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रसायन विज्ञान · शब्दावली

संरचना-प्रकार क्या है?

अन्य नाम: सीज़ियम क्लोराइड प्रकार · सैंधव-लवण प्रकार · ज़िंक-ब्लेंड प्रकार · फ़्लुओराइट प्रकार · प्रतिफ़्लुओराइट प्रकार

परिभाषा 6.5 विश्वविद्यालय रसायन विज्ञान — वर्ष 1 · अध्याय 6 — क्रिस्टल II: आयनिक, सहसंयोजी और आण्विक ठोस

आयनिक क्रिस्टलों को कुछ संरचना-प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है, जिनके नाम किसी प्रतिनिधि यौगिक पर रखे गए हैं:

  • सीज़ियम क्लोराइड प्रकार: ऋणायन घन के कोनों पर, धनायन उसके केंद्र पर (8:8);
  • सैंधव-लवण प्रकार (सोडियम क्लोराइड प्रकार): ऋणायन FCC जालक पर, धनायन उसके सभी अष्टफलकीय स्थलों में (6:6);
  • ज़िंक-ब्लेंड प्रकार: ऋणायन FCC जालक पर, धनायन उसके आधे चतुष्फलकीय स्थलों में, एकांतर क्रम से हर दूसरे स्थल में (4:4);
  • फ़्लुओराइट प्रकार: धनायन FCC जालक पर, ऋणायन उसके सभी चतुष्फलकीय स्थलों में (8:4), सूत्र MXX2\ce{MX2}; प्रतिफ़्लुओराइट प्रकार में भूमिकाएँ उलट जाती हैं (LiX2O\ce{Li2O}, 4:8)।

संख्याओं का जोड़ा धनायन और ऋणायन की उपसहसंयोजन संख्याएँ बताता है।

बाएँ: सैंधव-लवण कोष्ठिका, Cl- (हरा) FCC जालक पर, Na+ (बैंगनी) हर अष्टफलकीय स्थल में। दाएँ: सीज़ियम क्लोराइड कोष्ठिका, Cl- कोनों पर, Cs+ (नीला) केंद्र पर। आयन संपर्क-आकार से छोटे बनाए गए हैं। बाएँ: सैंधव-लवण कोष्ठिका, Cl- (हरा) FCC जालक पर, Na+ (बैंगनी) हर अष्टफलकीय स्थल में। दाएँ: सीज़ियम क्लोराइड कोष्ठिका, Cl- कोनों पर, Cs+ (नीला) केंद्र पर। आयन संपर्क-आकार से छोटे बनाए गए हैं।
बाएँ: सैंधव-लवण कोष्ठिका, ClX−\ce{Cl-} (हरा) FCC जालक पर, NaX+\ce{Na+} (बैंगनी) हर अष्टफलकीय स्थल में। दाएँ: सीज़ियम क्लोराइड कोष्ठिका, ClX−\ce{Cl-} कोनों पर, CsX+\ce{Cs+} (नीला) केंद्र पर। आयन संपर्क-आकार से छोटे बनाए गए हैं।
हैलाइट (सैंधव लवण) के क्रिस्टल। छायाचित्र: जेम्स सेंट जॉन, CC BY 2.0।
फ़्लुओराइट, CaFX2\ce{CaF2}। छायाचित्र: जेम्स सेंट जॉन, CC BY 2.0।
हीरे का एक अनगढ़ अष्टफलक। छायाचित्र: जेम्स सेंट जॉन, CC BY 2.0।

उदाहरण

उदाहरण 6.7 (सोडियम क्लोराइड और सीज़ियम क्लोराइड)

सोडियम क्लोराइड के लिए a=564.1 pma = 564.1\,\mathrm{pm}: r++r−=a/2=282.0 pmr_+ + r_- = a/2 = 282.0\,\mathrm{pm}, जबकि शैनन त्रिज्याओं से 102+181=283 pm102 + 181 = 283\,\mathrm{pm}; x=102/181=0.56x = 102/181 = 0.56, अष्टफलकीय परास में। इसका घनत्व ρ=4×58.44/(6.022×1023×(5.641×10−8)3)=2.16 g/cm3\rho = 4 \times 58.44/(6.022 \times 10^{23} \times (5.641 \times 10^{-8})^3) = 2.16\,\mathrm{g}/\mathrm{cm}^{3} है, मापा गया 2.17 g/cm32.17\,\mathrm{g}/\mathrm{cm}^{3}। सीज़ियम क्लोराइड के लिए a=412.3 pma = 412.3\,\mathrm{pm}: r++r−=a3/2=357.1 pmr_+ + r_- = a\sqrt3/2 = 357.1\,\mathrm{pm}, और x=174/181=0.96x = 174/181 = 0.96, घनीय परास में।

उदाहरण 6.9 (ज़िंक ब्लेंड और फ़्लुओराइट)

ज़िंक ब्लेंड के लिए a=540.9 pma = 540.9\,\mathrm{pm}: r++r−=a3/4=234.2 pmr_+ + r_- = a\sqrt3/4 = 234.2\,\mathrm{pm} (शैनन: 60+184=244 pm60 + 184 = 244\,\mathrm{pm}, क्योंकि सल्फ़ाइड की त्रिज्या केवल छह पड़ोसियों के लिए सारणीबद्ध है), और x=60/184=0.33x = 60/184 = 0.33, चतुष्फलकीय परास में। फ़्लुओराइट के लिए a=546.3 pma = 546.3\,\mathrm{pm}: r++r−=236.6 pmr_+ + r_- = 236.6\,\mathrm{pm} (शैनन 112+131=243 pm112 + 131 = 243\,\mathrm{pm}), और x=0.85x = 0.85: धनायन 8 ऋणायनों के घन में बैठता है, जैसा नियम माँगता है।

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