Strukturen der Metalle

Wolfram-Typ, kubisch-innenzentriert 68% Raumausfüllung (Kugeln berühren sich über Raumdiagonale) CN= Die Alkalimetalle, Vanadium-Gruppe, Chrom-Gruppe

Allalimetalle V, Nb, Ta Cr, Mo, W Fe

- hexagonal dichteste Kugelpackung -- Mg-Typ Schichtenfolge ABAB Raumausfüllung: 74% CN = 12 -> Antikuboktaeder Bsp.: Be & Mg, Scandium-Gruppe, Titangruppe

- kubisch dichteste Packung) -- Cu-Typ Schichtenfolge ABC Raumausfüllung 74% CN = 12 Kuboktaeder Schichten sind diagonal in der Elementarzelle. Bspw: Ca, Sr & Al, Ni-Gruppe, Cu-Gruppe

6 Ring und je Tetraeder Bsp Be3Al2[Si6O18]

Tetraedrische Silikate SiO3^(2-) bzw. SiO2;2/2^(2-) Bspw. Spodumen LiAl[SiO3]2

Tetradrisch C an Ecken, an andere Ecken Li

auch Beta-ZnS Bspw.: BeO, ZnO, CdS, CdSe H.c.p. • (Stapelfolge … ABAB) aus Schwefelatomen, deren Tetraederlücken 1/2 mit Zinkatomen besetzt sind. Da es in einer dichtesten Kugelpackung doppelt so viele Tetraederlücken wie Packungsteilchen (in diesem Fall Schwefel) gibt und nur jede zweite Lücke mit Zink besetzt ist, ergibt sich ein Schwefel-Zink-Verhältnis von 1:1 und damit die chemische Formel ZnS

Alpha-ZnS F.c.c. Mit Kationen in Hälfte der TL. Aufgrund der Ionenradienverhältnisse im Sphalerit (Zinkblende, Zinksulfid, ZnS) bilden die Sulfid-Anionen eine kubisch-dichteste Kugelpackung in Form einer kubisch flächenzentrierten Elementarzelle (KfZ, fcc), worin die kleineren Zink-Kationen sich regelmäßig in der Hälfte (4) der insgesamt 8 Tetraederlücken aufhalten. Neben dem Namensgeber Zinkblende (ZnS) kristallisieren noch einige andere Materialien − vornehmlich Halbleiter − in dieser Kristallstruktur. Dazu zählen unter anderem die I-VII-, II-VI- und III-V-Verbindungshalbleiter. Wichtigster Vertreter ist wahrscheinlich das Galliumarsenid (GaAs)

Quarz Rutil (TiO2) SiS2 (BeCl2) CdCl2 CdI2 CaF2 (FCa4-Tetraeder, anti Li2O-Typ)

Alpha-Quarz (SiO2) CN, M(Si) = 4 CN, X(O) = 2 chiral, in Natur verzwillingt Wendeltreppe/Schrauben Tetraeder über Ecken verknüpft Bsp: SiO2 und BeF2 (ähnlich wie Feldspat)

Bsp BeCl2, BeBr2 Tetraeder, trans-Kantenverknüpft CN, M = 4 –> Tetraederform v. M Lewis-Säure-Base-Addukt

TiO2 h.c.p. Schichten leicht gewellt; 1/2 der OL gefüllt CN(O)= 3; CN(Ti)= 6 CaCl2 analog

Bspw: MgCl2, MnCl2, FeCl2, CoCl2, NiCl2 Br2 von Ni, Zn, Cd Cs2O ist anto-CdCl2 Chloridionen bilden eine kubisch-dichteste (kubisch-flächenzentrierte) Kugelpackung, in der jede zweite Oktaederlückenschicht vollständig mit Cadmiumionen besetzt ist. Cd also oktaedrisch von sechs Cl- umgeben. Jedes Chloridion bildet die Spitze einer trigonalen Pyramide mit drei Cadmiumionen als Grundfläche (CN=6:3).

Ca2+ kubisch flächenzentrierte Kugelpackung, alle TL von F- besetzt Umgekehrt bilden die Fluoridionen eine kubisch-einfache Packung, wobei jede übernächste kubisch Lücke von Calciumionen besetzt ist. V.a bei Fluoriden/Oxiden wo Metall großen Radius hat Entfernt man in der Weise jedes übernächste Fluoridion, daß jeweils vier der verbleibenden die Ecken eines Tetraeders besetzen, so erhält man die Zinkblende-Struktur

Li: –> Li2O und etwas Li2O2 Na: –> Na2O2 (Natriumperoxid)und etwas Na2O K, Rb und Cs –> MO2, aber unter anderen Bedingungen auch M2O, M2O2 und MO2 und z. T. auch MO3 darstellbar In ‘normalen’ Oxiden liegen die Ionen M+ und O2- nebeneinander vor, d.h. M(1+)2O. Strukturen meist als Antitypen der Ionenkristalle MIIX2: Fast alle kristallisieren in der anti-CaF2-Struktur, nur Cs2O bildet den anti-CdCl2-Typ. Die Herstellung dieser Oxide gelingt im Fall von Lithium (und eingeschränkt von Natrium und Kalium) durch Verbrennung der Elemente direkt an der Luft. Beim Lithium entsteht dabei zusätzlich das tiefdunkelrote Nitrid, Li3N.

Alle NaCl-Typ, außer BeO (Wurtzit)

BeF2 : Quarz (CN4) BeCl2, BeBr2 : SiS2 MgF2. : Rutil (vgl TiO2) MgCl2 : CdCl2 (CdCl6-Okt) MgBr2, MgI2 : CdI2 CaF2 : eigene CaCl2, CaBr2 : Rutil CaI2 : CdI2

Mn Hg (verzerrter f.c.c) Ga (jedes Ga-Atom mit 7 anderen koordiniert. Hanteln, ähnlich Hg) In (tetragonal verzerrter f.c.c / zw. f.c.c. und b.c.c.) Ge (wie diamant, CN=4, 33% Raumsausfüllung) Sn Sb, Bi

linear, wie Hg bei Komplexen bevorzugt

Bspw AlF3, Fe(CN)3 ‘ReO6’ - Oktaeder, Reniumatome an Ecke eines Würfels, (f.c.c ohne Mitte) O je in der Mitte der Kanten (alle OL außer Mitte) Eckenverknüpft (180grad) Davon abgeleitet VF3-Typ wo Oktaeder gewinkelt Im Fe(CN)3 werden je zwei Fe-Atome durch ein CN-System verknüpft.

Bsp (AlH3)x AlH6-Oktaeder über e3c-Bindung Abgeleitet von ReO3-Typ Oktadeder eckenverknüpft mit Winkel von 150grad

CaTiO3 (ABO3) ReO3 Typ mit Ca zwischen Oktaedern Oder: O in Ecken des Würfels, Ti an allen Kanten und Ca dann in der Mitte

Bsp AlCl3, CrCl3, YCl3 F.c.c (kubisch flächenzentriert) Jede übernächste OL Schicht wird zu 2/3 besetzt Die Chromionen sind also oktaedrisch von sechs Chloridionen umgeben. Jedes Chloridion ist gewinkelt von zwei Chromionen umgeben (CN=6:2). Wenn statt f.c.c h.c.p dann wäre BiCl3 Typ Wenn statt 2/3 der OL alle, dann wäre CdCl2 Wenn alle OL und h.c.p dann wäre CdI2