Анионы крупнее катионов. Анионы больших размеров занимают узлы решетки, а катионы малых размеров находятся в пустотах. Отношение радиуса катиона к радиусу аниона называется отношением радиусов.
В физике конденсированных сред и неорганической химии отношение радиуса катиона-аниона (также: радиус правила соотношение) [1] представляет собой отношение ионного радиуса катиона к ионного радиуса аниона в катион-анион соединения . Это просто дается .
Согласно правилам Полинга для кристаллических структур , допустимый размер катиона для данной структуры определяется отношением критических радиусов. [2] Если катион слишком мал, он будет притягивать анионы друг к другу, и они будут сталкиваться, следовательно, соединение будет нестабильным из-за отталкивания анионов; это происходит, когда отношение радиусов падает ниже 0,155.
На пределе стабильности катион касается всех анионов, а анионы только соприкасаются своими краями (отношение радиусов = 0,155). Для отношений радиусов более 0,155 соединение может быть стабильным .
В таблице ниже показано соотношение между коэффициентом радиуса и координационным числом , которое может быть получено путем простого геометрического доказательства. [3]
| Коэффициент радиуса | Координационный номер | Тип пустоты | Пример |
|---|---|---|---|
| <0,155 | 2 | Линейный | |
| 0,155 - 0,225 | 3 | Треугольный плоский | В 2 О 3 |
| 0,225 - 0,414 | 4 | Тетраэдр | ZnS, CuCl |
| 0,414 - 0,732 | 6 | Восьмигранный | NaCl, MgO |
| 0,732–1,000 | 8 | Кубический | CsCl, NH 4 Br |
Правило отношения радиусов было впервые предложено Густавом Ф. Хюттигом в 1920 году. [4] [5] В 1926 году Виктор Гольдшмидт [4] распространил его на ионные решетки. [6] [7] [8]
См. Также [ править ]
Гранецентрированная кубическая
Ссылки [ править ]
- ^ Спасение правила радиуса отношения Анна Мичмерхёйзен, Карин Роуз, Вентирим Аннанкра и Дуглас А. Вандер Гринд, Журнал химического образования 2017 94 (10), 1480-1485 doi : 10.1021 / acs.jchemed.6b00970
- ^ Линус Полинг (1960) Природа химической связи , стр. 544, в Google Книгах
- ^ Тоофан Дж. (1994) Журнал химического образования 71 (2): 147 doi : 10.1021 / ed071p147 (и Erratum 71 (9): 749 doi : 10.1021 / ed071p749 ) Простое выражение между критическим отношением радиуса и координационными числами
- ^ a b Происхождение правил отношения ионного радиуса Уильям Б. Дженсен, Journal of Chemical Education 2010 87 (6), 587-588 doi : 10.1021 / ed100258f
- ^ Hüttig, GF (1920), Notiz цур Geometrie дер Koordinationszahl. Z. Anorg. Allg. Chem., 114: 24–26. DOI : 10.1002 / zaac.19201140103
- ↑ V. Goldschmidt, T. Barth, G. Lunde, W. Zachariasen, Geochemische Verteilungsgesetze der Elemente. VII. Die Gesetze der Krystallochemie, Dybwad: Oslo, 1926, стр. 112-117.
- ^ В. Гольдшмидт, Geochemische Verteilungsgesetze der Elemente. VIII. Untersuchungen über Bau und Eigenschaften von Krystallen, Dybwad: Oslo, 1927, стр. 14-17.
- ^ В. Гольдшмидт, "Кристаллическая структура и химическая конституция", Пер. Faraday Soc. 1929, 25, 253-283. DOI : 10.1039 / TF9292500253
