晶体的密堆积

这种超原子是在Al的碘化物中发现的，以13个Al原子或14个Al原子 形成Al13或Al14超原子结构，量子化学计算结果表明，Al13形成12个 Al在表面，1个Al在中心的三角二十面体结构，Al14可以看作是一 个Al原子跟Al13面上的一个三角形的3个Al形成Al—Al键而获得的。 文章还指出，All3和All4超原子都是具有40个价电子时最稳定。 ⑴ 根据以上信息可预测Al13和Al14的稳定化合价态分别为 和 。 A114应具有元素周期表中 类化学元素的性质，理由 是： 。 ⑵ 对Al13和A114的Al—Al键长的测定十分困难，而理论计算表明， Al13，和Al14中的Al—Al键长与金属铝的Al—Al键长相当，已知金 属铝的晶体结构采取面心立方最密堆积，密度约为2.7g/cm3，请估 算Al13和Al14中Al—Al的键长 。 ⑶ Al13三角二十面体中有多少个四面体空隙，假设为正四面体空隙， 如果在其中搀杂其他原子，请通过计算估计可搀杂原子的半径最大 为多少?
第十二题：①根据VSEPR理论，SCl3+和ICl4－的 空间构型分别是 和 ，S和I分别以 _______和 杂化轨道同Cl形成共价键。 ② SCl3+和PCl3是等电子体，其S－Cl键键长 (填>、＝或<)P－Cl键键长，原因 是 。 ⑴ 根据杂化轨道理论，下列离子或分子：NH3、 NF3、NO2+中氮分别采用 、 、________ 杂化轨道同相应的键合原子成键。其中NH3的键角 (填“大于”或“小于”)NF3的键角的原因 是 。
rSi4+ rO2-
41pm 0.29 140 pm
rAl3+ rO2-
50 pm 0.36 140 pm
2007年第3题（10分）X−射线衍射实验表明，某无水 MgCl2晶体属三方晶系，呈层型结构，氯离子采取立方 最密堆积（ccp），镁离子填满同层的八面体空隙；晶 体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。该晶体的六 方晶胞的参数：a=363.63pm，c=1766.63pm，晶体 密度ρ=2.35g/cm3。
LiH属于立方晶系，晶胞参数a=4.075Å。晶体中H原子 作Al堆积，A、B、C表示H的堆积层，a、b、c表示Li 的堆积层，那么LiH沿正当晶胞体对角线方向的堆积 周期是|AcBaCb|。则：LiH的晶胞类型是 ；请 画出LiH正当晶胞沿着体对角线方向的投影（用实线 圆圈“○”表示H的投影、用虚线圆圈“ ”表示Li的 投影，如投影重合则用“ ”表示，每种原子不少于7 个）
2、第三周期S、P、Cl等富电子化合物 SO42- SOCl2 PCl5 ClO3- NPCl2 (NPCl2)3
3、奇数电子化合物
2005年第10题（10分）据世界卫生组织统计，全 球约有8000万妇女使用避孕环。常用避孕环都是 含金属铜的。据认为，金属铜的避孕机理之一是， 铜与子宫分泌物中的盐酸以及子宫内的空气反应， 生成两种产物，一种是白色难溶物S，另一种是酸 A。酸A含未成对电子，是一种自由基，具有极高 的活性，能杀死精子。 10-1写出铜环产生A的化学方程式。 10-2画出A分子的立体结构。
OC OC OC Cr CO OC Cr CO OC CO CO CO
2-
配位体提供给分子骨干的电子数目
配位体 配位形式 电子数目 H μ 1μ 2μ 3 1 CO μ 1μ 2μ 3 2 CR3 μ 1μ 2 1 CR2 μ1μ2 2 CR μ3 μ 4 3 η2-C2R2 μ1 2 η2-C2R4 μ1 2 η5-C5R5 μ1 5 η6-C6R6 μ1 6 配位体 配位形式 电子数目 NR3 ,PR3 μ1 2 NO μ1μ 2μ 3 3 亚硝酰基 OR,SR μ1 1 OR,SR μ2 3 F,Cl,Br,I μ1 1 F,Cl,Br,I μ2 3 Cl,Br,I μ3 5
[Nb6(μ2-Cl)12Cl6]4-
二、价电子对互斥理论和杂化轨道理论 2009年 1-2 （1）分别画出BF3和N(CH3)3的分子构型，指出 中心原子的杂化轨道类型。 （2）分别画出F3BN(CH3)3 和F4SiN(CH3)3的
分子构型，并指出分子中Si和B的杂化轨道类型。
（3）分别画出N(SiH3)3和F4SiN(SiH3)3的分子
H2N O O H2N
O O NH
Cr
2009年 1-6 某些烷基取代的金属羰基化合物可以在 其他碱性配体的作用下发生羰基插入反应，生成酰 基配合物。画出Mn(CO)5(CH3) 和 PPh3反应的产物 的结构简式，并指出Mn的氧化态。（2分）
CO O OC Mn OC CO CCH3 PPh3
[Mo6(μ3-Cl)8Cl6]2-
1、简单立方堆积
2、体心立方堆积
3、六方最密堆积
四、化合物的堆积方式
离子晶体的堆积方式
1、r+/r-的值决定正离子在负离子组成的何种空隙中
2、负离子决定了正离子的堆积方式
NaCl ZnS
2010年7-1 Si4+、Al3+ 和O2- 的离子半径分别为41 pm、50 pm和140 pm，通过计算说明在水合铝硅酸 盐晶体中Si4+和Al3+ 各占据由氧构成的何种类型的多 面体空隙。
构型，并指出分子中Si和N的杂化轨道类型。
1-3 将BCl3分别通入吡啶和水中，会发生两种不同
类型的反应。写出这两种反应的化学方程式。
2010年 1-2 写出下列结构的中心原子的杂化轨道类 型：
I+
Xe
F F F I
F F
[(C6H5)IF5]
(C6H5)2Xe
[I(C6H5)2]+
2009年 2-1 写出ClO2的共轭π键。
按18电子规则画出下列分子的结构
1、CH3Mn(CO)5 、 （PPh3)2PtCl2 2、Co3(CO)9CH 3、Mn2(CO)10 4、（ η5-C5H5）Fe(CO)2(η1-C5H5) 请给出上述各金属的氧化数
2009年 1-5 高氧化态Cr的过氧化物大多不稳定，容易 分解，但Cr(O2)2[NH(C2H4NH2)2] 却是稳定的。这种 配合物仍保持Cr的过氧化物的结构特点。画出该化合 物的结构简式，并指出Cr的氧化态。（3分）
接受Ni的d电子 CO的分子轨道式 (1σ)2 (2σ)2 (3σ)2 (4σ)2 (1π)4 (5σ)2 (2π)0 (6σ)0
给予Ni的sp3杂化轨道
CO的一对电子填入Ni的sp3杂化轨道中形成σ键，同时又以空的π2p*轨道接受 来自Ni 的d轨道的电子，形成d → π*反馈π键，从而加强了Ni-C键并增大了 配合物的稳定性，但削弱了CO内部成键，活化了CO分子。 Ni(CO)4 IR吸 收光谱中伸缩振动频率(CO)红移。
一、路易斯结构式
主族元素满足8电子稳定体系、
副族元素满足18电子稳定体系
1、第二周期C~F Amn-
键对= 8m-m×A原子的价电子数-n CNOCNNO3HN3 N2O4 N2F2
通过形式电荷判断共振结构式的稳定性
Cl
Cl
S
N来自百度文库S
S
S 1
N
S
4
N S
N
2
3
判断哪个S-N键短
2010年4-1分别将O2、KO2、BaO2 和O2[AsF6]填入与 O—O键长相对应的空格中。 O—O键长 112 pm 化学式 121 pm 128 pm 149 pm
晶体结构
（要点二：晶体的密堆积方式）
同一层上等径圆球的最密堆积只有一种形式
两层等径圆球的 最密堆积也只有一种 形式, 如右图:
一、球数︰正八面体︰正四面体
一、球数︰正八面体︰正四面体
六方密堆积、A3 、hcp
立方面心密堆积、A1 、ccp
立方体心密堆积、A2 、bcp
二、原子坐标
三、四类堆积模型原子的空间占有率
4、Be B Al 等缺电子化合物
BF3 BeCl2 Be2Cl4 (BeCl2)n (BeMe2)n Al2Cl6 B2H6 B6H62-
B2H6 : 键对= [（5×2）+6]/2=8
但价电子对= [（3×2）+6]/2=6 ∴4个2C-2e、2个3C-2e-
5、过渡金属
注意：对于配位化合物的结构是不会叫我们 画路易斯结构的，就是分子结构 2010年 5-4 A中的金属元素M可以形成不同形 式的羰基化合物或者羰基阴离子，按照18电子 规则画出Na2[M2(CO)10]的阴离子结构，指出M 的氧化态。
3.1以“□”表示空层，A、B、C表示Cl−离子层，a、 b、c表示Mg2+离子层，给出该三方层型结构的堆积方 式。 3.2计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。 3.3假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子， 将是哪种晶体结构类型？
例题3：已知CdI2晶胞的堆积方式 为…AcB□AcB□A… 请画出以I-为顶点的晶胞图，并画出晶体沿C轴的投 影图