Іонні й атомні розміри

Іонні й атомні розміри

Коли два однакові іони виявляються розташованими дуже близько друг до друга сила, що діє між ними відштовхування швидко зростає, так що існує деяка Мінімальна відстань, на яку їх центри можуть зближатися
Таким чином, легко уявити собі просту картипу іонної структури як упакування дотичних нестисливих сфер. «Радіус» кожного даного іона залежить від розглянутого хімічного елемента й від величини його електростатичного заряду; цей радіус малий для позитивно заряджених іонів (катіонів), таких, як Si
, Al
, Fe
, і великий для негативно заряджених іонів (аніонів), таких, як F
і ПРО
. Розташування іонів у структурі можна легко уявити собі по зображеннях упакувань, на яких радіуси іонів показані в правильному співвідношенні. На такому малюнку для флюориту (мал. 39) кубічна група з восьми великих іонів F
оточує центральний іон Са
, і це розташування прослідковується у всій структурі кристала. Катіон меншого розміру може бути оточено шістьома аніонами, що утворюють вершини октаєдра, а ще менший катіон — тільки чотирма аніонами у вигляді тетраедра. Останнє найбільше характерно для структури силікатів, у яких маленький іон Si
міститься усередині тетраєдрической групи іонів ПРО
. Можливість ізоморфного заміщення в таких структурах, визначається головним чином радіусом іона, що заміщає елемента. У багатьох силікатах іони А1
заміщають деякі з іонів Si
усередині кисневих тетраедрів, причому зміна електростатичного заряду компенсується переміщеннями в.
інших частинах структури; наприклад, у плагіоклазах іони Са
часто; заміщають деякі з іонів Na
. Вистава про заміщення іонів, подібних по розміру, допомагає зрозуміти, чому багато мінералів «заражені» невеликими домішками далеких елементів
Зображення структури у вигляді впакування сфер може бути корисним, навіть якщо в структурі діють неіонні зв`язки: половину відстані між центрами однакових атомів у багатьох
симетричних структурах з гомеополярною або металевим зв`язком можна вважати радіусом відповідних атомів. На мал. 40 показаний характер упакування в структурі алмаза, зображеної таким способом
3.