ion-crystal2

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蛍石\ce{CaF2}型構造}} \面心立方格子を作る陽イオン4個}}の隙間に\textbf{\textcolor{magenta}{陰イオンが配置}}された構造. \\[.2zh]     \textbf{単位格子中のイオンの数  \textcolor{cyan}{陽イオン4個},\ \ \textcolor{magenta}{陰イオン8個}} \\[.4zh]     \textbf{\textcolor[named]{ForestGreen}{異符号}の最近接粒子数} $\bm{\begin{cases} \textcolor{cyan}{陽イオン}  \textcolor{magenta}{陰イオン}が\textcolor{red}{8}個近接 \\ \textcolor{magenta}{陰イオン}  \textcolor{cyan}{陽イオン}が\textcolor{red}{4}個近接 \end{cases}}$ \\[.5zh]     \textbf{陽イオンと陰イオン間の最短距離}   \ce{CaF2}\,型は\bm{\dot{陽}イオンを基準}に考える.\ \dot{陽}イオンが面心立方格子を作っている. \\[.2zh] その\bm{\dot{陽}イオン4個で囲まれた空間の\dot{全}\dot{て}に\dot{陰}イオンが配置}されたのが\ce{CaF2}\,型である. \\[.2zh] \ce{CsCl}型とは逆に,\ \bm{単位格子を8個に分けて考える}とわかりやすい. \\[.2zh] \bm{8個の格子の中心の全てに陰イオンが配置}されているわけである. \\[1zh] 陽イオンは面心立方格子であるから4個,\ 陰イオンは明らかに8個含まれている. \\[.2zh] よって,\ 組成は4:8=1:2であり,\ 組成式は\ \ce{AB2}\ のようになる. \\[.2zh] 結局,\ この結晶構造は陽イオンと陰イオンが対等ではない.\ よって,\ 異符号の最近接粒子数も異なる. \\[.2zh] 陽イオンと最近接する陰イオンの個数は,\ 単位格子の面の中央の陽イオンに着目する. \\[.2zh] 単位格子を2個並べて考えると,\ 最近接の陰イオンは8個であることがわかる. \\[.2zh] 陰イオンと最近接する陽イオンの個数は,\ 単位格子の1/8を取り出して考えると4個ある(右図). \\[.2zh] 最短距離は体心立方格子と同様の切断面で考える(右図). \\[.2zh] つまり,\ 1辺の長さ\,\bunsuu a2\,の立方体の対角線\,\bunsuu{\ruizyoukon3}{2}aの半分である. 閃亜鉛鉱\ce{ZnS}型構造}}(\ce{HgS}など) \\[.5zh]     \textbf{\textcolor{magenta}{面心立方格子を作る陰イオン}}の隙間に\textbf{\textcolor{cyan}{陽イオンが配置}}された構造. \\[.2zh]     \textbf{単位格子中のイオンの数  \textcolor{cyan}{陽イオン4個},\ \ \textcolor{magenta}{陰イオン4個}} \\[.4zh]    異符号}の最近接粒子数} \end{cases}}$ \\[.5zh]     \textbf{陽イオンと陰イオン間の最短距離}  \ce{ZnS}型は\bm{\dot{陰}イオンを基準}に考える.\ \bm{\dot{陰}イオンが面心立方格子}を作っている. \\[.2zh] その\bm{\dot{陰}イオン4個で囲まれた空間の\dot{半}\dot{分}に\dot{陽}イオンが配置}されたのが\ce{ZnS}型である. \\[.2zh] 単位格子を1/8に分けると,\ \bm{8個の格子の中心に1つおきに陽イオンが配置}されているわけである. \\[1zh] 陰イオンは面心立方格子なので4個,\ 陽イオンも明らかに4個で,\ 組成は4:4=1:1である. \\[.2zh] 陰イオンと最近接する陽イオンの個数は,\ 単位格子の面の中央の陰イオンに着目する. \\[.2zh] 単位格子を2個並べて考えると,\ 最近接の陽イオンは4個であることがわかる. \\[.2zh] 陽イオンと最近接する陰イオンの個数は,\ 単位格子の1/8を取り出して考えると4個である(右図). \\[.2zh] 最短距離は\ce{CaF2}\,型と同じである.