Alle boeken

Professioneel

Apps Over Coach Inloggen Begin met lezen

Scheikunde · Begrippenlijst

Wat is Structuurtypen?

Ook bekend als: cesiumchloridetype · steenzouttype · zinkblendetype · fluoriettype · antifluoriettype

Definitie 6.5 Universitaire scheikunde — jaar 1 · Hoofdstuk 6 — Kristallen II: ionaire, covalente en moleculaire vaste stoffen

Ionkristallen worden ingedeeld in een klein aantal structuurtypen, genoemd naar een representatieve verbinding:

  • cesiumchloridetype: anionen op de hoekpunten van een kubus, het kation in het midden (8:8);
  • steenzouttype (natriumchloridetype): anionen op een FCC-rooster, kationen in al zijn octaëdrische holten (6:6);
  • zinkblendetype: anionen op een FCC-rooster, kationen in de helft van zijn tetraëdrische holten, afwisselend één op twee (4:4);
  • fluoriettype: kationen op een FCC-rooster, anionen in al zijn tetraëdrische holten (8:4), formule MXX2\ce{MX2}; in het antifluoriettype zijn de rollen omgewisseld (LiX2O\ce{Li2O}, 4:8).

Het getallenpaar geeft de coördinatie van het kation en van het anion.

Links: de steenzoutcel, Cl- (groen) op een FCC-rooster, Na+ (violet) in elke octaëdrische holte. Rechts: de cesiumchloridecel, Cl- op de hoekpunten, Cs+ (blauw) in het midden. De ionen zijn kleiner getekend dan bij contact. Links: de steenzoutcel, Cl- (groen) op een FCC-rooster, Na+ (violet) in elke octaëdrische holte. Rechts: de cesiumchloridecel, Cl- op de hoekpunten, Cs+ (blauw) in het midden. De ionen zijn kleiner getekend dan bij contact.
Links: de steenzoutcel, ClX−\ce{Cl-} (groen) op een FCC-rooster, NaX+\ce{Na+} (violet) in elke octaëdrische holte. Rechts: de cesiumchloridecel, ClX−\ce{Cl-} op de hoekpunten, CsX+\ce{Cs+} (blauw) in het midden. De ionen zijn kleiner getekend dan bij contact.
Kristallen van haliet (steenzout). Foto: James St. John, CC BY 2.0.
Fluoriet, CaFX2\ce{CaF2}. Foto: James St. John, CC BY 2.0.
Een ruwe diamant in de vorm van een octaëder. Foto: James St. John, CC BY 2.0.

Voorbeelden

Voorbeeld 6.7 (Natriumchloride en cesiumchloride)

Natriumchloride heeft a=564.1 pma = 564.1\,\mathrm{pm}: r++r−=a/2=282.0 pmr_+ + r_- = a/2 = 282.0\,\mathrm{pm}, tegen 102+181=283 pm102 + 181 = 283\,\mathrm{pm} uit de stralen van Shannon; x=102/181=0.56x = 102/181 = 0.56, in het octaëdrische gebied. Zijn dichtheid is 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}, gemeten 2.17 g/cm32.17\,\mathrm{g}/\mathrm{cm}^{3}. Cesiumchloride heeft a=412.3 pma = 412.3\,\mathrm{pm}: r++r−=a3/2=357.1 pmr_+ + r_- = a\sqrt3/2 = 357.1\,\mathrm{pm}, en x=174/181=0.96x = 174/181 = 0.96, in het kubische gebied.

Voorbeeld 6.9 (Zinkblende en fluoriet)

Zinkblende heeft a=540.9 pma = 540.9\,\mathrm{pm}: r++r−=a3/4=234.2 pmr_+ + r_- = a\sqrt3/4 = 234.2\,\mathrm{pm} (Shannon: 60+184=244 pm60 + 184 = 244\,\mathrm{pm}, omdat de straal van het sulfide alleen voor zes buren getabelleerd is), en x=60/184=0.33x = 60/184 = 0.33, in het tetraëdrische gebied. Fluoriet heeft a=546.3 pma = 546.3\,\mathrm{pm}: r++r−=236.6 pmr_+ + r_- = 236.6\,\mathrm{pm} (Shannon 112+131=243 pm112 + 131 = 243\,\mathrm{pm}), en x=0.85x = 0.85: het kation zit in een kubus van 8 anionen, zoals de regel vereist.

Lees in het hoofdstuk →