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1、第5卷第4期沈阳化工学院学报Vol.5No.41991.12JOURNA1戈e.1991LOFSHENYANGINSTITUTEOFCHEMICALTECHNOLOGY有效配位数的计算方法郭虹吴庆银(沈阳化工学院)(辽宁大学)摘要一一-u;Ir。,本文着重讨论了计算有效配位数的两种方法Brne法和Ba珊、法并应用其计笋了一些化合物的有效配位数,得出了一些结论·关键:;;词配位化合物有效配位数中心原子.,r“”:配位数这一概念最早是由werne以副价形式提出的当时他认为与中心原子直接相.‘,连cN)川NaCIPfe让介r:的配体(分子或离子)数
2、目即为配位数(在晶体结构确定后定义为配位数就是与某原子相连最近的原子数.图,N),,配位数(C是无机化学的重要概念之一广泛用于结构分类键离子性和晶体晶格能的计算,晶体结构与其物理化学性质之间相互关系的确定等阁,,,上述配位数概念是把所有的中心原子一配体键看作是等价的因此得到的配位数一定.、,x,二元化合物和配合物中经常会遇到中心为整数但是随着射线结构分析的发展在单质原子一配体键不是等价的情况..s他把第一配Lave最早考虑了这种情况位内界所有原子对配位数的贡献看作l(最大的配位数),只考虑最近原子的贡献时其余配体的贡献看作0(最小的配位数).
3、在中间情况下,最近原子的贡献看作1,第一配位内界其余原子的贡献看作粤川.表,列出了按。es法计算出’、’一‘’’’一’‘’一一”一,、”一一”一’J尸’/、月、J卜JZ、’,、目”一z“J“1犷’”~一~2卜~外一一认升叫的一系列结构类型物质的配位数.于是在结晶化学中出现了非整数的配位数,称之为有效配位数(c.N’).有效配位数与有效半径、有效电荷、有效价态等相似.1990年7月23日收稿沈阳化工学院学报1991年,{1v表巨es法计算出的配位数结构类型配位数最大最小中间最紧密立方堆积l2l212立方体心堆积l48ll金刚石444斜方硫222
4、G8724.5...。~Mn1311774介Pu13。81.375..MSCuZ1338107由于规则配位多面体的畸变使配体与中心原子的键长差别增加.因此,研究不规则配位多面体晶体物质配位数的定量确定标准是很重要的.有效配位数的计算方法很多.wieting法Y。..,。,认为最近原子(面)对(CN)的贡献等于1在加倍距离(ZY‘)上配体的贡献等于0在中间.lhorn一Hoe:。情况下采用直接内推法求得[6jMehP法将配位多面体中实测的原子距离与有效,:离子半径之和(、)相比给出了有效配位数的计算公式·CNp「‘一(,‘〕一军一法..’,。‘
5、Br。亩ncN式中为相同键长的配体数川法是借助于价态值(U)来计算公式为、___Z。.C加~七丫-V~式中z为原子的形式价态,川r‘‘Brunne法是将键能比E(M一、,,B(M一x0〕定义为X原子对M原子C.N的贡献第4期郭虹等:有效配位数的计算方法·尹:。cNE,一、)/:(M一、)一伽一)/尹侃一一岑不,·。,(M一长,。式中X为最近配体为中心原子与配体的键长图Ba琳Ho共价法是按中心原子与最近一「.·:的和与所有其余配体的重叠积分比率来计算cN闭.、。:S(M一)cN’二又队旦丝卫三‘(M一x)一x。)叮产l十尽l十泞洲,。.‘。,‘
6、N:Ba琳oB几何法是用键长的理论(加和)值()与原子间的真实距离()按下式计算C值川.。.2eN(:z:)一艺·尽管计算CN‘的方法很多,但最常用的主要有两种扮叨ner法和庚琳HoB法本文将着重介绍.一Brunner法,,通常在配位多面体中某原子与它周围的原子间距离等于或不等于离子或共价半径之和·在这种情况下,假定周围原子与中心原子以离子键或共价键相连·在确定CN的原则中,x‘。能量标准定义为每一配体()与中心原子(M)的键能不同于最近配体(x)与中心原子的键,M一x、,,M一)‘’能且将能比E(E(x0定义为X原子对M原子C.N的贡献二在
7、两个前提.(假定)完全离子键和共价键下进行键能计算若最靠近的原子只受库仑,—力作用则容易得出·cN*子一E(M一E(M。)。):(M一户洲一一/军军一.,、一,式中为中心原子与配体间的键长可用与键能成正比的键的重叠积分来计算最近原子的共价相互作用能.沈阳化工学院学报1991年o.,‘:。(MS(M一x)eN:(M一x):(M一。S-一艺/一艺「共黑卫(M一x。)1,。(M一x,)l十S真实的C.N’可以按已知键的离子性数值在c.N禽子和C.N典价之间用内推法求出.,,,应该指出的是在一些金属卤化物和氧化物中(例如碱士金属)在降低库仑作用能时
8、远一.,离中心原子(在一定原子间距范围内)的配体会引起。夕和补尹型键重叠积分,的增加因此远离中心原子的配体其库仑能与共价作用能之和为一常数.表2列出了一些化合物的C
