फ्लोराइट संरचना

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ठोस अवस्था रसायन विज्ञान में, फ्लोराइट संरचना MX2 सूत्र वाले यौगिकों के लिए एक सामान्य रूपांकन को संदर्भित करती है.[1][2] Xआयन आठ चतुष्फलकीय अंतरालीय स्थल पर कब्जा कर लेते हैं जबकि Mआयन फेस-केंद्रित घनीय (FCC) संरचना की नियमित स्थितियों पर कब्जा कर लेते हैं। कई यौगिक, विशेष रूप से सामान्य खनिज फ्लोराइट (CaF2), इस संरचना को अपनाते हैं।

सूत्र M2X वाले कई यौगिकों में एंटीफ्लोराइट संरचना होती है। इनमें आयनों और धनायनों का स्थान फ्लोराइट (एक विरोधी संरचना) के सापेक्ष उलटा होता है; आयन FCC नियमित स्थितियों पर कब्जा कर लेते हैं जबकि धनायन चतुष्कफलकीय अंतरालीय स्थितियों पर कब्जा कर लेते हैं। उदाहरण के लिए, मैग्नीशियम सिलिसाइड, Mg2Si, का जाली पैरामीटर 6.338 Å है जिसमें मैग्नीशियम धनायन अंतरालीय चतुष्कफलकीय स्थलों पर कब्जा कर लेते हैं, जिसमें प्रत्येक सिलिसाइड आयन आठ मैग्नीशियम धनायनों और प्रत्येक मैग्नेशियम से घिरा होता है।और प्रत्येक मैग्नीशियम धनायन चतुष्फलकीय तरीके से चार सिलिसाइड आयनों से घिरा होता है।[3]

Lattice constants for fluorite and antifluorite materials at 300 K[3]
Material Lattice constant (Å) Crystal structure
BaF2 6.196 फ्लोराइट (FCC)
β-PbF2 5.94 फ्लोराइट(FCC)
PuO2 5.399 फ्लोराइट (FCC)
SrF2 5.7996 फ्लोराइट(FCC)
UO2 5.47065 फ्लोराइट(FCC)
CaF2 5.463 फ्लोराइट(FCC)
ZrO2 5.14 फ्लोराइट (FCC)
K2O 6.449 फ्लोराइट(FCC)
K2S 7.406 एंटीफ्लोराइट(FCC)
Li2O 4.61 एंटीफ्लोराइट (FCC)
Na2O 5.55 एंटीफ्लोराइट(FCC)
Na2S 6.54 एंटीफ्लोराइट(FCC)
Rb2O 6.74 एंटीफ्लोराइट(FCC)
Mg2Si 6.338 एंटीफ्लोराइट(FCC)

कैल्शियम फ्लोराइड उदाहरण

क्रिस्टलोग्राफी क्रिस्टलीय सामग्री की संरचनाओं की जांच करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है। संरचना-संपत्ति संबंध बनाने के लिए सामग्रियों की क्रिस्टल संरचना को समझना महत्वपूर्ण है। ये रिश्ते क्रिस्टलीय सामग्रियों के व्यवहार की भविष्यवाणी करने में मदद कर सकते हैं, साथ ही उनके गुणों को ट्यून करने की क्षमता का परिचय दे सकते हैं। कैल्शियम फ्लोराइड फ्लोराइट संरचना वाले क्रिस्टल का एक उत्कृष्ट उदाहरण है। क्रिस्टल संरचना के भीतर इलेक्ट्रॉन घनत्व के स्थानों पर जानकारी प्रदान करते हुए, एक्स-रे विवर्तन के माध्यम से क्रिस्टलोग्राफिक जानकारी एकत्र की जा सकती है। Olex2 जैसे आधुनिक सॉफ़्टवेयर का उपयोग करना,[4] कोई क्रिस्टलोग्राफिक आउटपुट फाइलों से क्रिस्टल संरचना को हल कर सकता है।


कैल्शियम फ्लोराइड क्रिस्टल संरचना का दृश्य

कैल्शियम फ्लोराइड में, कैल्शियम के धनायन फ्लोरीन आयनों से घिरे होते हैं जो टेट्राहेड्रल साइटों पर कब्जा कर लेते हैं, 8: 4 समन्वय संख्या के साथ, फ्लोरीन से कैल्शियम। यह अनुपात यौगिक के स्टोइकोमेट्री के अनुरूप है, जहां फ्लोरीन से कैल्शियम का अनुपात 2:1 है। इस रिश्ते को कैल्शियम केशन के आसपास के आयनों के क्यूबिक सरणी के रूप में देखा जा सकता है।


विस्तारित फ्लोराइट संरचना

सेल से परे, फ्लोराइट की विस्तारित क्रिस्टल संरचना एक चेहरा-केंद्रित क्यूबिक (एफसीसी) पैकिंग संरचना (क्यूबिक क्लोज-पैक या सीसीपी के रूप में भी जाना जाता है) में पैकिंग जारी रखती है।[5] गोलाकार पैकिंग का यह पैटर्न एक एबीसी पैटर्न का अनुसरण करता है, जहां गोले की प्रत्येक क्रमिक परत जाली के आसन्न छेद के ऊपर स्थित होती है। इसके विपरीत, हेक्सागोनल क्लोज-पैक (एचसीपी), क्रमिक रूप से एबीएबी पैटर्न के साथ स्तरित होते हैं। ये दो प्रकार की संकुलन गोलीय संकुलन के सर्वाधिक सघन संकुलित रूप हैं।[6]


यह भी देखें

  • क्यूबिक क्रिस्टल सिस्टम#रॉक-नमक संरचना|रॉक-नमक संरचना

संदर्भ

  1. Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon (2001), Wiberg, Nils (ed.), Inorganic Chemistry, translated by Eagleson, Mary; Brewer, William, San Diego/Berlin: Academic Press/De Gruyter, ISBN 0-12-352651-5
  2. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
  3. 3.0 3.1 3.2 3.3 Rizescu, Costel; Rizescu, Mihaela (2018). क्रिस्टलीय ठोस पदार्थों की संरचना, क्रिस्टल में दोष और दोष (First ed.). Parker, TX: Shutter Waves. ISBN 978-1-947641-17-4. Retrieved 29 January 2020.
  4. "OlexSys". OlexSys.
  5. Shriver; et al. (January 2014). अकार्बनिक रसायन शास्त्र (Sixth ed.). Oxford University Press. ISBN 978-1-4292-9906-0.
  6. Redwing, Ronald. "चेहरा केंद्रित घन संरचना (एफसीसी)". The Pennsylvania State University.