正離子分別填充在由負離子構成的立方體空隙、八面體空隙和四面體空隙中,立方體空隙最大(可容納半徑為0.732r-的正離子),八面體空隙居中(可容納半徑為0.414r-的正離子),四面體空隙最小(可容納半徑為0.225r-的正離子)。較大的正離子應填充在較大的空隙之中,即正離子半徑(r )與負離子半徑(r-)比值較大的正離子填充在較大的空隙之中。為了使離子型晶體更穩(wěn)定,需正、負離子彼此接觸,而負離子之間不接觸。即當r 分別大于0.732r-、0.414r-和0.225r-時,分別填充在立方體空隙、八面體空隙和四面體空隙之中時,就能滿足上述要求,使結構穩(wěn)定。由此可得半徑比規(guī)則:r r->0.732時,采用CsCl構型,0.414<r r-<0.732時為NaCl構型,0.225<r r-<0.414是ZnS構型。
AB型離子型晶體特點與半徑比規(guī)則
r /r- |
構型 |
負離子堆積方式 |
正離子填充空隙 |
正、負離子配位數(shù) |
0.732~1 |
CsCl型 |
簡單立方堆積 |
立方體 |
8∶8 |
0.414~0.732 |
NaCl型 |
(面心)立方密堆積 |
八面體 |
6∶6 |
0.225~0.414 |
ZnS型 |
立方(或六方)密堆積 |
四面體 |
4∶4 |