25. Атомные и ионные радиусы. Явления поляризации в кристаллах.

Для вычисления ионных радиусов атомов всех элементов необходимо сначала определить хотя бы один из них и далее, используя правило аддитивности R_ab =r_a+r_b, рассчитать все остальные, вычитая из значения межатомного расстояния величину известного радиуса. Согласно ионной модели В. Косселя (1927 г.), отрицательные частицы — электроны, отрываясь от одного атома и тем самым превращая его в катион (К), переносятся к другому атому, сообщая ему отрицательный заряд (делая его анионом (А)) и этим увеличивая его размер.

Явление поляризации в кристаллах.

Классическим кристаллом, служащим для изучения эффекта является кристалл исландского шпата (). Этот кристалл имеет форму параллелепипеда с углами 78˚ и 102˚ (рис. 11.1). При прохождении света через кристалл луч  раздваивается. Это явление носит               

 

 

 

 

 

 название  двойное лучепреломление. Лучи поляризованы в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях. Один из лучей (обыкновенный) имеет для всех направлений одно и то же значение показателя преломления, для другого луча (необыкновенного) показатель преломления зависит от направления луча. Для исландского шпата . Даже если луч света падает на поверхность кристалла нормально, один из лучей отклоняется (рис.11.2), и если кристалл вращать вокруг направления падающего луча, этот необыкновенный луч вращается тоже. В кристалле исландского шпата есть одно направление, при распространении света вдоль которого оба луча имеют один и тот же показатель преломления (рис.11.3). Это направление – оптическая ось кристалла. Кристалл исландского шпата – одноосный. Существуют кристаллы (двухосные) в которых есть два направления, вдоль которых не происходит двойного лучепреломления. Однако тогда оба луча необыкновенные.

         Всякая плоскость, проходящая через оптическую ось, называется главным сечением кристалла (обычно рассматривают главное сечение, содержащее рассматриваемый луч).         

         При двойном лучепреломлении оба луча полностью поляризованы. Терминология (исторически сложилось):плоскостью поляризации называют плоскость, в которой лежит вектор Н. Плоскостью колебаний  – плоскость, в которой лежит вектор Е.  Если на кристалл падал естественный свет, то интенсивности обоих лучей одинаковы если нет поглощения. Существуют кристаллы, в которых один луч поглощается сильнее другого, например, турмалин. Это явление наз. дихроизм. В турмалине обыкновенный луч практически полностью поглощается уже на глубине 1 мм.

26) Координационные числа и координационные многогранники.

Координационным числом данного атома называется число ближайших однотипных соседних атомов (для иона – число ближайших окружающих ионов противоположенного знака). Расположение атомов и число соседей зависят с одной стороны, от отношения их размеров и, с другой от направления и числа связей. В соединениях с ненапрваленой связью на перовм месте стоят соотношения размеров ( катионов и анионов; в металлической связи размеры равны). Число анионов, с которыми может быть одновременно установлен контакт, зависит от относительных радиусов катионов и анионов ( отношения их радиусов)

Если ближайшие атомы или ионы соединить линиями, то получится координационный многогранник (полиэдр КП)

Координационные многогранники-полиэдры соединяются между собой различными способами: через промежуточные ионы металлов,путем обобществления вершин или ребер. Соединение полиэдров по ребру или грани энергетически невыгодно ( сближение центральных катионов по ребру и возрастание отталкивания их) поэтому редко встречаются. Координационные многогранники вокруг маленьких катионов с более высоким зарядом соединяются только вершинами, с небольшим зарядом- могут ребрами и иногда даже гранями.