Γιατί οι ιοντικοί δεσμοί σχηματίζουν τα ίδια σχέδια των κριστών;
1. Μέγεθος και φόρτιση ιόντων:
* Ιονική ακτίνα: Τα μεγαλύτερα ιόντα τείνουν να έχουν χαμηλότερους αριθμούς συντονισμού (λιγότερα γύρω ιόντα) από τα μικρότερα ιόντα.
* χρέωση: Ο λόγος των φορτίων μεταξύ του κατιόντος και του ανιόντος επηρεάζει τη δομή. Οι υψηλότερες αναλογίες φόρτισης οδηγούν σε πιο πολύπλοκες δομές.
2. Απόδοση συσκευασίας:
* Τα ιόντα οργανώνονται για να μεγιστοποιήσουν την αποτελεσματικότητα της συσκευασίας, την ελαχιστοποίηση της απόστασης μεταξύ των αντιθέτων ιόντων και τη μεγιστοποίηση της απόστασης μεταξύ των παρόμοιων φορτισμένων ιόντων. Αυτό οδηγεί σε σταθερές και ενεργητικά ευνοϊκές δομές.
3. Πόλωση:
* Η κατανομή της πυκνότητας ηλεκτρονίων σε ένα ιόν μπορεί να παραμορφωθεί (πολωμένη) από την παρουσία άλλων ιόντων, επηρεάζοντας τη διάταξη.
4. Θερμοκρασία και πίεση:
* Οι αλλαγές στη θερμοκρασία και την πίεση μπορούν να επηρεάσουν την κρυσταλλική δομή. Η υψηλή πίεση μπορεί να αναγκάσει τα ιόντα πιο κοντά, οδηγώντας σε διαφορετικές ρυθμίσεις.
Παραδείγματα κοινών κρυσταλλικών δομών:
* δομή Rock Salt (NaCl): Αυτή η απλή δομή είναι κοινή για ιοντικές ενώσεις με λόγο φόρτισης 1:1, όπως NaCl, MGO και CaO.
* δομή χλωριούχου καισίου (CSCL): Αυτή η δομή συμβαίνει όταν το κατιόν και το ανιόν έχουν παρόμοια μεγέθη, όπως στο CSCL.
* δομή ψευδαργύρου (ZNS): Αυτή η δομή είναι κοινή για ενώσεις με λόγο φόρτισης 1:1 και κατιόν που είναι μικρότερο από το ανιόν, όπως το ZnS και το CUCL.
* Δομή φθορίτη (CAF2): Αυτή η δομή εμφανίζεται όταν το κατιόν έχει μικρότερη ιοντική ακτίνα από το ανιόν και υπάρχουν διπλάσια ανιόντα από τα κατιόντα, όπως στο CAF2.
Επομένως, ενώ υπάρχουν κάποιες κοινές κρυσταλλικές δομές σε ιοντικές ενώσεις, η ειδική διάταξη των ιόντων σε ένα κρυσταλλικό πλέγμα προσδιορίζεται από ένα συνδυασμό παραγόντων, οδηγώντας σε ποικιλία κρυστάλλων.
