13晶体结构

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1、第13章晶体结构13.1晶体的特征13.2晶体的基本类型及其结构13.3化学键键型和晶体构型的变异13.4晶体的缺陷.非晶体作业主讲：胡宗球1、一定的外形2、固定的熔点3、有各向异性一、晶体的特征和性质二、晶体内部结构晶体的特征1、晶格晶胞2、密堆积3、两类空穴三、晶体的分类NEXT1、金属晶体：硬度大，熔沸点高，导电。2、离子晶体：硬度较大，熔沸点较高，性脆，熔融导电3、分子晶体：分子间力，硬度小，mp,bp低4、原子晶体：硬度大，熔沸点高，键能大，金刚石，BN七大晶系离子极化一、离子的电子构型外层

2、电子结构电子构型阳离子实例ns2np68Na+,Mg2+,Al3+,Ti4+ns2np6nd1-99-17Cr3+,Mn2+,Fe3+,Cu2+ns2np6nd1018Ag+,Zn2+,Cd2+,Hg2+(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10ns218+2Sn2+,Pb2+,Bi3+,Sb3+二、极化力与变形性极化率α=μ/E如：CdS三、离子极化对物质性质的影响返回混合型晶体及晶体缺陷混合型晶体（石墨等）晶体缺陷1、点缺陷2、面缺陷3、体缺陷返回晶体点缺陷GO极化力与变形性返回1、极化力与变形

3、性大小常用极化率表示。即离子在单位电场中被极化产生的诱导偶极矩。2、阳离子（1）r+越大，极化力越弱。（2）Z，r+相近时取决于离子的电子构型。极化力：2<8<9-17<18<(18+2)（3）r+越大离子的变形性越大变形性：Li+

4、大的阴离子和18，18+2电子构型的阳离子.极化作用和相互极化作用较强的有CdS,PbS,HgS等。常见离子的极化率(10-4·C·m2·V-1)返回离子极化率离子极化率离子极化率Li+0.034Ca2+0.52OH-1.95Na+0.199Sr2+0.96F-1.16K+0.923B3+0.0033Cl-4.07Pb2+1.56Al3+0.058Br-5.31Cs2+2.69Hg2+1.39I-7.9Be2+0.0009Ag+1.91O2-4.32Mg2+0.105Zn2+0.317S2-11.3离

5、子极化对物质性质的影响AgXr++r-实测键长键型溶解度颜色AgF259246离子键易溶白AgCl307277过渡型难溶白AgBr322288过渡型难溶浅黄AgI346299共价键难溶黄1、对键型的影响2、其它卤化物、硫化物的颜色Hg2+Pb2+Bi3+Ni2+Cl-白白白黄Br-白白橙棕I-红黄黄黑S2-红黄黑黑返回晶格与晶胞（一）晶格（Crystallattice）（几何概念）——指组成晶体的质点，（原子、分子、离子、原子团等）在空间作有规则的周期性排列所组成的格子。共14种晶格（见上），分属于7

6、种晶系（二）晶胞（Cell）——能表达晶体结构的最小重复单位。换言之：胞晶在三维空间有规则地重复排列组成了晶体。（三）结点——即晶格结构中固定的点。NaCl晶格和晶胞晶格晶胞晶胞的结构返回1、离子半径表共价半径范德华半径金属半径2、半径比与半径比规则3、NaCl型、CsCl型ZnS型4、离子晶体的性质mp,bp大，易溶，性脆，导电一、离子晶体的结构和性质二、离子晶体稳定性离子晶体及其性质返回晶格能离子晶体的半径比设r-=1,ac=4r-ab=bc=2r-+2r+ac2=ab2+bc2=2ab2(4r-

7、)2=2(2r++2r-)2解之得r+=0.414r+/r-=0.414r+/r-<0.414负-负离子紧密接触正-负离子接触不好构型不稳定，将转为低配位数的构型r+/r->0.414正-负离子紧密接触负-负离子接触不好本构型稳定返回半径比规则半径比配位数晶体构型0.225～0.4144ZnS型0.414～0.7326NaCl型0.732～1.0008CsCl型配位数的大小与正负离子的半径之比有关，注意：半径比规则只是一个理论计算结论，实际应用时应考虑到离子并非刚性球体，电子云重叠，离子极化和离子的变

8、形性均会使结果有一定的出入。如：CsCl晶体，常温下CsCl型，高温下NaCl型又如：CdS,r+/r-=0.53应属NaCl型，实属ZnS型返回常见离子半径表离子半径/pm离子半径/pm离子半径/pmLi+60Zn2+74Bi3+120Na+95Be2+31Ti2+90K+193Mg2+65Ti4+68Rb+133Ca2+99Cr3+69Cs2+169Ba2+135Mn2+80Fe2+76Cd2+97O2-140Fe3+64Hg2+110S2-184C