1 / 38

Способы описания и изображения атомного строения кристаллов

Способы описания и изображения атомного строения кристаллов. Лекция 3 Седельникова М.Б. Точечная группа симметрии-. Используется для описания внешней огранки кристалла Взаимодействие элементов симметрии – зеркальных плоскостей,

cruz
Télécharger la présentation

Способы описания и изображения атомного строения кристаллов

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Способы описания и изображения атомного строения кристаллов Лекция 3 Седельникова М.Б.

  2. Точечная группа симметрии- • Используется для описания внешней огранки кристалла • Взаимодействие элементов симметрии – зеркальных плоскостей, поворотных и инверсионных осей, центра инверсии приводит к их сочетанию и образованию 32 классов симметрии

  3. Для описания внутреннего строения кристалла (кристаллической решетки) используются помимо перечисленных трансляционные элементы симметрии: • Трансляция, • Плоскость скользящего отражения, • Винтовые оси

  4. Элементы симметричности • Все элементы симметрии, включающие в себя перенос, называются элементами симметричности

  5. В 1890 г. путём сочетания всех элементов симметрии Е.С. Фёдоровым были выведены 230 пространственных групп симметрии

  6. Трансляция (параллельный перенос)

  7. Плоскости скользящего отражения Осуществляют совместное действие отражения в плоскости и параллельного переноса

  8. Обозначение: • Обозначаются в формуле: а, b, c – вдоль координатных осей; • n , d – по диагоналям (клиноплоскости) n – по диагонали нецентрированной грани; d – центрированной грани d

  9. Винтовые оси Винтовые оси осуществляют совместное действие поворота и параллельного переноса

  10. Винтовые оси

  11. Пространственные группы симметрии Е.С. Фёдорова

  12. Обозначение: • В международных символах; • На первом месте стоит буква, показывающая тип решётки Браве: P – примитивная, F – гранецентрированная, I – объёмноцентрированная, A, B, C – базоцентрированная в соответствующей ориентировке

  13. При обозначении элементов симметрии предпочтение отдаётся плоскостям, в случае их отсутствия вводится символ оси

  14. Низшая категория • В триклинной и моноклинной сингониях с одним элементом симметрии его обозначение ставят после символа решётки: С 2, Pm В моноклинной сингонии: P2/m В ромбической сингонии: обозначаются элементы симметрии вдоль координатных направлений: Pmm2, Abm2, Cmcm

  15. Средняя категория • После символа решётки ставят обозначение главной оси, • Затем обозначают плоскость, параллельную главной оси, • Последняя буква – тип диагональной плоскости: I41/acd, P412m, I41cd В первом случае – обозначение плоскости, перпендикулярной главной оси

  16. В гексагональной сингонии: • Порядок букв сохраняется; • После символа главной оси (6) - буква, символизирующая плоскость, перпендикулярную главной оси (если есть); • Затем буква, обозначающая плоскость, проходящую по длинной диагонали ромба; • Последняя буква обозначает плоскость, проходящую по короткой стороне ромба

  17. Например: C6/mmc, P6/mmm

  18. Высшая категория • В кубической сингонии цифра 3 символизирует оси 3-го порядка; • Цифра или буква перед цифрой 3 определяют ось или плоскость, параллельную грани куба; • Знак после цифры 3 определяет ось или плоскость, параллельную диагональной трансляции (если таковой нет, место остаётся пустым): P432, P32, I4m

  19. Плотнейшие шаровые упаковки

  20. Типы пустот в плотнейших шаровых упаковках

  21. Плотнейшие упаковки в силикатах IСтруктуры, которые подчиняются ПУ IIСтруктуры с лишними анионными шарами IIIСтруктуры, в которых ПУ имеют пустоты IVСтруктуры, не подчиняющиеся ПУ

  22. I группа Форстеритгексагональная ПУ Mg2SiO4 Амфиболыкубическая ПУ (Тремолит) Ca2Mg5[Si8O22](OH)2 Пироксеныкубическая ПУ (Диопсид) CaMg[Si2O6] Но Са- крупный катион (0.99 нм) Октаэдр → к томсоновскому кубу (КЧ 8)

  23. III группа II группа Силлиманит (лент) – Al[AlSiO4]O гексагональн. ПУ Некоторые каркасные силикаты Содалит Na4[Al3Si3O12]Cl

  24. IV группа Большинство силикатов: Циркон ZrSiO4 Гранат Ca3Al2[SiO4]3 Полевые шпаты K[AlSi3O8]

  25. Структурные единицы кристалла

  26. Структуры изодесмические (гомодесмические) • Если в кристалле все атомы связаны одинаковыми или близкими по типу химическими связями и их КЧ одинаковы или близки

  27. Например: - металлы • ионные кристаллы (шпинели, NaCl) • ковалентные кристаллы (алмаз) Структурными единицами таких кристаллов служат сами атомы

  28. Структуры анизодесмические (гетеродесмические) Если в кристалле присутствуют связи разного типа и появляются устойчивые отдельные группировки атомов

  29. Например: • Молекулярные органические кристаллы; • Прочные структурные группировки в неорганических кристаллах: SiO44-, CO32-, SO42-

  30. Классификация структур каркасные • К координа-ционные островные слоистые цепочечные

  31. Координационные структуры • Координация атомов одинакова или приблизительно одинакова во всех трёх направлениях (шпинели, NaCl, Al2O3) • Есть плотнейшая упаковка

  32. Островные • Присутствуют отдельные группировки атомов: SO42-, CO32- , SiO44- - ангидрит - кальцит - островные силикаты

  33. Цепочечные Структура рутила

  34. Слоистые

  35. Каркасные • Одинаковые структурные группировки образуют пространственную конструкцию с пустотами • Нет плотнейшей упаковки

  36. Гибридные структуры • Смешаннослойные – чередуются слои разного типа: слюдистые, хлоритовые, монтмориллонитовые пакеты; • Смешаннорядные, например ленточно-цепочечные силикаты – промежуточные между пироксенами и амфиболами

  37. Стилуэлит СеB[SiO4]O В структуре сочетаются островной и цепочечный мотив: винтовые цепочки из ВО4 – тетраэдров вытянуты вдоль оси С; в цепочки с внешней стороны встраиваются одиночные SiO4 – тетраэдры

More Related