Oktaederlücke

Die Oktaederlücke ist in einer Kristallstruktur ein von mindestens sechs benachbarten Atomen oder Ionen gebildeter Hohlraum. Dieser bleibt auch frei, wenn in einer dichtesten Kugelpackung die Atome so eng wie möglich gesetzt werden. Der Name kommt daher, dass die Atome ein Oktaeder bilden. Neben den Oktaederlücken besitzen dichteste Kugelpackungen auch noch die kleineren Tetraederlücken, die von vier Atomen gebildet werden.

Oktaederlücke in einem kubisch flächenzentrierten Gitter

Eine Oktaederlücke im kubisch-flächenzentrierten Kristall ist genau im Zentrum der Elementarzelle platziert. Dazu kommen 12 weitere Oktaederlücken, die genau in der Mitte der Kanten der Elementarzelle liegen. Diese "Kantenoktaederlücken" werden allerdings mit je drei benachbarten Elementarzellen geteilt. Die gesamte Anzahl der Oktaederlücken pro Elementarzelle beträgt somit 1 + 12 · 1/4 = 4. Grundsätzlich haben dichteste Kugelpackungen genauso viele Oktaederlücken wie Atome in der Elementarzelle.[1]

Kleinere Fremdatome können in die Oktaederlücken eingelagert werden, unregelmäßig als Fehlstellen oder regelmäßig als Verbindungspartner. Ein Beispiel für den regelmäßigen Einbau ist die Natriumchlorid-Struktur: Im Natriumchlorid sind die Chlorid-Anionen etwa doppelt so groß wie die Natrium-Kationen. Die Anionen bilden ein dichtgepacktes kubisch-flächenzentriertes Gitter, die Kationen füllen die Oktaederlücken auf.

Die Größe der Oktaederlücke kann angegeben werden durch den Radius r der größten Kugel, die in die Lücke hineinpasst. Mit dem Radius R der großen Kugeln in den Ecken des Oktaeders erhält man für die Oktaederlücken

  • des kubisch-flächenzentrierten Gitters mit dem Umkugelradius des Oktaeders und seiner Seitenlänge a = 2 R:
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  • des kubisch-raumzentrierten Gitters mit der Seitenlänge des Oktaeders:

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Charles E. Mortimer, Ulrich Müller: Chemie – Das Basiswissen der Chemie. 12. Auflage, Georg Thieme Verlag, 2015, ISBN 978-3-13-484312-5, S. 188.

LiteraturBearbeiten

  • Ulrich Müller: Anorganische Strukturchemie. 5. Auflage, Teubner, Stuttgart 2006, ISBN 3-83-510107-2, S. 278 ff.

WeblinksBearbeiten