160 likes | 525 Views
NaCl. r Na+ = 1.02Å, r Cl- = 1.81Å yarıçap oranı = 0.563 anyonlar ymk, oktahedral boşluklar Na + ile dolmuş KS (Na + ) = 6; KS (Cl - ) = 6 Örnekler: LiX,NaX, KX, RbF,RbCl, MnO,FeO,CoO, NiO,CdO MgO,CaO,SrO,BaO,TiO,VO. Birim hücrede Na + = 4 Cl - = 4.
E N D
NaCl • r Na+ = 1.02Å, r Cl- = 1.81Å • yarıçap oranı = 0.563 • anyonlar ymk, oktahedral boşluklar Na+ ile dolmuş • KS (Na+) = 6; KS (Cl-) = 6 • Örnekler: LiX,NaX, KX, RbF,RbCl, MnO,FeO,CoO, NiO,CdO MgO,CaO,SrO,BaO,TiO,VO Birim hücrede Na+ = 4 Cl- = 4 a = 2r+ + 2r- ymk birim hücre
Polimorfizm Çinkoblend (ZnS) Bir kimyasal bileşiğin birden çok kristal yapısında bulunması • Anyonlar ymk • r Zn2+ = 0.6Å, r S2- = 1.84Å • yarıçap oranı = 0.33 • tetrahedral boşluklar Zn ile dolmuş (% 50) • KS (Zn2+) = 4; KS (S2-) = 4 ZnS, CuCl, GaP, InAs Vürtzit (ZnS) • Anyonlar hsi • tetrahedral boşluklar Zn ile dolmuş (% 50) • KS (Zn2+) = 4; KS (S2-) = 4 ZnS, AlN, SiC, BeO
Florit (CaF2) r Ca2+ = 1.12Å; r F- = 1.31Å yarıçap oranı = 0.85 Ca2+ ymk , Dörtyüzlü boşluklar F ile dolmuş KS: Ca = 8, F = 4 CaF2, BaCl2, UO2, SrF2 * veya F anyonları basit küp oluşturur, komşu olmayan kübik boşluklara Ca girer Antiflorit (K2O) O2- ymk , Dörtyüzlü boşluklar K+ ile dolmuş KS: O = 8, K = 4 Li2O, Na2Se, K2S, Na2S
CsCl r Cs+ = 1.74 Å, r Cl- = 1.81Å Yarıçap oranı = 0.96 Bütün kübik boşluklar Cs ile dolmuş KS: Cs = 8; Cl = 8 basit küp (primitive cubic) CsCl, CsBr, CsI, CaS Rutil (TiO2) Anyonlar , imk( (body centered-cubic) Oktahedral boşluklar Ti ile dolmuş (% 50) KS (Ti) = 6; KS (O) = 3 (68% filled) TiO2, GeO2, SnO2, NiF2
Spinel yapı: MgAl2O4 fcc array of O2- ions, Mg2+ occupies 1/8 of the tetrahedral and Al3+ 1/2 of the octahedral holesnormal spinell: AB2O4 inverse spinell: B[AB]O4 (Fe3O4): Fe3+[Fe2+Fe3+]O4 basis structure for several magnetic materials
Cubic Close Packed Anion Arrangement Summary of Possible Cation Occupancies & Structure Types
Different types of atomic radii(!! atoms can be treated as hard spheres !!) elements or compounds(„alloys“) element or compounds compounds only
İyon Yarıçapları • Grup boyunca artar (Lantanit büzülmesi artışı sınırlar) • Aynı yüklü iyonlarda periyot boyunca azalır. • Koordinasyon sayısı arttıkça, iyon yarıçapı artar. • Katyonun yükü arttıkça yarıçapı azalır (Fe2+> Fe3+) • Genellikle katyon yarıçapları anyonlardan küçüktür. (!!! istisna: Cs+> F-) • yarıçap oranı = r(katyon)/r(anyon) (< 1) • Kristal yapıları öngörmede kullanılır
r+ = r- “Yarıçap Oranı Kuralı” Yapıçap oranı, bir bileşikte koordinasyon sayısını verir. Yarıçap oranı arttıkça, koordinasyon sayısı artar r+/r-Koordinasyon Sayısı 1.000 - 0.732 8 (cube) 0.732 - 0.414 6 (octahedron) 0.414 - 0.225 4 (Tetrahedron) 0.225 - 0.155 3 (Triangle) 0.155 - 0 2 (linear)
Yarıçap oranı İyonik katılarda kararlı yapılar Sıkışık istifenmelerde Yarıçap oranı
Örnek: r(K+) = 1.33 Å r(Br-) = 1.95 Å r+ = = 0.68 r- CN 6 “NaCl” yapısı
A C B Yapıçap Oranı ( KS= 3 için) • KS : 3 olan düzenlenme • A, boşluğun merkezi r+ yarıçapı • B, kürenin merkezi r-yarıçapı • r ABC dik açılı üçgen, CAB açısı 60° olmalı. • Sin(60°) = 0.866 = BC/AB = r-/r++r- • 0.866 (r++r-) = r-0.866 r+ + 0.866 r-= r- • 0.866 r+ = r- - 0.866 r- 0.866 r+ = (1- 0.866) r- = (0.134) r- • r+/r- = 0.134/0.866 = 0.155 • Boşluğu dolduracak en büyük katyonun yarıçapı, • anyonun yarıçapının % 15.5 i olmalıdır.
Yapıçap Oranı ( KS= 6 için) Sıkışık İstiflemede Oktahedral konum
Örnek: NaCl ve ZnS bileşiklerinin yarıçap oranlarına bakarak koordinasyon sayılarını tahmin ediniz. • NaCl r+/r- = 113/167 (KS = 4) = 0.667 r+/r- = 116/167 (KS = 6) = 0.695 KS = 6 • ZnS r+/r- = 74/170 (KS = 4) = 0.435 KS = 4 r+/r- = 88/170 (KS = 6) = 0.518
SORU: NaCl (58.5 akb) kristalinin yoğunluğu 2.167 g/cm3 dür. NaCl bileşiğinin iyon yarıçapı nedir? Birim hücrede 4 tane NaCl bulunur. (58.5)(g/mol)(1mol/6.02x1023)(4 NaCl/birim hücre) = 3.88 x 10-22 g/birim hücre Birim hücre hacmi (a3) = 3.88x10-22g / 2.167g/cm3 = 1.79.10-22 cm3 Birim hücre kenar uzunluğu a = 5.64.10-3 cm r = 5.64.10-8/2 = 2.82.10-8 cm