Ионные кристаллы
ИОННЫЕ КРИСТАЛЛЫ, кристаллы с преимущественно ионным (электростатическим) характером связи между атомами. Ионные кристаллы могут состоять как из одноатомных, так и из многоатомных ионов. Примеры ионных кристаллов первого типа - кристаллы галогенидов щелочных и щёлочноземельных металлов, образованные положительно заряженными ионами (катионами) металла и отрицательно заряженными ионами (анионами) галогена (NaCl, CsCl, CaF2). Примеры ионных кристаллов второго типа - карбонаты, сульфаты, фосфаты и другие соли металлов, где анионы кислотных остатков, например СО32-, SO42-, состоят из нескольких атомов. Реальный эффективный заряд, определённый рентгенографическими, спектральными и другими методами, даже в наиболее типичных ионных кристаллах оказывается меньше формального заряда ионов (например, Na+, Mg2+, Cl-). Так, в NaCl эффективный заряд составляет около +0,9е для Na+ и около -0,9е для Cl- (е - элементарный электрический заряд). Для MgF2, СаСl2 оценка эффективных зарядов анионов приводит к значениям около -0,7е, а для катионов - от около +1,2е до около +1,4е. Таким образом, в действительности во многих ионных кристаллах связь между атомами имеет ионно-ковалентный характер, и резкая граница между ионными кристаллами и ковалентными кристаллами отсутствует.
Ионные кристаллы, как правило, имеют высокие температуры плавления, значительную ширину запрещённой зоны, обладают ионной проводимостью при высоких температурах, прозрачны в видимой и ИК-областях спектра. Наблюдающаяся иногда окраска ионных кристаллов обусловлена присутствием катионов редкоземельных или переходных металлов. Модули упругости и прозрачность ионных кристаллов тем выше, чем выше доля ковалентной составляющей связи. Для описания структуры ионных кристаллов разработаны детальные системы ионных радиусов (смотри Атомные радиусы).
Лит.: Современная кристаллография. М., 1979. Т. 2; Уэллс А. Структурная неорганическая химия. М., 1987. Т. 1.