불소 구조

Fluorite structure

고체 화학에서 불소 구조는 MX라는2 공식을 가진 화합물에 대한 일반적인 모티브를 말한다.[1][2]X 이온은 8개의 사면체 중간 부위를 차지하고 M 이온은 얼굴 중심 입방체(FCC) 구조의 정규 부위를 차지하고 있다.많은 화합물, 특히 일반 미네랄 플루오르산염(CaF2)은 이 구조를 채택한다.

X가 원소 Si, Ge, Sn 또는 Pb 중 하나가 될 수 있는 MgX와2 같은 마그네슘 화합물은 음이온과 양이온의 위치가 불소(대구조물)에 비해 역전되기 때문에 부동액 구조를 가지고 있다고 하며, 음이온은 FCC 정규 사이트를 점유하는 반면 양이온은 사면체 간 사이트를 점유한다.마그네슘실산염2 MgSi는 격자 매개변수 6.338 å을 가지며, 마그네슘 양이온이 사면체 중간 부지를 점유하고 있으며, 각각의 사면체 음이온은 8개의 마그네슘 양이온에 둘러싸여 있고, 각 마그네슘 양이온은 4개의 사면체 방식으로 4개의 사면체 음이온에 둘러싸여 있다.[3]

  • 불소화칼슘 CaF의2 불소 구조.[3]

  • 마그네슘 규산염 MgSi의2 부동액 구조.[3]

300K에서[3] 불소 및 부동액 재료의 격자 상수
재료 격자 상수(å) 결정구조
BAF2 6.196 플루오르산염(Fluorite
β-PbF2 5.94 플루오르산염(Fluorite
푸오2 5.399 플루오르산염(Fluorite
SRF2 5.7996 플루오르산염(Fluorite
UO2 5.47065 플루오르산염(Fluorite
CAF2 5.463 플루오르산염(Fluorite
제로2 5.14 플루오르산염(Fluorite
K2O 6.449 부동액(FCC)
K2S 7.406 부동액(FCC)
리오2 4.61 부동액(FCC)
Na2O 5.55 부동액(FCC)
나스2 6.54 부동액(FCC)
RBO2 6.74 부동액(FCC)
Mg2Si 6.338 부동액(FCC)

불소 칼슘 예제

결정학은 결정 물질의 구조를 조사하는 강력한 도구다.구조-재산 관계를 형성하기 위해서는 재료의 결정 구조를 이해하는 것이 중요하다.이러한 관계는 결정 물질의 행동을 예측하는 데 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라 그 성질을 조절하는 능력을 도입할 수 있다.불소화칼슘은 불소 구조를 가진 결정체의 전형적인 예다.결정학적 정보는 X선 회절을 통해 수집될 수 있으며 결정 구조 내에서 전자 밀도의 위치에 대한 정보를 제공한다.Olex2와 같은 현대 소프트웨어를 사용하면 결정학적 출력 파일에서 결정 구조를 해결할 수 있다.[4]

  • 팔면체결정을 보여주는 불소 칼슘의 확장 결정구조.

불소화칼슘 결정구조의 전경

불소화 칼슘에서는 칼슘 양이온을 사면 부위를 차지하고 있는 불소 음이온에 둘러싸여 있는데, 8:4의 조정 번호로 불소부터 칼슘까지의 조정 번호로 되어 있다.이 배급량은 불소 대 칼슘의 비율이 2:1인 화합물의 스토이치측정법과 일치한다.이 관계는 칼슘 양이온을 둘러싸고 있는 입방체 배열로 시각화할 수 있다.

  • 불소 칼슘의 시각화를 공유하는 큐빅 코너.칼슘은 파란색으로, 불소는 초록색으로.

  • 큐빅 코너 공유는 별도의 축으로 시각화되었다.

확장 불소 구조

셀까지를 넘어서 불소의 확장 결정 구조는 얼굴 중심 입방체(fcc) 패킹 리큐어(cubic close packed 또는 ccp라고도 한다)에서 패킹을 계속한다.[5]이 구형 패킹의 패턴은 ABC 패턴을 따르며, 각각의 연속된 구 층이 격자의 인접한 구멍 위에 자리를 잡는다.이와는 대조적으로 육각형 클로즈패킹(hcp)은 ABAB 패턴으로 연속적으로 레이어드된다.이 두 종류의 포장재는 가장 촘촘하게 포장된 형태의 구형 포장이다.[6]

  • 불소 칼슘의 확장된 결정 적층 구조, 단위 세포는 3의 단위로 확장된다.

  • 불소 칼슘의 확장된 포장 구조를 별도의 축으로 보기; 단위 셀 확장.

참고 항목

참조

  1. ^ Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon (2001), Wiberg, Nils (ed.), Inorganic Chemistry, translated by Eagleson, Mary; Brewer, William, San Diego/Berlin: Academic Press/De Gruyter, ISBN 0-12-352651-5
  2. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
  3. ^ a b c d Rizescu, Costel; Rizescu, Mihaela (2018). Structure of Crystalline Solids, Imperfections and Defects in Crystals (First ed.). Parker, TX: Shutter Waves. ISBN 978-1-947641-17-4. Retrieved 29 January 2020.
  4. ^ "OlexSys". OlexSys.
  5. ^ Shriver; et al. (January 2014). Inorganic Chemistry (Sixth ed.). Oxford University Press. ISBN 978-1-4292-9906-0.
  6. ^ Redwing, Ronald. "Face Centered Cubic Structure (FCC)". The Pennsylvania State University.