نظام البلورات المكعبة

الموسوعة الحرة
صخرة تحتوي على ثلاث بلورات من البيريت (FeS2 ) . البنية البلورية للبيريت مكعبية بدائية، وهذا ينعكس في التناظر المكعب لأوجه بلورتها الطبيعية .
نموذج شبكي لنظام مكعب بدائي
الخلايا الوحدوية المكعبة البدائية والمكتظة (المعروفة أيضًا باسم الخلايا المكعبة ذات مركز الوجه)

في علم البلورات ، النظام البلوري المكعب (أو المتساوي القياس ) هو نظام بلوري تكون فيه الخلية الوحدوية على شكل مكعب . وهذا هو أحد الأشكال الأكثر شيوعًا وأبسطها الموجودة في البلورات والمعادن .

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من هذه البلورات:

  • المكعب البدائي (يُختصر cP ويُسمى أيضًا المكعب البسيط )
  • مكعب مركز الجسم (يُختصر بـ cI أو bcc )
  • مكعب مركز الوجه (يُختصر بـ cF أو fcc )

ملاحظة: غالبًا ما يستخدم مصطلح fcc كمرادف للبنية المكعبة المتراصة أو ccp الموجودة في المعادن. ومع ذلك، فإن fcc تعني شبكة برافيس المكعبة ذات الوجه المركزي، والتي لا تكون بالضرورة متراصة عندما يتم وضع نمط على نقاط الشبكة. على سبيل المثال، تكون شبكات الماس والزنك بلند متراصة ولكنها ليست متراصة. يتم تقسيم كل منها إلى متغيرات أخرى مدرجة أدناه. على الرغم من أن الخلايا الوحدوية في هذه البلورات تعتبر تقليديًا مكعبات، إلا أن الخلايا الوحدوية البدائية غالبًا ما لا تكون كذلك.

شبكات برافيس

الشبكات البرافيسية الثلاث في النظام البلوري المكعب هي:

شبكة برافيس
مكعب بدائي
مكعب متمركز حول الجسم
مكعب مركز الوجه
رمز بيرسون سي بي سي اي ج ف
خلية الوحدة

تتكون الشبكة المكعبية البدائية (cP) من نقطة شبكية واحدة على كل زاوية من زوايا المكعب؛ وهذا يعني أن كل خلية وحدة مكعبية بسيطة تحتوي في المجمل على نقطة شبكية واحدة. ثم يتم تقاسم كل ذرة عند نقطة شبكية بالتساوي بين ثمانية مكعبات متجاورة، وبالتالي تحتوي الخلية الوحدوية في المجمل على ذرة واحدة ( 1 ⁄ 8  × 8). [1]

تحتوي الشبكة المكعبة ذات مركز الجسم (cI) على نقطة شبكة واحدة في مركز الخلية الوحدوية بالإضافة إلى نقاط الزاوية الثماني. ويبلغ إجمالي صافيها نقطتي شبكة لكل خلية وحدوية ( 1 ⁄ 8  × 8 + 1). [1]

تحتوي الشبكة المكعبة ذات الوجه المركزي (cF) على نقاط شبكية على وجوه المكعب، حيث تعطي كل منها نصف المساهمة بالضبط، بالإضافة إلى نقاط الشبكة الزاوية، مما يعطي إجمالي أربع نقاط شبكية لكل خلية وحدة ( 1 ⁄ 8  × 8 من الزوايا بالإضافة إلى 1 ⁄ 2  × 6 من الوجوه).

ترتبط الشبكة المكعبة ذات الوجه المركزي ارتباطًا وثيقًا بنظام الحشو السداسي (hcp)، حيث يختلف النظامان فقط في المواضع النسبية لطبقاتهما السداسية. المستوى [111] للشبكة المكعبة ذات الوجه المركزي عبارة عن شبكة سداسية.

إن محاولة إنشاء شبكة مكعبة مركزية القاعدة (أي وضع نقطة شبكة إضافية في منتصف كل وجه أفقي) تؤدي إلى إنشاء شبكة برافيس رباعية الأضلاع بسيطة .

رقم التنسيق (CN) هو عدد أقرب الجيران للذرة المركزية في البنية. [1] كل كرة في شبكة cP لها رقم تنسيق 6، في شبكة cI 8، وفي شبكة cF 12.

عامل التعبئة الذرية (APF) هو جزء من الحجم الذي تشغله الذرات. يبلغ عامل التعبئة الذرية في شبكة cP حوالي 0.524، ويبلغ عامل التعبئة الذرية في شبكة cI حوالي 0.680، ويبلغ عامل التعبئة الذرية في شبكة cF حوالي 0.740.

فئات الكريستال

أسماء فئات أنظمة البلورات المتساوية القياس ، والمجموعات النقطية ( بترميز شونفليز ، وترميز هيرمان-ماوجين ، وترميز أوربفولد ، وترميز كوكستر )، والنوع، والأمثلة، والجداول الدولية لعلم البلورات، ورقم المجموعة الفراغية، [2] والمجموعات الفراغية مُدرجة في الجدول أدناه. يوجد إجمالي 36 مجموعة فراغية مكعبة.

لا. مجموعة النقاط يكتب مثال مجموعات الفضاء
الاسم [3] شون. دولي محجر العين. كوكس. بدائي مركز الوجه متمركز حول الجسم
195–197 رباعي الشكل ت 23 332 [3,3] + متماثل الشكل أولمانيت ، كلورات الصوديوم ص23 ف23 123
198–199 ص2 1 3 12 1 3
200–204 ثنائي الصبغيات ذ​ 2/م 3
(م 3 ) 		3*2 [3 + ,4] مركزي متماثل البيريت ب م 3، ب ن 3 فم 3 ، ف د 3 انا 3
205–206 با 3 أيا 3
207–211 حلزوني ا 432 432 [3,4] + متماثل الشكل بيتزيت ص432 ، ص4 2 32 ف432، ف4 1 32 1432
212–214 ص4 3 32، ص4 1 32 14 1 32
215–217 سداسي السطوح ت د 4 3م *332 [3,3] إسفاليرايت ص 4 3م ف43م أنا 4 3م
218–220 ص 4 3ن ف 4 3ج انا 4 3د
221–230 سداسي ثماني السطوح أوه​ 4/م 3 2/م
(م 3 م) 		*432 [3,4] مركزي متماثل غالينا ، هاليت Pm 3 م، Pn 3 ن، Pm3n، Pn 3 م Fm3m، Fm 3c ، Fd 3 m ، Fd 3c عمر 3 م، عمر 3 د

المصطلحات الأخرى للسداسي ثماني السطوح هي: الفئة الطبيعية، الهولوهيدرا، الفئة المركزية ثنائية السطوح، نوع الجالينا .

هياكل العنصر الواحد

تصور وحدة خلية مكعبة ماسية: 1. مكونات الوحدة الخلوية، 2. وحدة خلية واحدة، 3. شبكة من 3 × 3 × 3 خلايا وحدة

كقاعدة عامة، نظرًا لأن الذرات في مادة صلبة تجتذب بعضها البعض، فإن الترتيبات الأكثر كثافة للذرات تميل إلى أن تكون أكثر شيوعًا. (ومع ذلك، تحدث ترتيبات فضفاضة، على سبيل المثال إذا كان التهجين المداري يتطلب زوايا رابطة معينة .) وفقًا لذلك، فإن البنية المكعبة البدائية، ذات عامل التعبئة الذرية المنخفض بشكل خاص، نادرة في الطبيعة، ولكنها موجودة في البولونيوم . [ 4 ] [ 5] تعتبر كل من bcc و fcc ، بكثافتيهما الأعلى، شائعتين جدًا في الطبيعة. تشمل أمثلة bcc الحديد والكروم والتنجستن والنيوبيوم . تشمل أمثلة fcc الألومنيوم والنحاس والذهب والفضة .

هناك بنية بلورية مكعبية مهمة أخرى وهي البنية المكعبة الماسية ، والتي يمكن أن تظهر في الكربون والسيليكون والجرمانيوم والقصدير . وعلى عكس البنية المكعبة المكعبة الأمامية والخلفية، فإن هذه البنية ليست شبكة، لأنها تحتوي على ذرات متعددة في خليتها البدائية . وتشمل البنى العنصرية المكعبة الأخرى البنية A15 الموجودة في التنغستن ، والبنية المعقدة للغاية للمنجنيز .

هياكل متعددة العناصر

غالبًا ما يكون للمركبات التي تتكون من أكثر من عنصر (مثل المركبات الثنائية ) هياكل بلورية تعتمد على نظام البلورات المكعبة. يتم سرد بعض الهياكل الأكثر شيوعًا هنا. يمكن اعتبار هذه الهياكل بمثابة شبكتين فرعيتين متداخلتين أو أكثر حيث تشغل كل شبكة فرعية المواقع البينية للآخرين.

بنية كلوريد السيزيوم

خلية وحدة كلوريد السيزيوم . يمثل اللونان الكرويان نوعين من الذرات.

أحد هذه الهياكل هو هيكل "المكعب البدائي المتداخل"، والذي يُطلق عليه أيضًا هيكل "كلوريد السيزيوم" أو هيكل B2. غالبًا ما يتم الخلط بين هذا الهيكل والهيكل المكعب الذي يركز على الجسم لأن ترتيب الذرات هو نفسه. ومع ذلك، فإن هيكل كلوريد السيزيوم له أساس يتكون من نوعين ذريين مختلفين. في الهيكل المكعب الذي يركز على الجسم، سيكون هناك تناظر انتقالي على طول الاتجاه [111]. في هيكل كلوريد السيزيوم، يؤدي الانتقال على طول الاتجاه [111] إلى تغيير في النوع. يمكن أيضًا اعتبار الهيكل هيكلين مكعبين بسيطين منفصلين، أحدهما من كل نوع، متراكبين داخل بعضهما البعض. زاوية مكعب الكلوريد هي مركز مكعب السيزيوم، والعكس صحيح. [6]

يوضح هذا الرسم البياني الشبكات المكعبة البسيطة المتشابكة للسيزيوم والكلور. يمكنك رؤيتها بشكل منفصل وكما هي متشابكة في ما يبدو وكأنه ترتيب مكعب مركزي للجسم

تعمل بنفس الطريقة بالنسبة لبنية كلوريد الصوديوم الموضحة في القسم التالي. إذا قمت بإزالة ذرات الكلوريد، فإن ذرات الصوديوم المتبقية لا تزال تشكل بنية FCC، وليس بنية مكعبية بسيطة.

في الخلية الوحدوية لـ CsCl، يكون كل أيون في مركز مكعب من الأيونات من النوع المعاكس، لذا فإن رقم التنسيق هو ثمانية. يتم تنسيق الكاتيون المركزي مع 8 أنيونات على زوايا المكعب كما هو موضح، وبالمثل، يتم تنسيق الأنيون المركزي مع 8 كاتيونات على زوايا المكعب. بدلاً من ذلك، يمكن للمرء أن ينظر إلى هذه الشبكة على أنها بنية مكعبة بسيطة مع ذرة ثانوية في فراغها المكعب .

بالإضافة إلى كلوريد السيزيوم نفسه، يظهر الهيكل أيضًا في بعض هاليدات القلويات الأخرى عند تحضيرها في درجات حرارة منخفضة أو ضغوط عالية. [7] بشكل عام، من المرجح أن يتكون هذا الهيكل من عنصرين تكون أيوناتهما بنفس الحجم تقريبًا (على سبيل المثال، نصف القطر الأيوني Cs + = 167 pm، وCl − = 181 pm).

تُسمى المجموعة الفراغية لبنية كلوريد السيزيوم (CsCl) بـ Pm 3 m ( وفقًا لتدوين هيرمان -ماوجين )، أو "221" (في الجداول الدولية لعلم البلورات). تسمية Strukturbericht هي "B2". [8]

يوجد ما يقرب من مائة مركب بين معدني من العناصر الأرضية النادرة تتبلور في بنية CsCl، بما في ذلك العديد من المركبات الثنائية من العناصر الأرضية النادرة مع المغنيسيوم ، [9] ومع عناصر في المجموعات 11 و 12 و [10] [11] و 13 . المركبات الأخرى التي تظهر بنية تشبه كلوريد السيزيوم هي CsBr و CsI و RbCl عالي الحرارة وAlCo وAgZn وBeCu وMgCe وRuAl وSrTl. [ بحاجة لمصدر ]

هيكل الملح الصخري

البنية البلورية لملح الصخور. كل ذرة لها ستة جيران أقرب، ذات هندسة ثماني السطوح .

يُشار إلى المجموعة الفراغية لهيكل الملح الصخري أو الهاليت (كلوريد الصوديوم) بـ Fm 3 m ( باستخدام صيغة هيرمان -ماوجين )، أو "225" (في الجداول الدولية لعلم البلورات). تسمية Strukturbericht هي "B1". [12]

في بنية الملح الصخري، يشكل كل من النوعين من الذرات شبكة مكعبة منفصلة ذات وجه مركزي، حيث تتداخل الشبكتان لتشكيل نمط رقعة شطرنج ثلاثي الأبعاد. يتمتع هيكل الملح الصخري بتنسيق ثماني السطوح : يتكون أقرب جيران لكل ذرة من ست ذرات من النوع المعاكس، موضوعة مثل الرؤوس الستة لثماني السطوح المنتظم . في كلوريد الصوديوم، توجد نسبة 1:1 من ذرات الصوديوم إلى الكلور. يمكن أيضًا وصف الهيكل بأنه شبكة FCC من الصوديوم حيث يشغل الكلور كل فراغ ثماني السطوح أو العكس. [6]

تشمل أمثلة المركبات ذات هذا الهيكل كلوريد الصوديوم نفسه، إلى جانب جميع هاليدات القلويات الأخرى تقريبًا، و"العديد من أكاسيد المعادن ثنائية التكافؤ، والكبريتيدات، والسلينيدات، والتيلوريدات". [7] وفقًا لقاعدة نسبة نصف القطر ، من المرجح أن يتشكل هذا الهيكل إذا كان الكاتيون أصغر إلى حد ما من الأنيون (نسبة نصف قطر الكاتيون/الأنيون من 0.414 إلى 0.732).

المسافة بين الذرات (المسافة بين الكاتيون والأنيون، أو نصف طول الخلية الوحدوية أ ) في بعض بلورات بنية ملح الصخور هي: 2.3 Å (2.3 × 10 −10  م) لـ NaF، [13] 2.8 Å لـ NaCl، [ 14] و3.2 Å لـ SnTe. [15] تمتلك معظم هيدريدات وهاليدات الفلزات القلوية بنية ملح الصخور، على الرغم من أن القليل منها يمتلك بنية كلوريد السيزيوم بدلاً من ذلك.

هيدريدات وهاليدات الفلزات القلوية ذات بنية الملح الصخري
الهيدريدات الفلورايدات الكلوريدات البروميدات اليودات
الليثيوم هيدريد الليثيوم فلوريد الليثيوم [16] كلوريد الليثيوم بروميد الليثيوم يوديد الليثيوم
الصوديوم هيدريد الصوديوم فلوريد الصوديوم [16] كلوريد الصوديوم بروميد الصوديوم يوديد الصوديوم
البوتاسيوم هيدريد البوتاسيوم فلوريد البوتاسيوم [16] كلوريد البوتاسيوم بروميد البوتاسيوم يوديد البوتاسيوم
الروبيديوم هيدريد الروبيديوم فلوريد الروبيديوم كلوريد الروبيديوم بروميد الروبيديوم يوديد الروبيديوم
السيزيوم هيدريد السيزيوم فلوريد السيزيوم (بنية كلوريد السيزيوم)
كالكوجينيدات معدنية قلوية ترابية ذات بنية ملح صخري
أكاسيد الكبريتيدات السيلينيدات تيلورايد بولونيدات
المغنيسيوم أكسيد المغنيسيوم كبريتيد الماغنسيوم سيلينيد المغنيسيوم [17] تيلوريد المغنيسيوم [18] (بنية النيازك)
الكالسيوم أكسيد الكالسيوم كبريتيد الكالسيوم سيلينيد الكالسيوم [19] تيلوريد الكالسيوم بولونيد الكالسيوم [20]
السترونشيوم أكسيد السترونشيوم كبريتيد السترونشيوم سيلينيد السترونشيوم تيلورايد السترونشيوم بولونييد السترونشيوم [20]
الباريوم أكسيد الباريوم كبريتيد الباريوم سيلينيد الباريوم تيلوريد الباريوم بولونيد الباريوم [20]
العناصر الأرضية النادرة [21] والبنيكتيدات الأكتينويدية ذات بنية ملح الصخور
النتريدات الفوسفيدات الزرنيخيدات انتيمونيدات البزموتيدات
سكانديوم نتريد سكانديوم فوسفيد سكانديوم زرنيخيد السكانديوم [22] أنتيمونيد سكانديوم [23] بيسموثيد سكانديوم [24]
الإيتريوم نتريد الإيتريوم فوسفيد الإيتريوم زرنيخيد الإيتريوم [25] أنتيمونيد الإيتريوم بيزموثيد الإيتريوم [26]
اللانثانوم نتريد اللانثانوم [27] فوسفيد اللانثانوم [28] زرنيخيد اللانثانوم [25] لانثانوم انتيمونيد لانثانوم بيزموثيد [29]
السيريوم نتريد السيريوم [27] فوسفيد السيريوم [28] زرنيخيد السيريوم [25] سيريوم انتيمونيد بزموتيد السيريوم [29]
براسيوديميوم نتريد البراسيوديميوم [27] فوسفيد البراسيوديميوم [28] زرنيخيد البراسيوديميوم [25] براسيوديميوم أنتيمونيد [30] البراسيوديميوم بيسموثيد [29]
نيوديميوم نتريد النيوديميوم [27] فوسفيد النيوديميوم [28] زرنيخيد النيوديميوم [25] نيوديميوم أنتيمونيد [30] بيزموثيد النيوديميوم [29]
بروميثيوم ؟ ؟ ؟ ؟ ؟
الساماريوم نتريد الساماريوم [27] فوسفيد الساماريوم [28] زرنيخيد الساماريوم [25] أنتيمونيد الساماريوم [30] بيزموثيد الساماريوم [29]
اليوروبيوم نتريد اليوروبيوم [27] فوسفيد اليوروبيوم ( بنية Na2O2 ) [ 31 ] (غير مستقر) [32]
الغادولينيوم نتريد الغادولينيوم [27] فوسفيد الغادولينيوم زرنيخيد الغادولينيوم [25] غادولينيوم أنتيمونيد [30] الغادولينيوم بيسموثيد [29]
التربيوم نتريد التربيوم [27] فوسفيد التربيوم زرنيخيد التربيوم [25] التربيوم أنتيمونيد [30] تيربيوم بيزموثيد [29]
الديسبروسيوم نتريد الديسبروسيوم [27] فوسفيد الديسبروسيوم زرنيخيد الديسبروسيوم ديسبروسيوم أنتيمونيد ديسبروسيوم بيزموثيد [29]
هولميوم نتريد الهولميوم [27] فوسفيد الهولميوم زرنيخيد الهولميوم [25] هولميوم أنتيمونيد بيزموثيد الهولميوم [29]
الإربيوم نتريد الإربيوم [27] فوسفيد الإربيوم زرنيخيد الإربيوم [25] إربيوم أنتيمونيد بيزموثيد الإربيوم [29]
الثوليوم نتريد الثوليوم [27] فوسفيد الثوليوم زرنيخيد الثوليوم ثوليوم أنتيمونيد بيسموثيد الثوليوم [29]
الإيتربيوم نتريد الإيتربيوم [27] فوسفيد الإيتربيوم زرنيخيد الإيتربيوم [25] أنتيمونيد الإيتربيوم (غير مستقر) [33] [34]
اللوتيتيوم نتريد اللوتيتيوم [27] فوسفيد اللوتيتيوم زرنيخيد اللوتيتيوم أنتيمونيد اللوتيتيوم بيسموثيد اللوتيتيوم
الأكتينيوم ؟ ؟ ؟ ؟ ؟
الثوريوم نتريد الثوريوم [35] فوسفيد الثوريوم [35] زرنيخيد الثوريوم [35] أنتيمونيد الثوريوم [35] (بنية كلوريد السيزيوم)
بروتكتينيوم ؟ ؟ ؟ ؟ ؟
اليورانيوم نتريد اليورانيوم [35] أحادي فوسفيد اليورانيوم [35] زرنيخيد اليورانيوم [35] أنتيمونيد اليورانيوم [35] بيزموثيد اليورانيوم [36]
النبتونيوم نتريد النبتونيوم فوسفيد النبتونيوم زرنيخيد النبتونيوم نبتونيوم أنتيمونيد نبتونيوم بيزموثيد [36]
البلوتونيوم نتريد البلوتونيوم [35] فوسفيد البلوتونيوم [35] زرنيخيد البلوتونيوم [35] أنتيمونيد البلوتونيوم [35] بيزموثيد البلوتونيوم [36]
الأمريسيوم نتريد الأمريسيوم [36] فوسفيد الأمريسيوم [36] زرنيخيد الأمريسيوم [36] أميريسيوم أنتيمونيد [36] أميريسيوم بيزموثيد [36]
كوريوم نتريد الكوريوم [37] فوسفيد الكوريوم [37] زرنيخيد الكوريوم [37] أنتيمونيد الكوريوم [37] بيزموثيد الكوريوم [37]
بِركيليوم نتريد البركليوم [37] فوسفيد البركليوم [37] زرنيخيد البركليوم [37] ؟ بيسموثيد البركليوم [37]
كاليفورنيوم ؟ ؟ زرنيخيد الكاليفورنيوم [37] ؟ كاليفورنيوم بيسموثيد [37]
كالكوجينيدات الأتربة النادرة والأكتينويدية ذات بنية ملح الصخور
أكاسيد الكبريتيدات السيلينيدات تيلورايد بولونيدات
سكانديوم (غير مستقر) [38] أحادي كبريتيد السكانديوم
الإيتريوم أحادي كبريتيد الإيتريوم [39]
اللانثانوم أحادي كبريتيد اللانثانوم [40]
السيريوم أحادي كبريتيد السيريوم [40] أحادي سيلينيد السيريوم [41] مونوتيلوريد السيريوم [41]
براسيوديميوم أحادي كبريتيد البراسيوديميوم [40] مونوسيلينيد البراسيوديميوم [41] مونوتيلورايد البراسيوديميوم [41]
نيوديميوم أحادي كبريتيد النيوديميوم [40] مونوسيلينيد النيوديميوم [41] مونوتيليورايد النيوديميوم [41]
بروميثيوم ؟ ؟ ؟ ؟
الساماريوم أحادي كبريتيد الساماريوم [40] مونوسيلينيد الساماريوم مونوتيليورايد الساماريوم مونوبولونيد الساماريوم [42]
اليوروبيوم أول أكسيد اليوروبيوم أحادي كبريتيد اليوروبيوم [40] مونوسيلينيد اليوروبيوم [43] مونوتيلوريد اليوروبيوم [43] مونوبولونيد اليوروبيوم [42]
الغادولينيوم (غير مستقر) [38] أحادي كبريتيد الغادولينيوم [40]
التربيوم أحادي كبريتيد التربيوم [40] تيربيوم مونوبولونيد [42]
الديسبروسيوم أحادي كبريتيد الديسبروسيوم [40] مونوبولونيد الديسبروسيوم [42]
هولميوم أحادي كبريتيد الهولميوم [40] مونوبولونيد الهولميوم [42]
الإربيوم أحادي كبريتيد الإربيوم [40]
الثوليوم أحادي كبريتيد الثوليوم [40] مونوبولونيد الثوليوم [42]
الإيتربيوم أول أكسيد الإيتربيوم أحادي كبريتيد الإيتربيوم [40] مونوبولونيد الإيتربيوم [42]
اللوتيتيوم (غير مستقر) [38] [44] أحادي كبريتيد اللوتيتيوم [40] مونوبولونيد اللوتيتيوم [42]
الأكتينيوم ؟ ؟ ؟ ؟
الثوريوم أحادي كبريتيد الثوريوم [35] مونوسيلينيد الثوريوم [35] (بنية كلوريد السيزيوم) [45]
بروتكتينيوم ؟ ؟ ؟ ؟
اليورانيوم أحادي كبريتيد اليورانيوم [35] أحادي سيلينيد اليورانيوم [35] مونوتيلوريد اليورانيوم [35]
النبتونيوم أحادي كبريتيد النبتونيوم مونوسيلينيد النبتونيوم مونوتيلوريد النبتونيوم
البلوتونيوم أحادي كبريتيد البلوتونيوم [35] مونوسيلينيد البلوتونيوم [35] مونوتيلوريد البلوتونيوم [35]
الأمريسيوم أحادي كبريتيد الأمريسيوم [36] مونوسيلينيد الأمريسيوم [36] مونوتيلورايد الأمريسيوم [36]
كوريوم أحادي كبريتيد الكوريوم [37] مونوسيلينيد الكوريوم [37] مونوتيلورايد الكوريوم [37]
كربيدات ونتريدات المعادن الانتقالية ذات بنية الملح الصخري
الكربيدات النتريدات
التيتانيوم كربيد التيتانيوم نتريد التيتانيوم
الزركونيوم كربيد الزركونيوم نتريد الزركونيوم
الهافنيوم كربيد الهافنيوم نتريد الهافنيوم [46]
الفاناديوم كربيد الفاناديوم نتريد الفاناديوم
النيوبيوم كربيد النيوبيوم نتريد النيوبيوم
التنتالوم كربيد التنتالوم (هيكل CoSn)
الكروم (غير مستقر) [47] نتريد الكروم

تحتوي العديد من أول أكسيدات المعادن الانتقالية أيضًا على بنية ملح الصخور ( TiO ، VO ، CrO ، MnO ، FeO ، CoO ، NiO ، CdO ). تحتوي أحاديات الكربيد الأكتينويدية المبكرة أيضًا على هذه البنية ( ThC ، PaC، UC ، NpC، PuC ). [37]

بنية الفلوريت

يشبه هيكل الفلوريت (AB 2 ) إلى حد كبير هيكل ملح الصخور، وهو أيضًا هيكل Fm 3 m ولكن بنسبة 1:2 من الأيونات. هيكل مضاد الفلوريت متطابق تقريبًا، باستثناء تبديل مواضع الأنيونات والكاتيونات في الهيكل. يتم تعيينها على أنها مواضع ويكوف 4a و 8c بينما مواضع هيكل ملح الصخور هي 4a و 4b. [48] [49]

بنية الزنكبلند

خلية وحدة الزنك المبلطة

المجموعة الفراغية لبنية الزنكبلند تسمى F 4 3m ( بترميز هيرمان-ماوجين )، أو 216. [50] [51] تسمية Strukturbericht هي "B3". [52]

سُميت بنية الزنكبليند (المكتوبة أيضًا "مزيج الزنك") على اسم معدن الزنكبليند ( سفاليريت )، أحد أشكال كبريتيد الزنك (β-ZnS). كما هو الحال في بنية ملح الصخور، يشكل نوعا الذرات شبكتين مكعبتين متداخلتين مركزي الوجه. ومع ذلك، فإنها تختلف عن بنية ملح الصخور في كيفية وضع الشبكتين بالنسبة لبعضهما البعض. تتمتع بنية الزنكبليند بتنسيق رباعي السطوح : تتكون أقرب جيران كل ذرة من أربع ذرات من النوع المعاكس، موضوعة مثل الرؤوس الأربعة لرباعي السطوح المنتظم . في كبريتيد الزنك، تكون نسبة الزنك إلى الكبريت 1:1. [6] إجمالاً، يكون ترتيب الذرات في بنية الزنكبليند هو نفسه هيكل مكعب الماس ، ولكن مع أنواع متناوبة من الذرات في مواقع الشبكة المختلفة. يمكن أيضًا وصف البنية بأنها شبكة FCC من الزنك مع ذرات الكبريت التي تشغل نصف الفراغات الرباعية السطوح أو العكس. [6]

تشمل أمثلة المركبات ذات هذا الهيكل الزنكبليند نفسه، ونترات الرصاص (II) ، والعديد من أشباه الموصلات المركبة (مثل زرنيخيد الجاليوم وتيلوريد الكادميوم )، ومجموعة واسعة من المركبات الثنائية الأخرى. [ بحاجة لمصدر ] عادةً ما يكون للبنيكتوجينيدات مجموعة البورون هيكل الزنكبليند، على الرغم من أن النتريدات أكثر شيوعًا في هيكل الوورتزيت ، وأشكال الزنكبليند الخاصة بها هي أشكال متعددة الأشكال أقل شهرة . [53] [54]

هاليدات النحاس ذات بنية الزنك بلند
الفلورايدات الكلوريدات البروميدات اليودات
نحاس فلوريد النحاس (I) كلوريد النحاس(I) بروميد النحاس (I) يوديد النحاس(I)
البريليوم والكالكوجينيدات من المجموعة 12 ذات بنية الزنك بلند
الكبريتيدات السيلينيدات تيلورايد بولونيدات
البريليوم كبريتيد البريليوم سيلينيد البريليوم تيلوريد البريليوم البولونيد البريليوم [55] [56]
الزنك كبريتيد الزنك سيلينيد الزنك تيلوريد الزنك الزنك البولونيد
الكادميوم كبريتيد الكادميوم سيلينيد الكادميوم تيلوريد الكادميوم الكادميوم بولونييد
الزئبق كبريتيد الزئبق سيلينيد الزئبق ميركوري تيلورايد -

تُعرف هذه المجموعة أيضًا باسم عائلة المركبات II-VI ، والتي يمكن تصنيع معظمها في شكل الزنكبلند (مكعب) أو الوورتزيت (سداسي).

مجموعة 13 من النيكتوجينيدات ذات بنية الزنك بلند
النتريدات الفوسفيدات الزرنيخيدات انتيمونيدات
البورون نتريد البورون * فوسفيد البورون زرنيخيد البورون أنتيمونيد البورون
الألومنيوم نتريد الألومنيوم * فوسفيد الألومنيوم زرنيخيد الألومنيوم أنتيمونيد الألومنيوم
الجاليوم نتريد الجاليوم * فوسفيد الغاليوم زرنيخيد الغاليوم أنتيمونيد الغاليوم
إنديوم نتريد الإنديوم * فوسفيد الإنديوم زرنيخيد الإنديوم إنديوم أنتيمونيد

تُعرف هذه المجموعة أيضًا باسم عائلة المركبات III-V .

بنية مركبات هويسلر ذات الصيغة X2YZ ( على سبيل المثال، Co2MnSi ) .

هيكل هيوسلر

إن بنية هويسلر، المستندة إلى بنية Cu 2 MnAl، هي بنية شائعة للمركبات الثلاثية التي تتضمن معادن انتقالية . وهي تحتوي على المجموعة الفراغية Fm 3 m (رقم 225)، وتسمية Strukturbericht هي L2 1. جنبًا إلى جنب مع مركبات نصف هويسلر ومركبات هويسلر العكسية ذات الصلة الوثيقة، هناك مئات الأمثلة.

بنية أحادي السيليسيد الحديدي

مخطط يوضح بنية أحادي السيليسيد الحديدي .

المجموعة الفراغية لبنية أحادي السيليسيد الحديدي هي P2 1 3 (رقم 198)، وتسمية Strukturbericht هي B20. هذه بنية كيرالية ، وترتبط أحيانًا بخصائص مغناطيسية هليكانيّة . يوجد أربع ذرات لكل عنصر بإجمالي ثماني ذرات في الخلية الوحدوية.

تحدث الأمثلة بين السيلسيدات المعدنية الانتقالية والجرمانيدات، فضلاً عن بعض المركبات الأخرى مثل بالاديد الغاليوم .

سيليكات المعادن الانتقالية والجرمانيدات ذات بنية FeSi
مبيدات السيليكا جرمانيدس
المنغنيز مونوسيليكيد المنغنيز منغنيز جيرمانايد
حديد مبيد أحادي السيليسيد الحديدي جيرمانيد الحديد
الكوبالت مونوسيليكيد الكوبالت جيرمانيد الكوبالت
الكروم سيليسيد الكروم (IV) الكروم (IV) الجرمانيد

هيكل وياير-فيلان

هيكل وياير-فيلان

يتمتع هيكل وير-فيلان بتناظر Pm 3 n (223).

إنها تتكون من ثلاثة اتجاهات من رباعيات السطوح المكدسة مع خلايا بيريتوهدرا في الفجوات. وهي توجد كبنية بلورية في الكيمياء حيث تُعرف عادةً باسم " بنية الكلاثرات من النوع الأول ". تحتوي هيدرات الغاز المتكونة من الميثان والبروبان وثاني أكسيد الكربون في درجات حرارة منخفضة على بنية حيث تقع جزيئات الماء عند عقد بنية وير-فيلان وتكون مرتبطة ببعضها البعض بروابط هيدروجينية ، ويتم حبس جزيئات الغاز الأكبر في أقفاص متعددة السطوح.

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ abc De Wolff, PM; Belov, NV; Bertaut, EF; Buerger, MJ; Donnay, JDH; Fischer, W.; Hahn, Th.; Koptsik, VA; MacKay, AL; Wondratschek, H.; Wilson, AJC; Abrahams, SC (1985). "تسمية عائلات البلورات وأنواع شبكة برافيس والفئات الحسابية. تقرير اللجنة المخصصة للاتحاد الدولي لعلم البلورات بشأن تسمية التناظر". Acta Crystallographica القسم أ . 41 (3): 278. doi : 10.1107/S0108767385000587 .
  2. ^ Prince, E., ed. (2006). International Tables for Crystallography . doi :10.1107/97809553602060000001. ISBN 978-1-4020-4969-9. S2CID  146060934.
  3. ^ علم البلورات والمعادن مرتبة حسب شكل البلورة، ويب مينيرال
  4. ^ جرينوود، نورمان ن .؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر (الطبعة الثانية). باتروورث-هاينمان . رقم ISBN 978-0-08-037941-8.
  5. ^ الاكتشاف الأصلي كان في J. Chem. Phys. 14 ، 569 (1946).
  6. ^ abcd "الشبكات المكعبة والتعبئة الدقيقة". 3 أكتوبر 2013. مؤرشف من الأصل في 2020-11-01.
  7. ^ ab Seitz، النظرية الحديثة للمواد الصلبة (1940)، ص 49
  8. ^ بنية CsCl (B2) محفوظ في 2008-09-15 على موقع Wayback Machine
  9. ^ Saccone, A.; Delfino, S.; Macció, D.; Ferro, R. (1993). "مخططات طور المغنيسيوم-العناصر الأرضية النادرة: تحقيق تجريبي لنظام Ho-Mg". مجلة توازنات الطور . 14 (3): 280-287. doi :10.1007/bf02668225. S2CID  95011597.
  10. ^ Kanematu, K; T. Alfieri, G.; Banks, E. (1969). "Magnetic Studies of Rare Earth Zinc Compounds with CsCl Structure". مجلة الجمعية الفيزيائية اليابانية . 26 (2): 244–248. Bibcode :1969JPSJ...26..244K. doi :10.1143/jpsj.26.244.
  11. ^ Buschow, KHJ (1974). "الخصائص المغناطيسية لمركبات الكادميوم الأرضية النادرة من نوع CsCl". مجلة الفيزياء الكيميائية . 61 (11): 4666–4670. Bibcode :1974JChPh..61.4666B. doi :10.1063/1.1681788.
  12. ^ بنية كلوريد الصوديوم (B1) محفوظ في 2008-10-19 على موقع Wayback Machine
  13. ^ Sundquist, JJ; Lin, CC (1981). "البنية الإلكترونية لمركز F في بلورة فلوريد الصوديوم". مجلة الفيزياء ج: فيزياء الحالة الصلبة . 14 (32): 4797–4805. رمز Bibcode :1981JPhC...14.4797S. doi :10.1088/0022-3719/14/32/016.
  14. ^ أبراهامز، إس سي؛ بيرنشتاين، جيه إل (1965). "دقة جهاز قياس حيود تلقائي. قياس عوامل بنية كلوريد الصوديوم". أكتا كريستالوجر. 18 (5): 926-932. doi :10.1107/S0365110X65002244.
  15. ^ كاو، دبليو؛ بيريتي، إي. (1970). "النظام الفرعي الثلاثي Sn4As3-SnAs-SnTe". مجلة المعادن الأقل شيوعًا . 22 : 39-50. doi :10.1016/0022-5088(70)90174-8.
  16. ^ abc J. Aigueperse، P. Mollard، D. Devilliers، M. Chemla، R. Faron، R. Romano، JP Cuer، "مركبات الفلور، غير العضوية" (القسم 4) في موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية، Wiley-VCH، Weinheim، 2005. doi :10.1002/14356007.a11_307.
  17. ^ بروخ ، اينار (1927/06/01). "Präzisionsbestimmungen der Gitterkonstanten der Verbindungen MgO، MgS، MgSe، MnO und MnSe". Zeitschrift für Physikalische Chemie (باللغة الألمانية). 127 يو (1): 446-454. دوى :10.1515/zpch-1927-12724. S2CID  100227546.
  18. ^ مير، شوكت هـ.؛ جها، براكاش س.؛ دابي، شويتا؛ جها، برافولا ك. (2016). " دراسة أولية لاستقرار الطور وديناميكيات الشبكة والخصائص الديناميكية الحرارية لكالكوجينيدات المغنيسيوم". كيمياء وفيزياء المواد . 175 : 54-61. doi :10.1016/j.matchemphys.2016.02.066.
  19. ^ Louail, L.; Haddadi, K.; Maouche, D.; Ali Sahraoui, F.; Hachemi, A. (2008). "البنية النطاقية الإلكترونية لسيلينيد الكالسيوم تحت الضغط". Physica B: Condensed Matter . 403 (18): 3022–3026. Bibcode :2008PhyB..403.3022L. doi :10.1016/j.physb.2008.03.009.
  20. ^ abc Brown, SA; Brown, PL (2019). الكيمياء المائية للبولونيوم والتطبيق العملي للكيمياء الحرارية الخاصة به. Elsevier Science. ص. 25. ISBN 978-0-12-819309-9.
  21. ^ Hulliger, F. (1979). "الفصل 33: النيكتييدات الأرضية النادرة". دليل فيزياء وكيمياء العناصر الأرضية النادرة . المجلد 4. Elsevier. ص 153-236. doi :10.1016/s0168-1273(79)04006-x. ISBN 9780444852168.
  22. ^ Gschneidner, KA; Calderwood, FW (1986). "نظام As−Sc (الزرنيخ-السكانديوم)". نشرة مخططات طور السبائك . 7 (4): 348–349. doi :10.1007/bf02873011.
  23. ^ Hayashi, J; Shirotani, I; Hirano, K; Ishimatsu, N; Shimomura, O; Kikegawa, T (2003). "الانتقال الطوري الهيكلي لـ ScSb وYSb مع بنية من نوع NaCl عند ضغوط عالية". Solid State Communications . 125 (10): 543–546. Bibcode :2003SSCom.125..543H. doi :10.1016/s0038-1098(02)00889-x.
  24. ^ Horovitz, CT (2012). Scandium Its Occurrence, Chemistry Physics, Metallurgy, Biology and Technology. Elsevier Science. ص. 273. ISBN 978-0-323-14451-3.
  25. ^ abcdefghijk Ono, S.; Despault, JG; Calvert, LD; Taylor, JB (1970). "زرنيخيدات الأرض النادرة". مجلة المعادن الأقل شيوعًا . 22 (1): 51–59. doi :10.1016/0022-5088(70)90175-x.
  26. ^ Schmidt, FA; McMasters, OD; Lichtenberg, RR (1969). "نظام سبيكة الإيتريوم-البزموت". مجلة المعادن الأقل شيوعًا . 18 (3): 215-220. doi :10.1016/0022-5088(69)90159-3.
  27. ^ abcdefghijklmn Natali, F.; Ruck, BJ; Plank, NOV; Trodahl, HJ; Granville, S.; Meyer, C.; Lambrecht, WRL (2013). "أحاديات النترات الأرضية النادرة". التقدم في علم المواد . 58 (8): 1316–1360. arXiv : 1208.2410 . doi :10.1016/j.pmatsci.2013.06.002. S2CID  118566136.
  28. ^ abcde Ono, S.; Nomura, K.; Hayakawa, H. (1974). "تخليق فوسفيدات العناصر الأرضية النادرة الجديدة". مجلة المعادن الأقل شيوعًا . 38 (2-3): 119-130. doi :10.1016/0022-5088(74)90055-1.
  29. ^ abcdefghijk Yoshihara, K.; Taylor, JB; Calvert, LD; Despault, JG (1975). "البزموتيدات الأرضية النادرة". مجلة المعادن الأقل شيوعًا . 41 (2): 329–337. doi :10.1016/0022-5088(75)90038-7.
  30. ^ abcde Hayashi, J.; Shirotani, I.; Tanaka, Y.; Adachi, T.; Shimomura, O.; Kikegawa, T. (2000). "انتقالات الطور لـ LnSb (Ln=lanthanide) مع بنية من نوع NaCl عند ضغوط عالية". Solid State Communications . 114 (11): 561–565. Bibcode :2000SSCom.114..561H. doi :10.1016/s0038-1098(00)00113-7.
  31. ^ Gschneidner, KA; Calderwood, FW (1986). "نظام As−Eu (الزرنيخ-اليوروبيوم)". نشرة مخططات طور السبائك . 7 (3): 279–283. doi :10.1007/bf02869009.
  32. ^ تايلور، جيه بي؛ كالفيرت، إل دي؛ وانج، واي. (1979). "بيانات المسحوق لبعض الأنتيمونيدات والبيزموتيدات الأوروبيةيوم الجديدة". مجلة علم البلورات التطبيقي . 12 (2): 249-251. doi :10.1107/s0021889879012309.
  33. ^ Okamoto, H. (1999). "Bi-Yb (bismuth-ytterbium)". مجلة توازنات الطور . 20 (4): 453. doi :10.1361/105497199770335640.
  34. ^ Duan, Xu; Wu, Fan; Chen, Jia; Zhang, Peiran; Liu, Yang; Yuan, Huiqiu; Cao, Chao (2018). "البنية الإلكترونية القابلة للضبط والخصائص الطوبولوجية لـ LnPn (Ln=Ce, Pr, Sm, Gd, Yb; Pn=Sb, Bi)". Communications Physics . 1 (1): 71. arXiv : 1802.04554 . Bibcode :2018CmPhy...1...71D. doi : 10.1038/s42005-018-0074-8 .
  35. ^ abcdefghijklmnopqrst Kruger, OL; Moser, JB (1967). "ثوابت الشبكة ونقاط انصهار مركبات المجموعة الأكتينيدية IVA-VIA ذات الهياكل من نوع كلوريد الصوديوم". مجلة فيزياء وكيمياء المواد الصلبة . 28 (11): 2321–2325. رمز Bibcode :1967JPCS...28.2321K. doi :10.1016/0022-3697(67)90257-0.
  36. ^ abcdefghijk Vogt, O.; Mattenberger, K. (1995). "مغناطيسية الأصداف الموضعية أو الموضعية تقريبًا 4f و5f". مجلة السبائك والمركبات . 223 (2): 226–236. doi :10.1016/0925-8388(94)09005-x.
  37. ^ abcdefghijklmno Benedict, U.; Holzapfel, WB (1993). "الفصل 113 دراسات الضغط العالي - الجوانب البنيوية". اللانثانيدات/الأكتينيدات: الفيزياء 1. دليل فيزياء وكيمياء العناصر الأرضية النادرة. المجلد 17. إلسفير. ص 245-300. doi :10.1016/s0168-1273(05)80030-3. ISBN 9780444815026.
  38. ^ abc Leger, JM; Yacoubi, N.; Loriers, J. (1981). "تخليق أول أكسيد العناصر الأرضية النادرة". مجلة كيمياء الحالة الصلبة . 36 (3): 261–270. Bibcode :1981JSSCh..36..261L. doi :10.1016/0022-4596(81)90436-9.
  39. ^ Roedhammer, P.; Reichardt, W.; Holtzberg, F. (1978). "سلوك الوضع الناعم في تشتت الفونون في YS". رسائل المراجعة الفيزيائية . 40 (7): 465–468. رمز Bibcode :1978PhRvL..40..465R. doi :10.1103/physrevlett.40.465.
  40. ^ abcdefghijklmn Didchenko, R.; Gortsema, FP (1963). "بعض الخصائص الكهربائية والمغناطيسية لأحادي كبريتيدات ونيتريدات العناصر الأرضية النادرة". مجلة فيزياء وكيمياء المواد الصلبة . 24 (7): 863–870. رمز Bibcode :1963JPCS...24..863D. doi :10.1016/0022-3697(63)90062-3.
  41. ^ abcdef Smolensky, GA; Adamjan, VE; Loginov, GM (1968). "Antiferromagnetic Properties of Light Rare Earth Monochalcogenides". مجلة الفيزياء التطبيقية . 39 (2): 786–790. Bibcode :1968JAP....39..786S. doi :10.1063/1.2163619.
  42. ^ abcdefgh Kershner, CJ; DeSando, RJ; Heidelberg, RF; Steinmeyer, RH (1966). "بولونيدات العناصر الأرضية النادرة". مجلة الكيمياء غير العضوية والنووية . 28 (8): 1581–1588. doi :10.1016/0022-1902(66)80054-4.
  43. ^ ab Wachter, P. (1972). "الخصائص البصرية الكهربائية والمغناطيسية لكالكوجينيدات اليوروبيوم والبنيكتيدات الأرضية النادرة". مراجعات نقدية لمركز أبحاث علوم الحالة الصلبة . 3 (2): 189–241. doi :10.1080/10408437208244865.
  44. ^ ماير، ج. (1991). تخليق مركبات اللانثانيد والأكتينيد . دوردرخت: سبرينغر هولندا. ص. 237. ISBN 978-94-011-3758-4. OCLC  840310000.
  45. ^ D'Eye, RWM; Sellman, PG (1954). "نظام الثوريوم-التيلوريوم". J. Chem. Soc. : 3760–3766. doi :10.1039/jr9540003760.
  46. ^ فريدريش، ألكسندرا؛ وينكلر، بيورن؛ خواريز-أريلانو، إريك أ؛ بايارجارغال، لكهامسورين (2011). "تخليق نيتريدات وكربيدات وبورييدات معادن انتقالية ثنائية من العناصر في خلية سندان الماس المسخنة بالليزر وعلاقاتها بين البنية والخصائص". المواد . 4 (10): 1648-1692. رمز Bibcode : 2011Mate....4.1648F. doi : 10.3390/ma4101648 . PMC 5448873. PMID  28824101 . 
  47. ^ Venkatraman, M.; Neumann, JP (1990). "The C-Cr (Carbon-Chromium) System". نشرة مخططات طور السبائك . 11 (2): 152–159. doi :10.1007/bf02841701.
  48. ^ "Fluorite". aflow.org . تم الاسترجاع في 2020-05-22 .
  49. ^ "ملح الصخور". aflow.org . تم الاسترجاع في 2020-05-22 .
  50. ^ كانتوروفيتش، ل. (2004). نظرية الكم للحالة الصلبة. سبرينغر. ص. 32. ISBN 1-4020-2153-4.
  51. ^ كلية بيركبيك، جامعة لندن
  52. ^ بنية الزنكبلند (B3). مختبر الأبحاث البحرية، الولايات المتحدة الأمريكية، أرشيف 19 أكتوبر 2008، على موقع واي باك مشين
  53. ^ Wang, LD; Kwok, HS (2000). "أغشية رقيقة من نتريد الألومنيوم المكعب ونتريد الغاليوم المحضرة بواسطة ترسيب الليزر النبضي". علم الأسطح التطبيقي . 154–155 (1–4): 439–443. رمز Bibcode :2000ApSS..154..439W. doi :10.1016/s0169-4332(99)00372-4.
  54. ^ أوسيكي، ماساكي؛ أوكوبو، كانا؛ كوباياشي، أتسوشي؛ أوتا، جيتسو؛ فوجيوكا، هيروشي (2014). “الترانزستورات ذات التأثير الميداني المعتمدة على نيتريد الإنديوم المكعب”. التقارير العلمية . 4 (1): 3951. بيب كود :2014NatSR...4E3951O. دوى :10.1038/srep03951. بمك 3912472 . بميد  24492240. 
  55. ^ جرينوود، نورمان ن .؛ إيرنشو، آلان (1984). كيمياء العناصر. أكسفورد: مطبعة بيرغامون . ص. 899. ISBN 978-0-08-022057-4..
  56. ^ موير، هارفي ف. (1956). "الخصائص الكيميائية للبولونيوم". في موير، هارفي ف. (المحرر). البولونيوم (تقرير). أوك ريدج، تينيسي: لجنة الطاقة الذرية الأمريكية. ص. 33-96. doi : 10.2172/4367751 . TID-5221..

قراءة إضافية

  • هورلبات، كورنيليوس س.؛ كلاين، كورنيليس، 1985، دليل علم المعادن ، الطبعة العشرون، وايلي، ISBN 0-471-80580-7 
  • محاكاة JMol بواسطة جامعة جراتس :
    • مكعب بسيط
    • سرطان الخلايا القاعدية
    • لجنة الاتصالات الفيدرالية
    • أخصائي الرعاية الصحية
  • صنع البنية البلورية باستخدام Molview
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=نظام_بلوري_مكعب&oldid=1248152321"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate