27) Пределы устойчивости кристаллических структур (принцип формирования координации).

Структура кристалла считается устойчивой лишь в том случае когда каждый ион соприкасается с ионом противоположного знака, при этом одинаково заряженные ионы удалены друг от друга. Предел устойчивости кристаллических структур определяется соотношением радиусов катиона и аниона в момент их касания. Например, соотношение радиусов катиона и аниона у октаэдра =0,41. Это означает что начиная с 0.41 и выше соединение с КЧ=6 будет устойчиво, при этом 0.41 – нижний предел устойчивости таких структур. Верхним пределом устойчивости с КЧ=6 является обратная величина 1:0.41=2.41

28)Теория плотнейших упаковок.

Теория плотнейших упаковок шаров обоснована академиком Николаем Васильевичем Беловым. Атомы и ионы каждого элемента характеризуются определенным размером – сферой действия, внутрь пределов, которой не могут проникать другие частицы. В теории шаровых упаковок атомы, анионы и катионы представляются в виде несжимаемых шаров соответствующих радиусов и должны быть упакованы в кристалле максимально плотно.

Теория справедлива для ионных, молекулярных и металлических кристаллов, в которых химическая связь ненаправленная и ненасыщенная.

АБАБ гексагональнаяплотнейшаяупоковка - ГПУ -2х слойная

АБСАБС кубическая п у – КПУ – 3х слойная

29)Структурные единицы кристаллов, структурные формулы минералов. Структурные типы, изоструктурность.

В кристаллографии за структурную единицу принимается элементарная ячейка пространственной решетки, которая занимает минимально возможный объем и обладает всеми свойствами трехмерной кристаллической решетки. Элементарная ячейка кристаллической решетки считается определенной, когда известна природа и положение частиц, образующих кристалл, длина ребер a, b, с и величина углов α, β и γ между гранями ячейки (рис. 1). 

Поскольку химический состав и структура связаны между собой, для выражения этой взаимосвязи используется структурная формула.Хотя структурная формула не дает детальной информации о подлинном пространственном расположении атомов, тем не менее она показывает количество различных катионных и анионных узлов в кристаллической решетке (если имеется только один анион, например кислород, то число узлов часто не указывается). Так, структурная формула минералов группы оливина дается в виде M₂SiO₄, где M представляет собой двухвалентный катион Fe²+ или Mg. Структурная формула гранатов выглядит как A₃B₂Si₃O₁₂, где А — двухвалентные катионы Ca, Mn²+, Fe²+, Mg, а В — трехвалентные катионы Al, Fe³+, Cr. Если различные атомы занимают позицию в эквивалентных узлах решетки, то в структурной формуле они помещаются совместно в скобках. Например, формула кальцийсодержащего альмандина (группа граната) будет выглядеть как (Fe²+, Ca)₃Al₂Si₃O₁₂, где Fe²+ и Ca занимают одинаковые узлы кристаллической решетки. Наиболее преобладающие в узлах элементы даются первыми, а далее приводятся другие элементы в порядке снижения их количеств.

Структурный тип- структуры, одинаковые с точностью до подобия (строго только для кубических кристаллов).

Изоструктурность-одинаковый структурный тип при разном химическом составе – галит, галенит.Одна пространственная группа симметрии.

*Закон Федорова – Грота: вещества с простым химическим составом обладают более высокой симметрией по сравнению с кристаллами более сложного состава..