Přeskočit na obsah

Fluoritová struktura: Porovnání verzí

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Interaktivně procházet historii
Smazaný obsah Přidaný obsah
VizuálníWikitext
nový článek podle enwiki
 
m Tag <sub> není správně ukončen - oprava
 
(Nejsou zobrazeny 3 mezilehlé verze od 3 dalších uživatelů.)
Řádek 1: Řádek 1:
'''Fluoritová struktura''' je druh struktury sloučenin odpovídajících vzorci MX<sub>2</sub>.<ref>{{Citace monografie
{{Pracuje se}}
| příjmení = Greenwood
| titul = Chemistry of the Elements
| url = https://books.google.cz/books?vid=ISBN9780080379418
| vydání = 2
| vydavatel = Elsevier Science & Technology Books
| rok vydání = 1997
| počet stran =
| isbn = 978-0-08-037941-8
| jazyk = en
}}</ref> Ionty X obsazují osm tetraedrických míst a ionty M vytvářejí [[krychlová soustava|plošně centrovanou krychlovou strukturu]]. Pojmenována je podle [[fluorit]]u (CaF<sub>2</sub>).


Řada sloučenin se vzorcem M<sub>2</sub>X má '''antifluoritovou strukturu''', kdy jsou polohy [[anion]]tů a [[kation]]tů oproti fluoritu prohozené, takovou látkou je například [[silicid hořečnatý]], Mg<sub>2</sub>Si, v&nbsp;němž je každý [[silicidy|silicidový]] anion obklopen osmi [[hořčík|hořečnatými]] kationty a každý hořečnatý kation sousedí se čtyřmi silicidovými anionty.<ref name=Costel>{{Citace monografie | autor1 = Costel Rizescu | autor2 = Mihaela Rizescu | titul = Structure of Crystalline Solids, Imperfections and Defects in Crystals | url = https://shutterwaves.com/product/structure-of-crystalline-solids/ | vydavatel = Shutter Waves | rok vydání = 2018 | isbn = 978-1-947641-17-4}}</ref>
<!-- '''fluorite structure''' refers to a common motif for compounds with the formula MX<sub>2</sub>.<ref>{{Holleman&Wiberg}}</ref><ref>{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref> The X ions occupy the eight tetrahedral [[interstitial site]]s whereas M ions occupy the regular sites of a [[Cubic crystal system|face-centered cubic]] (FCC) structure. Many compounds, notably the common mineral [[fluorite]] (CaF<sub>2</sub>), adopt this structure.


Many compounds with formula M<sub>2</sub>X have an '''antifluorite structure'''. In these the locations of the anions and cations are reversed relative to fluorite (an [[anti-structure]]); the anions occupy the FCC regular sites whereas the cations occupy the tetrahedral interstitial sites. For example, [[magnesium silicide]], Mg<sub>2</sub>Si, has a lattice parameter of 6.338 Å with magnesium cations occupying the tetrahedral interstitial sites, in which each [[silicide]] anion is surrounded by eight magnesium cations and each magnesium cation is surrounded by four silicide anions in a tetrahedral fashion.<ref name="Costel">{{cite book|url=https://shutterwaves.com/product/structure-of-crystalline-solids/|title=Structure of Crystalline Solids, Imperfections and Defects in Crystals|last1=Rizescu|first1=Costel|last2=Rizescu|first2=Mihaela|publisher=Shutter Waves|year=2018|isbn=978-1-947641-17-4|edition=First|location=Parker, TX|access-date=29 January 2020}}</ref>
<gallery widths="230px" heights="230px">
<gallery widths="230px" heights="230px">
File:Fluorite Structure.jpg|The fluorite structure of calcium fluoride CaF<sub>2</sub>.<ref name="Costel"/>
Soubor:Fluorite Structure.jpg|Fluoridová struktura u [[fluorid vápenatý|fluoridu vápenatého]], CaF<sub>2</sub><ref name=Costel/>
File:Antifluorite Structure.jpg|The antifluorite structure of magnesium silicide Mg<sub>2</sub>Si.<ref name="Costel"/>
Soubor:Antifluorite Structure.jpg|Antifluoritová struktura silicidu hořečnatého, Mg<sub>2</sub>Si<ref name=Costel/>
</gallery>
</gallery>

{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|+Lattice constants for fluorite and antifluorite materials at 300&nbsp;K<ref name="Costel" />
|+Mřížkové konstanty látek s fluoritovou a antifluoritovou strukturou při 300&nbsp;K<ref name=Costel/>
! Material !! Lattice constant (Å) !! Crystal structure
! Látka !! Mřížková konstanta (pm) !! Krystalová struktura
|-
|-
|BaF<sub>2</sub>||6.196|| Fluorite (FCC)
|[[Fluorid barnatý|BaF<sub>2</sub>]]||619,6|| fluoritová
|-
|-
|{{nowrap|1=''β''-}}PbF<sub>2</sub>||5.94|| Fluorite (FCC)
|{{nowrap|1=''β''-}}[[Fluorid olovnatý|PbF<sub>2</sub>]]||594|| fluoritová
|-
|-
|PuO<sub>2</sub>||5.399|| Fluorite (FCC)
|[[Oxid plutoničitý|PuO<sub>2</sub>]]||539,9|| fluoritová
|-
|-
|SrF<sub>2</sub>||5.7996|| Fluorite (FCC)
|SrF<sub>2</sub>||579,96|| fluoritová
|-
|-
|[[Uranium dioxide|UO<sub>2</sub>]]||5.47065|| Fluorite (FCC)
|[[oxid uraničitý|UO<sub>2</sub>]]||547,065|| fluoritová
|-
|-
|CaF<sub>2</sub>||5.463|| Fluorite (FCC)
|[[Fluorid vápenatý|CaF<sub>2</sub>]]||546,3|| fluoritová
|-
|-
|[[Cubic zirconia|ZrO<sub>2</sub>]]||5.14|| Fluorite (FCC)
|[[oxid zirkoničitý|ZrO<sub>2</sub>]]||514|| fluoritová
|-
|-
|K<sub>2</sub>O||6.449|| Antifluorite (FCC)
|[[Oxid draselný|K<sub>2</sub>O]]||644,9|| antifluoritová
|-
|-
|K<sub>2</sub>S||7.406|| Antifluorite (FCC)
|[[Sulfid draselný|K<sub>2</sub>S]]||740,6|| antifluoritová
|-
|-
|Li<sub>2</sub>O||4.61|| Antifluorite (FCC)
|[[Oxid lithný|Li<sub>2</sub>O]]||461|| antifluoritová
|-
|-
|Na<sub>2</sub>O||5.55|| Antifluorite (FCC)
|[[Oxid sodný|Na<sub>2</sub>O]]||555|| antifluoritová
|-
|-
|Na<sub>2</sub>S||6.54|| Antifluorite (FCC)
|[[Sulfid sodný|Na<sub>2</sub>S]]||654|| antifluoritová
|-
|-
|Rb<sub>2</sub>O||6.74|| Antifluorite (FCC)
|[[Oxid rubidný|Rb<sub>2</sub>O]]||674|| antifluoritová
|-
|-
|Mg<sub>2</sub>Si||6.338|| Antifluorite (FCC)
|Mg<sub>2</sub>Si||633,8|| antifluoritová
|}
|}


== Reference ==
== Calcium fluoride example ==
Crystallography is a powerful tool to investigate the structures of crystalline materials. It is important to understand the crystal structure of materials to form structure-property relationships. These relationships can help predict the behavior of crystalline materials, as well as introduce the ability to tune their properties. Calcium fluoride is a classic example of a crystal with a fluorite structure. Crystallographic information can be collected via x-ray diffraction, providing information on the locations of electron density within a crystal structure. Using modern software such as Olex2,<ref>{{cite web|title=OlexSys |url=https://www.olexsys.org/about/|website=OlexSys}}</ref> one can solve a crystal structure from crystallographic output files.

<gallery widths="300px" heights="300px">
File:calciumfluoritecrystal.jpg|Extended crystal structure of calcium fluoride showing octahedral crystal.
</gallery>

=== Views of calcium fluoride crystal structure ===

In calcium fluoride, the calcium cations are surrounded by fluorine anions that occupy the tetrahedral sites, with an 8:4 coordination number, fluorine to calcium. This ratio is consistent with the stoichiometry of the compound, where the ratio of fluorine to calcium is 2:1. This relationship can be visualized as a cubic array of anions surrounding the calcium cations.

<gallery widths="250px" heights="250px">
File:CaF2_polyhedra2.jpg|Cubic corner sharing visualization of calcium fluoride. Calcium in blue, fluorine in green.
File:CaF2_polyhedra3.jpg|Cubic corner sharing visualized down a separate axis.
</gallery>

=== Extended fluorite structure ===

Beyond the until cell, the extended crystal structure of fluorite continues packing in a face-centered cubic (fcc) packing structure (also known as cubic close-packed or ccp).<ref>{{cite book |last1=Shriver |display-authors=etal |title=Inorganic Chemistry |date=January 2014 |publisher=Oxford University Press |isbn=978-1-4292-9906-0 |edition=Sixth}}</ref> This pattern of spherical packing follows an ABC pattern, where each successive layer of spheres settles on top of the adjacent hole of the lattice. In contrast, hexagonal close-packed (hcp), are successively layered with an ABAB pattern. These two types of packing are the most closely packed forms of spherical packing.<ref>{{cite web |last1=Redwing |first1=Ronald |title=Face Centered Cubic Structure (FCC) |url=https://www.e-education.psu.edu/matse81/node/2133 |website=The Pennsylvania State University}}</ref>

<gallery widths="250px" heights="250px">
File:CaF2_extenda.jpg|Extended crystal stacking structure of calcium fluoride; unit cell expanded by a unit of 3.
File:CaF2_pol1.jpg|View of extended packing structure of calcium fluoride down a separate axis; expanded unit cell.
</gallery>


{{Překlad | jazyk = en | článek = Fluorite structure | revize = 1170371243}}<references />
==See also==
* [[Cubic crystal system#Rock-salt structure|Rock-salt structure]]


{{Portály|Chemie}}
==References== -->


[[Kategorie:Fluorit]]
[[Kategorie:Fluorit]]

Aktuální verze z 27. 7. 2024, 19:27

Fluoritová struktura je druh struktury sloučenin odpovídajících vzorci MX2.[1] Ionty X obsazují osm tetraedrických míst a ionty M vytvářejí plošně centrovanou krychlovou strukturu. Pojmenována je podle fluoritu (CaF2).

Řada sloučenin se vzorcem M2X má antifluoritovou strukturu, kdy jsou polohy aniontů a kationtů oproti fluoritu prohozené, takovou látkou je například silicid hořečnatý, Mg2Si, v němž je každý silicidový anion obklopen osmi hořečnatými kationty a každý hořečnatý kation sousedí se čtyřmi silicidovými anionty.[2]

Mřížkové konstanty látek s fluoritovou a antifluoritovou strukturou při 300 K[2]
Látka Mřížková konstanta (pm) Krystalová struktura
BaF2 619,6 fluoritová
β-PbF2 594 fluoritová
PuO2 539,9 fluoritová
SrF2 579,96 fluoritová
UO2 547,065 fluoritová
CaF2 546,3 fluoritová
ZrO2 514 fluoritová
K2O 644,9 antifluoritová
K2S 740,6 antifluoritová
Li2O 461 antifluoritová
Na2O 555 antifluoritová
Na2S 654 antifluoritová
Rb2O 674 antifluoritová
Mg2Si 633,8 antifluoritová

Reference

[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Fluorite structure na anglické Wikipedii.

  1. ↑ GREENWOOD. Chemistry of the Elements. 2. vyd. [s.l.]: Elsevier Science & Technology Books, 1997. Dostupné online. ISBN 978-0-08-037941-8. (anglicky) 
  2. ↑ a b c d Costel Rizescu; Mihaela Rizescu. Structure of Crystalline Solids, Imperfections and Defects in Crystals. [s.l.]: Shutter Waves, 2018. Dostupné online. ISBN 978-1-947641-17-4. 
Citováno z „https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Fluoritová_struktura&oldid=24123502“