224

A    r ). (Uimm 2U&

KW rmhni v>. o ty un rws w:

224    7 CIAŁO STAŁE

przybliżeniu jony w sieci przestrzennej można traktować jak sztywne kule o określonych rozmiarach, obdarzone dodatnim lub ujemnym ładunkiem elektrycznym. Jony oddziałują na siebie siłami elektrostatycznymi i dążą do tak iego ułożenia w przestrzeni, by energia całego układu była jak najmniejsza. Z tego względu każdy jon dąży do otoczenia się jak największą liczbą jonów przeciwnego znaku, a więc do przyjęcia możliwie największej liczby koordynacyjnej. Największa liczba koordynacyjna, jaka może być osiągnięta w sieci przestrzennej, wynosi 12. Osiąga się ją jednak tylko w sieciach złożonych z atomów o jednakowych rozmiarach (sieć regularna płasko centrowana, sieć heksagonalna o najgęstszym ułożeniu atomów). W sieci jonowej jednak kation ma najczęściej mniejsze rozmiary od anionu, a im mniejszy jest stosunek promienia kationu. r_A, do promienia anionu. r₈. tym mntej anionów może się pomieścić wokół kationu. Niezbyt skomplikowane rozważania geometryczne prowadzą do wniosku, że w przypadku r_A/r_B > 0.732 wx>kół mniejszego jonu może się zmieścić 8 jonów większych, czyli liczba koordynacyjna kationu wynosi 8. Podobnie można wykazać, ze liczba koordynacyjna

dla	0.414 <rjrh <0.732	wynosi 6
dla	0.225 < rA/rB <0.414	wynosi 4
dla	0.155 <rA/zB <0.225	wynosi 3

W przypadku chlorku cezu stosunek promienia jonu mniejszego do promienia jonu większego r_Cs-/r₀ = 167 pm/181 pm = 0.92. w przypadku fluorku wapnia zaś ^rc.iⁱ*/^,T ^— •00 pnt/133 pm — 0,75. W związku z tym obydwie substancje tworzą sieci przestrzenne o liczbie koordynacyjnej kationu 8. W tlenku magnezu tworzącym sieć typu NaCI o liczbie koordynacyjnej kationu i anionu 6 stosunek r_Mgt./r«>i- = 72 pm/MO pm = 0,51. co jest zgodne z podanym kryterium.

7.10. SIECI PRZESTRZENNE SOL! KWASÓW TLENOWYCH I ZWIĄZKÓW KOMPLEKSOWYCH

Struktura krystaliczna soli kwasów tlenowych odznacza się tym, że aniony złożone z centralnego atomu otoczonego atomami tlenu zachowują swą indywidualność również w sieci przestrzennej, stanowiąc samodzielne jej elementy, niezależne od natury kationów. O typie sieci przestrzennej decyduje również i w tym przypadku stosunek wielkości kationu i anionu, ich przestrzenny rozkład jest jednak bardziej skomplikowany, gdyż aniony mają kształt znacznie różniący się od kulistego. Jony NO_, i CO; są płaskie, atomy tlenu zajmują wierzchołki trójkąta równobocznego, w którego środku mieści się atom N lub C Jony ClOj, BiO, i SOj mają kształt piramidy z podstawą utworzoną przez 3 atomy tlenu i wierzchołkiem zajętym przez atom (luorowca lub siarki Wreszcie jony typu XO" , a więc np PO.' . SiO} , SOj , MnOj . wykazują tetiaedryczne rozmieszczenie atomów tlenu wokół atomu centralnego.

Odrębność w sieci przestrzennej podobną do jonów kwasów tlenowych wykazuje także wiele jonów kompleksowych, np. INilNHi)*!²’ lub |SiF*]^: Jako przykład tego