第六章晶體化學(xué)ppt課件

1、等質(zhì)點(diǎn)：晶體結(jié)構(gòu)中相同物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)稱為等質(zhì)點(diǎn)等質(zhì)點(diǎn)：晶體結(jié)構(gòu)中相同物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)稱為等質(zhì)點(diǎn).等效點(diǎn)等效點(diǎn): 晶體結(jié)構(gòu)中由點(diǎn)對(duì)稱性或微觀對(duì)稱性所聯(lián)系的一組晶體結(jié)構(gòu)中由點(diǎn)對(duì)稱性或微觀對(duì)稱性所聯(lián)系的一組點(diǎn)稱為等效點(diǎn)點(diǎn)稱為等效點(diǎn), 即由點(diǎn)群或空間群聯(lián)系的一組點(diǎn)稱為等效點(diǎn)即由點(diǎn)群或空間群聯(lián)系的一組點(diǎn)稱為等效點(diǎn). 同一晶體結(jié)構(gòu)中的等質(zhì)點(diǎn)可以屬于不同的等同點(diǎn)系，也可以同一晶體結(jié)構(gòu)中的等質(zhì)點(diǎn)可以屬于不同的等同點(diǎn)系，也可以 屬于不同的等效點(diǎn)系屬于不同的等效點(diǎn)系; 而同一組等同點(diǎn)或等效點(diǎn)必屬于同一組而同一組等同點(diǎn)或等效點(diǎn)必屬于同一組等質(zhì)點(diǎn)等質(zhì)點(diǎn).等同點(diǎn)：晶體結(jié)構(gòu)中具有相同的物質(zhì)環(huán)境和幾何環(huán)境的點(diǎn)等同點(diǎn)：晶體結(jié)構(gòu)中具有相

2、同的物質(zhì)環(huán)境和幾何環(huán)境的點(diǎn), 即由平移群聯(lián)系的一組點(diǎn)稱為等同點(diǎn)即由平移群聯(lián)系的一組點(diǎn)稱為等同點(diǎn).晶體結(jié)構(gòu)中的等同點(diǎn)的排列規(guī)律性，反映了晶體結(jié)構(gòu)的平晶體結(jié)構(gòu)中的等同點(diǎn)的排列規(guī)律性，反映了晶體結(jié)構(gòu)的平移周期性移周期性; 晶體結(jié)構(gòu)中的等效點(diǎn)的排列規(guī)律性，反映了晶晶體結(jié)構(gòu)中的等效點(diǎn)的排列規(guī)律性，反映了晶體的微觀空間群對(duì)稱性體的微觀空間群對(duì)稱性.練習(xí)練習(xí): 晶體晶體 K2PtCl6 Fm3m Z=4 1 . 24 e 4mm x,0,0; 0,x,0; 0,0,x; x,0,0; 0,x,0; 0,0,x 24 d mmm 0, , ; , 0, ; , ,0; . 8 c 43m , , ; , ,

3、; 4 b m3m , , . 4 a m3m 0,0,0.Fm3m Z=4Cu: 4a;NaCl: Na:4a, Cl:4b;CaF2: Ca:4a, F:8c;Na3FeF6: Fe:4a, Na(1): 4b, Na(2): 8c, F: 24e, x0.23晶體晶體 K2PtCl6 Fm3m Z=44Pt 4+ 4a 8K+ 8c 24Cl- 24e 4b 24d第六章第六章 晶體化學(xué)晶體化學(xué)化學(xué)組成化學(xué)組成 晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu) 晶體性質(zhì)晶體性質(zhì) 6.1 原子半徑與離子半徑原子半徑與離子半徑 6.2 密堆積密堆積和配位和配位 6.3 電負(fù)性電負(fù)性 6.4 結(jié)合鍵結(jié)合鍵類型類型 6.5 單

4、質(zhì)結(jié)構(gòu)單質(zhì)結(jié)構(gòu) 6.6 化合物化合物結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)“結(jié)構(gòu)和物性結(jié)構(gòu)和物性” 第第145頁(yè)頁(yè), 周公度編著周公度編著碳的三種異構(gòu)體碳的三種異構(gòu)體6.2 密堆積和配位密堆積和配位 決定晶體結(jié)構(gòu)特征的是能量最小原理決定晶體結(jié)構(gòu)特征的是能量最小原理, 在金屬鍵與離子鍵晶體中在金屬鍵與離子鍵晶體中,能量最低原理能量最低原理與原子或離子的密排幾何一致與原子或離子的密排幾何一致.一一. 等徑球的密排幾何和對(duì)稱性等徑球的密排幾何和對(duì)稱性二維密排：二維密排： 只有一種方式：只有一種方式： 點(diǎn)群：點(diǎn)群：6 m m三維密排：三維密排： 最密排最密排: 基本的：基本的： (1), (2) (1) ABCABCABC(A1)

5、, f.c.c. (111) 12 Fm3m 例例: Na, Al, Cu, -Fe, Au, Pt 0.74056mm上三角上三角下三角下三角CAB這這2個(gè)原子屬于等同點(diǎn)嗎？個(gè)原子屬于等同點(diǎn)嗎？ (2) ABABAB(A3) h.c.p. (0001), 12, P63/mmc Mg, Be, Cd, Zn, Os 0.7405* 還可以有: ABCACBABCACB., ABACACBCBABACACBCB., 等等。*非最密堆積：體心立方堆積(A2): b.c.c. I m3m, 8, 0.6802， -Fe 金剛石堆積(A4)：-C Fd3m, 4, 0.3401 , A1 ABABA

6、CABABAC：ABACABAC上述四種堆積方式是金屬單質(zhì)中其結(jié)構(gòu)最常見(jiàn)堆積方式將上述四種堆積方式總結(jié)歸納如下:名稱名稱符號(hào)符號(hào) 晶系晶系每個(gè)單位每個(gè)單位球數(shù)球數(shù)配位數(shù)配位數(shù)空間利用空間利用率（）率（）立方面心堆積立方面心堆積A A1 1立方立方4 4121274.0574.05立方體心堆積立方體心堆積A A2 2立方立方2 28 868.0268.02六方密堆積六方密堆積A A3 3六方六方2 2121274.0574.05四面體堆積四面體堆積A A4 4立方立方8 84 434.0134.01配位數(shù)高的空間利用率高。配位數(shù)高的空間利用率高。二二. A1和和A3結(jié)構(gòu)中的間隙位置結(jié)構(gòu)中的間隙位

7、置非等徑球的密排幾何：非等徑球的密排幾何：1.四面體間隙：四面體間隙： 由四個(gè)球圍成由四個(gè)球圍成 每個(gè)球周圍的四面體間隙數(shù)：每個(gè)球周圍的四面體間隙數(shù)：8 n個(gè)密堆球中的四面體間隙數(shù)：個(gè)密堆球中的四面體間隙數(shù)：8n /4=2n2.八面體間隙：八面體間隙： 由六個(gè)球圍成由六個(gè)球圍成 每個(gè)球周圍的八面體間隙數(shù)：每個(gè)球周圍的八面體間隙數(shù)：6 n個(gè)密堆球中的八面體間隙數(shù)：個(gè)密堆球中的八面體間隙數(shù)：6n /6=n 在晶體結(jié)構(gòu)中，晶格上的原子或離在晶體結(jié)構(gòu)中，晶格上的原子或離子都有一定的有效半徑，且可看成是子都有一定的有效半徑，且可看成是具有一定大小的球體。由于離子鍵無(wú)具有一定大小的球體。由于離子鍵無(wú)方向性

8、和飽和性，形式上可以視為球方向性和飽和性，形式上可以視為球體間的相互堆積。當(dāng)正、負(fù)離子之間體間的相互堆積。當(dāng)正、負(fù)離子之間引力與斥力達(dá)到平衡，正負(fù)離子處在引力與斥力達(dá)到平衡，正負(fù)離子處在平衡距離，體系處于最低能量狀態(tài)，平衡距離，體系處于最低能量狀態(tài)，即穩(wěn)定狀態(tài)。這相當(dāng)于離子互相靠近即穩(wěn)定狀態(tài)。這相當(dāng)于離子互相靠近而占有最小的空間，一般陰離子作最而占有最小的空間，一般陰離子作最緊密堆積，陽(yáng)離子處于間隙位置，從緊密堆積，陽(yáng)離子處于間隙位置，從而形成最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。而形成最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。 非等徑球體緊密堆積原理非等徑球體緊密堆積原理四面體間隙四面體間隙T與八面體間隙與八面體間隙(O)六方與面心立方緊密堆

9、積存在兩種空隙：六方與面心立方緊密堆積存在兩種空隙：四面體空隙與八面體空隙四面體空隙與八面體空隙.四面體空隙：四面體空隙：處于處于4個(gè)球體包圍個(gè)球體包圍之中，之中，4個(gè)球中心個(gè)球中心的連線是一個(gè)的連線是一個(gè)四面體四面體.八面體空隙：八面體空隙：由由6個(gè)球形成的個(gè)球形成的空隙，空隙，6個(gè)球中心個(gè)球中心的連線是一個(gè)八面體的連線是一個(gè)八面體OT面心立方格子面心立方格子八面體空隙八面體空隙O）四面體空隙四面體空隙T）3. 面心立方面心立方(A1)中的間隙位置中的間隙位置 - ZnSn = 4 so: 四面體間隙: 8個(gè) 1/21/21/21/2, , ; , , ; . 四面體間隙四面體間隙 3/4四

10、面體間隙四面體間隙 1/4閃鋅礦閃鋅礦(- ZnS)n = 4 八面體間隙: 4個(gè), 例：NaCl1/21/21/21/2, , ;0,0, ;0, ,0;,0,0.1/21/21/21/21/2八面體間隙八面體間隙NaCl結(jié)構(gòu)4. 六角密堆積六角密堆積(A3)中的間隙位置中的間隙位置n = 2 四面體間隙: 4個(gè), 例: -ZnS1/22/3, 1/3, 1/8;2/3, 1/3, 7/8;0, 0, 3/8;0, 0, 5/8.八面體間隙八面體間隙: 2個(gè)：個(gè)：1/3, 2/3, 1/4; 1/3, 2/3, 3/4.六方密堆積格子中的八面體六方密堆積格子中的八面體(O)與四面體與四面體(

11、T)空隙空隙纖維鋅礦纖維鋅礦(- ZnS)5. 體心立方體心立方(A2)中的間隙位置？中的間隙位置？三三. 配位配位KZ)1. 配位數(shù): 原子或離子的最近鄰數(shù)目.2. 配位多面體:3. 離子化合物中的配位數(shù)主要決定于 陽(yáng)離子 / 陰離子的半徑比。八面體間隙八面體間隙: 陽(yáng)離子陽(yáng)離子 / 陰離子的半徑比陰離子的半徑比 圖圖6.12圖圖6.12三角形間隙陽(yáng)離子三角形間隙陽(yáng)離子 / 陰離子的半徑比陰離子的半徑比2r四面體間隙四面體間隙: 陽(yáng)離子陽(yáng)離子 / 陰離子的半徑比陰離子的半徑比見(jiàn)表見(jiàn)表6.1正立方體配位2(rm+rx)2=3(2rx)2rm/rx=3-1=0.732 正四面體配位 5K是1/8

12、立方體的對(duì)角線，等于2(rm+rx) (2rx)2+(2rx)2=2(rm+rx)2 rm/rx=1/2(6-2)=0.225(3)離子半徑比規(guī)則 1 正離子必須與相鄰的負(fù)離子接觸 2 相鄰的負(fù)離子可以接觸也可以不接觸 正八面體配位 （2rx)2+(2rx)2=2(rm+rx)2 rm/rx=2-1=0.414正負(fù)離子半徑比值與配位數(shù)的關(guān)系正負(fù)離子半徑比值與配位數(shù)的關(guān)系rc/ra值值正離子正離子配位數(shù)配位數(shù)負(fù)離子配位多面負(fù)離子配位多面體形狀體形狀實(shí)例實(shí)例0.0000.1552直線型直線型CO20.1550.2253平面三角形平面三角形B2O30.2250.4144四面體形四面體形SiO20.4

13、140.7326八面體形八面體形NaCl,TiO20.7321.0008立方體形立方體形ZrO2,CaF2,CsCl1.000以上以上12立方八面體形立方八面體形Cu直線型直線型三角形三角形四面體四面體八面體八面體立方體立方體p.1496.5 五種單質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)五種單質(zhì)晶體結(jié)構(gòu) A1 A2 A3 A4 A9 P.80 改錯(cuò)改錯(cuò)6.6 六種化合物晶體結(jié)構(gòu)六種化合物晶體結(jié)構(gòu) P.81 改錯(cuò)改錯(cuò) P.82 改錯(cuò)改錯(cuò) 作業(yè)作業(yè): P.88: 1-9 實(shí)習(xí)實(shí)習(xí)5 下面內(nèi)容供復(fù)習(xí)參考：下面內(nèi)容供復(fù)習(xí)參考：1. 等徑園球的緊密堆積和對(duì)稱性 園球：最高對(duì)稱性園球：最高對(duì)稱性 等徑園球：只有一種等徑園球：只有一種

14、最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)基元。最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)基元。 密置層與最緊密置層密置層與最緊密置層 最緊密密置層的三個(gè)最緊密密置層的三個(gè)位置：位置：a:球，球，b:下三下三角，角，c:上三角上三角hcp AB二層最緊密置層最緊密堆積 生成二種四面體空隙(T+,T-)，一種八面體空隙(Oct) 第三層密置層有兩種堆積位置：a, c。 ABA:六方密堆積：hcp ABC:面心立方密堆積：ccp。ccp的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 3個(gè)4次軸，4個(gè)3次軸，6個(gè)2次軸，1個(gè)對(duì)稱中心，9個(gè)對(duì)稱面。 面心立方晶格fcc，沿4個(gè)3次軸111為4個(gè)密堆積方向，每個(gè)球的配位數(shù)為12，點(diǎn)陣點(diǎn)數(shù)為4。 Oct =晶格中球數(shù)=4 T=T+T-=2晶格中球數(shù)

15、=8hcp的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 63螺旋軸為密置層堆積方向。 六方P格子，點(diǎn)陣點(diǎn)數(shù)為1，有兩個(gè)球。 Oct =晶格中球數(shù)=2 T=T+T-=2晶格中球數(shù)=42 金屬的結(jié)構(gòu)類型金屬的結(jié)構(gòu)類型 A1：晶格類型:CF;堆積方式：ccp;堆積密度：74.05%；空間群：F m3m (225);原子位置：4a m3m 0,0,0。 A2：晶格類型：CI;堆積方式：bcp;堆積密度：68.02%；空間群：Im3m(229);原子位置：2a m3m 0,0,0。 A3：晶格類型:hp;堆積方式：hcp;堆積密度：74.05%；空間群：P63/ mmc (194);原子位置：2c 6m2 0,0,0; 1/3,2/3,

16、1/2。 A4:晶格類型:CF;堆積方式：四面體共享頂角；堆積密度：34.01%；空間群：Fd3m(227),原子位置：8a 43m 0,0,0;1/4,1/4,1/4;金剛石結(jié)構(gòu) 晶體化學(xué)基本原理晶體化學(xué)基本原理 1. 原子半徑與離子半徑原子半徑與離子半徑, 晶體化學(xué)中最晶體化學(xué)中最基本的參數(shù)之一基本的參數(shù)之一. 晶體結(jié)構(gòu)中，采用原子或離子的有效晶體結(jié)構(gòu)中，采用原子或離子的有效半徑，即在晶體結(jié)構(gòu)中原子或離子處于半徑，即在晶體結(jié)構(gòu)中原子或離子處于相接觸時(shí)的半徑。在此情況下，原子或相接觸時(shí)的半徑。在此情況下，原子或離子間的靜電引力與斥力達(dá)到平衡。離子間的靜電引力與斥力達(dá)到平衡。共價(jià)晶體：兩個(gè)相鄰

17、鍵合的中心距，即共價(jià)晶體：兩個(gè)相鄰鍵合的中心距，即是兩個(gè)原子的共價(jià)半徑之和是兩個(gè)原子的共價(jià)半徑之和純金屬晶體：兩個(gè)相鄰原子中心距的一純金屬晶體：兩個(gè)相鄰原子中心距的一半，就是金屬的原子半徑半，就是金屬的原子半徑離子晶體：正、負(fù)離子相接觸的中心距，即為正離子晶體：正、負(fù)離子相接觸的中心距，即為正負(fù)離子的半徑之和負(fù)離子的半徑之和. . 原子或離子的有效半徑能最大限度的與原子或離子的有效半徑能最大限度的與 晶體的實(shí)測(cè)鍵長(zhǎng)相一致晶體的實(shí)測(cè)鍵長(zhǎng)相一致. . 一種原子在不同的晶體中，與不同的元素一種原子在不同的晶體中，與不同的元素相結(jié)合時(shí)，其半徑有可能發(fā)生變化。晶體極化、相結(jié)合時(shí)，其半徑有可能發(fā)生變化。晶

18、體極化、共價(jià)鍵的增強(qiáng)和配位數(shù)的降低都可使原子或離子共價(jià)鍵的增強(qiáng)和配位數(shù)的降低都可使原子或離子之間距離縮短，而使其半徑減小。之間距離縮短，而使其半徑減小。 原子或離子半徑的大小，特別是相對(duì)大小對(duì)原子或離子半徑的大小，特別是相對(duì)大小對(duì)晶體結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)排列方式的影響極大。所以原子晶體結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)排列方式的影響極大。所以原子或離子半徑是晶體化學(xué)中的一種重要參數(shù)?；螂x子半徑是晶體化學(xué)中的一種重要參數(shù)。19201920年，蘭德設(shè)法從年，蘭德設(shè)法從LiILiI晶體求得晶體求得I-I-的半徑的半徑0.213nm0.213nm和鹵離子半徑和鹵離子半徑BraggBragg和和GoldschmidtGoldschmid

19、t用類似方法求得用類似方法求得8080多個(gè)離子多個(gè)離子半徑半徑PaulingPauling提出了另一套求離子半徑的方法：提出了另一套求離子半徑的方法： r=Cn/Z, Zr=Cn/Z, Z為有效電荷；為有效電荷；Z=Z SZ=Z S；S S稱屏蔽常稱屏蔽常數(shù)，稱為數(shù)，稱為PaulingPauling離子半徑離子半徑現(xiàn)常用是由香農(nóng)現(xiàn)常用是由香農(nóng)(Shannon)(Shannon)等提供的一套關(guān)于離等提供的一套關(guān)于離子晶體半徑的數(shù)據(jù)，他們用了千余種金屬氧化物和子晶體半徑的數(shù)據(jù)，他們用了千余種金屬氧化物和氟化物的正、負(fù)離子間距的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并采用比較氟化物的正、負(fù)離子間距的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并采用比較合理的合

20、理的rF-=0.133nmrF-=0.133nm和和rO2-=0.140nmrO2-=0.140nm的值，還考慮了的值，還考慮了配位數(shù)對(duì)離子半徑的影響。配位數(shù)對(duì)離子半徑的影響。例：例： Ba2+ O2- CN=4 0.138nm CN=6 0.135nm 0.140nm CN=8 0.142nm 0.142nm CN=12 0.161nm 參考文獻(xiàn)：參考文獻(xiàn)：R.D.Shannon, Acta Crystallographica, A32,752(1976)2球體緊密堆積原理球體緊密堆積原理 在晶體結(jié)構(gòu)中，晶格上的原子或離子都在晶體結(jié)構(gòu)中，晶格上的原子或離子都有一定的有效半徑，且可看成是具有一

21、定有一定的有效半徑，且可看成是具有一定大小的球體。由于離子鍵無(wú)方向性和飽和大小的球體。由于離子鍵無(wú)方向性和飽和性，形式上可以視為球體間的相互堆積。性，形式上可以視為球體間的相互堆積。當(dāng)正、負(fù)離子之間引力與斥力達(dá)到平衡，當(dāng)正、負(fù)離子之間引力與斥力達(dá)到平衡，正負(fù)離子處在平衡距離，體系處于最低能正負(fù)離子處在平衡距離，體系處于最低能量狀態(tài)，即穩(wěn)定狀態(tài)。這相當(dāng)于離子互相量狀態(tài)，即穩(wěn)定狀態(tài)。這相當(dāng)于離子互相靠近而占有最小的空間，作最緊密堆積，靠近而占有最小的空間，作最緊密堆積，形成最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。形成最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。 晶體堆積的球有兩種晶體堆積的球有兩種:一是單質(zhì)原子作等大球體最緊密堆積，一是單質(zhì)原子作等大球

22、體最緊密堆積，如純金屬晶體；如純金屬晶體；另一是離子作不等大球體的緊密堆積另一是離子作不等大球體的緊密堆積. 等大球體最緊密堆積的六方等大球體最緊密堆積的六方HCP與面與面心立方心立方(FCC)緊密堆積是晶體結(jié)構(gòu)中最常緊密堆積是晶體結(jié)構(gòu)中最常見(jiàn)的方式見(jiàn)的方式. 六方密堆積六方密堆積該形式形成該形式形成ABABABABABAB堆積方堆積方式，將球心連接式，將球心連接起來(lái)形成六方格起來(lái)形成六方格子，故稱六方緊子，故稱六方緊密堆積。密堆積。 金屬的密排金屬的密排六方結(jié)構(gòu)屬于這六方結(jié)構(gòu)屬于這種緊密堆積方式。種緊密堆積方式。如如MgMg，ZnZnHCP該形式以該形式以ABCABCABCABCABCABC

23、方式堆方式堆積，將球心連接起積，將球心連接起來(lái)形成面心立方格來(lái)形成面心立方格子，故稱面心立方子，故稱面心立方緊密堆積。金屬的緊密堆積。金屬的面心立方結(jié)構(gòu)屬于面心立方結(jié)構(gòu)屬于這種緊密堆積方式，這種緊密堆積方式，如如CuCu與與AuAu。立方密堆積立方密堆積 六方與面心立方緊密堆積是晶體結(jié)六方與面心立方緊密堆積是晶體結(jié)構(gòu)中最常見(jiàn)的方式，具有共同的特點(diǎn)：構(gòu)中最常見(jiàn)的方式，具有共同的特點(diǎn)：空間占有利用率高，達(dá)到空間占有利用率高，達(dá)到74，配位數(shù)配位數(shù)12。 除六方與面心立方緊密堆積外，尚除六方與面心立方緊密堆積外，尚有其它形式的堆積方式，如體心立方有其它形式的堆積方式，如體心立方堆積、簡(jiǎn)單立方堆積等。

24、堆積、簡(jiǎn)單立方堆積等。 體心立方密堆積：該堆積形式不是最緊密堆積，體心立方密堆積：該堆積形式不是最緊密堆積，空間利用率僅空間利用率僅68。配位數(shù)為。配位數(shù)為8，如堿金屬、，如堿金屬、Mo、Cr、-Fe等具有此種結(jié)構(gòu)。等具有此種結(jié)構(gòu)。四面體空隙四面體空隙T與八面體空隙與八面體空隙(O)六方與面心立方緊密堆積存在兩種空隙：六方與面心立方緊密堆積存在兩種空隙：四面體空隙與八面體空隙四面體空隙與八面體空隙.四面體空隙：四面體空隙：處于處于4個(gè)球體包圍個(gè)球體包圍之中，之中，4個(gè)球中心個(gè)球中心的連線是一個(gè)的連線是一個(gè)四面體四面體.八面體空隙：八面體空隙：由由6個(gè)球形成的個(gè)球形成的空隙，空隙，6個(gè)球中心個(gè)球

25、中心的連線是一個(gè)八面體的連線是一個(gè)八面體OT四面體空隙四面體空隙T T與八面體空隙與八面體空隙(O)(O)面心立方格子面心立方格子八面體空隙八面體空隙O O）四面體空隙四面體空隙T T）六方密堆積格子中的八面體與四面體空隙六方密堆積格子中的八面體與四面體空隙不等大球體的緊密堆積不等大球體的緊密堆積在不等大球體的緊密堆積時(shí)，可以看成在不等大球體的緊密堆積時(shí)，可以看成由較大的球體作等大球體的緊密堆積方由較大的球體作等大球體的緊密堆積方式，而較小的球則按其本身大小充填在式，而較小的球則按其本身大小充填在八面體或四面體空隙之中八面體或四面體空隙之中.在離子晶體中，一般，負(fù)離子半徑較大，在離子晶體中，一

26、般，負(fù)離子半徑較大，所以，負(fù)離子作最緊密堆積，正離子則所以，負(fù)離子作最緊密堆積，正離子則充填在負(fù)離子密堆積的空隙中充填在負(fù)離子密堆積的空隙中.3原子與離子的配位數(shù)原子與離子的配位數(shù)(Coordination number及配位多面體及配位多面體(Coordination polyhedron)原子與離子的配位數(shù)原子與離子的配位數(shù)CN) :在晶體結(jié)構(gòu)在晶體結(jié)構(gòu)中，該原子或離子的周圍與它直接相鄰的中，該原子或離子的周圍與它直接相鄰的原子個(gè)數(shù)或所有異號(hào)離子的個(gè)數(shù)原子個(gè)數(shù)或所有異號(hào)離子的個(gè)數(shù).原子晶體金屬晶體）原子晶體金屬晶體）: 原子作等大球體原子作等大球體緊密堆積，不論是六方還是面心立方緊密緊密堆

27、積，不論是六方還是面心立方緊密堆積，堆積，CN=12; 體心立方堆積，體心立方堆積，CN=8.共價(jià)晶體：因鍵的方向性和飽和性，配位共價(jià)晶體：因鍵的方向性和飽和性，配位數(shù)不受球體緊密堆積規(guī)則限制，配位數(shù)較數(shù)不受球體緊密堆積規(guī)則限制，配位數(shù)較低，一般不大可能超過(guò)低，一般不大可能超過(guò)4.離子晶體：正離子填入負(fù)離子作緊密堆離子晶體：正離子填入負(fù)離子作緊密堆積所形成的空隙中，不同的空隙將有不積所形成的空隙中，不同的空隙將有不同的配位數(shù)。一般，離子晶體配位數(shù)決同的配位數(shù)。一般，離子晶體配位數(shù)決定于正離子與負(fù)離子半徑的比值定于正離子與負(fù)離子半徑的比值. 正負(fù)離子半徑比正負(fù)離子半徑比(rc/ra)直接影響體系

28、直接影響體系的穩(wěn)定性，正離子總是在自己半徑所允的穩(wěn)定性，正離子總是在自己半徑所允許條件下，要具有盡可能高的配位數(shù)，許條件下，要具有盡可能高的配位數(shù)，使得正負(fù)離子相接觸，而負(fù)離子之間稍使得正負(fù)離子相接觸，而負(fù)離子之間稍有間隔。有間隔。配位多面體：配位多面體：在晶體結(jié)構(gòu)中，離子的周圍與它直接相在晶體結(jié)構(gòu)中，離子的周圍與它直接相鄰結(jié)合的原子或離子的中心連線所構(gòu)成鄰結(jié)合的原子或離子的中心連線所構(gòu)成的多面體稱為原子或離子的配位多面體。的多面體稱為原子或離子的配位多面體。正離子處在配位多面體的中心，而負(fù)離正離子處在配位多面體的中心，而負(fù)離子處在配位多面體的頂角上。子處在配位多面體的頂角上。習(xí)慣上，以正離子為中心討論負(fù)離子的習(xí)慣上，以正離子為中心討論負(fù)離子的配位多面體。配位多面體。在晶體化學(xué)中，采用配位多面體概念討論晶在晶體化學(xué)中，采用配位多面體概念討論晶體結(jié)構(gòu)。體結(jié)構(gòu)。其意