9.2: Структурні карти

Last updated
Save as PDF

Page ID: 20039

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Структурні карти, які будують структури проти таких властивостей електронегативності, є більш узгодженими, ніж правила радіусного співвідношення, при правильному прогнозуванні координаційних чисел та кристалічних структур. Один з ранніх прикладів такого підходу був опублікований Mooser and Pearson в 1959 році. ^[3]

Діаграма Музера-Пірсона відображає кристалічні структури відповідно до середніх основних квантових чисел атомів та різниці їх електронегативності. Основними ідеями, що стоять за таким сюжетом, є:

Чим більше різниця електронегативності, тим більше іонним є з'єднання. Більш висока іонність призводить до більш високих координаційних чисел, оскільки аніони люблять оточувати катіони (і навпаки).
Більш високі основні квантові числа призводять до меншої гібридизації s-p, меншого спрямованого зв'язку і, отже, більшого координаційного числа. Ми бачили цю тенденцію раніше зі структурами елементів у IV групі: за спаданням групи координаційне число поступово збільшується з 3-4 (вуглець) до 12 (Pb).

Графік середнього основного квантового числа проти різниці електронегативності.

Лінії на діаграмі Музера-Пірсона розділяють сполуки MX з структурами CScL, NaCl та тетраедричними (Вюрцит і Цинкбленде). Зверніть увагу, що вурцит має вищу іонність, ніж zincblende в сюжеті, що відповідає нашому обговоренню кільцевих структур «човна» та «стільця» в главі 8. Діаморфні сполуки, як правило, потрапляють на межі. В цілому діаграма Музера-Пірсона робить набагато менше помилок при прогнозуванні структур, ніж правило співвідношення радіуса. Існують аналогічні діаграми для структур MX ₂, в яких порядок іонічності становить CaF ₂ (координація 8:4) > рутил (6:3) > кремнезему структури (4:2).