Предварительные данные о структуре

Экспериментальным материалом, по которому определяют кристаллическую структуру, т. е. находят расположение атомов в элементарной ячейке и другие характеризующие структуру параметры, является набор, или, как говорят, массив величин |/^г_н|. В предыдущих параграфах мы описали экспериментальную технику и процедуру определения ячейки, симметрии и нахождения величин |/^г|² из дифракционного рентгеновского эксперимента. В принципе любая структура может быть определена только по этим данным, однако, привлечение других сведений облегчает структурный анализ.

К таким сведениям относится прежде всего химический состав вещества. Химическая формула почти всегда известна, и в строительной единице кристалла (элементарной ячейке) может содержаться только целое число п «формульных единиц». Дифракционный эксперимент дает объем ячейки Л, и если измерена плотность вещества р, то.

где М- молекулярный вес «формульной единицы» (дальтон), т_н — масса атома водорода.

Данные о точечной симметрии, получаемые из Лауэграмм, могут быть дополнены гониометрическими, кристаллооптическпмн, кристаллофизическими измерениями. Последние могут помочь установить присутствие или отсутствие полярных направлений, центра симметрии, принадлежность кристалла к классу симметрии первого или второго рода и т. п. [1,2].

При структурных расшифровках часто используются кристаллохимические данные: о радиусах атомов, упаковке атомов или молекул и форме последних, о координации, изоморфизме, аналогии с близкими структурами и т. д. [3]. Такая информация особенно полезна при расшифровке относительно несложных структур и при недостаточно полных сведениях, даваемых дифракционным опытом, например, когда удается получить только рентгенограммы порошка.

Собственно структурное определение начинается после установления всех описанных геометрических, симметрийных и кристаллохимических рамок, в которые должно уложиться искомое решение. Как уже было сказано, рентгеноструктурный анализ может быть проведен и без знания химической формулы либо с приблизительными данными о ней, и тогда он заменяет, кроме всего прочего, и химический анализ.