Кристаллохимия силикатов и оксидов

Кристаллохимия
силикатов и оксидов
Лекция 1
Седельникова М.Б.
Типы химических связей в
кристаллах
 Ионная
 Ковалентная
 Металлическая
 Межмолекулярная
Ваальсовская)
 Промежуточные
(Ван-дер-
типы связей
Потенциал ионизации, эВ
 Энергия,
необходимая для отрыва
от атома одного электрона
K→K+ + e
Таблица. 1. Зависимость потенциалов
ионизации от радиуса
атома в группе щелочных металлов
Элемент
Потенциал Радиус атома,
А
ионизации ,
эВ
Li
5,4
1,225
Na
5,1
1,572
K
4,3
2,025
Rb
4,2
2,16
Cs
3,9
2,35
Сродство к электрону
–Энергия, освобождающаяся при
присоединении электрона к атому
Cl + e → Cl-
Таблица. 2. Величины сродства к электрону в
группе галогенидов
Элемент
Радиус атома,
А
F
Сродство к
электрону,
эВ
4,27
Cl
4,01
0,994
Br
3,78
1,142
I
3,43
1,334
0,72
Электроотрицательность
 Способность
атомов к
присоединению электронов
F – 4.0
Cl – 3.0
Br – 2.8
I – 2.4
Ионная связь
 Обусловлена
электростатическим
взаимодействием разноимённо
заряженных ионов
Na2O: Δ = 3.5-0.9=2.6
NaCl: Δ = 3.0-0.9=2.1
NaCl
Физические свойства ионных
кристаллов
Соединение
Твёрдость (по Температура
шкале Мооса) плавления, оС
CaO
4.5
2585
MgO
6.5
2800
SrO
3.5
2430
BaO
3.3
1923
NaF
3.2
988
NaCl
2
804
Ковалентная связь
 Результат
обобществления
электронов реагирующих атомов
 Донорно-акцепторная
связь
А: + В=А:В
Направленность ковалентных связей
Физические свойства кристаллов с
ковалентным типом связи
Соединение
Твёрдость (по Температура
шкале Мооса) плавления, оС
Алмаз
10
>3000
Сфалерит
3.5-4
Окисляется при
Т=620-900оС
Переход от ионной связи к
ковалентной
Δ = 1.9, примерно 50% - ионная
ковалентная неполярная →
ковалентная полярная →
почти ионная (сильно
поляризованная)
Водородная связь
Энергия водородной связи в 10 раз больше
Ван-дер-Ваальсовской и в 10 раз слабее
ковалентной: 5-10 ккал/моль
O1 – H … O2
Типы химических связей в
силикатах
Структуры
силикатов
Цепочечные,
Островные
ленточные
Слоистые
Каркасные
Островные силикаты
Цепочечные, ленточные
Слоистые силикаты
Каркасные силикаты