ПОЛИЭДРИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СТРУКТУР (МЕТОД ПОЛИНГА - БЕЛОВА).
В 1929 г. Л. Полинг предложил удобный и наглядный метод изображения и моделирования кристаллических структур, которые подчиняются законам плотнейших шаровых упаковок. Согласно ему, плотнейшая упаковка образуется более крупными по размеру атомами (обычно анионами). Вместе с тем число сортов анионов в кристалле чаще всего меньше, чем катионов, и это обеспечивает анионам возможность создать более однородную укладку. Если соединить между собой центры анионов в такой упаковке прямыми линиями, то все кристаллическое пространство окажется разрезанным без промежутков на тетраэдры и октаэдры, причем первых будет вдвое больше, чем вторых. Всю структуру можно представить как состоящую из бесконечного числа слоев тетраэдров и октаэдров. В сплошном слое из таких многогранников половина тетраэдров смотрит вершиной вверх, а половина - вниз.
Основная идея полиэдрического метода Полинга заключается в том, что в модели из тетраэдров и октаэдров сохраняются лишь те многогранники, внутри которых находятся катионы. Незаселенные катионами полиэдры либо вообще не изображают, либо делают прозрачными. Таким образом, от шара плотнейшей упаковки (аниона) остается лишь его центр (вершина КП катиона), а «тело» шара разрезается на части, из которых складываются октаэдры и тетраэдры.
В знаменитой «Синей книге» («Структура ионных кристаллов и металлических фаз». М., 1947) и более поздних работах Н. В. Белова, его учеников и многочисленных последователей полиэдрический метод применяется не только к тем структурам, в которых анионы образуют истинную плотнейшую упаковку. Поэтому, кроме тетраэдров и октаэдров, в таких моделях в качестве КП катионов появляются самые разнообразные многогранники (кубы, тригональные призмы, различные восьми-, девяти- двенадцатигранники и другие полиэдры, причем с различной степенью искажения соответствующего правильного многогранника. Такой более широкий подход к полиэдрическому методу позволяет дать весьма выразительные модели подчас очень сложных кристаллических структур различных классов соединений, например силикатов, фосфатов, боратов, сульфидов и др.
Отметим, что в настоящее время в ряде случаев используются и анионо-центрированные полиэдры.
таблица наиболее распространенных полиэдров
Ссылки:
- Урусов В.С., Ерёмин Н.Н. Кристаллохимия, Краткий курс, М, МГУ, 2004
Статья
Обсуждение
