Атомдық радиус туралы түсінік.Байланыс түрлері мен құрылымдар арасындағы катынас.

Атомдар мен иондардың нақты өлшемдерін өлшеу мүмкін емес. Нақты кристаллдық құрылымдағы иондардың радиусы минералогияда маңызды, бірақ тәжірибелі түрде (рентгенттік және басқа әдістермен) кеңістік тордағы түйін аралық қашықтық анықталады.Кварцтағы кремний оксидінің кремний мен оттегі жақын орталық атомдарының арақашықтығы- 0.161 нм тең. Кристаллдардағы иондар радиусы мен атомдар туралы сұрақтар әр түрлі уақытта және әр түрлі зерттеулер арқылы шешілген, соның арқасында түрлі жүйелер құрылды, оларды екі топқа бөлуге болады: бірінші- жер қыртысындағы басты химиялық элементтердің (Si, Fe, Ca, Mg, Na и др.) радиусы оттегі ионы радиусынан кіші; екінші- бұл арақатынастар кері.

Бірінші радиустар жүйесі А.Ланде жұмысымен енгізілді. 1920 ж. селенидтер мен сульфидтердің Mg-Se (0.273), Mg-S (0.260), Mn-S (0.259) ядро аралық ара қашықтығын (в нм) есептей отырып, Mg²⁺, S^2-, Se^2- иондарының радиусын анықтады.Кристаллдардағы атомдардың беріктік орамасы бар деп, (аниондар мен катиондардың "шарлары" бір-бірімен жанасып, берік тығыздалған) қарапайым есептеулер нәтижесінде (в нм) S^2- 0.183, Se^2- 0.193, Mg²⁺ 0.076 үшін атомдар радиусын тапты.

1923 ж. Вазашерна, бір жағынан кейбір фторидтер мен оксидтердің сыну көрсеткішін және молекулалар мен иондардың радиусының теориялық тәуелділігін алып, екінші жағынан , заттардың сыну көрсеткішін ала отырып фтор анионының радиусы -0.133 нм , ал оттегінікі- 0.132 нм екендігін анықтады. Осы мәндер В.М.Гольдшмидт есептеулеріне негіз болды. Катиондар мен иондардың беріктік орамасын алға коя отырып, заттардың түйін аралық арақашықтығын үлкейтіп және аддитивтік приципіне сүйеніп барлық химиялық элементтер үшін иондар радиусының жүйесін құрды(радиустардың қарапайым жиынтығы). Онда көбірек тараған химиялық элементтердің иондарының радиусы төмендегідей: (в нм): Si - 0.039, Al - 0.057, Fe (II) - 0.082, Fe (III) - 0.067, Ca - 0.106, Na - 0.098, Mg - 0.078, Ti (IV) - 0.064, олар оттегі иондарынан кіші, тек калий мен оттегі радиустарының өлшемдері бірдей болады.

В.Брэгтың рентгенометриялогиялық тәжірибелермен анықталып жасалған радиустар жүйесі мүлдем басқа. 1920 ж. пиритте(0.205 нм) S-S ядро аралық ара қашықтықты тәжірибелік жолмен зерттей отырып, на S^2- радиусы үшін 0.103 нм мәнін алды. Zn-S(сфалерите 0.235 нм және Zn-O (0.197 нм) ара қашықтығын есептей отырып, цинкитте Zn²⁺ радиусы үшін 0.132 нм және О^2- үшін 0.065 нм екендігін тапты.

Катион радиусы оттегі радиусынан үлкен болып шықты. В.М.Гольдшмидт жүйесіне қарағанда , мұнда оттегі радиусы Вазашернның қосымша есептеулерінен емес, қарапайым өлшеулермен табылған.

В.Брэгтың есептеулері мен өлшеулері аяқталмай қалды, бірақ В.М.Гольдшмидттің толық жасақталған радиустар жүйесі баршаға белгілі болды. Тек кейінірек ғана брэгтік R_k>R_o арақатынасы қолданылған иондар радиусының толық жүйесі өңделіп шықты. Олар әр түрлі модификацияда ұсынылды: А.Слейтером, А.С.Щукаревым, В.И.Лебедевым. Мысалы, В.И.Лебедев бойынша О^2- радиусы -0.045 нм, Mg²⁺ радиусы- 0.160 нм құрайды. Көптеген кристаллдық заттарда беріктік ораманы катиондар, ал қуысты оттегі иондары мен басқа да аниондарынан тұрады деген болжамдар бар.

Қазір минералдардың кристаллдық құрылымындағы иондар өлшемдері туралы әр түрлі көзқарастарды белсенді бағалау жүріп жатыр. Мысалы, А.С.Поваренных табиғаты бойынша әр түрлі қосылыстардағы бір элементтің атомдар радиустары әр түрлі болады деп есептеген. Сульфидтегі Fe³⁺ ионының өлшемі 0.111 нм,0 фторидте - 0.086 нм, оксидте - 0.094. Бұл көзқарастар минералдардың электронды-рентгенографиялық жұмыстармен расталған.Мысалға, Na үшін радиус атқуы 0.109 ден 0.131 нм дейін орнаған. Әр түрлі заттардағы иондар радиусының әртүрлілігі туралы көзқарастар прогрессивті, бірақ олар әлі күнге дейін тиісті дамуын таппағандықтан, В.М.Гольдшмидттің радиустар мәні қолданылады.