Степень реальной анизодесмичносим (комплексности) минералов, относящихся к кристаллическим соединениям с островным мотивом структуры

Из полученных данных на основе анализа параметров e следует ряд выводов, имеющих принципиальное значение для кристаллохимии сложных соединений:

1. Дано энергетическое обоснование (подтверждение) кристаллохимического подхода А. С. Поваренных к оценке твердости сложных и комплексных минералов (кристаллических соединений). В частности, для островных силикатов величины ε<0,5 свидетельствуют о том, что по своей химической природе они являются сложными оксидными соединениями. Поэтому их твердость в удовлетворительном согласии с экспериментом рассчитывается путем усреднения кристаллохимических параметров составляющих их ионов (Поваренных, 1963).

2. Для других классов минералов ε>0,5, т. е. они вполне обоснованно могут считаться комплексными кристаллическими соединениями, разрушение которых связано преимущественно с разрывом связей нерадикальных катионов с комплексами (при сохранении или незначительном нарушении межатомных связей внутри комплексов).

3. Кристаллические вольфраматы, молибдаты, хроматы, сульфаты, карбонаты и нитраты по весьма высоким параметрам e являются типичными комплексными соединениями. Наиболее близки к предельно возможному для комплексных соединений значению ε = 1 оказались сульфаты, карбонаты и нитраты, а также некоторые соединения со смешанными радикалами (бедантит).

4. 100%-ные островные комплексные кристаллические соединения типа нашатыря [NH₄]⁺Cl^-, амнитрита [NH₄]⁺[NO₃]^- и др. с параметрами ε = 1 довольно редки, гораздо более распространены островные кристаллические соединения с достаточно высокими, но меньшими 1 параметрами анизодесмичности (e≤1).

5. Некоторые формально считающиеся островными (т. е. содержащими радикальные группировки) кристаллическими соединениями таковыми не являются, будучи фактически сложными соединениями с параметрами ε<0,5.

6. Ценность изложенного в этом разделе энергетического подхода состоит в разработке методики количественной оценки степени анизодесмичности (комплексности) кристаллических соединений любой сложности, причем каждое из них, как оказалось, характеризуется своим собственным, индивидуальным параметром e. Заметим, что кристаллохимический подход оценки твердости рассматриваемых классов соединений (Поваренных, 1963) не дает такой возможности, констатируя лишь принадлежность соединения к сложному координационному или комплексному типу.

7. Объяснение принадлежности сложного кристалла к тому или иному классу (координационному или островному) соединений следует из эффекта взаимного влияния катионных компонентов (Зуев,1990). Так, сравним разницу электроотрицательностей катионных компонентов (ΔЭО_к) в двух островных соединениях с одним и тем же катионом, но с различными плоско-треугольными радикалами: котоит Mg₃[BO₃]₂ и магнезит Mg[CO₃]. В первом случае ΔЭО_к = 0,7, во втором ΔЭО_к = 1,6 (Зуев, 1990). Поэтому котоит с гораздо меньшей величиной ΔЭО_к характеризуется параметром ε = 0,52, а магнезит с большой величиной ΔЭО_к - типичным островным карбонатом с параметром ε = 0,98 (таблица 2.4).

Попытка построения соответствующей корреляции (рис. 2.30) выявила следующий характер зависимости e от ΔЭО_к:

ε = -0,22(ΔЭО_к)² + 0,94(ΔЭО_к). (2.55)

Согласно этой формуле, при ΔЭО_к>0,8 ε>0,6, и сложное соединение может считаться по-настоящему (а не формально) комплексным.

В заключение уточним физический смысл параметра e, который был определен как степень реализации анизодесмической островной структуры в рассматриваемом сложном по составу соединении (соответственно 1-ε определяется как мера реализации гомодесмической координационной структуры в рассматриваемом соединении). Однако можно предложить следующую альтернативную трактовку этих параметров: величина e характеризует относительную долю более слабых межатомных связей, а величина 1-ε долю более сильных связей, нарушаемых в процессе механической дезинтеграции рассматриваемого кристаллического соединения. И, как показано, соответствующие оценки можно выполнить с использованием удельной энергии решетки и твердости (Uv и НМ) рассм