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第6章 晶体结构 ;6.1 金属单质的晶体结构
6.2 惰性气体的晶体结构
6.3 非金属单质的晶体结构
6.4 二元化合物晶体结构
6.5 多元化合物的晶体结构
6.6 硅酸盐的晶体结构; 晶体结构参数;晶体结构图;同型结构
质点种类不同,对应质点排列方式相同,称为同型结构。
典型结构
在若干种同型结构的晶体中选出一种命名这种结构,即为典型结构。;原子之间以金属键结合,结构看成是由等大球紧密堆积而成,原子配位数高。
按金属原子堆积方式可分为:
A1型:立方最紧密堆积
A2型:立方体心紧密堆积
A3型:六方最紧密堆积
;;等轴晶系,原子成立方体心紧密堆积,属A2型,; 六方晶系,原子成六方最紧密堆积,属A3型。;单原子存在,有全充满的电子层,低温下以范德华力凝聚成晶体。原子作等大球紧密堆积。
He属 A3 型结构
其余惰性气体氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、均属于 A1 型。 ; 原子之间多以共价键结合。
原子配位数一般符合CN = 8-N规则。
N:非金属原子在元素周期表中的族数。 ;
Carbon: ?? | ?? | ? ? ? ?? | ? ? ? ?
1s 2s 2p 1s 2(sp3);等轴晶系。碳原子之间以共价键结合,每个碳原子周围有4个碳原子,形成四面体配位。;;
Carbon: ?? | ?? | ? ? ? ?? | ? ? ? | ?
1s 2s 2p 1s 2(sp2) 2p;六方晶系,层状结构,层内每个C与3个C连接,形成六方环状网层;上层六方网环的碳原子有一半对着下层六方网环的中心。层的重复规律为ABAB…..。;;;;6.4.1 AX型晶体结构
6.4.2 AX2型晶体结构
6.4.3 A2X3型晶体结构;化合物类型;阴阳离子电价相同,数量比例为1:1。
主要有 NaCl型、 CsCl型、 ZnS型等。
;;属于NaCl型结构的二元化合物有:
卤化物(AX),
A=Li+、Na+、K+、Ru+、Ag+ …
X=F-、Cl-、Br-。
硫化物(AS),A=Pb2+、Ca2+、Mn2+、Ba2+、Mg2+…
硒化物(ASe),A=Pb2+、Ca2+、Mn2+、Ba2+、Mg2+…
碲化物 (ATe ), A= Ca2+、Sr2+、Ba2+、Ti2…
碳化物(AC), A=Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Th…
氮化物(AN), A=Sc、Y、Ti、Zr、V、Nb、Cr、Np、Pu、Th、U…
氧化物(AO),A=Sr2+、Ba2+、Ca2+、Ti2+、Sn2+、Pb2+
氢化物 (AH), A=Li+、Na+、K+、Ru+、Cs+;化学式为:NaCI ; ;NaCl结构〔NaCl6〕八面体的连接方式; 4 CI- : 0, 0, 0, ?, ?, 0, ?, 0, ?, 0 , ?, ?,
4 Na+ : ?, ?, ?, 0, 0, ?, 0, ?, 0, ?, 0, 0
(5)立方面心格子CI-、 Na+各一套
(6)同结构晶体有:MgO、CaO、SrO、BaO、FeO、CoO;等轴晶系, CsCl结构可以看成是由Cl-的立方原始格子和Cs+的立方原始格子套叠而成,一套点阵位于另一套点阵晶胞的中心。;属于这种结构型的有CsBr、CsI、RbCl、ThCl、ThTe、TlCl、TlBr、NH4Cl、NH4Br、NH4I等。在后三种晶体中,NH4+可看作是一个简单的阳离子。;等轴晶系,结构可以看成是S2-作立方最紧密堆积,Zn+充填1/2的四面体空隙。;具有闪锌矿型结构的有CaF、CuCl、CuBr、CuI、BeV、BeS、CdS、HgS、BeSe、BeTe、ZnSe、ZnTe、CdTe、MgTe、AlP、GaP、AlAs、GaAs、AlSb、InSb、BaS、BN、SiC、BeB等。
; 主要包括氧化物和氟化物等,典型结构:
萤石(CaF2)型
金红石(TiO2)型;① 萤石(CaF2)型;Ca2+离子位于立方面心晶胞的八个角顶和每一个面的中心,F-位于单位晶胞所等分的八个小立方体的中心。也可以看成Ca2+成立方紧密堆积,氟离子充填所有四面体空隙。 ;
空间群:P42/mnm
晶体结构:四方晶系,a=0.459nm;c=0.296nm;Z=2
格子类型:四方原始格子。Ti4
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