Strukturbericht-klassifikasie

Die strukturbericht-klassifikasie is een van die belangrikste maniere om kristalstrukture te klassifiseer. Dit is genoem na die Duitse wetenskaplike vaktydskrif Strukturbericht wat dit sedert 1913 ingevoer het. Hierdie tydskrif is deur Ewald en Hermann geredigeer, maar Ewald was Joods en het Duitsland in 1938 verlaat. Hermann het in 1939 in die tronk verdwyn omdat hy Jode gehelp het en die tydskrif het opgehou om te verskyn.

Na die Tweede Wêreldoorlog is dit opgeneem in Acta Crystallografica, maar die klassifikasie is nie voortgesit nie en is vandag dus ver van volledig. Dit is nogtans steeds in gebruik, veral in die metallurgie, omdat dit die volopste en bekendste struktuurtipes behels.

Na struktuurtipes wat oor geen strukturberichtkode beskik nie word dikwels verwys deur die mineraalnaam of soms die chemiese naam te gebruik. Strukturbericht-B1 kan dus bv. ook die haliet-struktuur, die NaCl-struktuur of die tafelsout-struktuur genoem word.

Die B2-struktuur van CsCl en TlCl.

Isotipie

wysig

Talle stowwe het basies dieselfde kristalstruktuur. Dit word isotipie genoem. Hulle atome beset dieselfde posisies in 'n eenheidsel met dieselfde simmetrie, hoewel die parameters wat die eenheidsel se afmetings bepaal kan verskil. Sesium chloried en tallium(I) chloried het byvoorbeeld albei 'n eenvoudige kubiese struktuur met chloor-atome op die posisie (0,0,0) van die sel en 'n metaalatoom in die middel van die sel op posisie (½,½,½). Hierdie koördinate is egter fraksioneel: hulle is uitgedruk as fraksie van die eenheidsel se hoogte. In die geval van CsCl is die kubus se hoogte 412 pm, vir TlCl is dit 385 pm.

Elemente

wysig

Daar is veral talle stowwe met dieselfde struktuur indien die struktuur taamlik eenvoudig is, 'n klein eenheidsel en 'n hoë simmetrie besit. Talle elemente is byvoorbeeld metale wat dieselfde struktuur as koper het, soos Al, Ni, Pd, Pt, In, Ca, Pb ens. 'n Ander groep metale het dieselfde struktuur as wolfram soos Ba, Ra, Fe, Nb ensomeer. Die Duitse wetenskaplike vaktydskrif Strukturbericht het daarvoor 'n klassifikasie ingevoer. Die kopergroep word "A1" genoem en die wolfram-groep "A2".[1]

Verbindings

wysig

Die strukturbericht-klassifikasie word ook op talle verbindings toegepas. Die struktuur van CsCl en TlCl word die B2-struktuur genoem. Indien twee stowwe tot dieselfde struktuurtipe behoort word dikwels ook mengkristalle van hierdie stowwe aangetref.

Die strukturbericht-klassifikasie het in die 1930s ontstaan. Later is talle stowwe gevind wat 'n unieke struktuur het en wat nie meer geklassifiseer word nie.

Pearson

wysig

'n Ander sisteem is die Pearsonsimbole. Hulle bestaan uit drie dele.

  1. 'n skuins kleinletter (a, m, o, t, h, c) wat die kristalstelsel aandui (triklinies, monoklinies, ortorombies, tetragonaal, heksagonaal en kubies).
  2. 'n skuins hoofletter (P, S, F, I, R) wat die roostertipe aandui.
  3. 'n getal wat die getal atome in die sel weergee.

Ongelukkig is hierdie sisteem nie eenduidig nie. Byvoorbeeld is die diamant- en die sfaleriet-struktuur albei vlakgesentreerd kubies cF en het 8 atome. Hulle is dus albei cF8 strukture, maar die strukture is nie dieselfde nie. Hulle het verskillende ruimtegroepe. Die sfalerietstruktuur is nogtans wel van die diamantstruktuur afgelei. Die omringingsgetalle is 4 (tetraëdries) in albei strukture. In die haliet-struktuur is dit egter glad nie so nie. Die omringinggetalle is 6, maar die Pearsonsimbool is ook cF8. In die strukturbericht-klassifikasie word hulle A4, B4 en B1 genoem.

Die IUPAC skryf egter in hul Red Book 2005:[2]

  Die gebruik van Pearson-notasie […] word aanbeveel vir die aanduiding van die strukture van metaal en soliede oplossings in binêre en meer komplekse stelsels. Die gebruik van Griekse letters, wat nie die nodige inligting oordra nie, en van die Strukturbericht-benamings, wat nie selfverduidelikend is nie, is nie aanvaarbaar nie.
 

A-strukture rakende elemente.

Kode Argetipe Naam Ruimtegroep
A1 Cu fcc Fm3m
A2 W bcc Im3m
A3 Mg hcp P63/mmc
A3' α-La
A4 C diamant Fd3m
A5 β-Sn
A6 In
A7 α-Arseen R3m
A8 γ-Se
A9 C grafiet
A10 α-Hg
A11 α-Ga
A12 α-Mn
A13 β-Mn
A14 I2
A15 Cr3Si, β-W
A16 α-S
A17 P swart P
A20 α-U
Aa α-Pa
Ab β-U
Ac α-Np
Ad β-Np
Af HgSn6-10
Ag γ-B
Ah α-Po
Ai β-Po
Ak α-Se
Al β-Se

B-strukture rakende binêre verbindings wat 'n 1:1 stoigiometrie besit en as AB geskryf kan word

Kode Argetipe Naam Ruimtegroep Nommer
B1 NaCl haliet Fm3m 225
B2 CsCl Pm3m 221
B3 ZnS sfaleriet P43m 216
B4 ZnS wurtziet P6₃mc 186
B5 SiC moissaniet-4H P63mc 186
B6 SiC moissaniet-6H P63mc 186
B7 SiC moissaniet-15R R3m 160
B81 NiAs nikkelien P63/mmc 194
B82 Ni2In P63/mmc 194
B9 α-HgS kinnabar P3121 154
B10 PbO loodglit (lithargiet) P4/nmm 129
B11 γ-CuTi P4/nmm 129
B12 Verouderde BN-struktuur
B13 NiS milleriet R3m 160
B14 MnP mangaanmonofosfied Pnma
B17 PtS cooperiet P4₂/mmc
B31 sien ->B14
Bh WC α-wolframkarbied P6m2

C-strukture rakende AB2-verbindings

Kode Argetipe Naam Ruimtegroep
C1 CaF2 fluoriet Fm3m
C2 FeS2 piriet Pa3
C3 Cu2O kupriet Pn3m
C4 TiO2 rutiel P4₂/mnm
C5 TiO2 anataas P4₁/amd
C6 CdI2 kadmiumjodied P3m1
C7 MoS2 molibdeniet P6₃/mmc
C8 SiO2 β-kwarts P6₂22
C9 SiO2 β-kristobaliet Fd3m
C13 HgI2 cocciniet P4₂/nmc
C14 MgZn2 Lavesfase (heksagonaal) P6₃/mmc
C15 MgCu2 Lavesfase (kubies) Fd3m
C19 CdCl2 kadmiumchloried R3m
C31 ε-Zn(OH)2 sinkhidroksied P212121
C34 AuTe2 calaveriet C 2/m
C43 ZrO2 baddeleyiet P2₁/c
C46 Au1-xAgxTe2 krenneriet Pma2
C49 ZrSi2 sirkoniumdisilisied Cmcm

D-strukture rakende AmBn-verbindings

Kode Argetipe Naam Ruimtegroep
D01 NH3 ammoniak P213
D02 CoAs3 skutterudiet Im3
D03 BiF3 gananiet Fm3m
D04 CrCl3 chroom(III)chloried P311 2
D05 BiI3 bismut(III)jodied R3
D06 LaF3 tysoniet P3c1
D08 MoO3 molibdiet Pnma
D09 ReO3 Pm3m
D0e Ni3P I4
D21 CaB6 kalsiumheksaboried Pm3m
D31 Hg2Cl2 kalomel I4/mmm
D51 Al2O3 korund R3c
D53 Mn2O3 bixbyïet Ia3 cI80[3]
D511 Sb2O3 valentiniet[4] Pccn oP20[3]
D810 (Fe,Ni)9S8 pentlandiet Fm3m

E tot met K

wysig

Hierdie strukture verteenwoordig minder eenvoudige strukture van ternêre verbindings.

Kode Argetipe Naam Ruimtegroep
E0₁ PbFCl matlockiet P4/nmm
E0₇ FeAsS arsenopiriet P2₁/b
E1₁ CuFeS2 chalkopiriet I42d
E2₁ CaTiO3 perovskiet Pm3m (ideaal)
E2₂ FeTiO3 ilmeniet R3
E3₃ FeSb2S4 berthieriet
F0₁ NiSbS ullmaniet P2₁3
F5₁ NaCrS2 caswellsilveriet R3m hR4[3]
F5₆ CuSbS2 wolfsbergiet I4/mcm
G01 CaCO3 kalsiet R3c
G02 CaCO3 aragoniet Pmcn
G21 Pb(NO3)2 lood(II)nitraat Pa3
G32 Na2SO3 P3
G71 CeCO3F bastnäsiet-Ce P6c2
G74 Cu3(CO3)2(OH)2 asuriet P21/c
H01 CaSO4 anhidriet Cmcm
H02 BaSO4 bariet Pnma
H05 KClO4 kaliumperchloraat F43m --> Pnma
H11 MgAl2O4 spinel Fd3m
H17 Na2SO4-V thénardiet Fddd
H24 Cu3VS4 sulvaniet P43m
H25 Cu3AsS4 enargiet Pnm21
H4 CaWO4 scheeliet [5]
H57 Ca5(PO4)3F,Cl,OH apatiet [5]P63/m
J11 K2PtCl6 kaliumheksachloroplatinaat Fm3m
J22 CrCl3.6H2O chroom(III)chloriedheksahidraat R3c
K41 (NH4)2S2O8 ammoniumpersulfaat P21/c

L-strukture is allooie

Kode Argetipe Naam Ruimtegroep
L12 Cu3Au ourikupried Pm3m

O-tipes is organiese verbindings. Dit word nouliks gebruik.

Die S-tipe is vir silikate gereserveer.

Kode Argetipe Naam Ruimtegroep Nommer
S01 Al2SiO5 kyaniet P1 2
S02 Al2SiO5 andalusiet Pnnm 58
S03 Al2SiO5 sillimaniet Pnma 62
S04 verouderd
S05 Al2SiO4F2 topaas Pnma 62
S06 CaTiSiO5 titaniet C2/c 15
S07 Mg(F,OH)2.Mg2SiO4 norbergiet Pnma 62
S08 Al13(F,OH)18Si5O20Cl zunyïet Pnma 62
S11 ZrSiO4 sirkoon I4₁/amd 141
S12 Mg2SiO4 olivien Pnma 62
S13 Be2SiO4 phenakiet R3 148
S14 Ca3Al2Si3O12 granaat Ia3d 230
S15 Bi3(SiO4)3 eulytien I43d 220
S21 Sc2Si2O7 thortveitiet C2/m

Bronne

wysig
  • TYPIX Standardized Data and Crystal Chemical Characterization of Inorganic Structure Types, Springer Science & Business Media, Erwin Parthé, Louise Gelato, Bernard Chabot, Marinella Penzo, Karin Cenzual, Roman Gladyshevskii, 2013, ISBN 3-662-10641-8, ISBN 978-3-662-10641-9
  • A Handbook of Lattice Spacings and Structures of Metals and Alloys: International Series of Monographs on Metal Physics and Physical Metallurgy, Deel 4 W. B. Pearson Elsevier, 2013, ISBN 1-4832-2661-1, ISBN 978-1-4832-2661-3

Verwysings

wysig
  1. Structure of Materials: An Introduction to Crystallography, Diffraction and Symmetry, Marc De Graef, Michael E. McHenry, Cambridge University Press, 2012, ISBN 1-107-00587-6, ISBN 978-1-107-00587-7
  2. IUPAC Red Book 2005.
  3. 3,0 3,1 3,2 "argiefkopie" (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 9 Julie 2018. Besoek op 14 Augustus 2017.
  4. "webmineral" (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 3 November 2019. Besoek op 14 Augustus 2017.
  5. 5,0 5,1 Lewis S. Ramsdell. Studies on silicon carbide.