Координационное число
Координационное число показывает, сколько ближайших частиц непосредственно окружает выбранную частицу в кристаллической решётке. Это число характеризует взаимное расположение атомов, ионов или молекул в кристалле.
Чтобы определить координационное число, выбирают одну частицу и считают только её ближайших соседей. Соседями не считают частицы, расположенные дальше, даже если они находятся в том же слое или направлении. В идеальном кристалле ближайшие соседи находятся на одинаковом расстоянии от выбранной частицы.
Как определить координационное число
- Определите, какие частицы образуют кристаллическую решётку вещества: атомы, ионы или молекулы.
- Выберите одну частицу на схеме решётки.
- Найдите все частицы, ближайшие к выбранной, и пересчитайте их.
- Если частицы разных видов чередуются, считайте ближайших соседей независимо от их заряда; при необходимости уточните, о каком виде соседей спрашивается.
В решётке хлорида натрия каждый ион \(\mathrm{Na^+}\) окружён шестью ближайшими ионами \(\mathrm{Cl^-}\), а каждый \(\mathrm{Cl^-}\) — шестью ближайшими \(\mathrm{Na^+}\). Поэтому координационное число равно \(6:6\); для каждого вида ионов отдельно — \(CN=6\).
Для распространённых геометрических решёток можно запомнить: у простой кубической решётки \(CN=6\), у объёмно-центрированной кубической — \(CN=8\), у гранецентрированной кубической — \(CN=12\). В решётке CsCl каждый ион окружён восемью ионами противоположного знака, поэтому \(CN=8\).
Координационное число — это не валентность и не заряд иона. Например, в NaCl заряд натрия равен \(+1\), но его координационное число в кристалле равно \(6\). Также координационное число относится к решётке, а не к числу связей внутри отдельной молекулы; для молекул используют понятия пространственного строения молекулы.
Каково координационное число иона в решётке, если вокруг него расположены 8 ближайших ионов противоположного знака?
Главное
- Координационное число — число ближайших частиц вокруг выбранной частицы в кристаллической решётке.
- Его определяют непосредственным подсчётом ближайших соседей; заряд иона и координационное число — разные характеристики.
- Для простых кубической, объёмно-центрированной и гранецентрированной решёток значения равны соответственно \(6\), \(8\) и \(12\).