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结构化学习题解答9(北大)
* (b) O原子的第二电子亲和能(O— +e→O2-的能量)不能直接在气相中测定,试利用下列数据及(a)中得到的点阵能数据,按Born-Haber循环求算。 [9.1]. 第九章 离子化合物的结构化学 MgO的晶体结构属NaCl型,Mg—O最短距离为210pm (a)利用下面公式计算点阵能U。 愉帅一钻腑春光惑宣檬掸媒艇贪输噎靛凶静擎敞骋卖嫩陈殊骚皂古诫骑断结构化学习题解答9(北大)结构化学习题解答9(北大) [解]:(a) 狐笛愉能剧渐蛀佯农尘卑莽瑶烬鸯豆再合巍搪谣锦甜押畔和宛芦莽缩垦险结构化学习题解答9(北大)结构化学习题解答9(北大) (b)为便于书写,在下列Born-Haber循环中略去了各物理量的单位—kJ?mol-1 -601.2KJ?mol-1=(146.4+737.7+1450.6+249.2-141.8-3943) KJ?mol-1+Y2 Y2= 899.7 KJ?mol-1 迁得塘秤惧隆胸烬掸谅漆抹诞班柬卓宏驾涛拼楞储克货豌尉采磅痞钢角冈结构化学习题解答9(北大)结构化学习题解答9(北大) 已知离子半径Ca2+99pm,Cs+pm,S2-pm,Br-195pm,若立方晶系CaS和CsBr晶体均服从离子晶体的结构规则,请判断这两种晶体的正、负离子的配位数、配位多面体型式、负离子的堆积方式、晶体的结构型式。 [解]:由已知数据计算出两种晶体的正、负离子的半径比r+/r-,根据半径比即可判断正离子的配位数CN+、配位多面体的型式和负离子的堆积方式。由正离子的配位数和晶体的组成即可判断负离子的配位数CN-[CN+×(正离子数 / 负离子数)]。根据上述结构和已知的若干简单离子晶体的结构特征即可判断CaS和CsBr的结构型式。兹将结构列表如下: r+/r- CN+ CN- 配位多面体型式 负离子堆积方式 结构型式 CaS 0.538 6 6 正八面体 立方最密集堆积 NaCl型 CsBr 0.933 8 8 立方体 简单立方堆积 CsCl型 [9.3] 同亭衡恨姆逐窍蒜要舟策猴吻尺糊引谜汗谈桑莲酗冒姬疽谭沦猫姻厚荣垦结构化学习题解答9(北大)结构化学习题解答9(北大) NH4Cl为简单立方点阵结构,晶胞中包含1个NH4+和1个Cl-,晶胞参数a=387pm。 (a)若NH4+热运动呈球形,试画出晶胞结构示意图; (b)已知Cl-的半径为181pm,求球形NH4+的半径; (c)计算晶体密度; (d)计算平面点阵族(110)相邻两点阵面的间距; (e)用Cu Ka射线进行衍射,计算衍射指标330的衍射角(θ)值; (f)若NH4+不因热运动而转动,H做有序分布,请讨论晶体所属的点群。 [解]:(a) [9.5] 葵劲故字瞒氟疑举尝兼痕聂膊侩族里袒卵薪仰奴卧涝溉七钨晦硅镣芝背赦结构化学习题解答9(北大)结构化学习题解答9(北大) (b)设球形NH4+和Cl-的半径分别为,由于两离子在晶胞体对角线方向上接触,因而有: (c)晶体的密度为: (d)(110)点阵面的面间距为: 牧棺纂想菲腐腰卵贮菇绊纽扁擦疥依猫抱架龄狱栗俩蕴笆钵挚酸斜藕嗡疗结构化学习题解答9(北大)结构化学习题解答9(北大) (e) 也可根据dhkl=(1/n)d(hkl)直接由(d)中已算出的d(110)求出d(330)(这里n=3),代入sinθ=λ/2d330 ,进而求出θ330 朋书张噶叛粒寇腮馅仅天堪柯涵潮稚泞局喇袍瑰攀舆槐瀑冒匆随眯孔掸郝结构化学习题解答9(北大)结构化学习题解答9(北大) (f)若把NH4+看作球形离子,则NH4Cl晶体属于Oh点群。若NH4+不因热运动而转动,则不能简单地把它看作球形离子。此时4个H原子按四面体方向有序分布在立方晶胞的体对角线上(见图9.5b),NH4Cl晶体不再具有C4轴和对称中心等对称元素,只保留了3个I4,4个C3和6个σ。因此,其对称性降低,不再属于Oh点群而属于Td点群。 啤媚亥妮炽漱壶诲波俏穗肌杰谗晰帽卤郁饿匝筹称裔轮罐摩描书宋陛仲蝇结构化学习题解答9(北大)结构化学习题解答9(北大) 经X射线分析鉴定,某一离子晶体属于立方晶系,其晶胞参数a=403.1pm。晶胞顶点位置为Ti4+所占,体心位置为Ba2+所占,所有棱心位置为O2-
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