《结构化学》(7-10章)习题答案全解
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《结晶学基础》习题答案目录
第7章答案----------------------------------------------------------------------1第8章答案---------------------------------------------------------------------12第9章答案---------------------------------------------------------------------20第10章答案------------------------------------------------------------------25
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《结晶学基础》第七章习题答案
7001 单晶:一个晶体能基本上被一个空间点阵的单位矢量所贯穿。
多晶:包含许多颗晶粒,这些晶粒可能为同一品种,也可能不同品种,由于各晶粒在空间取
向可能不同,不能被同一点阵的单位矢量贯穿。
7002 (D) 7004 简单立方; Cs +和Cl -; 4C 3
7005 (1) 立方F (2) A 和 B (3) 4 个 (4) 4 组 (5) 3a (6) a /2 7007 4n 个 A, 8n 个 B, n 为自然数。
7010 d 111= 249 pm ; d 211= 176 pm ; d 100= 432 pm 7011 六方; D 3h 7012
7013 依次为立方,四方,四方,正交,六方。
7014 立方 P ,立方 I ,立方 F ; 四方 P ,四方 I 。
7015 旋转轴,镜面,对称中心,反轴; 旋转轴,镜面,对称中心,反轴,点阵,螺旋轴,滑移
面;n =1,2,3,4,6; 32个; 七个晶系; 14种空间点阵型式; 230个空间群。
7016 (1) 四方晶系 (2) 四方 I (3) D 4 (4) a =b ≠c , α=β=γ=90° 7017 (1) 单斜晶系,单斜 P (2) C 2h (3) C 2, m , i 7018 (2a ,3b ,c ):(326); (a ,b ,c ):(111); (6a ,3b ,3c ):(122); (2a ,-3b ,-3c ):(322)。
7019 C 1,C 2,C 3,C 4,C 6; I 1=i ,I 2=m ,I 4。
7020 立方晶系:四个按立方体对角线安放的三重轴;
单斜晶系:一个二重轴或一个对称面。
7021 正交晶系和四方晶系 ; C 和 P ; C 2(3), m (3), i 和 I 4, C 2(2), m (2)。
7022 32 个; 230 个 7023 四方 I ; 四方 P 7025 T , T h ,T d ,O , O h 群 7026 (B) 7027 D 2h ———m
m m 222 C 3v -——3m
D 2d ———42m
T d -——43m
7028 x ,y +21,z 。
7029 x ,y ,z +2
1。
7030正交晶系有简单正交,正交面心,正交体心,正交底心,四种点阵型式。
7031 利用晶体有无压电效应,可以判断晶体有无对称中心,具有对称中心的晶体,晶体的
两端不能产生相反的电荷,故无压电效应。
7032 因四方F 可划出更小的四方I 。
7033 (A) 7034 d 100= a ; d 110= a /2 7035 (B) 7036 2a ,6b ,3c 7038 247 pm 7039 d hkl 为相邻两衍射面间距,θ为衍射角, λ为波长
2
(d (hkl )为点阵面间距,n 为1,2,3,...,衍射级数)。
7040 a ·(s -s 0)= h λ
b ·(s -s 0)= k λ
c ·(s -s 0)= l λ
a ,
b ,
c 为晶胞的单位矢量;
s 0, s 分别为入射X 射线和衍射线单位矢量;
λ为波长; h ,k ,l 为整数。
7043 粉末法,回转晶体法 7044 (448) 7045 (E) 7046 a = 6.279×10-8cm N A = 6.08×1023mol -1 7047 d 100= a = 597 pm d 010= b = 1247 pm d 001= c = 435.4 pm V = 3.31×108pm 3 4 个 7048 s/mm θ (deg)=s/2 sin 2θ h k l a /pm
37.8 18.9 0.1049 1 1 1 412.3
44.2 22.1 0.1415 0 0 2 409.9
63.8 31.9 0.2792 0 2 2 412.7
76.6 38.3 0.3841 1 1 3 412.6
80.8 40.4 0.4200 2 2 2 412.1
97.8 48.9 0.5679 0 0 4 409.2
110 55.0 0.6710 1 3 3 410.2
116 58.0 0.7192 0 2 4 406.0
由 sin 2θ之比知为立方面心点阵, a 平均值为410.6 pm 。
7049 (1) θ=11.15°; a = 1127.7 pm
(2) Z =31.9≈32
7051 "分子"数是 1,
密度为 4.297 g/cm 3
利用所给坐标可计算 Cl--Hg 键长为 277 pm
Cl-Cl 间距为391.7 pm; Cs--Cl 间距为391.7 pm
7052 d 111=111θsin 2λ
= '
448sin 28.70︒ = 233.1 pm a = 3d 111= 403.8 pm
M = 6.94+19= 25.94
7052 N =34da M =38)
10038.4(601.294.254-⨯⨯⨯ mol -1= 6.059×1023mol -1 7053 (1) Z =8
10660.1321024551292104807.22430
⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯--= 16.15 故知每个晶胞中有 16 个 S 8分子
(2) d 224= 339.2 pm
2d hkl sin θhkl = λ
3
θ224= 13.12°
7055 根据相机半径得 θ= 13.69 deg
2d hkl sin θhkl = λ ; d 111= 325.6 pm ; a = 564.0 pm 7056 a = 541.7 pm ; d 111= 312.8 pm ; λ= 70.8 pm 7057 a = 628.6 pm 7058 (1)sin 2θi /sin 2θ1为3:4:8:11:12:16:19:20 晶体为立方面心结构。
(2) a 2=(2sin θλ
)2·(h 2+k 2+l 2); a = 421 pm
晶胞中含有 4 个 M 和 4 个 O
(3) MO 分子量为40.23
金属原子 M 的相对原子质量为40.23-16.00= 24.23
(4)氧原子采取立方面心 A 1型密堆积
(5)r +/r -=0.429, 则0.414<0.429<0.732,金属原子M 占据由O 2-围成八面体空隙中,其配
位数为 6 。
7059 立方面心点阵,第一条衍射线的指标是 111 。
7060 (1) 111, 200, 220, 222 (2) a = 570.5 pm
(3) 对 111 反射,d 111= 5.705/3 pm = 329.4 pm ; θ= 13.53°
7061 56 7062 198.3 pm 7063 6.022094×1023 7066 F hkl = ∑=n j 1f i exp[i2π(hx j +ky j +lz j )]
f j 为原子散射因子;x j , y j , z j 为原子分数坐标;hkl 为衍射指标。
7067 200 强度大,因 Cs +和 Cl -均处于间隔为2
1d 100的面上。
7068 104775 pm 2,4 个 C 7069 7 7070 14 7071 32
7072 230 7073 不对 7074 晶胞的大小形状和晶胞中原子的坐标位置; 前者用晶胞参数(a ,b ,c ,α, β,γ) 表示,后
者用原子分数坐标 (x ,y ,z ) 表示。
7075 晶胞参数 7076 四个按立方体对角线排列的三重轴。
7077 一个二重轴或一个对称面。
7078 3,4,8,11,12 7079 2,4,6,8,10 7080 1,2,3,4,5 7081 (A) 7082 立方 P , 立方 F , 立方 I 7083 正交 P , 正交 C , 正交 I , 正交 F 7084 四方 P , 四方 I 7085 四方 7086 六方 7087 正交 7088 六方 7090 以a ,b ,c 为x ,y ,z 坐标轴单位,在轴上分别取3,3,2单位,将这三点连成面。
7091 以a ,b ,c 为x ,y ,z 坐标轴单位,在轴上分别取-2,1,-2单位,将这三点连成面。
7092 以a ,b ,c 为x ,y ,z 坐标轴单位,在轴上分别取6,-3,2单位,将这三点连成面。
7093 (123)
7094 立方P : 1:2:3:4:5:6:8:9:...(缺7),没有系统消光。
立方I : 1:2:3:4:5:6:7:8:...(有7),h +k +l =奇数,消光。
立方F : 3:4:8:11:12:16:19:20:...(二密一稀),h ,k ,l 奇偶混合,消光。
7095 晶体中原子之间没有对称元素联系的那一部分原子。
7096 一组无限的点,连结任意两点可得一向量,将各个点按此向量平移能使它复原。
7097 晶体结构指原子(或分子)在晶体空间排布的具体情况,由于晶体结构具有三维的周
4
期性,每个重复单位的化学组成相同,空间结构相同,周围环境相同,每个重复单位称为
结构基元,若用一个抽象的点代表结构基元,这些点形成一个点阵,并可简单地用下式表
示它们的关系:
晶体结构=点阵+结构基元 7098 见周公度《结构化学基础》,p.333。
7099 分子对称性是点对称性:有旋转轴,对称面,对称中心,反轴或映轴四类对称元素。
晶体
对称性是空间对称性,除了有旋转轴,对称面,对称中心,反轴或映轴外,尚有点阵,螺旋轴和滑移
面,共有七类对称元素,由于晶体是点阵结构,因此对称轴的轴次不允许存在五次轴和轴次大
于六的轴。
7100 见周公度《结构化学基础》,p.319。
7101 四方 ; 8 7102 T d ; 立方 ; 4个C 3 7103 D 3h ; 六方 ;6 7104 2 ;4 ; 2 ;4 7105 (B,C) 7106 θ=0
.45277.20⨯弧度×57.3°/弧度=13.22° 7107 纯金粉的粉末衍射图有一套金的衍射线。
金和银的混合物的粉末衍射图,是金和银两套衍射线的叠加。
金和银的固溶体的粉末衍射图,保持Au 或Ag 的衍射图,但衍射线的位置将发生位移。
7108 a (cos φa -cos φa 0)=h λ b (cos φb -cos φb 0)=k λ c (cos φC - cos φc 0
)=l λ 7109 2d (hkl)sin θ(hkl)=n λ,表示X 射线作用在晶面间距为d (hkl)的晶面上,产生n 级衍射。
2d hkl sin θhkl =λ,表示X 射线作用在面间距为d (hkl)/n 的晶面上,产生1级衍射。
7110 见周公度《结构化学基础》,p.344。
7111 见周公度《结构化学基础》,p.345。
7112 由d hkl = [2221(l/c)
(k/b)(h/a)++]1/2 得d 200=a /2 a =2d 200=50pm
d 010=b b =d 010=100pm
d 003=c /3 c =3d 003=150pm
7112 得d 113= [222(3/150)
(1/100)(1/50)1++]1/2=1/2650=20.4pm 7113 立方点阵
d hkl =222k
l h a
++ a =167.8×61/2pm= 411.0pm d 124=2224210
.411++pm =411.0/211/2pm =89.7pm
7114 (1) AB (2) 立方 (3) 立方F (4) AB (5) 4,4
(6) A:(1/2,1/2,1/2)(0,0,1/2),(0,1/2,0),(1/2,0,0)
B:(0,0,0)(0,1/2,1/2),(1/2,0,1/2),(1/2,1/2,0)
7115 (1) AB 2 (2) 立方 (3) 立方F (4) AB 2
(5) A:4个 (0,0,0)(1/2,1/2,0),(0,1/2,1/2),(1/2,0,1/2)
B:8个 (1/4,1/4,1/4)(1/4,3/4,3/4),(3/4,1/4,3/4),(3/4,3/4,1/4)
5
(3/4,3/4,3/4)(3/4,1/4,1/4),(1/4,3/4,1/4),(1/4,1/4,3/4)
7116 (C) 7117 (B) 7118 λ=2d sin θ
d hkl =2221
(l/c)(k/b)(h/a)++
sin θ=λ/2222(l/c)(k/b)(h/a)++
sin θ100=(154/2)001/(542)2++=0.142
θ100=8︒10’
sin θ010=0.084 θ010=4︒49’
sin θ111=0.204 θ111=11︒46’
7119 (1) AB 2 (2) 立方 (3) 立方F (4) A 2B 4 (5) 16 7120 点阵; 平移群的表达式。
7121 见附图; Be 2Cl 4 7122 点阵素单位如图中实线所围成的平行四边形,结构基元包含两个●,1个◎,和1个
○ 。
●┄┄┄○┄┄┄●
| |
| ◎ ● |
| |
○ ● ○
| |
| ● ◎ |
| |
●┄┄┄○┄┄┄●
7123 由原子、分子或离子在空间按一定规律周期重复地排列构成的固体物质。
均匀性;
各向异性;自发地形成多面体外形;具有确定的熔点;对称性;对X 射线产生衍射效应。
7124 碳原子的分数坐标
(0,0,0); (2/3,1/3,0); (1/3,2/3,1/2); (0,0,1/2)
即每个六方石墨晶胞中有4个碳原子,在抽象成六方点阵时,每个空间点阵单位只有一
个点阵点,它代表的结构基元的内容为4个碳原子。
7125 (1)见图;
(2)图中黑点为点阵点,由其构成的最小平行四边形即点阵素单位;
(3)两个B(OH)3分子;
(4)C 3h ;
(5)C 3(1), σh , I 6(1).
7126 否,是 。
简单点阵素单位见图,该单位只包含1个点阵点,代表1个A,1个B 和1个C 。
7127 晶体的结构基元是指晶体结构中作周期性重复排列的最基本(或最小)的单位;或与
晶体结构所对应的点阵中每个点阵点所代表的具体内容;它可以是单个原子或分子,也可以是
原子团或多个分子。
三个条件,即每个结构基元:
(a)化学组成相同; (b)空间结构相同; (c)若忽略晶体的表面效应,周围环境亦相同。
6
7128 一组无限的点,连接其中任意两点可得一向量,将各个点按此向量平移能使它复原,
这样的一组点称为点阵。
点阵的性质有:点阵点的数目无限;点阵点的排列具有周期性;所有点阵点都具有完全相
同的环境;是抽象的。
晶体结构=点阵+结构基元
7129 (1)见附图;
(2)C 原子相互之间以sp 2杂化轨道形成σ键,构成分子骨架,p 轨道相互重叠形成πN N 。
πN N
垂直于分子所在平面;
(3)图中平行四边形围成的部分;6和6分别过六边形的中心和C 原子而与平面垂直。
(4)5.24×104pm 2;
(5)图中平行四边形,但与(c)所表示的意义不同,顶点的黑点为点阵点。
2个C 9原子,3个
C--C σ键。
7130 A:(0,0,0); (1/2,1/2,0); B:(0,1/2,1/2);(1/2,0,1/2); 7131 由某种对称性相联系的、等效的一组点,即从任一点出发,可得到其他点。
7132 对称中心;镜面;1,2,3,4,6次旋转轴和反轴。
对称中心;滑移面;1,2,3,4,6次螺旋轴;点阵。
关系:略。
7133 (0,0,0);(1/2,1/2,0); (1/2,0,1/2); (0,1/2,1/2); (1/4,1/4,1/4); (1/4,3/4,3/4); (3/4,1/4,3/4);
(3/4,3/4,1/4)。
C--C σ键长=41
3 a =154.4pm;
d =(ZM /N A )/a 3
=[8×12.00×(6.022×1023)-1]/(356.7×10-10)3 g ·cm -3
=3.51g ·cm -3
7134 晶体中无任何对称元素联系的那一部分原子,分子或离子。
7135 110,200,211,220,310,222,321和400。
7136 三次轴; hp, hR
7137 2d sin θ=λ→θ∂∂ (2d sin θ)=0→2(θ
∂∂d )sin θ+2d cos θ=0 →∂d /d =-cot θ∂θ→(∆a /a )=( ∆d /d )=-cot θ∆θ
可见θ值大则cot θ值小,同样的测量偏差值∆θ,高角度(θ值大)时对d 值相对误差小,即对
晶胞参数的相对误差小。
原子散射因子f 随sin θ/λ的增加而减小,粒子越细,衍射强度越小,为
获得较高强度, θ应小。
7138 点阵─平移,螺旋轴─螺旋旋转,滑移面─滑移反映,对称轴轴次只能为1,2,3,4和6,
滑移面和螺旋轴中的滑移量也受制约。
晶体具有点阵结构,其对称性包括长程平移有序和短程取向有序。
7139 晶胞必须是与三个基本向量a ,b ,c 对应的一个平行六面体单位。
八个晶胞共用一
个顶点,才能将晶胞前、后、上、下、左、右并置起来构成整个晶体。
7140 3a ,3b ,5c 。
7141 sin 2θ分别为:0.0920,0.1840,0.2761,0.3681,0.4601,0.5519和0.7360,这些值之比{即
(h 2+k 2+l 2)之比}为 1:2:3:4:5:6:8,因而该晶体的点阵型式是简单立方。
7142 100,110,111,200,210,211,220和221 。
7143 sin θ(hkl )=n λ/2d (hkl )=240n /(2×400)=0.300n , (n ≤3)
7
n =1, sin θ100=0.300, θ100=17.5︒;
n =2, sin θ200=0.600, θ200=36.9︒;
n =3, sin θ300=0.900, θ300=64.2︒.
7144 111,200,220,311,222,400,331和420。
7145 因不对称单位相当于半个分子,分子只能坐落在2重轴上,2重轴通过Pt 原子,分子呈
反式构型;
分子的点群为C 2;
结构式为 HOOC ─CH ─NH 2 Cl
∣ \ /
CH 3 Pt CH 3
/ \ ∣
Cl NH 2─CH ─COOH
7146 金刚石碳原子分数坐标:(0,0,0),(1/2,1/2,0),(1/2,0,1/2),(0,1/2,1/2),
(1/2,1/2,1/2),(3/4,3/4,1/4),(3/4,1/4,3/4),(1/4,3/4,3/4)
F hkl =∑=81j f j exp[2πi(hx j +ky j +lz j )]
=f `c {1+exp[πi(h +k )]+exp[πi(h +l )]+exp[πi(l +k )]}
×{1+exp[2
πi(h +k +l )]} 系统消光条件: h ,k ,l 奇偶混杂,或h ,k ,l 全偶且h +k +l =4n +2
7147 B (3/4,3/4,1/2) A (0,0,0) (1/2,1/2,0) 7148 (1)简单正交; (2)无滑移面;有螺旋轴即212121; (3)D 2─P 212121 7149 M 为14612 7150 (123) 7151 略 7152 Cl -: (0,0,0); Cs +: (1/2,1/2,1/2)
F hkl =f Cl -exp[i2π(0·h +0·k +0·l )]+f Cs +exp[i2π(21h +21k +2
1l )] = f Cl -+ f Cs +exp[i π(h +k +l )]
= f Cl -+ f Cs +[cos(h +k +l ) π+isin(h +k +l )π]
h +k +l 为偶数时,F hkl = f Cl -+ f Cs +,F 2较大,即I 较大; h +k +l 为奇数时, F hkl = f Cl - f Cs +,F 2较小,即I 很小。
7153 略 7154 Cl -: (0,0,0); Cs +: (1/2,1/2,1/2)
d =
106.023)10(4114.16823310-⨯⨯⨯ g ·cm -3=4.02g ·cm -3
7155 2; 2; (3/4,3/4,1/2); (0,0,0),(1/2,1/2,0)
7156 (1) Mn Cl C N O H
4 8 48 32 8 112
(2) 4 (3) 面心正交 7157 d =︒-abcsin120213A
TiCl N M
8
=30-2-1
2310/2)3(582627)10(6.0223)35.45(47.882⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯ g ·cm -3
=2.58g ·cm -3
7158 (D) h00 h =奇数 7159 (1) D 4, tP (2) C 4, 4C 2
(3) //c 轴有41, //a 轴有21, //(a +b )轴有21 (4) 1.66 g ·cm -3 7160 P n
12 7161 应用Laue 方程,可得衍射线 7 条,分别对应于 h =1,0,-1,-2,-3,-4,和-5。
衍射方向
α=39.3︒,60︒,76.9︒,92.8︒,108.8︒,126.6︒,150.4︒。
7162 (1) (1/4,1/4,1/4);(3/4,3/4,1/4);(3/4,1/4,3/4);(1/4,3/4,3/4);(0,0,0);
(1/2,1/2,0);(1/2,0,1/2);(0,1/2,1/2).
(2) l C-C =41
3a =41
3×356.6 pm ≈154.4pm
(3) η=(8×34πr 3)/a 3=(8×34π(813a )3)/a 3=34.1% (4) d =3/128a N A ⨯=310-23)
10(356.6)1012/(6,0228⨯⨯⨯g ·cm -3=3.51g ·cm -3 (5) 立方面心 7163 (1) Na , (N /2)b , Nc ; (2) (121); (3) 是。
7164 (1) cF; (2) a =417.5 pm (3) 24.02 7165 (1) 417.5pm; (2) 68.75pm; (3) 八面体空隙, 100%; (4) ○──○──○
c
| | |
● ● ●
| | |
○──○──○ a +b
7166 (1) 419 pm; (2) cF; (3) 4,4; (4) 一套cF 等效点. 7167 (1) 629pm (2) cF (3) 4,4
(4) Cl -: (0,0,0);(1/2,1/2,0);(1/2,0,1/2);(0,1/2,1/2)
K +: (1/2,1/2,1/2);(1/2,0,0);(0,1/2,0);(0,0,1/2)
(5) ○──●──○
| |
● ○ ●
| | ○──●──○ (100) c
○──○──○
| |
● ● ●
| |
○──○──○ (110) a +b
(6) 15.3︒
9 7168 (1) AB 3C
(2) A (0,0,0)
B (1/2,1/2,0) (0,1/2,1/2) (1/2,0,1/2)
C (1/2,1/2,1/2) (3) 点阵型式: cP 7169 (1) cF; (2) 111,200,220,311,222,400,331,420;
(3) 564.0pm, 564.4pm,564.5pm;564.3pm; (4) 4. 7170 (1)d =
233106.023a 828.06⨯⨯⨯ , a =543pm; (2) l Si-Si =41
3a =235pm
(3)(1/2,1/2,1/2); (1/2,0,0),; (0,1/2,0); (0,0,1/2); (3/4,3/4,3/4); (1/4,1/4,3/4); (1/4,3/4,1/4);
(3/4,1/4,1/4);
或(1/2,1/2,1/2); (1/2,0,0),; (0,1/2,0); (0,0,1/2); (1/4,1/4,1/4); (3/4,3/4,1/4); (3/4,1/4,3/4);
(1/4,3/4,3/4)。
7171 (1)1个C 原子和1个Si 原子, cF; (2)皆为4; (3)3.218 g ·cm -3;
(4) 189pm, 112 pm; (5) 435.8 pm; (6) 20.7° 7172 (1) 0.917 g ·cm -3; (2) 276.4 pm; (3) hP; (4) 4H 2O; 7173 d (001)=︒
⨯⨯os7.553.14/180)c 0.40)-(1.30.1540.89nm =8.8 nm d (100)=︒
⨯⨯os263.14/180)c 0.55)-(1.5 0.1540.89nm =9.2 nm 7174 θλ/l k h a sin 2222⋅++=
pm 353525640sin 2pm 12290022221../.a =⋅++=
pm 383528366sin 2pm 12290222222../.a =⋅++=
pm 4.3522/)(21=+=a a a
7175 θλ/l k h a sin 2222⋅++=
pm 36.35227.34sin 2/pm 1.2291112221=⋅++= a
pm 35.35256.40sin 2/pm 1.2290022222=⋅++=
a pm 38.35283.66sin 2/pm 1.2290222223=⋅++= a
pm 4.3523/)(321=++=a a a a
pm 6.1244
2==a r
10 7176 A1型堆积点阵型式为立方面心,第三对谱线对应于220衍射。
晶胞参数pm 0.362pm 0.1282222=⨯==r a
0437********pm
03622pm 21542sin 222222.θ...l k h a λθ==++⋅⨯=++= mm 05741802mm 3571430437418042....R πθL =⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=
密度:31233101
A 3cm g 89.8mol
10023.6)cm 100.362(mol 54.634----⋅=⨯⨯⨯⋅⨯==g N a nM d 7177 (E),凡是h =0的点阵面皆与a 轴平行。
7178 (D)
7179 31233101
A 3cm g 53.0mol
10023.6)cm 10350(mol g 54.632----⋅=⨯⨯⨯⋅⨯==N a nM d 7180 (A),(C),(E),h ,k ,l 奇偶混杂消光。
7181 (B)
7182
每个点阵单位只包含一个点阵点。
结构基元为两个球。
7183 (4 2 3) 7184 (a)
7185 θ/λa l k h sin 2222⋅=++
00.8pm
154/3.41sin pm 3302=⨯⨯= 所以0,2,2===l k h ,衍射指标为220,或202,022。
7186 必是不同。
一组衍射指标规定了特定的衍射方向,但不同的衍射指标可能有相同的
晶面指标,也可能有相同的晶面间距。
7187
9810404
2154sin sin 21.θn λ
θd =⨯==- 7188
∑++π=j l)z k y h (x j
hkl j j j f F i 2e
由 2
1,=====b b b a a a z y x z y x
11
得l)k (h b a hkl f f F ++π+=i e
当0,==b a f f f 时,hkl F =f
不出现消光。
7189 ∑++π=j l)z k y h (x j hkl j j j f F i 2e
21,0=
=====b b b a a a z y x z y x l)k (h b a hkl f f F ++π+=i e
当 f f f b a ==,
]e 1[i l)k (h hkl f F ++π+=
消光规律是h +k +l =奇数。
7190 根据A
3N a ZM d = 得 4mol g 70.58mol 10023.6cm )104.352(906.81
1
2333103A 3=⋅⨯⨯⨯⨯⋅==----cm g M N da Z 属ccp ,即立方最密堆积。
7191 cm 7677cm 18
54252218042..R θL =⨯π⨯=︒π⋅= 7192 2mol g 92.183mol 1002.6cm g 1.19cm )10157.3(1
1
233338A =⋅⨯⨯⋅⨯⨯==----M VDN Z 该晶体的空间点阵型式为立方I 。
7193 第二对衍射线对应的衍射指标为200。
晶胞参数pm 0.36222==r a
212542600002pm
03622pm 21542sin 222222.θ...l k h a λθ==++⨯=++= mm 42.501802mm 3.5714.321.25418042=⨯⨯⨯⨯=π=
R θL 摩尔体积
1363121
23A mol m 10143.7)m 100.362(4
mol 10023.64----⋅⨯=⨯⨯⨯==晶胞V N V
12
7194 pm 0154022341sin pm 3302sin 2222222..l k h θa λ=++⨯⨯=++⋅=
7195
6,12,8 7196 (1) 四方 (2) 四方I (3) (0,0,1/2) 7197 (D) 7198 单斜晶系。
7199 d λθλ,θd 2sin sin 2=
= 2221⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=c l b k a h d h k l
pm 542100==a d
pm
378111pm
91721222111010=⎪⎭⎫ ⎝⎛++===-c b a d b d 0180142542
211542s i n 100100100'==⨯== ,θ.d λθ 9440840917
211542sin 010010010'==⨯== ,θ..d λθ 64112040378211542sin 111111111'==⨯==
,θ..d λθ 7200
(B) 7201 7201 根据()π
︒==180224R L R L θ弧度 9623357mm
65284cm 972418024....πR L θ=⨯⨯== 7202 (D) 7203 (B),(F),(E) 7204 不是,是,正交P
7205 2mol g 9.189mol 10023.6)cm 106.319(cm g 30.191
1
233103A 3=⋅⨯⨯⨯⨯⋅==----M N da n 属于A 2型堆积。
平行于C 3轴。
《结晶学基础》第八章习题答案
8001 (C) 8002 非。
8003 非。
六方晶系只有简单六方一种点阵型式,六方晶胞中所含的两个球,均属一个结构
基元。
8004 1:2:1 8005 (E)
13
8006 0,0,0; 1/3,2/3,1/2 (或 0,0,0; 2/3,1/3,1/2)
8007 (1) 63,6 简单六方。
(2) 0,0,0; 1/3,2/3,1/2。
(3) (N A ·3
4πr 3)/0.7405 = 13.95 cm 3 (4) d 002= 2×1.633×160/2 pm = 522.6/2 pm = 261.3 pm 8008 面; 面 8009 (1) (1/3,2/3,1/4); (1/3,2/3,3/4);
(2) (2/3,1/3,1/8); (2/3,1/3,7/8); (0,0,3/8); (0,0,5/8)
8010 分子占据面积πr 2; 平行四边形面积 2r ×2r ×sin60° r
r r 22866.02
⨯⨯π = 0.907 8011 布拉格角: 34.27°; 40.56°; 66.83°;
指标: 111; 200; 220 。
8012 (1) a = 352.4 pm (2) d =V N nM A /=24323
10
524.31002.6/70.584-⨯⨯⨯ g▪cm -3 = 8.906 g▪cm -3 (3) 略 8013 A 1型堆积为立方面心结构,第一对谱线的衍射指标为111
a = 362.0 pm
r = 128.0 pm
立方面心,每个晶胞中有4个Cu 原子, d = 8.89 g ·cm -3
8014 r = 143 pm; θ= 19.3°
8015 a = 400.4 pm
r = 141.6 pm
A 1堆积每个晶胞中有4个Al 原子, d = 2.793 g ·cm -3
8016 (1) r = 138.4 pm (2) 最多能得到(100)的4级衍射 8017体心点阵 8018 r =4
1(3×4292)1/2= 185.8 pm 8019 d (110)=330×sin45°pm = 233.3 pm
sin θ=0.660, θ=41.3°
8020 d = 21.45 g ·cm -3 r = 138.7 pm 8021 a = 405.0 pm 8021 r =4
1(2×405.02)1/2 pm = 143.2 pm 8022 a =b =2×146 pm = 292 pm c =292×1.633 pm = 477 pm 8023 对于体心立方,只能出现h +k +l =偶数之衍射线,即只出现(110),(200), (211),(220),
(310), (222),(231),(004)等。
sin θ hkl = a
2λ(h 2+k 2+l 2)1/2=0.2674(h 2+k 2+l 2)1/2 由于h 2+k 2+l 2≥14, sin θhkl >1, 所以只能得到下列6条衍射线:(110),(200),(211),
(220),(310),(222)。
其衍射角分别为: θ110= 22.2°; θ200= 32.3°;
θ211= 40.9°; θ220= 49.1°;
θ310= 57.7°; θ222= 67.9°。
8024 (1) 点阵型式:简单立方; 结构基元:1Cu,1Zn; r = 138 pm;
14
(2) 点阵型式:体心立方; 结构基元: 21Cu, 2
1Zn; r = 133 pm 。
8025 (1) Cu 的摩尔分数为x ,Zn 为1-x ;
63.5x :65.4(1-x )=75%:25%x=0.755,即Cu 的原子百分数为75.5 1-x =0.245, 即Zn 的原子百分数为24.5
(2) 4.25×10-22g (3) V =0.5×10-22cm 3 (4) a = 368 pm; r = 130 pm 。
8026 (1) a = 320.9 pm, c = 524.0 pm (2) 1.727 g ·cm -3 8028 (1) 185.8 pm; (2) 0.967 g ·cm -3; (3) 303.3 pm
8029 (1)白锡变灰锡,体积膨胀; (2)增大26%。
8030 减少 8031 (1) a = 200 pm, c = 326.6 pm (2) 22.5 pm
(3) (0,0,0.375); (0,0,0.625); (1/3,2/3, 0.125); (1/3,2/3, 0.875)。
8033 1,1,2 8034 1,1,2 8035 1,1 8036 ABCABC... 8037 ABAB... 8038 (0,0,0); (1/3,2/3,1/2)。
或 (0,0,0); (2/3,1/3,1/2)
8039 禁带宽度不同 (半导体 E g < 3eV ) 8040 > 74.05% 8041 V =A
dN ZM =5.00×10-23cm 3 a =367.7pm
统计原子半径: r =(2/4)a =130.0pm
8042 Mo 的原子半径: r =(3/4)a =136.26pm
d 100=314.70pm
d 110=222.56pm
8043 a =(8/3)r =648.96pm
V = a 3=2.73×108pm 3
d =A
VN ZM =5.78g ·cm -3 8044 111;
sin θ=[(λ/2a )2(h 2+k 2+l 2)]1/2=0.3469
θ=20.30︒
8045 参看周公度《结构化学基础》图8.3.1(c)
四方P
结构基元:2Au,2Cu
8046 参看周公度《结构化学基础》图8.3.1(a)
立方F
结构基元:一个统计原子 8047 M =130.28 8048 白锡: d =7.31g ·cm -3
灰锡: d =5.78g ·cm -3
白锡密度大,灰锡密度小,白锡转变为灰锡,由于体积骤然膨胀,使锡器碎裂
8049 ∇
2ψ+228h m πE ψ=0 8050 参看周公度《结构化学基础》p.367
15
8051 6, 3, 2N , 2 。
8052 异: (1)A 1: ABC|ABC|...堆积
A 3: AB|ABC|...堆积
(2)A 1: 可取出面心立方晶胞
A 3: 可取出六方晶胞
(3)A 1: 密置层为(111)
A 3: 密置层为(001)
同: (1)每一层都是密置层,由密置层作最密堆积
(2)配位数都为12
(3)堆积系数都为74.05%
(4)晶胞中球数、八面体空隙数、四面体空隙数的比值都为1∶1∶2
8053 a =2r c =正四面体高×2
=1.633×2r c /a =1.633 8054 4r =3a
V =a 3=[(4/3)r ]3
堆积系数为68.02%
8055 4 ; 1/4 ; 8 ; 2 8056 6 ; 1/6 ; 6 ; 1 8057 2d sin θhkl =[2a /(h 2+k 2+l 2)1/2]sin θhkl =λ
∵sin θhkl ≤1
∴ h 2+k 2+l 2≤12
根据面心立方的消光规律,衍射图中将出现五条谱线:
111, 200, 220, 311, 222
29.11︒, 34.18︒, 52.60︒, 68.69︒, 76.67︒
8058 a =408.57pm
Z =4
根据消光条件,Ag 晶体属面心立方点阵,Ag 原子的分数坐标应为:
(0,0,0), (1/2,0,1/2), (1/2,1/2,0), (0,1/2,1/2)
8059 a =286.64pm
Z =M
dVN A =2 根据消光条件,α-Fe 属体心立方点阵,Fe 原子的分数坐标应为: (0, 0, 0), (
21,21,21)
8060 ∵sin θhkl ≤1
∴ h 2+k 2+l 2≤19
根据面心立方的消光规律,衍射图上有9条衍射线,前三条为:
110, 200, 211
18.81︒,27.13︒,33.96︒
8061 d =8.86g ·cm -3
Co 原子半径为:a /2=125.35pm
8062 Z =8
16
由sin 2θ=(λ/2)2(h 2/a 2+k 2/b 2+l 2/c 2)
得θ=31.47︒
8063 Pd 晶胞体积 V =a 3=5.89×107pm 3
1cm 3 Pd 含有的晶胞数为:
(1×1030pm 3)/(5.89×107pm 3)=1.70×1022
Pd 晶胞中有4个八面体空隙和8个四面体空隙.
1cm 3 Pd 中含有的空隙数为:
12×1.70×1022=2.04×1023
700 cm 3H 2 即为0.03125 molH 2,含H 2分子数为:
0.0315×6.023×1023=1.88×1022
H 原子数为:2×1.88×1022=3.76×1022
H 原子所占空间的百分数为18.4%
8064 (4r )2=2a 2
r =a /(22)=137.5pm
Pd 原子之间最短距离为:2r =275.0pm
d =12.00g ·cm -3
8065 12 ; 8 ; 4 ; 垂直于三次轴方向 8066 a =2×158.3 pm =316.6pm
c =1.633×316.6 pm =517.0pm
d =5.85g ·cm -3
8067 a =4r /2=405.1pm
d =2.70g ·cm -3
8068 Z =2
体心立方点阵
(0,0,0); (1/2,1/2,1/2)
8069 a =4r /3=570.0pm
相对原子质量为85.29
8070 V =A
dN ZM =1.51×10-22cm 3 a =(1.51×10-22)1/3 pm =532.1pm
r =230.4pm
d (110)=376.2pm
8071 (1) 六方 (2) 六方P(hp) (3) 2个,(0,0,0), (1/3,2/3,1/2) (4) 12 8072 一晶胞中共有四个A 原子,另外三个坐标是
(1/4,3/4,3/4),(3/4,1/4,3/4),(3/4,3/4,1/4)
8073 θ111=21.7° θ200=25.3° θ220=37.1° θ311=45.0° d =8.97g ·cm -3 8074 (1) 8.61 eV (2) 7.01 eV (3) 1.36:1 (4) 0.36 8075 E F (0)= (h 2/8m *)(3n /π)2/3
=4.72 eV
8076 2d hkl sin θhkl =λ
17
d hkl =a /(h 2+k 2+l 2)1/2
a =hkl
θλsin 2 (h 2+k 2+l 2)1/2 =
'1781sin 22.154︒⨯ × 33pm =404.9 pm
8077 (1) 0.816R (2) 2.45R
8078 (1)224h mL π d E (2) 2
24mL N h π 8079 (1)由布拉格方程 2d sin θ=λ 得
d =λ/(2sin θ)=80/(2×0.133) pm =300 pm
对立方体心结构, (200)面间距d 200是晶胞边长的一半
a =2d =600pm
(2) 晶体密度为 d = 2.0 g/cm 3
d =2M /(N A V )
=2M /(6.023×1023×63×10-24)
∴ M =130
(3) 立方体心晶胞的原子分数坐标: (0,0,0),(1/2,1/2,1/2)
原子的半径 r =2
1·(3/2)a =3a /4=259.8pm (4) 空间利用率: 晶胞中有两个原子
2(4π/3)(3a /4)3/a 3=68.02%
8080 波矢空间 E =E F 的等能面称为费米面。
自由电子的费米面是半径为 R F = /2F mE 的球面
金属电子比热小的原因是由于只有费米面附近约kT 范围内的电子受热激发才可能跃迁
到较高能级对比热有贡献。
8082 垂直或平行于三重旋转轴。
在(111)面上取6个圆,密堆积成正三角形,
二维堆积系数为=(2×πr 2)/(2
1×4r ×4r ×3/2) = π/(23)=90.65%
8084 ○○○○○
○○○○○
○○○○○
○○○○○
CN=6;三角形,空隙中心到球心距离为1.154R ;
每个球平均摊到2个三角形空隙(可有三种算法);
)
/(r)(r 23222
⋅π = 32π =90.7%
18
8085 (1) d =(ZM )/(N A a 3),
a =[ZM /(N A d )]1/3
=[4×27×1030/(6.022×1023×2.70)]1/3 pm
=404.9 pm
(4r )2= 2a 2, r =2a /4=2×404.9/4 pm =143.1 pm
(2) d hkl =a /(h 2+k 2+l 2)1/2
h 2+k 2+l 2=(2a sin θ /λ)2
=154.012
=27
hkl 为 333 或 115 或 151 或 511
8086 A 1型密堆积方式 ABCABC...
晶胞中4个球分数坐标为 (0,0,0),(1/2,1/2,0),(1/2,0,1/2),(0,1/2,1/2),设等径圆球半径为
r ,面对角线 l =4r ,晶胞棱长a ,则
a 2+ a 2=(4r )2=16r 2,
2a 2=16r 2
a =81/2r V =a 3=(81/2r )3
球总体积为:4·(4/3)πr 3
空间利用率为:[4·(4/3) πr 3]/(81/2r )3=74.05%
8087 A 2型密堆积,其配位数是8,晶胞有两个等径球,分数坐标(0,0,0),(1/2,1/2,1/2),体对角
线上3个等径球接触,体对线为4r =3a ,a =l /3=4r /3
V =a 3=(4r /3)3
空间利用率为:[2·(4/3) πr 3]/(4r /3)3=68.02%
8088 (1) 509.6/2 pm =254.8 pm; (2) 六方最密堆积; (3) 八面体空隙。
8089 每个点阵单位只包含1个点阵点,结构基元为2个球。
8090 见图
8091 ccp: 晶胞面对角线上原子相互接触: a =22R
hcp: a ,b 方向原子相互接触: a =b =2R , c =(4/3)61/2R
bcp: 晶胞体对角线上原子相互接触: a =b =c =(4/3)3R
8092 E g =1.68 eV
8093 四面体空隙中心: (1/4,1/4,1/4); (1/4,1/4,3/4); (3/4,1/4,1/4); (3/4,1/4,3/4); (1/4,3/4,1/4);
(1/4,3/4,3/4); (3/4,3/4,1/4); (3/4,3/4,3/4)
八面体空隙中心: (1/2,1/2,1/2); (1/2,0,0); (0,1/2,0); (0,0,1/2)。
8094 (1)d = 30312310
2.4461002
3.618.204--⨯⨯⨯⨯)( g ·cm -3=1.509 g ·cm -3 (2) V Ne =446.23×0.7405/4 pm 3=1.64×107 pm 3
(3) 446.2/2pm =315.6 pm
19 8095 (1)d =3
1A a ZMN - =3012310
13.53110022.695.394--⨯⨯⨯⨯)( g ·cm -3=1.77 g ·cm -3 (2) V Ar =a 3×74.05/4 pm 3=2.77×107 pm 3 (3) d Ar-Ar =2a pm =375.6 pm (4) 略 8096 晶胞参数r a 22=
33216r a V ==晶胞
每个晶胞中含4个Ni 原子,故Ni 的摩尔体积为 1363123A mol m 10591.6)pm 6.124(216mol 10023.6414A ---⋅⨯≈⨯⨯⨯⨯==
晶胞V N V N 或 1361233A 3mol m 10589.67405
.0mol 10023.6)pm 6.124(14.3347405.034A ---⋅⨯≈⨯⨯⨯⨯=π=N r V N 8097 由于Mg 属六方晶系,故 90==
βα, 120=γ a =b =2r =320pm
pm 5233
62==a c 8098 (1)
(2) (1/2,1/2,1/2),(0,1/2,0),(0,0,1/2),(1/2,0,0)
8099 (1/4,1/4,1/4)
(1/4,1/4,3/4),(1/4,3/4,1/4),(3/4,1/4,1/4)
(3/4,3/4,1/4),(3/4,1/4,3/4),(1/4,3/4,3/4)
(3/4,3/4,3/4)
8100 特征对称元素C 3轴,密置层为(111)面。
有两类夹角:
(1) 90 (2)82199082109'=-'
8101
20 堆积密度=906.060sin )2(22
=⋅π
r r 8102 a r 34
1= pm 4293
pm 8.18543/4=⨯==r a 8103 12331
A 3
mol 10023.6cm g 53.0mol g 941.62---⨯⨯⋅⋅⨯==dN nM a pm 353001pm
3532
22==++==a a d a 《结晶学基础》第九章习题答案
9001 (1) 立方面心 (2) A 2+(1/4,1/4,3/4); (1/4,3/4,1/4); (3/4,1/4,1/4); (3/4,3/4,3/4)
(3) B 2-(0,0,0); (1/2,0,1/2); (0,1/2,1/2); (1/2,1/2,0) (4) 4 (5) 1个A 2+, 1个B 2-
(6) A 1堆积 (7) 正四面体空隙 (8) 1/2 (9) 2/4 (10) 2
9002 (1) Zn: (0,0,0); (1/2,1/2,0); (1/2,0,1/2); (0,1/2,1/2)
S: (1/4,1/4,1/4); (1/4,3/4,3/4); (3/4,1/4,3/4); (3/4,3/4,1/4)
(2) Zn —S 键长为 d Zn —S =2
1(a /2)3=3/4×541 pm =234pm (3) 每个晶胞中含4个Zn 原子和4个S 原子
d = V M = A 21)(VN M M n + =2331010
02.6)10541()0.324.65(4⨯⨯⨯+⨯-g ·cm -3=4.09 g ·cm -3 (4) d 330 =2
/122)033(541++pm = 128 pm (5)根据消光规则,立方面心点阵衍射hkl 指标中奇偶混杂有系统消光, 衍射330属
奇偶混杂, 故不出现衍射330线。
9003 (0,0,0)上的S 和(1/4,1/4,1/4)上的Zn 成键, Zn —S 键长234.1pm 。
9004 (1) 图略 (2) d = 23
2431002.61045.5819440⨯⨯⨯⨯+⨯-)(= 3.20 g ·cm -3 (3) b '=212a 从(110)晶面可以抽出矩形平面格子, 一个单位格子中含一个点阵点, 一个点阵点代表1个Ca, 2个F, 单位格子边长如图略: a '=a =545pm, b '=
21
2a =385.4pm (4)由布拉格公式 sin θ=d
n 2λ=45.525418.1⨯⨯n (12+02+02)1/2=0.1414n 当n =1时 sin θ=0.1414 n =2时 sin θ=0.2828
9004 (1)略 (2) d = 2324310
02.61045.5819440⨯⨯⨯⨯+⨯-)( g ·cm -3= 3.20 g ·cm -3
21
(3) b '=21
2a 从(110)晶面可以抽出矩形平面格子, 一个单位格子中含一个
点阵点,一个点阵点代表1个Ca, 2个F, 单位格子边长如图略:
a '=a =545pm,
b '=
212a =385.4pm (4)由布拉格公式 sin θ=d n 2λ=45.525418.1⨯⨯n (12+02+02)1/2=0.1414n 当n =1时 sin θ=0.1414 n =2时 sin θ=0.2828
9006 (2) 正四面体空隙 (3) 1/4 (4) 立方P (5) A 2B 4 9008 -
+r r = 21166 = 0.31 (1) A 1堆积 (2) 正四面体空隙 (3) 1/2 (4) AB (5) 立方F 9009
-+r r = 18197 = 0.54 (1) A 1堆积 (2) 正八面体空隙 (3) 1 (4) AB (5) 立方F 9007
测定NaCl 晶体的点阵能U ,需要金属Na 的升华热S ; Na 原子的电离能I ; 氯气的解离
能D ; Cl 原子的电子亲和能E ; NaCl 晶体的生成热∆H f 。
9010 -
+r r = 220167 = 0.76 (1) 正方体堆积(简单立方堆积) (2) 正方体空隙 (3) 1 (4) AB (5) 立方P
9011 已知离子半径 +2Ca r > +2M n r > +2M g r ,
-2S r > -2O r 从给出的各晶体的晶胞参数数据可判断:
MnS, 负-负接触, -2S r =520×2/4 pm =184pm
CaS, 正-负接触, +2Ca r =(568-2×184)/2 pm =100pm
CaO, 正-负接触, -2O r =(480-2×100)/2 pm =140pm
MnO, 正-负接触, +2M n r =(444-2×140)/2 pm =82pm
9012 (1) a =415.7pm (2) x =0.92, 化学式: Ni +30.16Ni +20.76O
(3) 负离子O 2-作立方最密堆积, Ni +3和Ni +2均填在由O 2-构成的八面体空隙中,其占
有率为0.92。
22
9013 CaS: -+
22S Ca r r = 18499 = 0.54 CsBr: -
+Br Cs r r = 195182 = 0.93
9014 628pm 9015 (a) 八面体 (b) O h (c) 2×(100+140) pm =480pm (d) 3.36 g ·cm 9016 八面体型; 6。
9017 (D) 9018 (1) d 100=a =629pm (2) 衍射峰为双线单线交替, 故为立方F 晶格
(3) Z = 4.00 故晶胞中K +, Cl -离子各有4个
(4) 一个点阵点代表一个K +和一个Cl - (5) (略) 9019 (1) (略) (2) Si: (0,0,0); (2/3,1/3,1/2); C: (0,0,5/8); (2/3,1/3,1/8); 晶胞中有两个SiC
(3) 简单六方点阵, 结构基元为 2SiC (4) Si —C 键长: (1/2-1/8)c =3/8×505 pm =189pm 9020 (1) 立方P; (2) r I —O =2
1a, r K —O =(2/2)a (a 为晶胞参数); (3) 先画出晶胞, 再按晶胞画各个面上原子的排布; (4) I 处在O 的八面体配位中, 配
位数为6; K 处在O 的立方八面体配位中, 配位数为12。
9021 (1) Si 原子坐标: (0,0,0); (0,1/2,1/2); (1/2,0,1/2); (1/2,1/2,0)
C 原子坐标:(1/4,1/4,1/4);(1/4,1/4,3/4);(3/4,1/4,1/4);(1/4,3/4,1/4)
(2) 晶体为立方F 点阵结构, 每一个点阵点代表一个 C 原子和一个Si 原子。
(3) C 原子周围Si 原子的配位数为4, Si 原子周围C 原子的配位数为4。
(4) 晶体的密度为d d = 3.22 g ·cm -3 Si —C 键长为r , r =3/4a =3/4×435.8
pm =188.7pm (5) 200面衍射的Bragg 角θ=20.7du
9022 (1) 立方晶系; (2) 立方P; (3) 1/4; (4) A 2B 4;
(5) A: (1/4,1/4,1/4); (3/4,3/4,3/4); B: (0,0,0); (1/2,1/2,0); (0,1/2,1/2); (1/2,0,1/2)
9023 (1) A 在晶胞中有 1(顶角)+1(体心)+3(面心)+3(棱心)=8个
B 在晶胞中有4个; A 2B;
(2) 立方面心; (3) A 进行简单立方堆积, B 间隔地填入立方体空隙中。
9024 (1) Ca 2+: 1/8×8=1, O 2-: 1/2×6=3, Ti 4+: 1 化学式为CaTiO 3
(2) d =3.989 g ·cm -3
(3) Ca 2+由12个O 2-围绕, 十四面体; Ti 4+由六个O 2-围绕, 八面体;
O 2-由2个Ti 4+和4个Ca 2+围绕, 八面体。
9025 Pauling 规则略
(1) Ti 4+:(0,0,0); Ca 2+:(1/2,1/2,1/2); O 2-:(0,1/2,0), (0,0,1/2), (1/2,0,0)
(2) 由于 0.414<+4Ti r /-2O r =0.429<0.732 为六配位
+2Ca r /-2O r =1.30/1.29=1 静电键强度: +2Ca S =2/12, +4Ti S =4/6
∴ 2/12×4+4/6×2=2 满足Pauling 配位多面体规则和电价规则。
9026 (1) Mg 2+:(0,0,0), K +:(1/2,1/2,1/2), F -:(1/2,0,0), (0,1/2,0), (0,0,1/2) 化学组成: KMgF 3
(2) 晶体属于立方P (3) Mg 2+离子F -的配位数为6; K +离子F -的配位数为12。
(4) +2M g r /-F r =0.65/1.36=0.48, Mg 2+在八面体空隙。
F -和K +相当于等径球密堆积,
23
K +的F -配位数为12,均合理。
(5) 符合Pauling 的电价规则, 晶体中没有分立的络离子。
9027 略 9028 4; 2; 离子键和部分共价键。
9029 (1) 置换四面体中的硅, 共同组成硅铝氧骨干; (2) 平衡骨干外的电荷。
9030 0.816R 9031 (1) 1/3 (2) 3 9032 (1) Ag: (0,0,0), (1/2,1/2,0), (0,1/2,1/2), (1/2,0,1/2) O: (1/4,1/4,1/4), (3/4,3/4,3/4);
(2) Ag 周围2个O, 直线型; O 周围4个Ag, 四面体型; (3) T d
9033 (1) ccp (2) CdCl 2型 9034 1.16 9035 0.67 9036 (1) 0.225, (2) 0.414 9037 P 为5价, 周围4个O 配位, P —O 键强度为5/4, 超过O 电价(2)的一半, O 不能同时
和两个P 连接。
9038 高自旋态 9039 (1) Ag +, (2) I -, (3) AgCl 9040 面 9041 (1) 100pm; (2) 2.41 g ·cm -3。
9042 [SiO 4]四面体共用三个顶点。
9043 (1) NiAs 型; (2) 2A 和2B; (3) 163.3pm; (4) 共面。
9044 3A: K 12[Al 12Si 12O48]·x H 2O 4A: Na 12[Al 12Si 12O 48]·x H 2O 5A: Ca 6[Al 12Si 12O 48]·x H 2O
9045 8个Si(或Al)和8个O 原子。
9046 (a) 离子, (b)分子 9047 H -> He > Li + 9048 简单立方, 立方体 9049 立方最密堆积, 八面体 9050 六方最密堆积, 八面体 9051 简单立方, 立方体 9052 2.00 9053 1.41 9054 2.00 9054 2.00 9056 立方面心 9057 简单立方 9060 hcp ; 正四面体; 4 ; 2CuI I -(0,0,0),(1/3,2/3,1/2) ; Cu +(1/3,2/3,7/8),(0, 0,3/8) 9061 I 的配位数为6,K 的配为数12。
每个O 为2个八面体和4个立方八面体公用。
9062 +K r /-2O r =138/140=0.986 K +填在立方八面体空隙中,配位数为12 。
+5I r /-2O r =94/140=0.671 I 5+填在八面体空隙中,配位数为6 。
9063 简单立方堆积; 共面连接。
9064 八面体; 共顶、共边连接 。
9065 A 1型堆积; 八面体共顶、共边连接。
9066 2Ti 4+,4O 2-; 八面体空隙; 1/2。
9067 Ca 2+,2F -; 立方体空隙; 1/2。
9068 2Zn 2+,2S 2-; 四面体空隙; 1/2。
9069 Zn 2+,S 2-; 四面体空隙; 1/2。
9070 Cs +,Cl -; 立方体空隙; 1 9071 Na +,Cl -; 面心立方; 八面体空隙; 1。
9072 共用顶: 3a ;共用边: 2a ; 共用面:a ; 1:0.82:0.58 9073 2.00; 1.16; 1.41 。
9074 2.00; 0.67; 1.16 。
9075 CsCl NaCl
(1) 简单立方 立方最密堆积
(2) 立方体 正八面体
(4) 1个Cs +和1个Cl -; 1 1个Na +和1个Cl -; 4
关键因素是正负离子半径比不同。
9076 四方晶系 a =b ≠c α=β=γ=90︒, Ti 4+(0,0,0)与O 2-(0.31,031,0)两原子间距离
r =[(0.31-0)2+(0.31-0)2+(0-0)2]1/2×458 pm =201pm
9077 (1) 简单立方; (2) Ti 4+:(0,0,0);Ca 2+:(1/2,1/2,1/2) O 2-:(0,0,1/2),(0,1/2,0),(1/2,0,0)
+4Ti r /-2O r =68/129=0.429>0.414 为六配位。
+2Ca r /-2O r =130/129=1 配位数 12。