А. Ф. Новиков строение вещества



Pdf көрінісі
бет53/78
Дата04.11.2023
өлшемі2,4 Mb.
#189767
түріУчебное пособие
1   ...   49   50   51   52   53   54   55   56   ...   78
Байланысты:
1022 3

 
 
Рис.49
 
Реальное соотношение в хлориде натрия 
r
А

r
В
= 0,54 
, что приводит
для плотной упаковки такого типа к пространственной кубической решетке, 
где каждый ион натрия окружен шестью шарами другого радиуса (четыре в 
плоскости, плюс, один ион хлора впереди, другой позади плоскости 
рисунка). Таким образом, октаэдрическая координация атомов совместима с 
простой кубической решеткой. Пространственная решетка такого кристалла 
схематически изображена на рис.42.
 
Иные соотношения радиусов катиона и аниона дают иные структуры. К 
примеру, в случае хлорида цезия 
CsCl
, у которого 
r
А

r
В
= 0,94
, наиболее 
плотная упаковка "шаров" приводит к иной пространственной структуре – 
объемно центрированной кубической решетке (см. рис.43). Здесь 
координационное число K равно уже восьми.
 
Для типичных ионных кристаллов характерны кубические решетки. 
Особенности химического взаимодействия и структуры ионных кристаллов 
обусловливают ряд их отличительных свойств. 
 
Сравнительно высокие значения энергии кристаллической решетки 
твердых тел ионного типа обеспечивают их высокую механическую 
прочность. Температуры плавления здесь значительно превышают 


67 
 
комнатные и достигают 1400 К. Хрупкость таких кристаллов связана с 
фиксированным, строго определенным положением заряженных частиц в 
узлах кристаллической решетки. Ионные кристаллы прозрачны в видимой 
области спектра, так как частоты колебаний связей в решетке здесь ниже 
частот оптических колебаний. 
 
В ионных твердых телах отсутствуют свободные, не связанные с 
атомами электроны, поэтому электронная проводимость у них практически 
отсутствует. Ввиду высокой симметричности решетки анизотропия в данном 
случае выражена не очень ярко. Ионные твердые тела кристаллизуются из 
растворов и расплавов солей в виде плоскогранных кубов, пластин, 
октаэдров, правильных четырехгранных призм. При растворении или 
плавлении кристаллов этого типа они распадаются на ионы.
 
Таким образом, ионная связь в кристаллах рассмотренного типа 
позволяет удовлетворительно объяснить особенности их свойств и 
поведения. Необходимо, однако, отметить, что эта модель является в 
большой степени упрощенной. Значительно лучшее согласование с 
опытными данными достигается в рамках квантово-механических 
представлений химической связи, однако они много сложней, чем 
рассмотренная здесь ионная модель.
 
Твердые тела ионного типа нашли широкое применение в оптике. В 
частности, хлориды и фториды щелочных металлов (
LiF, LiCl, KI
и др.) 
применяются для изготовления призм в инфракрасных приборах. Из 
флюорита (
CaF
2
) изготавливают линзы. Галогениды серебра (
AgBr, AgCl,
AgI
) составляют основу светочувствительных материалов для черно-белой 

серебряной” фотографии. Некоторые ионные кристаллы (например, сульфид 
свинца 
PbS
) показывают полупроводниковые свойства. 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   49   50   51   52   53   54   55   56   ...   78




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет