Структури кристалів неорганічних з'єднань, закономірне просторове розташування атомів, іонів (інколи молекул), складових кристалічні речовини. Розшифровка С. до. — одне з основних завдань кристалографії .
В більшості неорганічних з'єднань молекул немає і має місце взаємне проникнення безконечних укладань з катіонів і аніонів (див. Кристалічна решітка ) . Найбільш простий випадок структури, в якій примітивні кубічні грати (див. Браве грати ) з аніонів Cl прокладені аналогічними гратами з катіонів Cs; вони вставлені одна в іншу так, що катіон Cs виявляється в центрі куба з 8 аніонів Cl (і навпаки), тобто координаційне число (КЧ) дорівнює 8 (мал. 1, а). Частенько різні речовини мають структури однакові з точністю до подібності (див. Крісталлохимія ) , так, структурою CSCI володіють Csbr, CSI, а також галогеніди талія і амонія, і всі ці структури об'єднуються в єдиного структурного типа CSCI. Поняття структурний тип — один з критеріїв схожості або відмінності будови кристалів; іменують його зазвичай по назві однієї з речовин, що кристалізуються в нім. Нижче дається короткий опис деяких найважливіших структурних типів.
В структурному типові галіта NACI і катіони, і аніони розташовані за законом кубічної щільної упаковки (див. Упаковки щільні ) . Кожен катіон оточений 6 аніонами, і навпаки, тобто КЧ=6. координаційний многогранник — октаедр (мал. 1,б). У структурі галіта кристалізуються майже всі галогеніди лужних (LIF, LICI..., NAF, NACI..., RBF, RBCI...) і оксиди лужноземельних елементів (MGO, CAO і ін.), найважливіший сульфід PBS і ін.
В структурному типові сфалеріта ZNS, побудованому також на основі закону кубічної щільної упаковки, атоми Zn з КЧ = 4 знаходяться в s-тетраєдрах і навпаки. Цей тип характерний для з'єднань з істотно ковалентними зв'язками; у нім кристалізуються CUCI, Cul, HGS і ін., а також ряд найважливіших напівпровідникових з'єднань (CDS, Gaas і ін.) (мал. 1,в).
наочнішим є «поліедричний» спосіб зображення С. до., при якому аніони представлені крапками — вершинами координаційних многогранників (поліедров) (мал. 1, а, би, в) . Основою цього способу послужило те, що аніони, що володіють великим, ніж катіони, іонним радіусом, переважно розташовуються по стандартному узору щільної упаковки. Крім того, і самі аніонів не так вже багато (Про, S, F і ін.), тому при описі С. до. досить вказати лише типа укладання аніонів. Положення катіонів і їх КЧ, що визначають специфіку С. до., стають при цьому особливо наочними. Так, на мал.(малюнок) 2, а ясно видно цепочечний характер структури рутилу. Tio 2 , в якому Ti — октаедри зв'язані один з одним вершинами, утворюють колонки, паралельні ребру елементарного вічка с. Цей тип структури поширений серед бінарних з'єднань (Mno 2 , Sno 2 , Pbo 2 , Mgf 2 і ін.). Шаруватий характер структурного типа брус і та Mg (ВІН) 2 , в якому октаедри сполучені загальними ребрами в суцільні шари, ілюструє мал.(малюнок) 2, би. У цьому типові, окрім іонних, кристалізуються також багато ковалентних з'єднання (сульфіди, теллуріди і ін.). Структурний тип флюориту Caf 2 (мал. 2, в) характерний для з'єднань з крупними катіонами, наприклад Ceo 2 , Tho 2 і ін. На мал.(малюнок) 2, г показаний спосіб виділення 2 / 3 заселених октаедрів в структурному типові корунду Al 2 O 3 — гематиту Fe 2 O 3 . У структурному типові перовськита Catio 3 кристалізується найважливіший сегнетоелектрік Batio 3 (мал. 2, д) . Крупні катіони Ba, розташовані в порожнинах каркаса з Ti, — октаедрів в координації 12, деформують кубічне вічко в псевдокубічне.
Поліедричний спосіб дозволяє описувати також складні структурні мотиви, які відображають просторовий розподіл міцних зв'язків між атомами (іонами) в структурі. До одного структурного мотиву належать всі структурні типи, що володіють однаковим способом зв'язку атомів або атомних поліедров в просторі. Виділяють 6 основних структурних мотивів: координаційний, острівний, кільце, цепочечний, шаруватий, каркасний.
Координаційний мотив характеризується рівномірним розподілом міжатомних зв'язків в 3 вимірах (мал. 1, а). До острівного відносяться структурні типи, що укладають кінцеві радикали (острови), міцність зв'язку усередині яких значно вище, ніж з навколишніми атомами. Ці радикали можуть бути простими і мати лінійну (S 2 , As 2 , Cl 2 , S і ін.), трикутну (Bo 3 , СО 3 і ін.), тетраедр (Sio 4 , Po 4 , Bf 4 і ін.) форми або складними, такими, що складаються з двох поліедров, наприклад B2o 5 , Si 2 O 7 , Tl 2 Cl 9 і т.п., і складніших асоціацій. Кільцевий мотив характеризується наявністю в структурі атомів (наприклад, S) або атомних поліедров (So 4 , Po 4 і ін.), міцно зв'язаних між собою в кільця різної конфігурації (трьох-, четирех-, шесті-, девятічленниє і ін.). Цепочечний мотив у відрізняється яскраво вираженою лінійною спрямованістю міцних зв'язків в структурі, тобто асоціацією атомів (Se, Te і ін.) або атомних поліедров (Sio 4 , Bo 4 , РО 4 ; Bo 4 ; Tio 6 , Zro 6 і ін.) у одному вимірі. Ланцюжки можуть бути як простими, так і здвоєними (стрічки), наприклад [Si 4 O 11 ] n 6n- .[Sb 4 S 6 ] n 0 , або складнішої форми. Шаруватий мотив характеризується безконечною в двох вимірах асоціацією атомів або атомних поліедров, створюючих т.з. сітки. Цей мотив властивий слюді і ним подібним шаруватим силікатам. Зустрічаються також в графіті, молібденіті Mos 2 , ковеліні Cu 2 Cus 2 S і ін. Каркасний мотив, також як і координаційний, має рівномірний розподіл зв'язків в просторі, але загальними елементами атомних поліедров є в основному вершини. Це обумовлює велику рихлість структурних типів, порожнини в яких можуть заповнюватися крупними катіонами. Звичайна форма поліедров — тетраедр (Sio 4 Po 4 , Bo 4 , Alo 4 і ін.) або октаедр (Moo 6 , Wo 6 і ін.).
П'ять останніх мотивів особливо характерні для силікатів і алюмосилікатов, в яких найважливіша роль належить не простим одноатомним аніонам, а групі тетраедра Sio 4 . Ця елементарна силікатна «цеглина» в більшості силікатів конденсується або в кільця, або в безконечні радикали в одному, два або трьох вимірах. Див. мал.(малюнок) в ст. Силікати природні.
Літ.: Белов Н. Ст, Структура іонних кристалів і металевих фаз. М., 1947; його ж, Нариси по структурній мінералогії, в кн.: Мінералогічна збірка, Львів, 1950—75.
