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Koordinationszahl

Als Koordinationszahl (KZ) bezeichnet man die Anzahl der nächsten Nachbarn einer Struktureinheit (Atom, Ion, Molekül) in einem Kristall (z. B. Ionenkristall, Metallgitter) bzw. die Anzahl der an ein Zentralatom direkt gebundenen Atome in einem Komplex. Eine Kristallstruktur wird durch die Angabe der Position ihrer Bausteine, d. h. durch deren Koordination in der Elementarzelle, beschrieben.

Am häufigsten treten die Koordinationszahlen 4 und 6 auf, wobei auch 2, 3, 8 und 12 auftreten, bei Komplexen manchmal auch andere Werte. Die Koordinationszahl ist unter anderem vom Radienverhältnis der Ionen (im Ionenkristall) bzw. von den Bindungseigenschaften (in Komplexen) abhängig. Die Koordinationszahl in Kristallen nimmt mit dem Druck meist zu, z. B. beim Übergang von Graphit (KZ: 3) zu Diamant (KZ: 4).

Die Angabe der Koordinationszahl in Kristallgittern erfolgt in eckigen Klammern. Als Beispiel sei Kochsalz genannt: Na[6] Cl[6], was einer rechtwinkligen Gitterstruktur entspricht. Jedes Natriumion besitzt 6 Nachbar-Chloridionen und ebenso jedes Chloridion 6 Nachbar-Natriumionen, als Koordinationspolyeder ergibt sich in beiden Fällen ein Oktaeder.

In bestimmten Kristallstrukturen kann dieselbe Struktureinheit auch auf Positionen mit unterschiedlichen Koordinationszahlen vorkommen.

Beispiele


In der folgenden Tabelle[1] sind die Koordinationszahlen einiger Gittertypen dargestellt.

Gitterstruktur Koordinationszahl
einfach kubisch (sc) 6
kubisch flächenzentriert (fcc) 12
kubisch raumzentriert (bcc) 8
hexagonal dichte Kugelpackung (hcp) 12
Diamantstruktur 4

Literatur


Einzelnachweise


  1. Harald Ibach, Hans Lüth: Festkörperphysik. 7. Auflage. Springer Verlag, Berlin 2009, ISBN 978-3-540-85794-5, S. 31–35.



Kategorien: Kristallographie

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