离子晶体讲解
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晶格能其实不限于离子晶体,如科学视野中提到石英的晶格能,但其它类型晶体的晶格能收到很多因素的影响很难测定,因此晶格能一般用于离子晶体。题中遇到有关离子晶体熔、沸点等性质的叙述时要最终归纳到晶格能大小方面。涉及晶格能的题中有些强调静电引力是不合适的,必须说成静电作用。
氯化钠晶胞:
①离子周围紧邻的同种离子的个数Na+:12 Cl-:12
除了根据晶胞用空间想象能力理解外,也可以这样理解:把晶胞中的Na+去掉只看Cl-,Cl -位于8个顶点和6个面心,堆积方式类似于金属晶体中的面心立方最密堆积(但这个只能说是面心立方堆积,不能说是最密堆积,因为面对角线上的三个氯离子不是紧邻的),面心立方堆积周围紧邻的同种微粒数为12(分子密堆积和金属的面心立方最密堆积都属于此类);由于只有两种离子且数目比为1:1,因此只看Na+时堆积方式应该和Cl-一样。
②晶胞棱长(晶胞参数)和离子半径的关系
NaCl晶胞中每条棱上的三个离子紧邻,因此棱长=2r(Na+)+2r(Cl-)
氯化铯晶胞:
①离子周围紧邻的同种离子的个数Cs+:6 Cl-:6
同上理解:把晶胞中的Cs+去掉只看Cl-,Cl-位于8个顶点,堆积方式类似于金属晶体中的简单立方堆积,简单立方堆积周围紧邻的同种微粒数目为6;由于只有两种离子且数目比为1:1,因此只看Cs+时堆积方式应该和Cl-一样。
②晶胞棱长(晶胞参数)和离子半径的关系
CsCl晶胞中体对角线上的三个离子紧邻,因此体对角线= 3 棱长=2r(Cs+)+2r(Cl-)
氟化钙晶胞:
①离子周围紧邻的同种离子的个数Ca2+:12 F-:6
同上理解:把晶胞中的Ca2+去掉只看F-,F-位于8个顶点,堆积方式类似于金属晶体中的简单立方堆积,简单立方堆积周围紧邻的同种微粒均为6;把晶胞中的F-去掉只看Ca2+,Ca2+位于8个顶点和6个面心,堆积方式属于面心立方堆积,面心立方堆积周围紧邻的同种微粒数为12。
②晶胞棱长(晶胞参数)和离子半径的关系
CaF2晶胞中每个F-周围紧邻的Ca2+为4,顶点的Ca2+到最近的F-
以想象下在晶胞棱上和体心再各加入一个Ca2+,把晶胞分成8个小正方体,顶点的到
最近的F-因此体对角线=3棱长
=4r(Ca2+)+4r(F-)
为什么ⅡA族碳酸盐的分解温度随原子序数递增而升高:根据课本上的图示主要是考虑产物中的氧化物的晶格能,ⅡA族元素的氧化物随着原子序数递增阳离子半径增大,晶格能减小,因此对应的碳酸盐越来越不容易分解。(这里不能从碳酸盐的晶格能解释,否则会得到相反的结论,不符合实际情况。结构里很多东西其实是结合实际情况进行解释的,只要能解释通就行。)