南開(kāi)集訓(xùn)晶體-200初-print

晶體的均勻性和各向異性晶體的均勻性長(zhǎng)程有序1.晶體的特征晶體的各向異性c、b+c、a+b+c方向上的拉力比為1:2:4NaCl晶體結(jié)構(gòu)石墨晶體結(jié)構(gòu)自發(fā)的形成凸多面體外形F+V=E+2(F:晶面

V:頂點(diǎn)

E:晶棱)NaCl晶體常為立方體，立方體有6個(gè)面，12條棱，8個(gè)頂點(diǎn)晶體具有確定的晶體對(duì)X射線產(chǎn)生衍射晶體具有對(duì)稱性2.晶胞晶體結(jié)構(gòu)中劃分出的平行六面體叫晶胞，它代表晶體結(jié)構(gòu)的基本重復(fù)單位，是能夠反映整個(gè)晶體結(jié)構(gòu)特征的最小單元?jiǎng)澐终?dāng)晶胞晶胞外形規(guī)則—對(duì)稱性最高體積最小晶胞的兩個(gè)基本要素ab晶胞的大小和形狀：可用晶胞參數(shù)來(lái)表示，晶軸三個(gè)方向確定后，a,b,c,,,

描述晶胞邊長(zhǎng)、晶面夾角，并據(jù)此確定晶胞所屬晶系。晶胞的內(nèi)容：原子的種類、數(shù)目和原子的位置(原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)來(lái)描述)c立方Cubic(P-簡(jiǎn)單I-體心F-面心)a

=b

=c,

=

?

=

=

90o六方PHexagonal(P)a

=b

c,

=

?

=

90o,

=

120oRRhombohedral

(R)a=

b=

c,

=

?

=

90oaaaaaa正交Orthorhombic(P

I

F

C-底心)a

b

c,

=?

=

=90o四方

Tetragonal(P

I)a

=b

c,

=

?

=

=

90oacbaac三斜Triclinic

(P)a

b

c,

90o單斜Monoclinic

(P

C)a

b

c,

=

=

90o,

90oabca

bc晶胞中的原子數(shù)計(jì)算、晶體周期性巖鹽螢石金紅石鈣鈦酸硫鐵礦尿素方解石干冰黃銅礦碘YBa2Cu3O7XYazc

bxacybOP=

xa+yb+zcx,y,z為P原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。

x,y,z為三個(gè)晶軸方向單位矢量的個(gè)數(shù)(是分?jǐn)?shù))(晶軸不一定互相垂直)。x,y,z一定為分?jǐn)?shù)OP凡不到一個(gè)周期的原子的坐標(biāo)都必須標(biāo)記，分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，即坐標(biāo)都為分?jǐn)?shù)，這樣的晶胞并置形成晶體；這里的分量不一定是垂直投影。一個(gè)晶胞內(nèi)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)的個(gè)數(shù)，等于該晶胞內(nèi)所包括原子的個(gè)數(shù)。注：分?jǐn)?shù)坐標(biāo)與選取晶胞的原點(diǎn)有關(guān)分?jǐn)?shù)坐標(biāo)ZCl-:

0,0,0;1/2,1/2,0;0,1/2,1/2;

1/2,0,1/2Na+:

1/2,0,0;

0,1/2,0;0,0,1/2;

1/2,1/2,1/2S=

:

0,0,0;

2/3,1/3,1/2;Zn++:

0,0,5/8;

2/3,1/3,1/8ab=S

:Zn++:2

2

2

2

2

21

1

1

1

1

10,0,0;

,

,0;

,0, ;

0,

,1

,

1

,

1

;

3

,

3

,

1

;

3

,

1

,

3

;

1

,

3

,

34

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4?分?jǐn)?shù)坐標(biāo)變換3.

金屬晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)金屬鍵的

電子模型金屬鍵是一種多原子參與的，

電子在正離子形成的勢(shì)場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的離域鍵。金屬晶體中的電子可視為三維勢(shì)箱中運(yùn)動(dòng)的電子金屬鍵沒(méi)有方向性的化學(xué)鍵金屬晶體可視為園球的密堆積金屬的性質(zhì)是

結(jié)構(gòu)決定的平面晶胞每個(gè)原子分得的空隙數(shù)配位數(shù)每個(gè)原子周圍的空隙數(shù)66六方2_663.2.1密置層：3.2

密置層和最密堆積正八面體空隙正四面體空隙平面晶胞六方晶胞中 正四面體空隙數(shù)：

2個(gè)正八面體空隙數(shù)：1個(gè)3.2.2

密置雙層：正四面體空隙和正八面體空隙上2下2上3下1上1下3上3下3上1中4下13.2.3立方最密堆積(A1)和六方最密堆積(A3)1.六方最密堆積(A3)a.密置層堆積順序：ABABAB…，c.

晶胞：六方

a=b=2rc=1.633a2晶胞參數(shù)：晶胞內(nèi)原子數(shù)：b.配位數(shù):12(同層6個(gè)，上下層各3個(gè))球的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)：0,0,0;2

,1

,13

3

2d.

晶胞中空隙數(shù)及空隙中心坐標(biāo)：正四面體空隙：(上1下3,上2下2)正八面體空隙: 2個(gè)

(上1中4下1,

上3下3)83

5 2

,

1

,

1

;

2

,

1

,

78

3

3

8

3

3

84個(gè)

0,0, ;

0,0,

;,

,

;

,

,3

3

4

3

3

41

2

1

1

2

3八面體空隙四面體空隙如何理解A3最密堆積這個(gè)比例？1個(gè)正四面體空隙4個(gè)球，一個(gè)球1/4個(gè)空隙，1個(gè)球參與8個(gè)四面體空隙的構(gòu)成(1331)，一個(gè)球占2個(gè)四面體空隙。一個(gè)正八面體空隙6個(gè)球，一個(gè)球1/6個(gè)空隙，1個(gè)球參與6個(gè)正八面體空隙的構(gòu)成(33)，一個(gè)球占有1個(gè)正八面體空隙。晶胞內(nèi)有二個(gè)球，則有4個(gè)四面體空隙，2個(gè)八面體空隙。球數(shù):正八面體空隙數(shù):正四面體空隙數(shù)=2:2:4=1:1:2e.

晶胞空間利用率~A3型密堆積系數(shù)接觸情況；a=2r=b,c/a=1.633

晶胞內(nèi)球的體積100%晶胞體積3

3

3

74.05%(2r)2

3

1.633

2r24

8

r

3ab

sin(600

)

h2

r2.立方最密堆積(A1)堆積順序：ABCABC...配位數(shù)：12c.

晶胞:立方面心晶胞原子數(shù)：4球的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)：0,0,0;

1

,

1

,0;

1

,0,

1

;

0,

1

,

12

2

2

2

2

2d.晶胞內(nèi)空隙數(shù)及空隙中心位置正四面體空隙：

8個(gè)(頂角)正八面體空隙

4

心1個(gè)，棱心3個(gè)

)球數(shù):正八面體空隙數(shù):正四面體空隙數(shù)=4:4:8=1:1:2e.

空間利用率：74.05%f.a

2

2RaR八個(gè)頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的與四個(gè)體對(duì)角線垂直方向上都有密置層，所以易滑動(dòng)。A1

A3堆積對(duì)比共同點(diǎn)：都為最密堆積配位數(shù)一樣12球數(shù):正八面體空隙數(shù):正四面體空隙數(shù)=1:1:2一樣，74.05%A1可劃出立方晶胞，對(duì)稱性高于A3；A1型堆積在4個(gè)方向上有密置層面，比A3多。A1型金屬具有更突出的延展性，質(zhì)地柔軟。不同點(diǎn)：A1:

Cu

Ag

Au

Ni

Pd

Pt

AlA3:

Mg

Zn石堆積(A4)3.

體心立方堆積(A2)和1.

體心立方堆積(A2)a.

點(diǎn)陣型式：

立方體心b.

配位數(shù):

8+62aac.

空間利用率：68.02%4r

3a6個(gè)(面上3個(gè)，棱上3個(gè))12個(gè)(與八面體空隙共用空間)d.空隙及分布：八面體空隙四面體空隙3.3.2

石堆積(A4)a.點(diǎn)陣型式：立方面心晶胞內(nèi)原子數(shù)：8b.配位數(shù)：4a

8r3c.

=34.01%設(shè)想一下，如以相同半徑的原子將空隙填滿，其結(jié)構(gòu)為何種結(jié)構(gòu)？3.4

金屬單質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)及金屬原子半徑原子半徑的計(jì)算舉例：已知：從X射線衍射得金屬晶體空間結(jié)構(gòu)型為A1型，晶胞參數(shù)為a，求：金屬原子半徑及密度。求原子半徑可直接根據(jù)晶胞參數(shù)，并找出一個(gè)原子相互接觸的晶面。立方體外表面2a

4r

r

2a

4(Z：晶胞內(nèi)原子個(gè)數(shù)；M：原子量；N0：阿佛加德羅常數(shù)；V：晶胞體積)V

ZM

/

N04.

離子晶體離子化合物—正負(fù)離子結(jié)合形成化合物，正負(fù)離子間由庫(kù)侖作用結(jié)合在一起，該化學(xué)鍵稱離子鍵。八面體空隙添入正離子二元離子晶體的若干典型結(jié)構(gòu)型式NaCl型CsCl型立方ZnS型六方ZnS型CaF2型金紅石型NaCl型離子數(shù)和分?jǐn)?shù)坐標(biāo)：+4個(gè)Na

:正負(fù)離子配位數(shù)比：6:6負(fù)離子堆積方式：A12

2

2

2

2

24個(gè)Cl-:

0,0,0;

1

,

1

,0;

1

,0,

1

;

0,

1

,

1121,

,

; ,0,0;

0,

,0;

0,0,2

2

2

2

21

1

1

1正離子所占空隙類

型正八面體分

數(shù)4/4=1空隙位置及數(shù)目體心1個(gè),12條棱心3個(gè)占有位置體心1

，棱心3立方ZnS型晶胞中的離子數(shù)和分?jǐn)?shù)坐標(biāo)：=4個(gè)S

:++4個(gè)Zn

:2

2

2

2

2

21

1

1

1

1

10,0,0;

,

,0;

,0, ;

0,

,,

,

;

,

,

;

,

,

;

,

,4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

41

1正離子所占空隙類

型正四面體分

數(shù)/8=1/2空隙位置及數(shù)目8個(gè)頂角占有位置4個(gè)間隔頂角正負(fù)離子配位數(shù)比：4:4負(fù)離子堆積方式：A1CaF2型2

2

2

2

2

21

1

1

1

1

1一個(gè)晶胞中離子數(shù)和分?jǐn)?shù)坐標(biāo)：4個(gè)Ca++:0,0,0;

,

,0;

,0, ;

0,

,8個(gè)F-:1

,

1

,

1

;

3

,

3

,

1

;

3

,

1

,

3

;

1

,

3

,

34

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

43

,

3

,

3

;

1

,

1

,

3

;

1

,

3

,

1

;

3

,

1

,

14

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4負(fù)離子堆積方式：立方簡(jiǎn)單正負(fù)離子配位數(shù)比：8:4正離子所占空隙類型立方體分?jǐn)?shù)4/8=1/2空隙位置共8個(gè)中心1個(gè)(空)頂點(diǎn)1個(gè)(81/8)(占)棱心3個(gè)(121/4)(空)面心3個(gè)(61/2)(占)數(shù)目及占有位置反螢石型Na2O六方ZnS型正負(fù)離子配位數(shù)比：4:42個(gè)S=:2個(gè)Zn++:0,0,

5

;

2

,

1

,

18

3

3

80,0,

3

;

2

,

1

,

78

3

3

8或3

3

2一個(gè)晶胞中離子數(shù)和分?jǐn)?shù)坐標(biāo)：0,0,0;

2

,

1

,

1六方ZnS型正離子所占空隙類

型正四面體分

數(shù)2/4=1/2空隙位置數(shù)目及占有位置4個(gè)正四面體,每個(gè)棱2,

2交錯(cuò)著棱上占1個(gè)，

占1個(gè)負(fù)離子堆積方式：A3CsCl型正負(fù)離子配位數(shù)比：8:8晶胞中離子數(shù)和分?jǐn)?shù)坐標(biāo)：1個(gè)Cl-:

0,0,01個(gè)Cs+:1/2,1/2,1/2負(fù)離子堆積方式：立方簡(jiǎn)單正離子所占空隙類

型立方體分

數(shù)1/1=1空隙位置數(shù)目及占有位置1個(gè)體心1個(gè)金紅石型u正負(fù)離子配位數(shù)比：6:3晶胞中離子數(shù)和分?jǐn)?shù)坐標(biāo)：2個(gè)Ti4+:

0,0,0;

1

,

1

,

12

2

24個(gè)O=:u,

u,0;

1

u,

1

u,

12

2

2u

,

u

,0;

1

u,

1

u,

12

2

2u金紅石型正離子所占空隙類

型八面體分

數(shù)2/4=1/2空隙位置數(shù)目及占有位置4個(gè)八面體空隙中心個(gè)1(占)頂點(diǎn)1個(gè)(81/8)(占)側(cè)面2個(gè)(41/2)(空)典型離子晶體與金屬晶體關(guān)系組成比結(jié)構(gòu)類型等同離子套數(shù)空間點(diǎn)陣型式結(jié)構(gòu)基元數(shù)基元內(nèi)容離子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)負(fù)正AB

型CsCl

型2(1Cl-,1Cs+)立方

P11Cl-,1Cs+0001/2,1/2,1/2NaCl

型2(1Cl-,1Na+)立方

F41Cl-,1Na+0,0,0;

1/2,1/2,0;1/2,1/2,1/2;

1/2,0,0;(巖鹽型)1/2,0,1/2;

0,1/2,1/20,1/2,0;

0,0,1/2六方ZnS

型(纖鎳礦型)4(2S=,2Zn++)六方H12S=,2Zn++0,0,0;

2/3,1/3,1/20,0,5/8;

2/3,1/3,1/81/4,1/4,1/4;立方ZnS

型(閃鋅礦型)2(1S=,1Zn++)立方

F41S=,1Zn++0,0,0;

1/2,1/2,0;1/2,0,1/2;

0,1/2,1/23/4,3/4,1/4;3/4,1/4,3/4;1/4,3/4,3/41/4,1/4,1/4;

1/4,1/4,3/4;AB2CaF2(螢石型)3(2F-,1Ca++)立方

F42F-,1Ca++1/4,3/4,1/4;

3/4,1/4,1/43/4,3/4,3/4;

3/4,3/4,1/4;3/4,1/4,3/4;

1/4,3/4,3/40,0,0;

1/2,1/2,0;1/2,0,1/2;

0,1/2,1/2金紅石型(TiO2)6(4O=,2Ti++))四方

P14O=,2Ti++uu0,

uu0

,1/2+u

1/2-u

1/2,1/2-u

1/2+u

1/2,0,0,0;

1/2,1/2,1/2結(jié)構(gòu)類型配位數(shù)負(fù)離子堆積方式正離子所占空隙類型正離子所占空隙分?jǐn)?shù)空隙位置及數(shù)目占有位置正負(fù)CsCl

型88立方簡(jiǎn)單立方體1/1=1整個(gè)晶胞為

1

心NaCl

型(巖鹽型)66A1

立方F最密堆積正八面體4/4=14

個(gè)正八面體,中心

1, 12

個(gè)棱體心1

棱心3六方ZnS

型(纖鎳礦型)44A3

六方最密堆積正四面體2/4=1/24

個(gè)正四面體,每個(gè)棱2,

2棱上占1

個(gè)占1

個(gè)立方ZnS

型(閃鋅礦型)44A1

立方F最密堆積正四面體4/8=1/28

個(gè)正四面體8

個(gè)頂角四個(gè)間隔頂角CaF2(螢石型)84立方簡(jiǎn)單立方體4/8=1/28

個(gè)：中心1

個(gè)頂點(diǎn)1

個(gè)(81/8)棱心3

個(gè)(121/4)面心3

個(gè)(61/2)頂點(diǎn)1棱心3

個(gè)金紅石型(TiO2)63偽六方密堆積非正八面體2/4=1/24

個(gè)：中心1

個(gè)頂點(diǎn)1

個(gè)(41/4)側(cè)面2

個(gè)(41/2)中心1

個(gè)頂點(diǎn)1

個(gè)5.

其它鍵型的晶體結(jié)構(gòu)5.1

共價(jià)型晶體結(jié)構(gòu)共價(jià)型晶體特點(diǎn)：因共價(jià)鍵具有方向性和飽和性，決定了該類晶體的配位數(shù)及配位方向。因共價(jià)鍵比離子鍵結(jié)合力強(qiáng)，決定了一般說(shuō)來(lái)其硬度較大、較高的特點(diǎn)。例：石，立方SiO2，六方SiO2立方ZnS、六方ZnS方英石鉆石

-石英BNSiC5.2

分子晶體和分子間作用力分子之間靠范德華力凝聚而成的晶體是分子晶體a.

典型的分子晶體

CO2

八個(gè)頂點(diǎn)上的CO2排列方向一樣，與體對(duì)角線平行。另三對(duì)面上方向不一。b.I2

分子晶體為正交底心，一個(gè)晶胞內(nèi)4個(gè)I2。c.

氫鍵型晶體及冰的結(jié)構(gòu)把六方ZnS中心Zn與S位置全換成O，再在每?jī)蓚€(gè)氧中間1/3處填上H而成冰的結(jié)構(gòu)。尿素5.3

混合鍵型晶體石墨：層內(nèi)共價(jià)鍵，層間范德華力6.分子對(duì)稱性基礎(chǔ)旋轉(zhuǎn)軸：分子繞某一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)一定的角度復(fù)原,

該軸稱為旋轉(zhuǎn)軸Cn

n=360/旋轉(zhuǎn)軸CnC6軸方向一定有C3軸和C2軸分子可存在多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，軸次最高的為主軸苯分子中，主軸為C6軸鏡面鏡面：平分分子的平面對(duì)稱中心i對(duì)稱中心：若分子有對(duì)稱中心存在時(shí)，則任一原子到附近中心的連線，其反向延長(zhǎng)線等距離處，一定有相同的原子。旋轉(zhuǎn)軸組合分子中存在一個(gè) 軸及一個(gè)與 垂直的C2軸，則必有

個(gè)

軸垂直于

軸。Cn+

C2Cn

nC2

Cn對(duì)稱元素的組合規(guī)律偶次軸與和它垂直的鏡面組合當(dāng)存在偶次旋轉(zhuǎn)軸及與它垂直的鏡面時(shí)，必在交點(diǎn)出現(xiàn)對(duì)稱中心。C2n+hih+iC2nC2n+ih反式二氯乙烯NH3旋轉(zhuǎn)軸與鏡面的組合如果有一個(gè)鏡面通過(guò)Cn軸，則必有n個(gè)鏡面通過(guò)Cn軸。分子的對(duì)稱性及分子性質(zhì)對(duì)稱性及偶極矩?若分子僅有一個(gè)對(duì)稱軸，則其偶極矩必須位于該軸上。若分子中僅有一個(gè)對(duì)稱面，則其偶極矩必須位于該面上。若分子中對(duì)稱元素交于一條線，則其偶極矩必位于該交線上。例: NH3

在C3軸上?若分子中對(duì)稱元素交于一點(diǎn)，則偶極矩為零2.對(duì)稱性與旋光性手性分子的特點(diǎn)：即一分子不能和其鏡象分子通過(guò)旋轉(zhuǎn)或平移相，即兩個(gè)對(duì)映體不能完全。具有、i的分子無(wú)旋光性練習(xí)寫(xiě)出

石立方晶胞中C原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，已知

石晶胞參數(shù)a=3.567?，計(jì)算

石晶體中C-C鍵鍵長(zhǎng),計(jì)算

石的密度。R

3

a

1.545

?4

nM

/

N0a3

812.011/

6.022

1023(3.567

108

)3

3.515gcm-3練習(xí) 硅的晶體結(jié)構(gòu)與 石屬同一類型(A4型)通過(guò)X衍射法對(duì)其立方晶胞參數(shù)作精密的測(cè)定，得

a=5.43089?。密度測(cè)定為2.3283g/cm3，計(jì)算Si的精密原子量。

4M

/

N0a3

2.3283(5.4308910

8

)3

6.02210

23

8

28.074M

04a3

N練習(xí) 金屬鉑為A1型結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)a=3.923?，Pt的原子量M=195.0，求鉑的晶體密度和原子半徑r

2

a

1.387

?4

4

195.0

/

6.0221023(3.923108

)3

21.45gcm3練習(xí) 金屬鈉為立方體心結(jié)構(gòu)，a=4.29?，M=23,求算:①Na的原子半徑；②金屬鈉的理論晶體密度r

3a

/

4

1.86

?

0.97

gcm-3

2

23

/

6.022

1023(4.29

108

)3練習(xí)金屬鈦為六方最密堆積結(jié)構(gòu)，金屬原子半徑為l.448?，M=47.88，計(jì)算理想的晶胞參數(shù)及晶體密度。a

=1.64*2=2.896?c

2

6a

4.73

?3V

a2

sin

60

c

34.351024

cm3-30

2M

/

N

V

4.63

gcm練習(xí) 對(duì)于金屬原子等徑園球A1型或A3型最密堆積，若在所有的空隙(所有正四面體空隙和正八面體空隙)中填入其它原子且保持所有填入的原子與形成正四面體空隙或正八面體空隙的原子都接觸，求此理想填充情況下的空間利率。晶胞中大球個(gè)數(shù)：4，半徑：R正八面體空隙中的小球個(gè)數(shù)：4正四面體空隙中的小球個(gè)數(shù)：8晶胞參數(shù)：a=2.828R半徑：0.414R半徑：0.225R

80.99%3

3(2.828R)34

R3

4

4

(0.414R)3

4

4

(0.225R)3

8

3正八面體空隙2(R

r)

2

2Rr

( 2

1)R正四面體空隙2(R

r)

6Rr

( 6

/

2

1)R2R練習(xí)立方最密堆積和六方最密堆積，求其相鄰最近的兩個(gè)正八面體空隙中心的距離，相鄰最近的兩個(gè)正四面體空隙中心的距離，相鄰最近的正四面體空隙和正八面體空隙中心的距離。練習(xí)：具有六方ZnS型結(jié)構(gòu)的SiC晶體的六方晶胞參數(shù)a=3.08?，c=5.05?，寫(xiě)出C原子和Si原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo);晶胞中含有幾個(gè)SiC,Si作什么型式的堆積？C填在什么空隙中？計(jì)算C-Si鍵鍵長(zhǎng)練習(xí)：四方晶系的金紅石結(jié)構(gòu)中，晶胞參數(shù)a

=b

=4.58?,c

=2.98?,u=0.31。求算金紅石結(jié)構(gòu)中Ti-O鍵的鍵長(zhǎng)練習(xí)

BN晶體屬立方晶系，晶胞參數(shù)為3.615?，計(jì)算B-N鍵長(zhǎng)練習(xí)NaH

具有NaCl

型結(jié)構(gòu)，立方晶胞參數(shù)為

a=4.88?，根據(jù)已知的Na+半徑(1.02?)推算H-負(fù)離子的半徑，計(jì)算NaH的密度。2(r

r)

ar-=4.88/2

–

1.02=1.42?練習(xí)球碳C60能獲得棕黑色結(jié)晶，如果將每個(gè)C60假想成是一個(gè)圓球，則C60晶體可視為立方最密堆積(A1型)，其晶胞參數(shù)a=1420pm。實(shí)驗(yàn)證明，鉀與球碳C60形成的化合物具有超導(dǎo)性，其超導(dǎo)臨界溫度為19K，該化合物可看成是在上述A1型球碳晶體中，鉀占據(jù)了全部的正四面體空隙和正八面體空隙。寫(xiě)出該化合物的化學(xué)式,若K為+1價(jià)離子，球碳C60為幾價(jià)的陰離子？鉀球碳鹽中C60陰離子的配位數(shù)是多少?畫(huà)出該晶體沿a方向的投影。練習(xí)

Ag的一種氧化物屬立方晶系，晶胞中氧原子占據(jù)面心和棱心的位置，Ag占據(jù)的位置與立方ZnS中陽(yáng)離子的位置相同，寫(xiě)出該氧化物分子式，Ag的配位數(shù)，O的配位數(shù)。練習(xí)

MgH2的晶體結(jié)構(gòu)已通過(guò)中子衍射法測(cè)定，屬金紅石型。晶胞參數(shù)a=450.25pm，c=301.23pm；u=0.306。請(qǐng)計(jì)算Mg2+和與其配位H-間的距離。計(jì)算晶體中氫的密度(單位體積中氫質(zhì)量)練習(xí) 某配合物晶體可以看成CsCl型晶體的衍生物，其晶胞由8個(gè)小立方體組成，每個(gè)小立方體交錯(cuò)的4個(gè)頂點(diǎn)被(NH4)+占據(jù)，另4個(gè)頂點(diǎn)被[FeF6]陰離子占據(jù)，小立方體中心被(NH4)+占據(jù)。

該配合物的化學(xué)

式，陽(yáng)離子和陰離子的配位數(shù)。練習(xí)

Bi與F的化合物屬立方晶系，a=583.5pm，Bi占據(jù)頂點(diǎn)和面心的位置，F(xiàn)占據(jù)Bi所形成的全部正四面體和正八面體空隙，寫(xiě)出該化合物的化學(xué)式，Bi與F最短的距離為多少。練習(xí)Nb與O形成化合物為立方晶系，Nb占據(jù)面心位置，O占據(jù)棱心位置，寫(xiě)出該化合物的化學(xué)式，Nb和O的配位數(shù)分別為多少。練習(xí) 有一立方晶系的離子晶體，其晶胞中各離子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為：K+：1/2,1/2,1/2；

F-：1/2,0,0;

0,0,1/2;0,1/2,0；Mn2+：0,0,0試問(wèn)①K+和Mn2+的配位數(shù)？②已知K+,F-半徑大致相近,試問(wèn)此兩種離子聯(lián)合組成了何種型式的密堆積？

Mn2+處在何種空隙里？練習(xí)Na和Tl(鉈，IIIA族元素)均都為A2型金屬，NaTl晶體屬立方晶系，從結(jié)構(gòu)上可看成是兩種金屬形成的置換固溶體。

NaTl結(jié)構(gòu)為Zintl相結(jié)構(gòu)的典型，Zintl相是金屬間化合物結(jié)晶成典型的“非金屬”晶體結(jié)構(gòu)。NaTl晶體中，每個(gè)Tl原子都以

sp3雜化與4個(gè)Tl原子形成共價(jià)鍵，由于Tl只有3個(gè)價(jià)電子，因此晶體中Tl形成骨架所欠缺的電子需要部分由Na來(lái)提供。請(qǐng)問(wèn)：寫(xiě)出晶胞中Na和Tl的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)畫(huà)出NaTl晶體(110)面的結(jié)構(gòu)(標(biāo)出位置，不要求接觸情況)根據(jù)元素和晶體性質(zhì)分析，Na與Tl骨架間鍵的性質(zhì)。練習(xí)

金屬Li可在常溫常下與N2反應(yīng)生成紅棕色的Li3N，其晶體結(jié)構(gòu)與石墨相似為層狀結(jié)構(gòu)，具有高度離子導(dǎo)電性。在Li3N平面層上，Li原子占據(jù)石墨平面層中C原子的位置，N原子占據(jù)每個(gè)六元環(huán)的中心。相鄰兩層由處在N原子中點(diǎn)的Li連接在一起。計(jì)算該晶體平面層的組成若以N原子為晶胞頂點(diǎn)，寫(xiě)出Li原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)若晶胞參數(shù)為a=3.648?，c=3.875?，計(jì)算LiN的鍵長(zhǎng)。練習(xí)LiAlSi晶體屬立方晶系，晶體中，Al與Si構(gòu)成與立方ZnS相同的骨架，Li占據(jù)由Al形成的全部正八面體空隙。試回答以下問(wèn)題：畫(huà)出沿晶胞上下面對(duì)角線截面中原子的排布情況與Li距離最近的是哪種原子，其距離為多少(晶胞參數(shù)為a)？根據(jù)元素性質(zhì)分析，Al與Si之間為何種化學(xué)鍵？Li與AlSi骨架間的何種化學(xué)鍵？2006年初賽題N四配位，Pt六配位閃鋅礦型、鹽巖型、螢石型共同點(diǎn)？寫(xiě)出化學(xué)式選一個(gè)N原子，畫(huà)配位多面體添加六個(gè)N原子(盡可能靠前)磷化硼晶體中磷原子作立方最密堆積，硼原子添入四面體空隙，畫(huà)出正當(dāng)晶胞已知晶胞參數(shù)

a=478pm，計(jì)算B-P核間距,畫(huà)出正當(dāng)晶胞沿體對(duì)角線的投影2006年初賽題2005年初賽題圖中是化學(xué)家

的能實(shí)現(xiàn)熱電效應(yīng)的一種晶體的

晶胞模型。圖中大原子是

稀土原子，如La，小原子是周期系第五主族元素，如

Sb；中等大小的原子是周期系VIII族元素，如鐵。寫(xiě)出晶體的化學(xué)式，給出計(jì)算過(guò)程。2005年初賽題LiCl與KCl同屬NaCl型晶體，Li+、K+、Cl-離子半徑分別為76pm、133pm和181pm。解釋固相完全不混溶(不生成固溶體的原因)寫(xiě)出LiCl與KCl兩種晶體密度之比的表達(dá)式計(jì)算KCl中距離最近的八面體空隙中心的距離實(shí)驗(yàn)證明，即使產(chǎn)生了陽(yáng)離子空位，KCl晶體在室溫下也不導(dǎo)電，通過(guò)計(jì)算加以說(shuō)明。2007.1年決賽題硼的一種同素異構(gòu)體是由B12(二十面體)單位和單個(gè)

B原子組成的晶體，其晶胞參數(shù)a=875.6pm,c=507.8pm,晶體密度

=2.310gcm-3。晶胞沿a、b、c軸的投影圖如下：a或b軸投影c軸投影B12單個(gè)B沒(méi)有標(biāo)計(jì)算晶胞中的原子數(shù);畫(huà)出晶胞示意圖2007.9年初賽題X射線衍射實(shí)驗(yàn)表明,某無(wú)水MgCl2晶體屬 晶系,呈層狀結(jié)構(gòu),氯離子采取立方最密堆積(

)，鎂離子填滿同層的八面體空隙；晶體沿垂直于氯離子密置層的投影圖如下。該晶體的六方晶胞的參數(shù):a

=363.63pm,c=1766.63pm,晶體密度

=2.35gcm-3。Cl-Na+以“

□”

表示空層，A、B、C表示Cl-離子層，a、b、c表示Mg2+層，給出該

層型結(jié)構(gòu)的堆積方式。計(jì)算一個(gè)六方晶胞中“MgCl2”的單元數(shù)假定將該晶體中所有八面體空隙皆填滿Mg2+離子，將是哪種晶體結(jié)構(gòu)類型？2008.1年決賽題-Al2O3，O2-具有NaCl晶體中Cl-的堆積方式，-Al2O3的主要 面為C層和D層，機(jī)會(huì)均等，分布在該面上的O2-和Al3+如圖。122D1C12C

DC層和D層的單位網(wǎng)格內(nèi)分別有幾個(gè)處于由體相 出來(lái)的四面體空隙中的Al3+和八面體空隙中的Al3+

。在C層和D層的單位網(wǎng)格內(nèi)能容納幾個(gè)Ni2+2008.9

初賽題AX4四面體(A為中心原子，如硅、鍺；X為配位原子，如氧、硫)在無(wú)機(jī)化合物中很常見(jiàn)。四面體T1按下圖所示方式相連可形成一系列“超四面體”（T2、T3