CaCl2 остовы [Ca2+] и [Cl5+], то расчеты дают W = 41,09 МДж/моль, Wv = 0,82 МДж/см3 и НМ = 2,9 (экспериментальная твердость равна 3). Таким образом, в отличие от фторидов, в кристаллических хлоридах могут иметь место более высоко зарядные остовы хлора (например, с одной неподеленной парой электронов [(Cl7+)2e] = [Cl5+]). Различие в зарядах остовов фтора и хлора в кристаллических соединениях естественным образом объясняется значительным различием электроотрицательностей атомов (F 4, Cl 3), благодаря чему более электроотрицательный остов [F7+] способен удерживать две неподеленные пары электронов, а менее элетроотрицательный остов [Cl7+] одну неподеленную пару электронов. Следует оговориться, что тенденция реализации остовов [Cl5+] в кристаллических хлоридах справедлива, строго говоря, лишь для координационных соединений с высокими КЧ(Cl), поэтому ее не следует абсолютизировать. В частности, в кристалле AlCl3, обладающим слоистой структурой с октаэдрической координацией алюминия и двойной уголковой хлора, реализуются, по всей вероятности, остовы [Cl3+]. Соответствующая остовно-электронная формула с двухэлектронными связями Al-Cl будет [Al3+](2e)6[Cl3+]3, для которой расчеты дают W = 28,66 МДж/моль, Wm = 0,215 МДж/г и максимальную частоту колебания атомов по ниже приведенной формуле (2.20) m = 7 ТГц в согласии со справочными данными (Мамыров, 1991). Что же касается типичных координационных фторидов, хлоридов, бромидов, иодидов (т.е. галоидных кристаллических соединений вообще), то в них неметаллы реализуются, как правило, в виде остовов [F3+], [Cl5+], [Br5+] и [I5+] вне зависимости от структурных типов, о чем свидетельствуют данные таблицы 2.16. Принятие иных зарядов остовов галоидов приводит к резкому расхождению расчетных и экспериментальных величин твердости. Таблица 2.16 Доказательство зарядов остовов [F3+], [Cl5+], [Br5+], [I5+] в кристаллах на примере галоидов натрия (тип NaCl с КЧ=6), меди (тип ZnS с КЧ=4) и цезия (тип CsCl с КЧ=8)
В таблице 2.17 показано, как по соответствию (близости) расчетной и экспериментальной твердости решается вопрос о валентном состоянии азота в некоторых кристаллических нитридах. Таблица 2.17 Варианты остовно-электронных моделей строения ряда кристаллических нитридов с данными расчетной и экспериментальной твердости*
*Экспериментальные данные: НМ(C3N4)=11-14; HM(Si3N4)=8-9; HM(Be3N2)=10,5; HM(TiN)=10; HM(LaN)=5. Близкие к экспериментальным расчетные твердости нитридов выделены в таблице жирным шрифтом. Далее рассмотрим координационные кристаллические оксиды различных валентных типов М2О, МО, M2O3 и МО2. По данным таблицы 2.18 обладающий структурой типа антифлюорита кристалл Na2O построен из остовов [Na+] и [O4+], поскольку его экспериментальная относительная твердость близка к 2,5. Аналогичным образом для кристалла периклаза MgO (экспериментальная твердость которого равна около 6) из трех теоретически возможных принимается остовно-электронная модель с остовами [Mg2+] и [O4+] и одноэлектронными связями MgO20 (табл. 2.19). Гематит Fe2O3, твердость которого около 7, построен из остовов [Fe3+] и [O4+] (табл. 2.20), а для кристалла кварца SiO2 (экспериментальная твердость которого около 7) делается выбор в пользу остовно-электронной модели с остовами [Si4+] и [O4+] и трехэлектронными (полуторного порядка) связями SiO (табл. 2.21). Таблица 2.18 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Рабочая программа учебной дисциплины изотопная геохимия специальность:... «Прикладная геохимия, петрология, минералогия» в течение 6 семестра после прохождения курсов «Химия», «Общая геология», «Кристаллохимия»,... | | Нахождение в природе ... |
| Иллюстрированный самоучитель по Dreamweaver mx Всякая электронная книгамеет введение, где излагается, зачем же она написана и о чем рассказывает. Эта электронная электронная книгане... | | А. И. Войтович Электронная торговля Курс лекций Минск 2012 Сущность понятий «электронный бизнес», «электронная торговля» и «электронная коммерция» 3 |
 | Учебно-методический комплекс Строение вещества и кристаллохимия Рабочая программа дисциплины по специальности 08. 00. 10 – "Финансы, денежное обращение и кредит" | | Электронная коммерция Целью изучения дисциплины «Электронная коммерция» является формирование у студентов теоретических знаний и практических навыков в... |
| Электронная библиотека Российской государственной библиотеки (ргб) Крупнейшая бесплатная электронная библиотека российского Интернета. Здесь вы можете найти литературу по истории, политике, философии,... | | Урок по теме «Логарифмы и их свойства» Цели урока: 1 Ввести определение логарифма, основное логарифмическое тождество, свойства логарифмов, учиться применять свойства логарифмов... |
| Рабочая программа по учебной дисциплине Электронная коммерция Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины «Электронная коммерция» аспирантам очной и заочной форм обучения по специальности... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... ... |
| Реферат Тема «Электронная коммерция в Казахстане» Прежде чем говорить об электронной коммерции в Казахстане нам необходимо дать определение этому понятию в целом. Что же такое «электронная... | | Химические свойства одноатомных спиртов Цель: изучить свойства одноатомных спиртов на основе их строения, рассмотреть влияние функциональной группы на свойства спиртов |
| Откуда берутся снег и лёд? Этот вопрос, Муравьишка-Вопросик (показ картинки) предлагает нам изучить свойства снега и льда. Работать будем по группам. 1 группа... | | «Химические свойства металлов» Прежде чем изучать химические свойства металлов, давайте вспомним закономерности в строении атомов металлов и общие физические свойства... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Сегодня тема нашего урока «Умножение натуральных чисел и его свойства» На этом уроке мы будем преследовать следующие цели: изучим... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Металлы. Общие свойства металлов. Положение металлов в периодической таблице, физические свойства, химические, получение металлов,... |
