特定の種類の原子は、他の元素と結合すると、規則的な3次元の繰り返し構造を形成します。 これらの繰り返しパターンは結晶格子と呼ばれ、イオン性固体、または食卓塩などのイオン結合を含む化合物の特徴です（以下で詳しく説明します）。
これらの結晶には、自慢の小さな繰り返しセクションがあります 陽イオン、または正に帯電した原子、それらの中心。 この中心原子は、特定の数の原子と幾何学的に関連付けられています 陰イオン おなじみのパターンの1つを介して。 次に、各陰イオンは、それ自体の繰り返し単位の中心に位置し、 特定の数の陽イオン。これは、中心の陽イオンと同じ数または異なる数である可能性があります。 例。
この番号は、 配位数 または ligancyは、「ネイティブ」原子ではなくイオンに適用され、基本的な原子構造に関連する予測可能な方法で、固体のより大きな3次元形状を決定します。 また、電子と結晶格子の他の成分との間の特定の固有の距離により、色を決定します。
配位数の決定
一般的な結晶格子パターンの3次元モデルにアクセスできる場合は、視覚的に検査できます。 陰イオンと陽イオンの両方の観点からの「ユニット」と、反対側のイオンに到達する「腕」の数を確認します 充電。 ただし、ほとんどの場合、オンライン調査と分子式の使用の組み合わせに依存する必要があります。
例： イオン性化合物の式 塩化ナトリウム、または食卓塩は、NaClです。 これは、すべての陽イオンに1つの陰イオンが関連付けられている必要があることを意味します。 結紮の言葉で、これは陽イオンNaを意味します+ と陰イオンCl− 同じ配位数を持っています。
検査すると、NaClの構造は各Naを示しています+ Clを有するイオン− 上下、左右、前後に隣接します。 Clからも同じことが言えます− 視点。 両方のイオンの配位数は6です。
重イオンの配位数
陽イオンと陰イオンは結晶内で1：1の分子比を示します。これは、それらが同じ配位数を持っていることを意味しますが、これは数が6に固定されていることを意味しません。 数字の6は、上下左右対称であるため、3次元空間で便利な数字です。 しかし、これらの「接続」が、立方体の中心からそのすべての角に向かって向いているかのように、斜めに向けられている場合はどうなるでしょうか。
実際、これが塩化セシウム（CsCl）の格子の配置方法です。 セシウムとナトリウムは同じ数の価電子を持っているので、理論的にはNaClとCsClは同様の結晶を示す可能性があります。 ただし、セシウムイオンはナトリウムイオンよりもはるかに質量が大きく、より多くのスペースを占めるため、配位数8の方が適しています。 現在、隣接するイオンは純粋に対角線に沿って検出されます。 それらはNaClよりも離れていますが、数も多くなっています。
この化合物にはセシウムと塩素が1：1の比率で存在するため、この場合の塩化物イオンの配位数は8です。
不等配位数の例
酸化チタン（TiO2）は、陰イオンと陽イオンを2：1の比率で含む結晶構造の例です。 したがって、格子の基本単位は四面体です。各Ti4+ 陽イオンは6つのOの真ん中にあります2-イオン、すべてのO2-イオンには3つの即時Tiがあります4+ 隣人。
Tiの配位数4+ は6ですが、Oのそれは2-イオンは3です。 式TiOなので、これは化学的意味があります2 この化合物には、チタンイオンの2倍の酸素イオンが存在することを意味します。