29. Атомные и ионные радиусы. Явление поляризации в кристаллах.

• Эффективный радиус атома или иона – сфера его действия.

• Ионный радиус определяется по линии связи на уровне минимальной электронной плотности.

• Ковалентный радиус (расстояние между атомами в минералах с ковалентной связью) меньше, чем в случае ионной связи и зависит от электронной конфигурации взаимодействующих атомов

Размеры ионных радиусов:

• В вертикальном ряду R элементов с одинаковым зарядом увеличивается.

• Для одного элемента R увеличивается с увеличением отрицательного заряда и уменьшается с увеличением положительного.

• В пределах каждого периода радиус ионов уменьшается

• Радиусы атомов и ионов следуют периодичности эл-ов Менделеева, кроме (La)-ов и (Ac)-ов

• Ионные радиусы тех ионов, которые могут находится в различной координации, возрастают с увеличением к.ч.

Поляризация ионов

• Закономерности поляризации ионов

• (правила Фаянса):

• 1. Поляризуемость анионов тем больше, чем больше радиус и чем меньше его заряд.

• 2. Поляризующее действие катионов тем интенсивнее, чем меньше его радиус и чем больше его заряд.

• 3. Чем ближе электронная оболочка атома к оболочке благородного газа, тем меньше поляризационные эффекты.

29. Координационные числа и координационные многогранники.

• Координационным числом данного атома называется число ближайших однотипных соседних атомов (для иона - число ближайших окружающих ионов противоположного знака).

• Если ближайшие атомы или ионы соединить линиями, то в общем случае получится координационный многогранник (полиэдр).

29. Пределы устойчивости кристаллических фигур(принцип формирования координации)

Р асчет пределов устойчивости структур проводится геометрически-ион соприкасается только с противоположено заряженными ионами – тогда структура устойчива.

29. 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.

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

• АБАБ...- гексагональная . АБСАБС... - кубическая плотнейшая

плотнейшая упаковка –ГПУ упаковка -КПУ.

1 шар(узел) – О + 2Т

29. С труктурные единицы кристаллов, структурные формулы минералов.

• Категории структур:

• координационные, островные, цепочечные, слоистые, каркасные.

• Изодесмические (гомодесмические) структуры: координационные (координационно-равные) – галит, алмаз.

• Анизодесмические (гетеродесмические) структуры. Все категории структур кроме координационных. Выделяются структурные мотивы или комплексы SiO4, CO3, SO4.

Структурные формулы минералов

• Ковеллин CuS = Cu2CuS(S2).

• Арсенопирит Fe(AsS).

• Сидерит FeCO3.

• Родохрозит Mn(CO3).

• Роговые обманки

• Са2(Mg,Fe)4Al[Al Si7O22](ОН)2.