无机化合物典型结构.ppt

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1、第四章晶体的典型结构类型1概述（1）组成---结构---性能之间的关系（2）与晶体结构有关的因素F(X)=(晶体化学组成，晶体中质点的相对大小，极化性能)2结构类型需表述下列内容：（1）晶系（2）组成部分（3）配位数CN（4）晶胞中结构单元数目及位置Z=?（5）格子形式2.1NaCI型结构矿物名称：石盐。化学式为：NaCICI－Na+---Na+离子位于面心格子的结点位置上，CI—离子也位于另一套这样的格子上，后一个格子与前一个格子相距1/2晶棱的位移。结构描述：（1）立方晶系，a＝0.563nm，

2、Z＝4（2）Na+CI—离子键，NaCI为离子晶体.（3）CN+＝CN-＝6（4）---CI—离子按立方最紧密堆积方式堆积，Na+离子充填于全部八面体空隙。---Na+离子的配位数是6，构成Na--CI八面体。NaCI结构是由Na--CI八面体以共棱的方式相连而成Na+NaCl结构〔NaCl6〕八面体的连接方式CI－结点的坐标为：4CI—：000，1/21/20，1/201/2，01/21/24Na+：1/21/21/2，001/2，01/20，1/200（5）立方面心格子CI－、Na+各一套（6）

3、同结构晶体有：MgO、CaO、SrO、BaO、FeO、CoO石盐2.2金刚石晶体结构化学式为：C晶体结构为：立方晶系，a＝0.356nm空间格子：C原子组成立方面心格子C原子位于立方面心的所有结点位置和交替分布在立方体内的四个小立方体的中心键型：每个C原子周围有四个C碳原子之间形成共价键形成：自然界形成＋实验室合成性质：金刚石是硬度最大的矿物具有半导体的性能和极好的导电性与金刚石结构相同的有：硅、锗、灰锡、合成的立方氮化硼等2.3石墨结构化学式：C晶体结构：六方晶系（2H），a＝0.146nm，c＝

4、0.670nm三方晶系（3R）结构表现：C原子组成层状排列，层内C原子成六方环状排列，每个碳原子与三个相邻的碳原子之间的距离为0.142nm，层与层之间的距离为0.335nm石墨的多型键型：层内为共价键，层间为分子键性质：碳原子有一个电子可以在层内移动，平行于层的方向具有良好的导电性。石墨的硬度低，熔点高，导电性好。石墨与金刚石属同质多像变体。2.4氯化铯型结构晶体化学：CsCl晶体结构：立方晶系，a＝0.411nmZ＝1空间格子：CsCl是原始格子Cl－离子Cs＋离子配位多面体：在空间以共面形式连

5、接。离子坐标：Cl－000Cs＋1/21/21/2类似的晶体：CsBr，CsI，NH4Cl等Cl－离子处于立方原始格子的八个角顶上，Cs＋离子位于立方体的中心（立方体空隙）CN＋＝CN－＝8，单位晶胞中有一个Cl－和一个Cs＋2.5闪锌矿型结构化学式：β－ZnS晶体结构：立方晶系，a＝0.540nm；Z＝4空间格子：立方面心格子，S2－离子呈立方最紧密堆积，位于立方面心的结点位置，Zn2＋离子交错地分布于1/8小立方体的中心，即1/2的四面体空隙中。结构投影图：（俯视图）用标高来表示，0－底面；25

6、－1/4；50－1/2；75－3/4。（0－100；25－125；50－150是等效的）配位数：CN＋＝CN－＝4；极性共价键，配位型共价晶体。配位多面体：〔ZnS4〕四面体，在空间以共顶方式相连接属于闪锌矿型结构晶体有：β－SiC；GaAs；AlP；InSb等。2.6纤锌矿型结构化学式：α－ZnS晶体结构：六方晶系；a＝0.382nm；c＝0.625nm；Z＝2质点坐标：S2－：000；2/31/31/2Zn2＋：00u；2/31/3（u－1/2）空间格子：S2－按六方紧密堆积排列Zn2＋充填于1

7、/2的四面体空隙，形成六方格子。配位数：CN＋＝CN－＝4多面体：〔ZnS4〕四面体共顶连接键型：Zn、S为极性共价键属纤锌矿型结构的晶体有：BeO；ZnO；AlN等。2.7萤石型结构化学式：CaF2晶体结构：立方晶系，a＝0.545nm，Z＝4空间格子：Ca2＋位于立方面心的结点位置，F－位于立方体内八个小立方体的中心，即Ca2＋按立方紧密堆积的方式排列，F－充填于全部四面体空隙中。配位数：CN＋＝8；CN－＝4多面体：简单立方体连接形式：〔CaF8〕之间以共棱形式连接晶胞组成：Ca2＋＝8×1/

8、8＋6×1/2＝4；F－＝4＋4＝8性质：八面体空隙全部空着—空洞—负离子扩散属于萤石结构的晶体有：BaF2；PbF2；CeO2；ThO2；UO2；低温ZrO2（扭曲、变形）2.8反萤石结构晶体结构：其结构与萤石完全相同，只是阴阳离子的位置完全互换，即阳离子占据的是F－的位置，阴离子占据的是Ca2＋的位置配位数：CN＋＝4；CN－＝8晶胞组成：阴离子＝8×1/8＋6×1/2＝4阳离子＝4＋4＝8属于反萤石结构的晶体有：Li2O；Na2O；K2O等2.9金红石型结构化学