Jelaskan Kristalografi dari Pirit

Besi pirit FeS2 merupakan prototipe senyawa kristalografi pirit struktur. Struktur sederhana kubik dan di antara yang pertama struktur kristal diselesaikan dengan X-ray diffraction. Ini milik kristalografi ruang kelompok Pa3 dan dilambangkan dengan Strukturbericht notasi C2. Di bawah termodinamika standar kondisi kisi-kisi konstan  dari stoikiometri besi pirit FeS2 jumlah . Dalam sel satuan ini terdiri dari Fe wajah-berpusat kubik sublattice ke mana S ion-ion tertanam. Pirit struktur ini juga digunakan oleh senyawa lain MX2 dari logam transisi M dan chalcogens X = O, S, Se dan Te. Juga tertentu dipnictides dengan X berdiri untuk P, As, dan Sb dll. dikenal untuk mengadopsi pirit struktur.

Pertama, ikatan bola, Fe atom dikelilingi oleh enam S tetangga terdekat, dalam oktahedral terdistorsi pengaturan. Bahan diamagnetik semikonduktor dan ion Fe harus dipertimbangkan untuk berada di putaran rendah divalen negara (seperti yang ditunjukkan oleh Mssbauer spektroskopi serta XPS), daripada tetravalent negara sebagai stoikiometri akan menyarankan.

Posisi X ion dalam pirit struktur dapat berasal dari fluorit struktur, mulai dari hipotesis Fe2+(S−)2 struktur. Sedangkan F− ion di CaF2 menempati posisi pusat dari delapan subcubes dari sel satuan kubik (  ) dll., S− ion di FeS2 bergeser dari simetri tinggi posisi di sepanjang <111> sumbu untuk berada di (uuu) dan simetri-jabatan setara. Di sini, parameter u harus dianggap sebagai atom parameter yang mengambil nilai-nilai yang berbeda dalam berbagai pirit-struktur senyawa (zat besi pirit FeS2: u(S) = 0.385 ). Pergeseran dari fluorit u = 0,25 pirit u = 0.385 agak besar dan menciptakan S-S jarak yang jelas yang mengikat. Hal ini tidak mengherankan karena berbeda dengan F− ion S− tidak tertutup shell spesies. Hal ini isoelectronic dengan klorin atom, juga menjalani pasangan untuk membentuk Cl2 molekul. Kedua putaran rendah Fe2+ dan disulfida S22− moeties ditutup shell badan, menjelaskan diamagnetik dan semikonduktor sifat.

S atom memiliki ikatan dengan tiga Fe dan satu lainnya S atom. Situs simetri pada Fe dan S pada masing-masing menyumbang dengan titik simetri grup C3i dan C3, masing-masing. Hilang pusat inversi di S kisi situs yang memiliki konsekuensi penting bagi kristalografi dan sifat fisik dari besi pirit. Konsekuensi ini berasal dari kristal medan listrik aktif di sulfur kisi situs, yang menyebabkan polarisasi S ion dalam pirit kisi-kisi. polarisasi dapat dihitung berdasarkan tinggi-order konstanta Madelung dan harus dimasukkan dalam perhitungan energi kisi dengan menggunakan generalisasi Born–Haber siklus. Ini mencerminkan fakta bahwa ikatan kovalen dalam sulfur pasangan ini tidak menyumbang dengan ketat ionic pengobatan.

Arsenopyrite memiliki struktur terkait dengan heteroatomic Sebagai-S pasangan daripada homoatomic orang-orang. Marcasite juga memiliki homoatomic anion pasangan, tetapi susunan logam dan diatomik anion berbeda dari pirit. Meskipun namanya kalkopirit yang tidak mengandung dianion pasang, tapi satu S2− anion sulfida.