塩化ナトリウム(NaCl):
* 構造: 顔中心の立方体(FCC)格子。
* イオン半径: ナトリウムイオン(Na+)は、塩化物イオン(Cl-)よりもはるかに小さい。
* パッキング: より小さなna+イオンは、より大きなcl-イオンによって形成されたFCC格子内の八面体ボイド(空間)に適合します。
塩化セシウム(CSCL):
* 構造: 単純な立方格子。
* イオン半径: セシウムイオン(CS+)は、塩化物イオン(Cl-)よりも著しく大きい。
* パッキング: CS+イオンのサイズが大きいため、角に小さなcl-イオンを使用して、立方体ユニットセルの中心にある立方体のボイドを占有する方が効率的です。
重要な要因:
* イオン半径比: カチオン半径の陰イオン半径(r+/r-)の比は、結晶構造を決定する上で重要な役割を果たします。 NaClの場合、R+/R比は小さく(約0.5)、八面体の協調を好みます。 CSCLの場合、R+/R-R比は1に近く、立方体の調整を好みます。
* 静電相互作用: 構造は、イオン間の静電力のバランスにも依存します。 サイズの違いが大きいほど、より小さなイオンがより多くの反対に帯電したイオンに囲まれる可能性が高くなります。
要約すると、陽イオンとアニオンのサイズの違いは、NaClとCSCLの異なる構造を駆動します。塩化ナトリウムは、より小さなナトリウムイオンが八面体の空隙に適合する、より小さなセシウムイオンが中央の空隙を占める単純な立方体構造を採用している一方、より小さなナトリウムイオンを備えた顔中心の立方体構造を採用します。