81

 

 

Рис. 16. Распределение электронной плотности в кристалле NaCl (взято из 

[22]). 

С  позиций  наших  представлений  о  строении  атома,  считаем,  что  ионных 

связей,  также  как  и  ионов,  в  кристаллах  и  отдельных  молекулах  любого  состава  в 
нормальных  условиях  не  существует.  Кристаллические  структуры  состоят  из 
атомов, а не из ионов. Ионы могут появиться только под действием электрического 
поля. 

Заметим,  что  ионным  радиусам  в  кристаллохимии  уделяется  очень  большое 

внимание. Считается, что все кристаллы состоят из ионов и определяют отношение 
радиусов  иногда  даже  несуществующих  в  действительности  ионов  (например, Si

4 +

) 

и  констатируют  совпадение  или  несовпадение  опытной  решетки  с  ожидаемой  по 
правилам 

Магнуса-Гольдшмидта. 

Объяснение, 

например, 

тетраэдрического 

расположения  атомов  кислорода  вокруг  кремния  в SiO

2

,  основанное  на  отношении 

радиусов  ионов Si

4 +

  и  О

2 -

,  нельзя  считать  убедительным.  Считаем,  что 

тетраэдрическое  расположение  атомов  кислорода  вокруг  атома  кремния 
автоматически  следует  из  кристаллической  модели  атома  кремния,  не  прибегая  к 
понятиям  ионов  и  ионной  связи.  Связь  между  атомами  кремния  и  кислорода  в 
силикатах имеет диполь-дипольный характер, что будет рассмотрено ниже. 

Итак,  кристаллы  состоят  из  атомов,  а  не  из  ионов.  Атом  не  является 

шаром  с  гладкой  поверхностью.  Атом  состоит  из  мельчайших  сферических  частиц, 
представляющих  собой  протоны  и  нейтроны,  плотно  упакованных  вокруг 
центрального  атома  гелия.  Размер  атомов  определяется  количеством  протонов  и 
нейтронов. Атомы Li, Be, B и C по своим размерам меньше атомов N, O и F, атомы 
Na, Mg, Al и Si – меньше атомов Р, S и Cl. 

Отсюда  следуют  важные  выводы,  касающиеся  строения  кристаллических 

структур.  Например,  атом  кислорода,  являющийся  одним  из  составных 
компонентов  оксидных  структур,  игравший  роль  аниона  в  традиционном 
понимании,  имеет  меньший  размер,  чем  атомы Al и Si, игравших  роль  катионов  в 
Al

2

O

3

  и SiO

2

.  Это  приводит  к  тому,  что  атомы  кислорода  при  образовании 

валентных  диполь-дипольных  связей  с  атомами Al и Si, не  соприкасаются  друг  с 
другом  и  не  могут  создать  плотный  «анионный  остов»,  блокирующий  центральный 
«катион».  В  связи  с  чем  центральный  атом Al или  атом Si, благодаря  своим 
атомным  квадруполям,  расположенным  на L-уровне  могут  образовывать  еще  и 
координационные  связи  с  дополнительными  атомами  кислорода.  Отсюда 
становится  понятным  механизм  формирования  оксида  алюминия  и  оксида  кремния