配位数和配位多面体

在晶体结构中，原子和离子是按照一定的方式与周围的原子和离子相接触的。每个原子或离子周围最邻近的原子或异号离子的数目称为该原子或离子的配位数（coordination number，简称CN）。以一个原子或离子为中心，将其周围与之成配位关系的原子或离子的中心连结起来所获得的多面体称为配位多面体（coordination polyhedron）。配位多面体有多种形式，晶体结构通常可以看成是由配位多面体连结而成的一种结构体系。

在等大球最紧密堆积中，每个球周围有12 个半径大小相同的球，配位数为12；这12个球形成的配位多面体为立方八面体（在立方最紧密堆积中）或切顶底的两个三方双锥聚形（在六方最紧密堆积中）。在金属晶体中，金属原子都形成了这样的等大球最紧密堆积及配位形式。而在离子键晶体中，存在着半径不同的阴、阳离子，形成了非等大球的堆积。此时，只有当异号离子相互接触时才是稳定的；这种情况，从平面上来看如图10-7（a）所示。如果阳离子半径变小，直到与阴离子相互接触〔如图10-7（b）〕，结构仍是稳定的，但已达到了极限；如果阳离子更小，则可能在阴离子中间移动，这样的结构是不稳定的，将引起配位数的改变〔图10-7（c），（d），（e）〕。因此，对于离子键晶体来说，阴阳离子的相对大小就决定了它们的配位数（这一点我们在下述的鲍林法则中详述）。

图10-7 阳离子配位稳定性图解