五、晶 體 結(jié) 構(gòu)

《五、晶 體 結(jié) 構(gòu)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、五、晶體結(jié)構(gòu)1．因?yàn)榱⒎骄抵?，六個(gè)面都是等價(jià)的，若有底心立方晶胞存在，則必有面心立方晶胞存在，故立方晶系中不存在底心立方晶胞。不帶電荷的分子或原子（金屬）之間的相互作用力小，若原子（非金屬）以共價(jià)鍵連接，簡(jiǎn)單立方中的兩個(gè)原子之間距離又太大，不利于共價(jià)鍵形成，所以不帶電荷的分子或原子往往采取六方或立方最緊密堆積或立方體心密堆積結(jié)構(gòu)。由于六方最緊密堆積結(jié)構(gòu)與立方緊密堆積的空間利用率相同，所以它們具有相同的密度。在這兩種緊密堆積中，原子的配位數(shù)為12。2．Cu為面心立方晶體，1個(gè)晶胞中Cu原子個(gè)數(shù)＝8×

2、()+6×＝4（1）（2）＝1.119?3．∵Fe原子半徑是相同的，在α型中，，在γ型中，在α型中，，∴；在γ型中，，∴∴，∴4．(1)(2)原子堆積系數(shù)(100)=原子堆積系數(shù)(110)=原子堆積系數(shù)(111)=33(1)MgO與MnO的dM—O相差很大，這說(shuō)明O2–圍成的正八面體空隙小，而Mg2+、Mn2+的半徑差別大，導(dǎo)致dMnO>dMgO；而S2–和Se2–半徑大，圍成的正八面體空隙既大于，又大于，所以dMgS～dMnS，dMgSe＝dMnSe，相當(dāng)于Mg2+和Mn2+在S2–和Se2–圍成

3、的正八面體空隙中“擾動(dòng)”。(2)在MgS中，S2–離子是相切的，即2＝a，而2(+)=a∴×2=2×2.60?,=1.84?1．(1)∵rH

4、含的化學(xué)式單位的數(shù)目為4。(3)C2基團(tuán)中C—C鍵長(zhǎng)＝c－2×0.406c＝0.188×6.37＝1.20?。(4)dCa—C＝?。(5)第一種最短的非鍵C××××××××C間距離=?，第二種最短的非鍵C××××××××C間距離=?，(6)這一結(jié)構(gòu)與NaCl型離子化合物的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。由于(C—C)2－沿c軸方向排列，使c軸變成6.37?（>3.87?），即從立方變成了四方晶胞。3．(1)Fe：，Al：4Fe﹕Al＝12﹕4＝3﹕1，化學(xué)式為Fe3Al。(2)(3)dFe—Al＝9.(1)見(jiàn)右圖。(

5、2)La：，Ni：，化學(xué)式為L(zhǎng)iNi5。33（3）(4)ρo(STP)=∴(5)H2的分子軌道能級(jí)圖為：σ1s*σ1s當(dāng)H2與Ni相互作用時(shí)，Ni原子上的3d電子可以占有H2的σ1s*軌道上，使H2的鍵級(jí)減小，（氫分子離解能）變小，導(dǎo)致氫分子原子化變得更加容易。10.(1)Cu：，F(xiàn)e：，S：8Cu﹕Fe﹕S=4﹕4﹕8=1﹕1﹕2，化學(xué)式為FeCuS2。(2)晶胞中含有2個(gè)化學(xué)和空間環(huán)境都相同的硫原子，2個(gè)相同的鐵原子，2個(gè)相同的銅原子。晶胞中含有2個(gè)結(jié)構(gòu)基元，結(jié)構(gòu)基元為Cu2Fe2S4。(3)晶

6、胞為原晶胞的一半。每個(gè)晶胞中有4個(gè)化學(xué)和空間環(huán)境都相同的硫原子。(4)硫原子作立方面心堆積，金屬原子占據(jù)硫原子圍成的正四面體空隙，空隙占有率為50%。(5)由于CuGaS2和Cu2FeSnS4中Ga為+3氧化態(tài)，Sn為+4氧化態(tài)，S為–2氧化態(tài)，則Cu為+1氧化態(tài)，所以在CuFeS2中Cu為+1氧化態(tài)，F(xiàn)e為+3氧化態(tài)。11．(1)NiO晶胞如右圖。(2)a＝2dNi—O=2×207.85pm=415.70pm(3)解得x＝0.92令0.92中Ni3+為y，∴3y+2(0.92–y)=2，解得y＝0

7、.16，∴有缺陷NiO的分子式為O。(4)在NixO晶體中，O2–采取面心立方堆積，Ni在此堆積中占據(jù)正八面體空隙，空隙占有率為92％。(5)dNi—Ni==0.707×415.70=293.90(pm)(6)在NixO中，Ni的配位數(shù)與NiO中一致，都是六配位，而O2–33的配位數(shù)降低，其平均配位數(shù)可看作“6×0.92＝5.52”。12．(1)dC—C==×356.6=154.4pm(2)空間利用率(3)金剛石是C—C之間的共價(jià)鍵連接的三維結(jié)構(gòu)（即每個(gè)C原子都采取sp3雜化），由于共價(jià)鍵鍵能強(qiáng)，所

8、以雖然金剛石的空間利用率很低，但硬度很大。13．(1)C60分子分別占據(jù)立方體頂點(diǎn)和面心。(2)正四面體空隙和正八面體空隙。(3)C60分子﹕正四面體空隙﹕正八面體空隙=1﹕2﹕1.(4)C60Cs3(5)14．(1)在立方最密堆積中，球數(shù)=個(gè)，正四面體空隙數(shù)(×)=8個(gè)，正八面體空隙數(shù)(Δ)=1+12×=4個(gè)，∴球數(shù)﹕正四面體空隙﹕正八面體空隙＝4﹕8﹕4=1﹕2﹕1。空間利用率=(2)在六方密堆積中，球數(shù)﹕正四面體空隙﹕正八面體空隙=1﹕2﹕1?？梢杂脙煞N方法證明