Журнал неорганической химии, 2020, T. 65, № 12, стр. 1656-1667

Особенности стереохимии лантанидов в сульфидах

В. Н. Сережкин a*, М. Албакаджажи a, Д. В. Пушкин a, Л. Б. Сережкина a

a Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева
443011 Самара, ул. Академика Павлова, 1, Россия

* E-mail: serezhkin@samsu.ru

Поступила в редакцию 16.06.2020
После доработки 21.07.2020
Принята к публикации 27.07.2020

Аннотация

С помощью полиэдров Вороного–Дирихле (ПВД) проведен кристаллохимический анализ 711 сульфидов, в структурах которых содержится 1199 координационных полиэдров LnSn, где Ln – любой лантанид от La до Lu. Установлено, что в сульфидах встречаются атомы Ln(II), Ln(III) и Ce(IV), связывающие от 6 до 10 атомов серы, которые существуют в виде ионов S2– или S. Показано, что параметры ПВД позволяют определять валентное состояние атомов Ln в структурах сульфидов, а также различать ионы S2– или S. Охарактеризованы ПВД 2913 атомов серы и установлена зависимость кратности связей S–S от их длины. Дана количественная оценка лантанидного сжатия в полиэдрах LnIIIXn в зависимости от природы халькогена Х (O, S, Se или Te).

Ключевые слова: полиэдры Вороного–Дирихле, стереохимия, лантаниды, сульфиды, халькогениды, лантанидное сжатие

DOI: 10.31857/S0044457X20120156

Список литературы

  1. Kussainova A.M., Akselrud L.G., Suen N.T. et al. // J. Solid State Chem. 2016. V. 233. № 1. P. 269. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2015.10.039

  2. Daszkiewicz M., Pashynska Yu.O., Marchuk L.D. et al. // J. Alloys Compd. 2015. V. 647. № 32. P. 445. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.06.059

  3. Daszkiewicz M., Marchuk O.V., Kaczorowski D. et al. // J. Alloys Compd. 2014. V. 610. № 30. P. 258. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.04.222

  4. Müller C.J., Schwarz U., Doert T. // Z. Anorg. Allg. Chem. 2012. V. 638. № 15. P. 2477. https://doi.org/10.1002/zaac.201200304

  5. Choi K.-S., Iordanidis L., Chondroudis K. et al. // Inorg. Chem. 1997. V. 36. № 18. P. 3804. https://doi.org/S0020-1669(97)00224-3

  6. Kuz’micheva G.M., Matveenko I.A. // Russ. J. Coord. Chem. 2001. V. 27. № 2. P. 73. https://doi.org/1070-3284/01/2702

  7. Schoop L.M., Eger R., Kremer R.K. et al. // Inorg. Chem. 2017. V. 56. № 3. P. 1121. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.6b02052

  8. Уэллс А. Структурная неорганическая химия. В 3-х т. М.: Мир, 1987–1988.

  9. Bondi A. // J. Phys. Chem. 1964. V. 68. № 3. P. 441. https://doi.org/10.1021/j100785a001

  10. Aakeroy C.B., Bryce D.L., Desiraju G.R. et al. // Pure Appl. Chem. 2019. V. 91. № 11. P. 1889. https://doi.org/10.1515/pac-2018-0713

  11. Sutorik A.C., Albritton-Thomas J., Hogan T. et al. // Chem. Mater. 1996. V. 8. № 3. P. 751. https://doi.org/0897-4756/96/2808-0751

  12. Inorganic crystal structure database. Gmelin-institut fur Anorganische Chemie & FIC Karlsruhe, 2019.

  13. Cambridge structural database system. Cambridge Crystallographic Data Centre, 2019.

  14. Vologzhanina A.V., Pushkin D.V., Serezhkin V.N. // Acta Crystallogr., Sect. B. 2006. V. 62. № 5. P. 754. https://doi.org/10.1107/S0108768106018726

  15. Serezhkin V.N., Albakajaji M., Serezhkina L.B. // Russ. J. Inorg. Chem. 2019. V. 64. № 8. P. 984. https://doi.org/10.1134/S0036023619080126

  16. Serezhkin V.N., Albakajaji M., Serezhkina L.B. // Russ. J. Phys. Chem. 2019. V. 93. № 2. P. 288. https://doi.org/0.1134/S003602441902050

  17. Serezhkina L.B., Savchenkov A.V., Serezhkin V.N. // Russ. J. Inorg. Chem. 2017. V. 62. № 5. P. 633. https://doi.org/10.1134/S0036023617050217

  18. Serezhkin V.N., Verevkin A.G., Pushkin D.V., Serezhkina L.B. // Russ. J. Coord. Chem. 2008. V. 34. № 3. P. 225. https://doi.org/10.1134/S1070328408030135

  19. Serezhkin V.N., Serezhkina L.B. // Radiochem. 2018. V. 60. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1134/S1066362218010010

  20. Serezhkin V.N., Pushkin D.V., Serezhkina L.B. // Crystallogr. Rep. 2010. V. 55. № 4. P. 554. https://doi.org/10.1134/S1063774510040048

  21. Serezhkin V.N., Rogaleva E.F., Savchenkov A.V. et al. // Acta Crystallogr. 2019. V. A75. № 2. P. 370. https://doi.org/10.1107/S2053273318018326

  22. Serezhkin V.N., Savchenkov A.V. // Crystal Growth & Design. 2020. V. 20. № 3. P. 1997. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.9b01645

  23. Сережкин В.Н., Албакаджажи М., Сережкина Л.Б. // Радиохимия. 2020. Т. 63. № 6. (в печати)

  24. Serezhkin V.N., Mikhailov Yu.N., Buslaev Yu.A. // Russ. J. Inorg. Chem. 1997. V. 42. № 12. P. 2036.

  25. Serezhkin V.N., Medvedkov Ya.A., Serezhkina L.B., Pushkin D.V. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2015. V. 89. № 6. P. 1018. https://doi.org/10.1134/S0036024415060254

  26. Rogers E., Dorenbos P., Van der Kolk E. // New J. Phys. 2011. V. 13. № 9. P. 093038. https://doi.org/10.1088/1367-2630/13/9/093038

  27. Antonov V.N., Harmon B.N., Yaresko A.N. // Physica B. 2002. V. 312–313. № 3. P. 373. https://doi.org/10.1016/S0921-4526(01)01308-4

  28. Hitchcock P.B., Hulkes A.G., Lappert M.F., Zhengning Li // Dalton Trans. 2004. № 1. P. 129. https://doi.org/10.1039/B311397C

  29. Pearson W.B. The crystal chemistry and physics of metals and alloys. Wiley – Interscience, 1972.

  30. Schleid T., Lauxmann P., Graf C. et al. // Z. Naturforsch. 2009. V. 64. № 2. P. 189. https://doi.org/10.1515/znb-2009-0208

  31. Dugue J., Carré D., Guittard M. // Acta Crystallogr., Sect. B. 1978. V. 34. № 2. P. 403. https://doi.org/10.1107/S0567740878003222

  32. Strobel S., Schleid T. // Angew. Chem. Int. Ed. 2003. V. 42. № 40. P. 4911. https://doi.org/10.1002/anie.200351641

  33. Choi K.-S., Hanko J.A., Kanatzidis M.G. // J. Solid State Chem. 1999. V. 147. № 1. P. 309. https://doi.org/10.1006/jssc.1999.8287

  34. Doert T., Graf C., Lauxmann P., Schleid T. // Z. Anorg. Allg. Chem. 2007. V. 633. № 15. P. 2719. https://doi.org/10.1002/zaac.200700300

  35. Yanagisawa Y., Kanamaru F., Kume S. // Acta Crystallogr., Sect. B. 1979. V. 35. № 1. P. 137. https://doi.org/10.1107/S0567740879002739

  36. Tamazyan R., Arnold H., Molchanov V.N. // Z. Kristallogr. 2000. V. 215. № 5. P. 272. https://doi.org/10.1524/zkri.2000.215.5.272

  37. Tamazyan R., Arnold H., Molchanov V.N. // Z. Kristallogr. 2000. V. 215. № 6. P. 346. https://doi.org/10.1524/zkri.2000.215.6.346

  38. Muller C.J., Schwarz U., Schmidt P. et al. // Z. Anorg. Allg. Chem. 2010. V. 636. № 6. P. 947. https://doi.org/10.1002/zaac.201000015

  39. Park S., Kim S.-J. // J. Solid State Chem. 2001. V. 161. № 1. P. 129. https://doi.org/10.1006/jssc.2001.9299

  40. Muller C.J., Doert T., Schwarz U. // Z. Kristallogr. 2011. V. 226. № 8. P. 646. https://doi.org/10.1524/zkri.2011.1386

  41. Jin G., Wells D.M., Crerar S.J. et al. // Acta Crystallogr., Sect. E. 2005. V. 61. № 6. P. i116. https://doi.org/10.1107/S1600536805016211

  42. Kuz'micheva G.M., Eliseeva A.A., Orlova I.G. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 1983. V. 28. P. 1337.

  43. Sheldrick W.S. // Z. Anorg. Allg. Chem. 2012. V. 638. № 15. P. 2401. https://doi.org/10.1002/zaac.201200241

  44. Bronger W., Brueggemann W., Von der Ahe M., Schmitz D. // J. Alloys Compd. 1993. V. 200. № 1–2. P. 205. https://doi.org/10.1016/0925-8388(93)90495-9

  45. Lemoine P., Carré D., Guittard M. // Acta Crystallogr., Sect. B. 1982. V. 38. № 3. P. 727. https://doi.org/10.1107/S0567740882003963

  46. Tampier M., Johrendt D. // J. Solid State Chem. 2001. V. 158. № 2. P. 343. https://doi.org/10.1006/jssc.2001.9123

  47. Coppens P., Yang Y.W., Blessing R.H. et al. // J. Am. Chem. Soc. 1977. V. 99. № 3. P. 760. https://doi.org/10.1021/ja00445a017

  48. Rettig S.J., Trotter J. // Acta Crystallogr., Sect. C. 1987. V. 43. № 12. P. 2260. https://doi.org/10.1107/S0108270187088152

  49. Вайнштейн Б.К., Фридкин В.М., Инденбом В.Л. Современная кристаллография. Т. 2. Структура кристаллов. М.: Наука, 1979. 359 с.

  50. Gaunt A.J., Reilly S.D, Enriques A.E. et al. // Inorg. Chem. 2008. V. 47. № 1. P. 29. https://doi.org/10.1021/ic701618a

Дополнительные материалы отсутствуют.