竞赛讲座晶体

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竞赛讲座-晶体

竞赛讲座-晶体

ABCABC
体心立方晶格
SiO2和各种含氧酸及其盐硅酸盐不存在单独小分子, 基本 结构单元都是硅氧四面体SiO4(SP3杂化),但在各类盐在, 其阴离子的结构有很大差异, 例如,翡翠NaAl(Si 2 O6)中偏硅酸根离子共用两个顶点 形成类似纤维的一维链状结构:
绿柱石Be3Al2(Si 6 O18)中,其阴离子则是共用两个顶点 的环状结构,试画出其结构图。
例(2003全国第6题)2003年3月日本筑波材料科学国家实验室 一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。 据报道,该晶体的化学式为Na0.35CoO2· 1.3H2O,具有……- CoO2-H2O-Na-H2O-CoO2-H2O-Na-H2O-……层 状结构;在以“CoO2”为最简式表示的二维结构中,钴原 子和氧原子呈周期性排列,钴原子被4个氧原子包围,Co- O键等长。
晶胞边长=
例5. 2005年全国第8题:LiCl和KCl同属NaCl型晶体,其熔 点分别为614℃和776℃。Li+、K+和Cl-的半径分别为76pm、 133pm和181pm。在电解熔盐LiCl以制取金属锂的生产工艺 中,加入适量的KCl晶体,可使电解槽温度下降至400℃, 从而使生产条件得以改善。 8-1 简要说明加入熔点高的KCl反而使电解温度大大下降的 原因; 8-2 有人认为,LiCl和KCl可形成固溶体(并画出了“固溶 体的晶胞”)。但实验表明,液相LiCl和KCl能以任意比例 混溶而它们的固相完全不混溶(即不能生成固溶体!)。请 解释在固相中完全不混溶的主要原因。
CsCl 莹石 莹石
NaCl
ClFCa2+
Cl-
简单立方 立方体
简单立方 立方体 面心立方 四面体

高中化学竞赛晶体专题培训课件

高中化学竞赛晶体专题培训课件

无隙并置
六方晶胞不是六方柱
六方柱的1/3不能同时
为三个晶胞(它们不 具 有平移关系)
划分晶胞的原则
■晶胞一定是一个平行六面体,其三边长 度
a,b,c不一定相等,也不一定垂直 ■尽可能小 ■尽可能反映晶体内结构的对称性 ■尽可能规则
素晶胞与复晶胞(带心晶胞)
■素晶胞:晶体在微观空间中进行周期 性平 移的最小集合,称为一个结构基 元。
■一、无限“分子” Vs 有限分子的无限聚 集体
■二、无限体系的空间排布 ■三、无限体系的周期性——从晶胞到点阵
■四、跟晶体有关的常见计算
一、无限“分子 ”
有限分子的V无s 限聚集体
■无限“分子”的“分子结构” ■有序的无限“分子”——晶体 ■有限分子的无限有序聚集体—— 分子晶体 ■键型过渡与晶型过渡 ■有序和无序结构的性质差异
■ X射线衍 射
二、无限体系的空间排布
■ 晶体结构的基本单元——晶胞 ■ 作用形式与空间排布——堆积 ■ 最简单的堆积形式——等径圆球密堆积(金属
单质 ) ■ 球堆积与晶体中的空隙 ■ 半径制约下的球堆积(填隙模型)——离子晶
体 ■ 共价键取向的球堆积——原子晶体
晶体结构的基本单元——晶胞
■ 晶胞都是从晶体结构中截取下来的大小、 形状完全相同的平行六面体。将1个个晶 胞 上、下、前、后、左、右并置起来,就 构 成整个晶体。
每1个球周围相邻的球有12

B A B
A
3
A1型密堆积
A1型密堆积
C B A
面心立方密堆积
每1个球周围相邻的球有12

B A C
A
1
Li Na K Ba Fe等金属晶体采用A2型密堆 积

全国化学竞赛初赛讲义——晶体结构

全国化学竞赛初赛讲义——晶体结构

全国化学竞赛初赛讲义——晶体结构晶体结构是化学竞赛中的重要内容之一、晶体是指由具有有序排列的原子,分子或离子组成的固态物质,具有规则的几何形状。

晶体结构的了解对于理解物质的性质和反应机理非常重要。

下面是晶体结构的讲义。

一、晶体结构的基本概念晶体的结构由最小的重复单元所组成,这个最小重复单元称为晶胞。

晶体结构中的重复单元之间的关系是平移关系,即晶胞通过平移操作得到整个晶体。

晶体结构可以分为离子晶体结构、共价晶体结构和金属晶体结构三种。

离子晶体由阳离子和阴离子组成,通常具有高熔点和硬度,如NaCl、CaF2等。

共价晶体由原子通过共价键相连形成,通常具有高熔点和硬度,如钻石、石墨等。

金属晶体由金属离子通过金属键相连形成,通常具有良好的导电性和延展性,如Cu、Al等。

二、晶体结构的表示方法1.点阵表示法:用数学点阵表示晶体中原子的相对位置关系。

有三种常见的点阵表示方法:简单立方点阵、面心立方点阵和体心立方点阵。

(1)简单立方点阵:晶胞内只含一个原子,每个原子都在晶体的角落上。

(2)面心立方点阵:晶胞内含有4个原子,每个原子都在晶体的角落和晶胞的中心。

(3)体心立方点阵:晶胞内含有2个原子,其中一个原子在晶体的角落上,另一个原子在晶胞的中心。

2.坐标表示法:用坐标系表示晶体中原子的位置。

在二维平面上,可以使用直角坐标系或斜坐标系表示晶体中原子的位置。

直角坐标系中,原子的位置可以用x和y两个坐标表示;斜坐标系中,原子的位置可以用a和b两个坐标表示。

在三维空间中,晶体中原子的位置通常用直角坐标系表示,即通过x、y和z三个坐标来确定原子的位置。

三、晶体的常见缺陷与晶体的生长晶体中常见的缺陷有点缺陷、线缺陷和面缺陷。

1.点缺陷:晶体中原子在其位置上发生的缺失、置换、插入或附加等现象。

(1)缺失缺陷:晶体中缺少一个原子。

(2)置换缺陷:晶体中一个原子被其他原子所替代。

(3)插入缺陷:晶体中多了一个原子。

(4)附加缺陷:晶体中多了一个原子,同时缺少一个原子。

高中物理竞赛讲座讲稿

高中物理竞赛讲座讲稿

高中物理竞赛讲座讲稿课题:固体与液体的性质 主讲人:桐城中学华奎庭一、 基础知识部分(一)固体的特性 (1)晶体与非晶体固体可以分为晶体与非晶体。

晶体又可分为单晶体与多晶体。

从本质上说,非晶体是粘滞性很大的液体。

因此,固体严格地讲主要指晶体。

晶体的特点:具有一定的熔点。

在熔解或凝固的过程中,固、液态并存,温度保持不变。

而单晶体,除此之外还具有天然的规则几何外形。

物理性质(如弹性模量、导热系数、电阻率、吸收系数等)具有各向异性。

多晶体是由许多小的单晶粒组成。

(晶粒的线度约为10-3cm )由于晶粒的排列的无序性,故物理性质表现为各向同性。

外形也不具有规则性。

(2)晶体的微观结构所有的晶体从微观结构上看,都是大量的相同的粒子(分子或原子或离子,统称为结构基元)在空间周期性规则排列组成的。

由这些结构基元在空间周期性排列的总体称之为空间点阵结构。

每个几何点称之为结点。

空间点阵是一种数学抽象。

只有当点阵中的结点被晶体的结构基元代替后,才成为晶体结构。

各粒子(即结构基元)并不是被束缚在结点不动,而是在此平衡位置不停地无规则振动。

由于这种周期性的并且有某种对称性晶体点阵的规则排列,决定了晶体宏观上的规则的天然几何形状决定了物理性质呈现出出各向异性。

又由于晶体的空间点阵决定的每个粒子所保持的严格的相互位置关系,即结合关系,当晶体被加热时达到瓦解程度的温度是一样的,不断加热,不断对结合关系进行瓦解直到瓦解完成,完全变成液体,温度始终不必升高。

因此,晶体有一定的熔点。

(3)物体的热膨胀在外界压强不变的条件下,物体的长度、面积、体积随温度升高而增加的现象叫热膨胀。

在相同的条件下,气体、液体、固体的热膨胀不同。

气体最显著,固体最不明显。

也有极少数物质,在某一温度范围内(如:水在0℃~4℃)当温度升高时体积反而减小。

这种现象叫反常膨胀。

水、锑、铋、铸铁等都有反常膨胀。

在温度变化范围不太大时,线度膨胀近似遵从如下关系: l=l 0(1+αt )或△l=αl △T式中的α叫膨胀系数。

高中化学竞赛专题讲座立体化学

高中化学竞赛专题讲座立体化学

高中化学奥赛专题讲座——立体化学近年来,无论是高考,还是全国竞赛,涉及空间结构的试题日趋增多,成为目前的热点之一。

本讲座将从最简单的几种空间正多面体开始,与大家一同探讨中学化学竞赛中与空间结构有关的内容。

第一讲中学化学中几种常见的晶体及应用一.晶体的概念及宏观性质:1.晶体是指具有规则外形的固体。

其结构特征是内部的原子或分子在三维空间的排布具有特定的周期性,即隔一定距离重复出现。

2.通性:(1)均匀性;(2)各向异性:晶体在不同方向上显示不同的性质;(3)具有固定的熔点;(4)对称性:这在很大程度上决定了晶体的性质。

3.分类:除四种基本类型外,还有一种是过渡型晶体(混合型晶体)。

如石墨晶体。

二.晶胞的概念及常见类型:1.概念:在晶体结构中具有代表性的基本的重复单位称为晶胞。

晶胞在三维空间无限重复就产生了宏观的晶体。

2.基本要点:①晶胞必须是平行六面体;②同一晶体中所划分出来的同类晶胞的大小和形状完全相同;③晶胞是晶体结构中的基本的重复单位,但不一定是最小的重复单位。

若一个晶胞只有一个最小重复单位,则称素晶胞,否则称复晶胞。

例:金属钠简单立方晶胞面心立方晶胞体心立方晶胞3.几种常见的晶胞:中学中常见的晶胞为立方晶胞。

立方晶胞中粒子数的计算方法如下:(1)顶点粒子有1/8属于晶胞;(2)棱边粒子有1/4属于晶胞;(3)面心粒子有1/2属于晶胞;(4)体心粒子按1全部计入晶胞。

[实例分析]①氯化钠、氯化铯晶胞(配位数分别为6和8)NaCl、CsCl晶体密度的计算是常遇到的问题。

其关系式如下:ρ=m/v=(n×M)/V对于NaCl晶体,设晶胞的边长为a,有ρ=(4×MNaCl )/(a3×NA)对于CsCl晶体,设晶胞的边长为a,有ρ=(1×MCsCl )/(a3×NA)[练习]如图所示,直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+或Cl-所处的位置,请将其中代表Na+的圆圈涂黑(不考虑体积大小),以完成NaCl的晶体结构示意图。

奥赛讲座:晶体的结构和性质

奥赛讲座:晶体的结构和性质

4. 三方晶系(h):有1个三重对称轴(a=b, α=β=90º,
γ=120º)
5. 正交晶系(o):有3个互相垂直的二重对称轴或2个互
相垂直的对称面(α=β=γ=90º) 6. 单斜晶系(m):有1个二重对称轴或对称面(α=γ=90º) 7. 三斜晶系(a):没有特征对称元素
正当空间格子只有 7 种形状 14 种型式.
配位数: 12
C
A B 一套等同点, 点阵型式: 结构基元:1个球 立方面心
a 与r的关系:
设:晶胞中球半径为r, 晶胞参数为a
r
a r
a
4r
a
a
a
空间利用率:
r V球 % % .% V晶胞 a
A1堆积中, 球数 : 八面体空隙 : 四面体空隙 =1:1:2 C
⑶C心单斜(mC,mA,mI)
⑷简单正交(oP) ⑸C心正交(oC,oA,oB) ⑹体心正交(oI) ⑺面心正交(oF)
⒀体心立方(cI)
⒁面心立方(cF)
七、晶体结构的表达及应用 晶系;
晶胞参数;
晶胞中所包含的原子或分子数Z; 特征原子的坐标。
NaCl晶胞: 各离子的分数坐标为(可互换)
Cl(0, 0, 0) (1/2, 1/2, 0) (1/2, 0, 1/2) (0, 1/2, 1/2) 在顶点及面心上 Na+ (1/2,0,0) (0,1/2, 0) (0, 0, 1/2) (1/2,1/2,1/2) 在棱心及体心上
离子晶体 阴、阳 离子 离子键
构成 粒子 粒子间 的相互 作用力 硬度
作用力
共价键
较小
很大
有的很大, 有的很小
较大

2023-2024高中物理竞赛:结晶学

2023-2024高中物理竞赛:结晶学

结晶学晶体:内部粒子(原子、分子或离子)按一定规则周期性排列而构成的固体,或者说具有格子构造的固体称之为晶体。

非晶体:不具有格子构造,从而也就不能自发地形成规则多面体外形的一类物质。

二者的本质区别在于由于其内部结构的特点,晶体具有远程有序性,非晶体具有近程有序性,远程无序性。

单晶:在整个晶体内,微粒都是按一定规则周期性排列着的晶体。

多晶:由许多大小和取向各不相同的小晶块组成的晶体,小块晶体的大小取向又各不相同。

本质区别:多晶是单晶的聚合体,单晶是多晶体组成部分。

性能区别:单晶是晶体最接近理想的形态,具有典型晶体的四大性质。

多晶是由许多单晶组成的,其整体常常不表现出性质②和③。

液晶:相当多的有机物质,在从固体转变为液体之前,经历了一个或多个中间态,中间态的性质介于晶体和液体之间,称液晶态。

这类可呈现液晶态的物质称为液晶。

液晶或介晶态是晶体固体与各向同性液体之间的中间态,它具有两者的一些特性,即具有类似晶态的分子排布的较高程度的有序性,同时具有类似液态的可流动性。

(近晶型,向列型,胆甾型)纳米晶:晶粒尺度为纳米(nm)量级的固体物质。

在纳米晶体中原子数目是有限的,且表面原子所占比例相当大。

使其产生多种特别的物理效应,呈现出许多特异的性质。

(量子尺寸效应,小尺寸效应,表面及界面效应,宏观量子隧道效应)纳米晶体或称纳米晶(介观物质)是尺寸在1-100nm之间的微小晶体。

微晶体(微晶):晶体中每个晶粒的尺寸在一个微米以下。

准晶:准晶是一种介于晶体和非晶体之间的固体。

准晶具有完全有序的结构,然而又不具有晶体所应有的平移对称性,因而可以具有晶体所不允许宏观对称性。

晶体的性质:①自范性:晶体具有自发生长成一个结晶多面体的可能性。

即晶体常以平面作为与周围介质的分界面。

②均匀性和各向异性:均匀性是指晶体的各个部位表现出的各种宏观性质是完全相同的。

各向异性是指从不同方向上看,晶体内沿不同方向上的性质又有所差异。

③对称性:所有的晶体在外型上和各种性质上都或多或少地具有对称性。

高中化学竞赛专题讲座-立体化学

高中化学竞赛专题讲座-立体化学

高中化学奥赛专题讲座——立体化学近年来,无论是高考,还是全国竞赛,涉及空间结构的试题日趋增多,成为目前的热点之一。

本讲座将从最简单的几种空间正多面体开始,与大家一同探讨中学化学竞赛中与空间结构有关的内容。

第一讲中学化学中几种常见的晶体及应用一.晶体的概念及宏观性质:1.晶体是指具有规则外形的固体。

其结构特征是内部的原子或分子在三维空间的排布具有特定的周期性,即隔一定距离重复出现。

2.通性:(1均匀性;(2各向异性:晶体在不同方向上显示不同的性质;(3具有固定的熔点;(4对称性:这在很大程度上决定了晶体的性质。

3.分类:除四种基本类型外,还有一种是过渡型晶体(混合型晶体。

如石墨晶体。

二.晶胞的概念及常见类型:1.概念:在晶体结构中具有代表性的基本的重复单位称为晶胞。

晶胞在三维空间无限重复就产生了宏观的晶体。

2.基本要点:①晶胞必须是平行六面体;②同一晶体中所划分出来的同类晶胞的大小和形状完全相同;③晶胞是晶体结构中的基本的重复单位,但不一定是最小的重复单位。

若一个晶胞只有一个最小重复单位,则称素晶胞,否则称复晶胞。

例:金属钠简单立方晶胞面心立方晶胞体心立方晶胞3.几种常见的晶胞:中学中常见的晶胞为立方晶胞。

立方晶胞中粒子数的计算方法如下:(1顶点粒子有1/8属于晶胞;(2棱边粒子有1/4属于晶胞;(3面心粒子有1/2属于晶胞;(4体心粒子按1全部计入晶胞。

[实例分析]①氯化钠、氯化铯晶胞(配位数分别为6和8NaCl、CsCl晶体密度的计算是常遇到的问题。

其关系式如下:第2页共7页ρ=m/v=(n×M/V对于NaCl晶体,设晶胞的边长为a,有ρ=(4×M NaCl/(a 3×N A对于CsCl晶体,设晶胞的边长为a,有ρ=(1×M Cs Cl/(a 3×N A[练习]如图所示,直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+或Cl-所处的位置,请将其中代表Na+的圆圈涂黑(不考虑体积大小,以完成NaCl的晶体结构示意图。

晶体结构与结晶化学竞赛讲座

晶体结构与结晶化学竞赛讲座

例7、
把等物质的量的NH4Cl和HgCl2在密封管中一起加热时,生 成NH4HgCl3晶体。用X射线衍射法测得该晶体的晶胞为长方 体:a=b=419pm;c=794pm;用比重瓶法测得它的密度ρ 为3.87g/cm3。已知NH4+(视为球形离子)占据晶胞的顶角, 并尽可能远离Hg2+;每个NH4+被8个Cl-围绕,距离为 335pm(与NH4Cl晶体中离子间距离一样);Cl-与Cl-尽可 能远离。试根据以上条件回答下列问题: 1.计算晶胞中合几个NH4HgCl3结构单元。 2.绘出晶胞的结构图。(以NH4+:●、Cl-:○、Hg2+: ●表示) 3.晶体中Cl的空间环境是否相同?说明理由。 4.计算晶体中Cl-与Cl-之间的最短距离是多少? 5.晶体中Hg2+的配位数为多少?绘出它的配位多面体构型。
1. 3.87g/cm3= Z×325.0g/mol÷[6.022×1023×(4.19×10- 8)2×(7.94×10-8)cm3/mol], 解之得Z=1.00个。
3.Cl-的空间环境不同,可分为两类:体内的 两个Cl-①为一类;棱边中点的4个Cl-②为另 一类。前者距NH4+较近(335pm),距Hg2+ 也较近(241pm);后者距离NH4+ 397pm,距 Hg2+ 296cm。 4.Cl-①与邻近晶胞的Cl-的距离最短为 3.13pm,Cl-①与Cl-②的距离为382pm;Cl- ②与Cl-②的距离为419pm。 5.Hg2+的配位数为6,为压扁的八面体(如晶 胞图所示)。
例6、1998年省级赛区试题
钨酸钠Na2WO4和金属钨在隔绝空气的条件下 加热得到一种具有金属光泽的、深色的、有导电 性的固体,化学式NaxWO3,用X射线衍射法测得 这种固体的立方晶胞的边长a = 3.80×10–10m,用 比重瓶法测得它的密度为d = 7.36g/cm3。已知相 对原子质量:W 183.85,Na 22.99,O 16.00,阿 伏加德罗常数L = 6.022×1023mol–1。求这种固体 的组成中的x值(2位有效数字), 给出计算过程。
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配位多面体
配位数
半径比(r+/r–)范围
平面三角形
3
0.155-0.225
四面体
4
0.225-0.414
八面体
6
0.414-0.732
立方体
8
0.732-1.000
立方八面体
12
1.000
Cl Mo2+
这是一个八面体结构的
简单分子或离子,试写出其 化学式。
配位多面体
配位多面体模型对于分析 离子晶体结构,特别是分析离子 在晶体中穿越多面体的面,研究快离子导体具有重要价值.
简单立方堆积只存在一种空隙——立方体空隙(CN=8)。 如果所有立方体空隙都被小离子填满(填隙率为100%),大 小离子个数比就为1:1。这就是氯化铯结构类型的堆积—填隙 模型。如果填隙率为50%,阴阳离子的个数比就是2:1,例如 氟化钙晶体结构。
面心立方堆积存在两种不同的空隙——八面体空隙 (CN=6)和四面体空隙(CN=4),堆积球与八面体 空隙、四面体空隙之比是1:1:2。
在ZnS的面心立方晶胞中Zn2+堆积形成几个八面体空隙、 几个四面体空隙?填隙率是多少?
典型离子晶体结构类型的堆积填隙模型
结构 类型
CsCl 莹石 莹石
堆积球 堆积 堆积产生的 填隙 方式 空隙类型 离子
Cl- 简单立方 立方体
Cs+
F- 简单立方 立方体 Ca2+ 面心立方 四面体
Ca2+ F-
晶体
组成晶体的质点(分子、原子、离子)以确定
位置的点在空间作有规则的排列,这些点群具有一
定的几何形状,称为结晶格子(简称晶格,有的资 料c 中称为点阵)。每个质点在晶格中所占有的位置
b
称为a晶体的结点。
晶格中含有晶体结构中具有代表性的最小重复
单位,称为单元晶胞(简称晶胞)。
原子坐标
c
a b
0, 0, 0 1/2, 1/2, 1/2 1/2, 0, 1/2 1/2, 0, 0
1.钴原子的平均氧化态为 。
2.以●代表氧原子,以●代表钴原子,
画出CoO2层的结构,用粗线画出两种二
维晶胞。可资参考的范例是:石墨的二
维晶胞是右图中用粗线围拢的平行四边形。
3.据报道,该晶体是以Na0.7CoO2为起始物,先跟溴反应, 然后用水洗涤而得到的。写出起始物和溴的反应方程式。
1.+3.65(1分;不写“+”给0.5分) 2.晶胞具有平移性,晶胞应符合化学式
填隙 多面体
立方体
立方体 四面体
填隙率 %
100% 50% 100%
八面体 NaCl Cl- 面心立方 八面体
无 Na+ 八面体 100%
四面体

0
闪锌矿 S2- 面心立方 八面体

四面体 钙钛矿 Ca2++O2- 面心立方 八面体
Zn2+ 四面体 50% Ti4+ 八面体 25%
四面体

例:2004全国第6题: 最近发现,只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有
或 为什么不对?
3.Na0.7CoO2+0.35/2Br2=Na0.35CoO2+0.35NaBr
离子晶体
四、离子晶体结构模型
1、概述
CsCl(氯化铯)配位数8:8、NaCl(岩盐)配 位数6:6、ZnS(闪锌矿)配位数4:4、CaF2(萤石) 配位数8:4和TiO2(金红石)配位数6:3,是最具有 代表性的离子晶体结构类型,许多离子晶体或与 它们结构相同,或是它们的变形。
超导性。鉴于这三种元素都是常见元素,从而引起广泛关注。 该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行(面心) 立方最密堆积(ccp),它们的排列有序,没有相互代换的 现象(即没有平均原子或统计原子),它们构成两种八面体 空隙,一种由镍原子构成,另一种由镍原子和镁原子一起构 成,两种八面体的数量比是1︰3,碳原子只填充在镍原子构 成的八面体空隙中。 1.画出该新型超导材料的一个晶胞(碳原子用小球,镍原 子用大○球,镁原子用大球)。 2.写出该新型超导材料的化学式。
1、画出CaTiO3晶胞的离子分布的层次图
2、指出CaTiO3中各离子的配位情况
一个离子周围异电性离子的个数受离子半径比等 因素制约,离子半径越大,周围可容纳的异电性离子 就越多。在理论上,只有当正负离子半径比处在一定 范围内,才能在离子晶体中呈现某种稳定的配位多面 体。
离子晶体中的稳定配位多面体的理论半径比
晶胞的选取:晶胞具有平移性,晶胞的组成应附 合化学式。
但离子在晶体中的位置并不是绝对的,例如氯化 铯晶体可取氯离子为项角(0,0,0),铯离子为 体心(1/2,1/2,1/2)的晶胞,也可取铯离子为顶 角(0,0,0),氯离子为体心(1/2,1/2,1/2)。
例(2003全国第6题)2003年3月日本筑波材料科学国家实验室 一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。 据报道,该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O,具有……- CoO2-H2O-Na-H2O-CoO2-H2O-Na-H2O-……层 状结构;在以“CoO2”为最简式表示的二维结构中,钴原子 和氧原子呈周期性排列,钴原子被4个氧原子包围,Co-O 键等长。
多面体的连接方式
共角? 共边(棱)?
无隙并置?完全地共面\共棱\共角 如氯化铯晶型
空隙
离子在晶体微观空间里有尽可能高的空间利用率是离子晶体 结构重要制约因素之一。为了得到较高的空间利用率,防子晶体中 的大离(经常是阴离子)会在空间尽可能紧密地堆积起来,然后, 小离子(经常是阳离子)填入堆积球之间的空隙中去形成的,这种 具有先后逻辑顺序的晶体结构分析思想被称为堆积—填隙模型。
Байду номын сангаас
另一种最具有代表性的离子晶体结构类型是钙钛矿CaTiO3, 属立方晶系。其中氧离子构成顶角相连的八面体,钛离子处于
八面体体心,而钙离子处在8个八面体间的14面体空隙的体心位
置。晶胞图?
另有一种描述:在钛酸钙晶体结构中,钙离子 半径较大,可认为是(Ca 2++ O 2-)离子作紧密堆 积,Ti4+离子占据1/4的八面体空穴中。
结构类型 阳离子配位数 配位多面体 阴离子配位数 配位多面体
CsCl
8
NaCl
6
ZnS
4
CaF2
8
钙钛矿 Ca2+ 12
Ti4+ 6
CsCl8立方体 8
NaCl6八面体 6
ZnS4四面体
4
CaF8立方体
4
CaO12十四面体 6
TiO6八面体
ClCs8立方体 ClNa6八面体 SZn4四面体 FCa4四面体 OTi2Ca4八面体
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