化学竞赛专题讲座

《化学竞赛专题讲座》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、智浪教育---普惠英才文库化学竞赛专题讲座胡征善三、晶体结构（一）概述1.坐标系αγβabc2．七个晶系晶系晶胞点阵式立方晶系a=b=c；α=β=γ=90°3种（P、I、F）六方晶系a=b≠c；α=β=90°γ=120°1种四方晶系a=b≠c；α=β=γ=90°2种（P、I）三方晶系a=b=c；α=β=γ≠90°1种正交晶系a≠b≠c；α=β=γ=90°4种（P、C、I、F）单斜晶系a≠b≠c；α=γ=90°≠β2种（P、C）三斜晶系a≠b≠c；α≠β≠γ≠90°1种P：简单C：底心I：体心F：面心3．14种空间点阵式PIF立方PCIF正交14智浪教育---普惠英才文库PI四方PIP单斜三斜

2、HR六方三方4．晶胞特征（1）平行六面体（2）8个顶点为同种粒子（3）空间平移“无隙并置”（二）金属晶体（通常为等径球堆积）（1）堆积型式ACBA①A1型最紧密堆积方式立方面心晶胞14智浪教育---普惠英才文库②A3型最紧密堆积方式abcABABAA层B层A层○六方晶胞B层中阵点位置的分数坐标为（2/3，1/3，1/2）abb/32a/3③A2型最紧密堆积方式体心立方晶胞④A4型最紧密堆积方式四面体堆积二、空间利用率=V（球总）/V（晶胞）×100%堆积型式空间利用率（%）特点A1面心立方74.06面心球与该面四个顶点球相切A3密集六方*74.06a=b，c=2√2/3a，正四面体高h=√2

3、/3aA2体心立方68.02体心球与立方体顶点球相切A4四面体**34.0114智浪教育---普惠英才文库说明：正四面体。底面是正三角形，正三角形的高是边的√3/2倍，正四面体顶点在底面的投影点在底面三角形离顶点的2/3aabch***8r=√3ar=√3a/8三．晶胞中球数与各类空隙比正四面体空隙正八面体空隙A1每个晶胞中，有4个球，四面体空隙数有8个，八面体空隙有4个——中心1个，12条棱心12×1/4=3。所以整个晶体中：球数:四面体空隙:八面体空隙=1:2:1面心两点间距离为√2a/2●●A3每个晶胞中，粗线为截取的晶胞。晶胞上底面的3个原子和中层的2个原子（其中有1个是晶胞外的原子

4、）和晶胞外另1个原子构成1个正八面体的空隙X，此正八面体在晶胞中只占1/2，晶胞中共有4个这样的正八面体，故晶胞中正八面体空隙数为1/2×4=2。正四面体空隙O，正四面体空隙数1/4×8+2=4。所以在A3每个晶胞中，球数:正四面体数:正八面体数=2:4:2=1:2:1。14智浪教育---普惠英才文库（三）离子晶体（不等径球的堆积）离子晶体的堆积：离子晶体中由于多数情况下阴离子半径大，因此可以认为是先是阴离子按一定方式堆积，然后阳离子填在阴离子的空隙中。三角形四面体八面体立方体1．离子半径比对结构的影响配位数与半径比的下限表半径比r+/r—配位数构型≥0.155*3三角形≥0.225**4四

5、面体≥0.414***6八面体≥0.732****8立方体≥112最密堆积*h=2r_sin60°=√3r_，r_+r+=2/3h=2√3r_/3=1.155r_或r_/(r++r_)=cos30°，则r+/r_=0.155hr++r_=√3a/22r_=√2aa=√2r_所以：r++r_=√6r_/2则：r+/r_=(√6/2)—1=0.2252ra2r_r++r_**2r_=√2(r++r_)√2r_=r++r_则：r+/r_=0.414●2r_r++r_***取NaCl型晶胞1个面的1/4：●14智浪教育---普惠英才文库a体对角线：2（r++r_）=√3a=2√3r_则：r+/r_=

6、0.732****六方ZnS晶胞CaF2晶胞cab金红石（TiO2）晶胞aaμμμμμμμbC=0C=1/214智浪教育---普惠英才文库2．典型离子晶体典型离子晶体结构类型结构类型组成比负离子堆积方式正负离子配位数比阳离子占据的空间阳离子所占分数NaCl型1:1立方密集或立方面心堆积6:6正八面体1CsCl型1:1简单立方堆积8:8立方体1立方ZnS1:1立方密集4:4正四面体1/2六方ZnS1:1六方密集4:4正四面体1/2CaF2型1:2简单立方堆积8:4立方体1/2金红石型1:2假六方密集6:3正八面体1/23．分数坐标（其坐标值是0或分数）分数坐标数==晶胞化学式中的粒子数，平行四

7、面体的八个顶点只取（0，0，0）晶体类型晶胞化学式分数坐标NaCl型4NaCl4Na+：（0，0，0）（1/2，1/2，0）（0，1/2，1/2）（1/2，0，1/2）4Cl—：（0，0，1/2）（0，1/2，0）（1/2，0，0）（1/2，1/2，1/2）CsCl型CsClCs+：（0，0，0）Cl—：（1/2，1/2，1/2）立方ZnS4ZnS4Zn2+：（1/4，1/4，1/4）（3/4，1/4，3/4