Localization patterns in interstitial space: A special property of the electron localization function (ELF)

Chemistry - A European Journal

Volumn 3, Issue 6, 1997, Pages 985-991

  Nesper, Reinhard ^a   Wengert, Steffen ^a  

^a ETH ZURICH   (Switzerland)

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Electron localization; Hydrides; Structure elucidation; Zintl anions

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EID: 0031009984     PISSN: 09476539     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/chem.19970030621     Document Type: Article

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50. U. Häußermann, S. Wengert, P. Hofmann, A. Savin, O. Jepsen, R. Nesper, Angew. Chem. 1994, 106, 2147; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1994, 33, 2069; U. Häußermann, S. Wengert, R. Nesper, Angew. Chem. 1994, 106, 2151; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1994, 33, 2073.
51. T. Fässler, R. Nesper, Chem. Eur. J. 1995, 1, 625.
52. B. Silvi, A. Savin, Nature 1994, 371, 683.
53. Savin et al. have developed a new nomenclature for regions with high ELF based on a topological analysis. They classify the ELF maxima into: asynaptic: maximum that cannot be assigned to an atom; monosynaptic: one-centre localization (e.g. lone pair, core region): bisynaptic: two-centre localization (e.g. two-electron-centre bonding); trisynaptic: three-centre localization (e.g. three-centre bonding); A. Savin, B. Silvi, F. Colonna, Can. J. Chem. 1996, 74, 1088.
54. B. Eisenmann, H. Limartha, H. Schäfer, H. A. Graf, Z. Naturforsch. 1980, 35, 1518.
55. H. G. von Schnering, M. Somer, J. Curda, personal communication.
56. H. G. von Schnering, U. Bolle, J. Curda, K. Peters, W Carrillo-Cabrera, M. Somer, M. Schultheiss, U. Wedig, Angew. Chem. 1996, 108, 1062; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1996, 35, 984.
57. H. G. von Schnering, U. Bolle, J. Curda, K. Peters, W Carrillo-Cabrera, M. Somer, M. Schultheiss, U. Wedig, Angew. Chem. 1996, 108, 1062; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1996, 35, 984.
58. B. Bergsma, B. O. Loopstra, Acta Crystallogr. 1962, 15, 92.
59. A. F. Andresen, A. J. Maeland, D. Slotfeld-Ellingsen, J. Solid-State Chem. 1977, 20, 93.
60. B. Eisenmann, H. Schäfer, K. Turban, Z. Naturforsch. 1974, 29b, 464.
61. TB-LMTO-ASA: Tight-binding linear muffin-tin orbital in the atomic sphere approximation; M. van Schilfgarde, T. A. Paxton, O. Jepsen, O. K. Andersen, G. Krier, Programm TB-LMTO, Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Stuttgart, 1994, unpublished; the TB-LMTO-ASA calculations are based on the LDA approximation with an exchange-correlation potential due to Barth and Hedin [33]. The radii of the overlapping muffin-tin spheres in the ASA approximation are chosen as described by Jepsen and Andersen [34]. The muffin-tin radii and positions for the required empty spheres (ES) are listed for every compound separately. They are given in atomic units and crystal coordinates, respectively.
62. U. Barth, L. Hedin, J. Phys. C 1972, 5, 1629.
63. O. Jepsen, O. K. Andersen, Z. Phys B 1995, 97, 35.
64. B. Eisenmann, H. Schäfer. Z. Naturforsch. 1974, 29b, 13; C. Harmon, R. Marchand, P. L'Haridon, Y. Laurent, Acta Crystallogr. 1974, 31 B, 427.
65. B. Eisenmann, H. Schäfer. Z. Naturforsch. 1974, 29b, 13; C. Harmon, R. Marchand, P. L'Haridon, Y. Laurent, Acta Crystallogr. 1974, 31 B, 427.
66. The ELF distributions in the current work are shown in selected sections of the structures considered. The pixel density is based on the electron density and is colored according to the corresponding ELF values. Roughly, the color scale can be viewed as: white: ELF 1.0-0.9. red: ELF 0.9-0.6, green: ELF 0.6-0.4. blue: ELF≤0.4. The regions of high ELF values (0.9-1.0) correlate quite well with the presence of bonding, lone pairs and core regions.
67. 4Sb: 59 irreducible k-points, Ca1 (3.57), Ca2 (3.43), Sb (3.44), E1 (1.48// 0;0;0.5), E2 (2.42//0.5:0;0.75), E3 (1.46//0;0:0).
68. T. A. Albright, J. K. Burdett, M. H. Whangbo, Orbital Interactions in Chemistry, Wiley, New York, 1985.
69. K. Fukui, Science 1982, 218, 747.
70. 3: 70 irreducible k-points, Ba1 (3.93), Ba2 (4.61), Ba3 (3.42), Ba4 (4.80), Ge1 (2.67), Ge2 (3.75), O (2.18), E1 (3.20//0.33;0.67;0.0), E2 (1.75//0.30;0.15;0.5), E3 (1.40// 0.38;0.45;0.5), E3 (1.37//0;0;0).
71. 2. As expected it does not give any hints of an atom distribution of lower symmetry.
72. A. Simon, H. G. von Schnering, H. Schäfer, Z. Anorg. Allg. Chem. C 1967, 355, 295; ibid. 1961, 355, 311; H. Imoto, A. Simon, Inorg. Chem. 1982, 21, 308.
73. A. Simon, H. G. von Schnering, H. Schäfer, Z. Anorg. Allg. Chem. C 1967, 355, 295; ibid. 1961, 355, 311; H. Imoto, A. Simon, Inorg. Chem. 1982, 21, 308.
74. A. Simon, H. G. von Schnering, H. Schäfer, Z. Anorg. Allg. Chem. C 1967, 355, 295; ibid. 1961, 355, 311; H. Imoto, A. Simon, Inorg. Chem. 1982, 21, 308.
75. F. Böttcher, A. Simon, R. K. Kremer, H. Buchkremer-Hermans, J. K. Cockcroft, Z. Anorg. Allg. Chem. C 1991, 598, 25; A. Simon, F. Böttcher, J. K. Cockcroft, Angew. Chem. 1991, 103, 79; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1991, 30, 101.
76. F. Böttcher, A. Simon, R. K. Kremer, H. Buchkremer-Hermans, J. K. Cockcroft, Z. Anorg. Allg. Chem. C 1991, 598, 25; A. Simon, F. Böttcher, J. K. Cockcroft, Angew. Chem. 1991, 103, 79; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1991, 30, 101.
77. F. Böttcher, A. Simon, R. K. Kremer, H. Buchkremer-Hermans, J. K. Cockcroft, Z. Anorg. Allg. Chem. C 1991, 598, 25; A. Simon, F. Böttcher, J. K. Cockcroft, Angew. Chem. 1991, 103, 79; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1991, 30, 101.
78. 2: 45 irreducible k-points, Ca (3.06), H1 (1.70), H2 (2.01), E1 (1.96// - 0.27;0.5;0), E2 (1.75//0.5;0;0), E3 (1.64//0;0;0.28). "CaH": 45 irreducible k-points, Ca (3.27), H2 (1.81), E1 (1.99//0.38;0.25;0.43), E2 (1.56// 0.18; -0.25;0.29), E3 (1.53.//0.12;0.25;0.45), E4 (1.43//0.49; - 0.25;0.43). "Ca": 45 irreducible k-points, Ca (3.79), E1 (1.67//0.48; - 0.25;0.30).
79. SrSi: 95 irreducible k-points, Sr1 (4.49), Sr2 (3.81), Sr3 (3.81), Sr4 (4.30), Sr5 (4.21). Si1 (2.60), Si2 (2.60), Si3 (2.60), E1 (1.58// - 0.23;0;0.5), E2 (1.47//0.5;0;0). E3 (1.53//0;0;0.28), E4 (1.45//-0.35;0.0;0.26). SrSiO: 95 irreducible k-points, Sr1 (4.53), Sr2 (3.17), Sr3 (3.38), Sr4 (4.05), Sr5 (4.26), Si1 (2.63), Si2 (2.63), Si3 (2.64), O (2.17//0.5;0;0), E1 (2.08// -0.18;0;0.5), E2 (1.72//0;0;0.29), E3 (1.56//0.15; - 0.5;0.25), E4 (1.41// 0.40; - 0.28;0.07), E5 (1.41//0.33;0.13; - 0.11).
80. W. Gerlach, Z. Phys. 1922, 9, 184; W. Primak, H. Kaufmann, R. Ward, J. Am. Chem. Soc. 1948, 70, 2043.
81. W. Gerlach, Z. Phys. 1922, 9, 184; W. Primak, H. Kaufmann, R. Ward, J. Am. Chem. Soc. 1948, 70, 2043.
82. H. D. Megaw, Proc. Phys. Soc. London 1948, 58, 133; J. Hutton, R. J. Nelmes, Acta Crystallogr. 1981, 38, 916.
83. H. D. Megaw, Proc. Phys. Soc. London 1948, 58, 133; J. Hutton, R. J. Nelmes, Acta Crystallogr. 1981, 38, 916.
84. A. Currao, R. Nesper, unpublished results.
85. R. Hoffmann, J. Chem. Phys. 1963, 39, 1397; R. Hoffmann, Solids and Surfaces: A Chemist's View of Bonding in Extended Structures, VCH, Weinheim/ New York, 1988; Program EHMACC based on R. Hoffmann, W. N. Lipscomb, J. Chem. Phys. 1962, 36, 2179; M.-H. Whangbo, R. Hoffmann, R. B. Woodward, Proc. R. Soc. London 1979, A 366, 23.
86. R. Hoffmann, J. Chem. Phys. 1963, 39, 1397; R. Hoffmann, Solids and Surfaces: A Chemist's View of Bonding in Extended Structures, VCH, Weinheim/ New York, 1988; Program EHMACC based on R. Hoffmann, W. N. Lipscomb, J. Chem. Phys. 1962, 36, 2179; M.-H. Whangbo, R. Hoffmann, R. B. Woodward, Proc. R. Soc. London 1979, A 366, 23.
87. R. Hoffmann, J. Chem. Phys. 1963, 39, 1397; R. Hoffmann, Solids and Surfaces: A Chemist's View of Bonding in Extended Structures, VCH, Weinheim/ New York, 1988; Program EHMACC based on R. Hoffmann, W. N. Lipscomb, J. Chem. Phys. 1962, 36, 2179; M.-H. Whangbo, R. Hoffmann, R. B. Woodward, Proc. R. Soc. London 1979, A 366, 23.
88. R. Hoffmann, J. Chem. Phys. 1963, 39, 1397; R. Hoffmann, Solids and Surfaces: A Chemist's View of Bonding in Extended Structures, VCH, Weinheim/ New York, 1988; Program EHMACC based on R. Hoffmann, W. N. Lipscomb, J. Chem. Phys. 1962, 36, 2179; M.-H. Whangbo, R. Hoffmann, R. B. Woodward, Proc. R. Soc. London 1979, A 366, 23.
89. ii(3p) = -9.20 eV, z(3p) = 1.383.
90. According to general findings, EH calculations overestimate and LMTO calculations underestimate the magnitude of band gaps. If neither of the two methods shows a gap the probability for a metallic system is very high.
91. D. H. Berry, J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 177; A. F. Hollemann, E. Wiberg, N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 101st ed., de Gruyter, Berlin, 1995, pp. 885 ff.
92. D. H. Berry, J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 177; A. F. Hollemann, E. Wiberg, N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 101st ed., de Gruyter, Berlin, 1995, pp. 885 ff.
93. C. Maerker, M. Kaupp, P. von Ragué Schleyer, in Organosilicon Chemistry Vol. II, From Molecules to Materials (Eds.: N. Auner, P. Weis), VCH, Weinheim, 1995, pp. 329 ff.
94. A. Currao, J. Curda, R. Nesper, Z. Anorg. Allg. Chem. C 1996, 622, 85.
95. A. Currao, Dissertation No. 11747, ETH Zürich, 1996.
96. R. Janoschek, J. Inorg. Organomet. Polym. 1993, 3, 277.