Kristallografiya va mineralogiya

 
6. Kristallokimyo
Qadim paytlardan boshlab kishilar kristallarni o‘rganganda, asosan ularni 
morfologik 
xususiyatlarini 
o‘rganganlar, ya’ni ular asosan geometrik 
kristallografiyadan foydalanib, ularni tashqi ko‘rinishi, tomonlari orasidagi 
burchak, har xil geometrik shakllari va ularni proeksiyalarini o‘rganganlar. Lekin 
keyingi paytda minerallarni o‘rganishda yangi fan kristallokimyoni roli juda 
kuchayib ketdi. Kristallokimyoni asosiy vazifalaridan biri minerallarni kimyoviy 
tarkibini ularning ichki tuzilishi ya’ni strukturasi, simmetriyasi va xususiyatlari 
bilan birgalikda tekshirishdir. Chunki eslatib o‘tganimizdek kristallarni asosiy 
xususiyatlari ularning ichki tuzilishi, ya’ni atom va ionlarning bir-biriga nisbatan 
joylanish qonuniyatlari asosida kelib chiqadi. Bunga qadimdan asos solingan 
bo‘lib, bularga M.V. Lomonosov va R.J. Ayuini ko‘rsatib o‘tish mumkin. Ular 
o‘sha paytlarda kristallarni o‘zlashtirganda, ularni asosiy xususiyatlari va shakllari 
ichki tuzilish asosida kelib chiqishini isbotlaganlar.
 7. Sharlarni zich joylashishi 
Kristallokimyoda bajarilgan ko‘pgina ishlar kristallarda atom va ionlarni 
joylashishi, sharlarni zich joylashish qonuniyatlariga asoslangan.
Potensial energiya qonuniyatlariga asosan har bir atom boshqa atomlar bilan 
ko‘proq bog‘lanishga ega bo‘lishiga harakat qiladi.

---

35 
Bu ko‘proq koordinatsion songa ega bo‘lgan strukturalarni hosil bo‘lishiga olib 
keladi.
7.1-rasm.
Geometrik tekshirish shuni ko‘rsatdiki, fazoda atomlarni joylashishida ular bir 
hil radiusga ega bo‘lganida (bir hil atomlardan tuzilganda) ularni uch o‘lchamda 
zich joylashishi quyidagicha bo‘lishi mumkin. Zich joylashishni bir qavati 
quyidagicha ko‘rinishga ega bo‘ladi. 
7.1-rasmdagi kesimda (sharlar orasidagi) uchburchak bo‘shliqlarga ahamiyat 
beraylik. Tasvirlangan qavatda ikki xil bo‘shliqni kuzatishimiz mumkin M va N.
M tipidagi bo‘shliqlarda uchburchakni uchlari Yuqoriga qaragan bo‘lsa, N
holatida esa u pastga qaragan bo‘ladi. Tasvirga yana ahamiyat bersak, uchburchak 
sifatidagi bo‘shliqlar yoki sharlar orasidagi bo‘shliq sharlarga nisbatan ikki baravar 
ko‘pligini kuzatamiz, chunki har bir shar atrofida oltita bo‘shliq mavjud va har bir 
bo‘shliq o‘z atrofida uchta sharga ega va bundan bir sharga 6
bo‘shliq 
joylashishi kelib chiqadi.
Birinchi qavat ustiga ikkinchi va uchinchi qavatlarni joylashtirib ikki xil 
sharlarni joylashishiga ega bo‘lamiz.

---

36 
Birinchi xol, sharlarni uchinchi qavati birinchi qatorga o‘xshash joylashgan 
bo‘lib, sharlarni geksagonal zich joylashishiga to‘g‘ri keladi. Sharlarni geksagonal 
zich joylashishida toq qavat bir-biriga o‘xshagan bo‘lib, qaytarilib, juft qavatlar esa 
bir-biri bilan bir xil takrorlanadi. Geksagonal joylashish ikki xil qavat bilan 
xarakterlanadi A va B (uchinchi qavat birinchini takrorlaydi, to‘rtinchi esa 
ikkinchini va hokazo).
Shunga asoslanib geksagonal joylashish ikki qavatli zich joylashish deb ataladi.
Ikkinchi xol, bunda uchinchi qatordagi sharlar ikkinchi qavatdagi bo‘shliqlar 
ustida joylashgan bo‘lib, kubik zich joylashishga ega bo‘ladi.
Shuni ta’kidlash keraki, geksagonal zich joylashishda qaytariladigan qavatlar 
bir qavatli bo‘shliqqa ega bo‘lsa, kubik xolatda esa ikki qavatli bo‘ladi.
Sharlarni kubik xolatda zich joylashishi, qavatlarni uch xil holatda joylashishi 
bilan xarakterlanadi A,B,C (to‘rtinchi qavat birinchini, beshinchi – ikkinchini, 
oltinchi – uchinchini va hokazo takrorlaydi). Shunga asoslanib kubik holatda zich 
joylashishini, uch qavatli zich joylashish deb ataladi. 
Ko‘pgina kimyoviy elementlarni kristallari zich joylashish strukturasiga ega 
bo‘ladi. Metall xolidagi Cu, Au, Ag kristallaridagi atomlarni joylanishi kubik 
holatidagi zich joylashishga to‘g‘ri keladi.
Mg, Zn, Be kabi elementlardagi atomlarni joylashishi geksagonal zich 
joylashish qonuniyatiga to‘g‘ri keladi.
Kimyoviy birikmalarni strukturalarida esa, har xil atomlardan tuzilgan bo‘lgani 
uchun, ancha mukammal bo‘lgan joylashishini kuzatishimiz mumkin. Lekin bu 
vaziyatni ham sharlarni zich joylashish qonuniyati asosida, strukturalarni fazoviy 
ravishda analiz qilishimiz mumkin. Ko‘pgina mineral strukturalarini fazoviy 
panjaralarida yirik atomlar bilan birga (masalan kislorod bilan oltingugurt) mayda 
kationlar uchraydi. Shuning uchun bu strukturalarda anionlar sharlarni zich 
joylashish qonuniyatlariga asosan joylashsa, kationlar esa ular orasidagi 
bo‘shliqlarda joylashgan bo‘ladi. Xuddi Shunday strukturalarga ko‘pgina metall, 
karbid, borid va Shunga o‘xshash bo‘lgan intermetall birliklar misol bo‘ladi. 
Bunday birikmalarda sharlarni zich joylashishi holatini yirik metall atomlari 

---

37 
egallasa, ular orasidagi bo‘shliqni esa mayda o‘lchamli B, Si, N, N atomlari 
egallaydi.
Mayda o‘lchamli atom va ionlarni zich sharlar orasidagi bo‘shliqlarda 
joylashishi, o‘sha bo‘shliqni soni, o‘lchami va formasiga bog‘liq bo‘ladi.
Kristallokimyo qonuniyatlariga asosan, fazoviy panjaralarda atom va ionlarni 
joylashishi, sharlarni zich joylashish qonuniyatiga asosan sharlar ko‘pi bilan 74,05 
% hajmni egallasa, qolgan qismi bo‘shliqqa to‘g‘ri keladi. Bunday bo‘shliq ikkiga 
bo‘linadi. Birinchi bo‘shliq to‘rt shar bilan o‘ralgan bo‘lib, tetraedr shakliga, 
ikkinchisi esa olti shar bilan o‘ralgan bo‘lib, oktaedr shakliga ega bo‘ladi. 
Hisoblashlar bo‘yicha, sharlarni zich joylashishida tetraedrik bo‘shliqlar oktaedrlik 
bo‘shliqlarga nisbatan ikki baravar ko‘p bo‘ladi. Boshqa so‘z bilan aytganda, bir 
sharga bir oktaedrik va ikki tetraedrlik bo‘shliq to‘g‘ri keladi.