Влияние химических факторов на кристаллическое строение металлов второй группы

Щелочные элементы при атмосферном давлении и стандартной температуре кристаллизуются изоструктурно, однако не по типу плотнейшей упаковки, а имеют объемно-центрированную элементарную ячейку. При этом для кристаллов металлов второй группы не наблюдается структурного изоморфизма. С увеличением атомного номера элементов второй группы меняется их кристаллическое строение. Легкие металлы второй группы имеют гексагональную плотноупакованную структуру, кальций и стронций - элементарную гранецентрированную ячейку, для бария и стронция характерна типичная для щелочных металлов объемноцентрированная структура. В настоящее время в литературе не существует единой точки зрения о причине отсутствия структурного изоморфизма у металлов второй групп. На основе данных физико-химических свойств металлов второй группы, а также зависимостей силовых характеристик атомов от заряда ядра, атомных и ионных орбитальных радиусов установлены корреляции, свидетельствующие о закономерном "разрыхлении" кристаллической структуры при переходе к барию и радию. Рассмотрены примеры, демонстрирующие согласованность изменения физико-химического поведения и кристаллического строения металлов второй группы. Сделан вывод о том, что число валентных sp-электронов является необходимым, но не достаточным условием выбора кристаллической упаковки.

Литература

[1] Baur W.H. One hundred years of inorganic crystal chemistry - a personal view // Crystallography Reviews. 2014. Vol. 20. Iss. 2. P. 64-116.

[2] Watkin D.J. Chemical crystallography - science, technology or a black art // Crystallography Reviews. 2O1O. Vol. 16. Iss. 3. P. 197-230. DOI:10.1080/08893110903483246

[3] Годовиков А.А. Кристаллохимия простых веществ. Новосибирск: Наука, 1979.

[4] Урусов В.С., Еремин Н.Н. Кристаллохимия. М.: Изд-во МГУ им. М.В. Ломоносова, 2010. 256 с.

[5] Егоров-Тисменко Ю.К. Кристаллография и кристаллохимия. М.: КДУ, 2005. 592 с.

[6] Электронная структура переходных металлов и их сплавов; под ред П. Бека. М.: Металлургия, 1966. С. 211-224.

[7] Engel N. Kem. Maanedsblad. 1949. Vol. 5, 6. Р. 8-10.

[8] Годовиков А.А. Периодическая система Д.И. Менделеева и силовые характеристики элементов. Новосибирск: Наука, 1981. Вып. 480.

[9] Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Альянс, 2007. 447 с.

[10] Гуртов В.А., Осауленко Р.Н. Физика твердого тела для инженеров. М.: Техносфера, 2012. 558 с.

[11] Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. М.: Изд-во техн.-теор. лит-ры, 1957. 524 с.

[12] Абрикосов А.А. Основы теории металлов. М.: Физматгиз, 2009. 600 с.