Тройное соединение
В неорганической химии и химии материалов тройное соединение или тройная фаза представляет собой химическое соединение, содержащее три разных элемента.
Хотя некоторые тройные соединения являются молекулярными, например хлороформ ( HCCl 3 ), чаще всего тройные фазы относятся к протяженным твердым веществам. Известным примером являются перовскиты . [1]
Бинарные фазы , состоящие всего из двух элементов, имеют более низкую степень сложности, чем тройные фазы. с четырьмя элементами Четвертичные фазы более сложны.
Число изомеров тройного соединения обеспечивает различие между неорганической и органической химией: «В неорганической химии было известно одно или, самое большее, несколько соединений, состоящих из любых двух или трех элементов, тогда как в органической химии ситуация была совсем иной. ." [2]
Тройные кристаллические соединения
[ редактировать ]Примером является фосфат натрия . Na 3 ПО 4 . Ион натрия имеет заряд 1+, а ион фосфата – 3–. Следовательно, для уравновешивания заряда одного иона фосфата необходимы три иона натрия. Другим примером тройного соединения является карбонат кальция . СаСО 3 . При наименовании и написании формул тройных соединений правила аналогичны правилам бинарных соединений.
Классификации тройных кристаллов
[ редактировать ]По словам Рустума Роя и Олафа Мюллера, [3] «Химия всего минерального мира сообщает нам, что химическую сложность можно легко уместить в структурной простоте». Приводится пример циркона замещены атомы различных металлов , где в одной и той же кристаллической структуре . «Структурная единица... остается тройной по своему характеру и способна вместить огромный спектр химических элементов». Таким образом, огромное разнообразие тройных соединений сводится к относительно небольшому числу структур: «Имея дело примерно с десятью тройными структурными группами, мы можем охватить наиболее важные структуры науки и техники, характерные для неметаллического мира. Это замечательный пример простоты природы . ." [3] : 3, 4
Если A и B представляют собой катионы , а X — анион, то эти тройные группы организованы по стехиометрическим типам. А 2 ВХ 4 , АВХ 4 и АВХ 3 .
Тройное соединение типа A 2 BX 4 может принадлежать к классу оливина , группе шпинели или фенакиту . Примеры включают в себя К 2 NiF 4 , β- К 2 SO 4 и CaFe 2 O 4 .
Один из типов ABX 4 может относиться к классу циркона , шеелита , барита или упорядоченного диоксида кремния производного .
В Класс тройных соединений АВХ 3 , имеются структуры перовскита (структура) , карбоната кальция , пироксенов , корунда и гексагональная. АВХ 2 типа. [3] : рисунок 1, стр. 3
Другие тройные соединения описываются как кристаллы типов АВХ 2 , А 2 Б X72 АВХ 5 , А 2 ВХ 6 и А 3 ВХ 5 .
Тройные полупроводники
[ редактировать ]Особым классом тройных соединений являются тройные полупроводники , особенно в семействе полупроводников III-V . В полупроводнике этого типа тройной компонент можно рассматривать как сплав двух конечных точек бинарного соединения. Изменение состава между конечными точками позволяет как постоянную решетки, так и ширину регулировать запрещенной зоны для получения желаемых свойств, например, при излучении света (например, как светодиод ) или поглощении света (как фотодетектор или фотоэлектрический элемент ). . Примером может служить полупроводниковый арсенид индия-галлия ( In x Ga 1− x As ), материал с запрещенной зоной, зависящей от соотношения In/Ga.
Важные примеры тройных полупроводников можно также найти в других семействах полупроводников, таких как семейство II-VI ( например , теллурид ртути, кадмия , Hg 1− x Cd x Te ) или семейство I-II-VI2, с такими примерами, как КуИнСе 2 .
Органика
[ редактировать ]В органической химии углеводы представляют собой и карбоновые кислоты тройные соединения с углеродом, кислородом и водородом. Другие органические тройные соединения заменяют кислород другим атомом с образованием функциональных групп .
Отмечена множественность тройных соединений на основе {C, H, O}. Например, соответствует более чем 60 тройным соединениям. [4] [2]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .
- ^ Jump up to: а б Теодор Бенфей (1964) От жизненной силы к структурным формулам , страница 12, Houghton Mifflin Company
- ^ Jump up to: а б с Рустум Рой и Олаф Мюллер (1974) Основные тройные структурные семьи , Springer-Verlag ISBN 9780387064307
- ^ Справочник Ф. К. Байльштейна по органической химии , стр. 58