이온 결정 구조

이온 고체는 일반적으로 결정 격자 안에 촘촘히 들어 있습니다. 그러나 이온의 전하와 크기는 패킹 구성에 큰 영향을 미치며 결정의 구조와 조정 횟수에 상당한 변화를 산생합니다. 예를 들어 두 이온의 크기가 유사한 염화 세슘은 중앙에 세슘 양이온이 있는 염화물 음이온의 원시 입방 격자와 유사합니다.

염화 세슘 단위 세포에는 염화 음이온 한 개와 세슘 양이온 한 개가 할당됩니다. 각각의 세슘 이온은 여덟 개의 염화 이온으로 둘러싸여 있고 그 반대도 마찬가지이며 따라서 세슘과 염화물의 배위수는 모두 8입니다. 염화나트륨은 음이온 사이의 공간에 더 작은 나트륨 양이온이 차지하는 면심 입방 격자와 유사합니다.

이온 반지름의 차이로 인해 각 나트륨 양이온이 여섯 개의 염화 음이온과 상호작용하게 되고 그 반대의 경우도 성립되며 이 때 염화 음이온 네 개와 나트륨 양이온 네 개가 단위 세포에 할당됩니다. 이것은 통상 암염 구조라고 부릅니다. 황화 아연은 염화나트륨에 비해 이온의 반지름에서 훨씬 더 큰 차이를 가지고 있으며 이로부터 섬아연광 구조를 가지게 됩니다.

황화물 배열은 면심 입방 격자와 유사하지만 아연 양이온은 황화 음이온의 사면체 내에 위치하며 따라서 배위수는 4입니다. 가능한 모든 사면체 구멍'의 절반만 아연 양이온에 의해 점유되고 나머지는 비어 있습니다. 단위 세포에는 네 개의 황화 음이온과 네 개의 아연 양이온이 있습니다.

양이온 대 음이온의 비율도 이온 고체가 어떤 구조를 채택하는지에 영향을 미칩니다. 한 개의 양이온과 두 개의 음이온을 가진 플루오르화 칼슘은 불소 구조를 나타냅니다. 여기서 양이온들은 면심 입방 격자로 배열되어 있고 음이온이 모든 사면체 구멍을 차지하고 있습니다.

단위 세포에는 각각 배위수가 8인 네 개의 칼슘 양이온과 배위수가 4인 여덟 개의 불소 음이온이 있습니다. 반형석 구조는 두 개의 양이온과 한 개의 음이온을 가지고 있는 산화 나트륨과 같은 화합물에서 볼 수 있습니다. 여기서 음이온은 면심 입방 격자에 배열되며 양이온은 여덦 개의 사면체 구멍을 차지합니다.