材料科学与工程基础作业讲评-4.pdf

第七次作业 中文 3-19 一玻璃含80%(wt)的SiO 和20%(wt)的 2 Na O，问非桥氧的分数为多少？ 【熔体中与两个硅 2 离子相连接的氧称为桥氧，而只与一个硅离子链接的氧称为非桥 氧】 基数 100g=80gSiO +20gNa O 2 2 ∴SiO : 80g/[(28.1+2×16.0)g/mol]=1.33mol 2 Na O: 20g/[(2×23.0+16.0)g/mol]=0.32mol 【将质量比 2 转化为物质的量比】 ∴非桥氧的mol数=Na的mol数=2×0.32=0.64mol 桥氧+非桥氧的mol数 【氧的总数量】 =2×1.33+0.32=2.98mol ∴非桥氧的分数=0.64/2.98=0.21 3-22 CaTiO3为标准钙钛矿型结构，简述 其结构特征，分析其中钙离子、钛离子和氧 离子的配位数。 立方晶系：Ca2+ 占立方体顶角，O2- 占立方体面心，Ti4+ 占立方体体心 2+ 2- 4+ 2- 配位数：Ca 为12 （12个O ），Ti 为6 （6个O ）， 2- 2+ 4+ O 为（4个Ca , 2个Ti ） 3-24 简要说明硅酸盐的几种结构单元 的主要特点。 书p131 岛状结构：SiO四面体不共顶，非桥氧比例大，需 形成较多离子键，(4) 环状结构：SiO四面体共二顶成环，非桥氧比例较 大， (2) 链状结构：SiO四面体共二顶成链，非桥氧比例较 大，(2) 层状结构：SiO四面体共三顶成层，非桥氧比例较 小，需形成较少离子键，(1) 架状结构：SiO四面体共四顶（架状），无非桥氧， 不需再成离子键，(0) 2-22 由X射线衍射数据显示，MgO立方体的单位 3 晶胞尺寸是0.412nm，其密度3.83Mg/m ，请 问在每单位晶胞中有多少Mg2+离子和O2-离子? MgO: 40.31 3 23 3.83g/cm = [40.31 ×x] / [6.02 ×10 个 -7 3 /mol ×(0.412 ×10 cm) ] x = 4 (4个Mg2+, 4个O2-) 2-37如果F 3+/F 2+ 比为0.14，则FeO的密度是多少？ （FeO为NaCl结构；（r +r ）平均为0.215nm） 0 F 2-37 已知: F 3+离子数/ F 2+离子数 = 0.14 = 14/100 即: 114个正离子中有14个F 3+,100个F 2+, 正电荷总数为: 2×100+3×14 = 242 保持电荷平衡 O2-负离子数为:242/2 =121 共 121/4 = 30.25 个晶胞 (从FeO(NaCl型)知每晶胞有4个O2-) ∴ ρ= (121 ×16+114×55.8) / 23 -7 3 [30.25 ×6.02 ×10 (2 ×0.215 ×10 )