1 1 Рассмотрим асимметричное валентное колебание молекулы

воды, относящейся к точечной группе С2v. Смещения атомов в молекуле можно изобразить стрелками, как показано на рис. Если над этой молекулой совершаются операции симметрии и при этом направления всех трех стрелок, изображенных на рис. , остаются неизменными, то результат записывается как +1, а если направления стрелок меняются на противоположные, мы записываем —1. Производя операции симметрии группы C2v в том порядке, как они указаны в таблице характеров, мы получаем неприводимое представление + 1, +1, —1, —1, относящееся к типу В1, и это обозначение применяется в инфракрасной спектроскопии для описания такого колебания. Аналогично можно показать, что симметричное валентное колебание преобразуется по типу A1.

1 6 Строение кристаллических твердых тел или структуру

кристаллов удобно рассматривать, используя представления о кристаллической решетке, для которой характерно периодическое повторение позиций ионов или молекул в пространстве. Путем периодической трансляции точки вдоль линии, в плоскости или в пространстве можно получить одномерную (а), двухмерную (б) или трехмерную (c) решетки. При образовании одномерной решетки точка периодически перемещается (транслируется) в одном направлении и на одно и то же расстояние, что характеризуется вектором трансляции а. Образуется ряд точек (одномерная решетка) с периодом а0. Позиции точек называются узлами решетки. Перемещение точки во втором направлении определяется вектором трансляции в, которому в двухмерной решетке соответствует период в0. Третье направление трансляции характеризуется вектором трансляции с, а в трехмерной решетке ему соответствует период с0. Параллелепипед, образованный тремя векторами: а, в и с, называется элементарной ячейкой. Кристалл можно получить путем трансляции элементарной ячейки в трех направлениях пространства.

Ионные кристаллы характерны для соединений металлов с неметаллами, когда разность ЭО их атомов составляет более чем 1,5-2 единицы. Типичным примером ионного кристалла может быть NaCl(к). В этом соединении разность ЭО атомов достаточно велика (3,0-0,9=2,1) и химическая связь имеет преимущественно ионный характер. Ионная связь не проявляет направленности. Одноатомные ионы Na+ и Cl- обладают электрическим полем сферической симметрии и могут формировать структуру в соответствии с принципом плотнейшей упаковки сфер, в качестве которых выступают анионы Cl-. Октаэдрические пустоты между сферами предназначены для катионов Na+. Катион Na+ крупнее октаэдрической пустоты, но он заполняет ее, чему способствует поляризация ионов и некоторые другие факторы.

В ионных кристаллах проявляется сильное электростатическое взаимодействие между ионами, и такие вещества характеризуются высокими температурами плавления, повышенной прочностью и твердостью. Однако они проявляют хрупкость. Раскалывание кристаллов происходит преимущественно вдоль плоскостей, заполненных ионами. Это можно объяснить сильным отталкиванием одноименных ионов при их сближении во время скольжения ионных плоскостей кристалла относительно друг друга.