Структура неорганических ионных соединений. Лекция 12

Бинарные соединения
NaCl
NaCl - (0.21 – 17) мкм
KCl – (0.2 – 20) мкм
ИК излучение (0.75 – 1000) мкм

Бинарные соединения
NiAs
Высокая теплопроводность, электропроводность, металлический блеск
d(Ni-Ni) = 2.51Å
В металлическом никеле
d(Ni-Ni) = 2.49Å

Бинарные соединения
ZnS (сфалерит, цинковая обманка)
GaAs
Полупроводник,
третий по масштабам использования в промышленности после Si и Ge
Ширина запрещённой зоны при 300 K — 1.424 эВ
ZnS:Ag,Cu - люминофор

Бинарные соединения
ZnS (вюртцит)
ZnO
пироэлектрик

Бинарные соединения
SiO2 (кварц)
Пространственная группа P3121
пьезоэлектрик

Бинарные соединения
α-Al2O3 (корунд)
Al2O3:Cr – рубин
Al2O3:Fe,Ti – сапфир
Лазерный материал
КЧAl(O) = 6; КЧO(Al) = 4
Правило координационного баланса: для структуры AnBm
КЧA(B)⋅n = КЧB(A)⋅m
Для Al2O3: 6⋅2 = 4⋅3

Бинарные соединения
TiO2 (рутил)
Изолятор
ε = 130 – одно из самых высоких значений
КЧTi(O) = 6; КЧO(Ti) = ?

Бинарные соединения
ZrO2 (циркон)
Супертвердый материал
8.0-8.6 (Моос)
Один из самых тугоплавких
tпл= 2715°C
Керамики (стоматология)
КЧZr(O) = 7; КЧO(Zr) = 3 или 4

Бинарные соединения
CaF2 (флюорит)
Высокотемпературная модификация ZrO2 стабилизированная CaO
(ZrO2:CaO) – ионный проводник

Тернарные соединения
MgAl2O4 (шпинель)
Ферриты – AFe2O4
Ферримагнетики
КЧMg(O) = 4; КЧAl(O) = 6
КЧО(Mg + Al) = ?

Тернарные соединения
CaTiO3 (перовскит)
ВaTiO3 (сегнетоэлектрик Tc = 120°C)

Тернарные соединения
Y3Fe5O12
Ферримагнетик
КЧAl(O) = 4 (3 Al) или 6 (2 Al)
КЧY(O) = 8
КЧO(Al+Y) = ?
Y3Al5O12 (гранат)

Тернарные соединения
CaWO4 (шеелит)
Основа лазерных материалов
КЧW(O) = 4
КЧCa(O) = 8
КЧO(Ca+W) = ?

Соли со сложными анионами
Концепция катионных матриц (О’Кифф, Хайд, Борисов):
Структура неорганических солей со сложными анионами определяется расположением катионов (катионной матрицей), которые образуют мотив более простого по составу соединения
Na[NO3] → NaCl
Rb[NO3] → CsCl
Ba[CO3] → NiAs
Li2[CO3] → CaF2
Ca3[BO3]2 → α-Al2O3
Al2[SO4]3 → α-Al2O3
Sn[SeO3]2 → TiO2 (рутил)
Zn[SO4] → ZnS (сфалерит)
Противоположно модели плотнейшей упаковки анионов!

Соединения с конденсированными анионами
Структура определяется строением аниона
Силикаты
Островные, цепочечные, слоистые, каркасные

Соединения с конденсированными анионами
Структура определяется строением аниона
Фосфаты

Соединения с конденсированными анионами
Структура определяется строением аниона
Бораты