师大无机化学第3章2013.ppt

　 例如，在氯化铷中，Rb+ 离子与Cl- 离子的半径比 r+/r-= 0.82，应属于配位数为 8 的 CsCl型，而实际上他的配位数为 6，属于 NaCl 型。当半径比r+/r- 值接近极限值时，要考虑该晶体有可能同时存在两种构型。 当然，并非所有离子型晶体化合物的构型都严格地遵循离子半径比规则。由于离子半径数据不十分精确和离子的相互作用因素的影响，根据半径比规则推测的结果有时与实际晶体类型有出入。 　 应该注意的是，离子半径比规则只能应用于离子型晶体，而不适用于共价化合物。例如 AgI 按离子半径比计算 r+ / r- = 0.583，应为 NaCl 型晶体，而实际上为 ZnS 型晶体，这就是离子极化的缘故。有关离子极化作用以及离子极化对化合物性质的影响将在本章最后进行讨论。 3、分子晶体 处于气相和液相的共价分子在降温凝聚时，可通过分子间作用力聚集在一起，形成分子晶体。 分子晶体的特点是共价分子整齐排列在晶体中，分子内部存在 较强的共价键，而分子之间则通过较弱的分子间作用力或氢键聚 在一起。 由于分子间作用力没有方向性和饱和性，所以对于那些球形 和近似球形的分子，通常也采用配位数高达12的最紧密堆积方式组成分子晶体，这样可以使能量降低。 CO2分子晶体 * * 第 3 章 晶体结构 Chapter 3 Crystal Structure 石英 钻石 晶体的特征 ●具有规则的几何外形，而非晶体没有一定的外形(俗称无定形体) ●具有固定的熔点，而非晶体则无固定熔点。 ●各向异性(anisotropy)，而非晶体显各向同性(isotropy) (Left) Quartz is a crystalline form of silica, SiO2, with the atoms in an orderly network, represented here in two dimensions. (Right) When molten silica solidifies, it becomes glass. Now the atoms form a disorderly network. 晶格理论 晶体内部的结构单元(原子、分子、原子团或离子) 空间作有规则的周期性排列。 (19世纪Bravais,Φ?ЛopoB, Shoenflies等提出，20世纪初由Laue, Bragg用X射线衍射实验直接证明) 将每一个结构单元抽象成为一个点，这些点即在空间形成点阵，空间点阵以几何点的分布来反映晶体结构的周期性。晶格和空间点阵的意义是一致的，与其相对应的英语单词均为 lattice。 用三组互不平行的直线联结空间点阵的阵点，即形成晶格，晶格与空间点阵一样可以反映晶体结构的周期性。所以说点阵和晶格是晶体的数学抽象。 　　给抽象的结果赋予实质性的内容，即将晶体的结构单元置于阵点或晶格的结点上，这就是晶体。 晶胞与晶胞参数： 晶胞： 组成晶体的结构单元位于晶格的结点上，呈规则的周期性排列，从中可以划出一个大小形状完全相同的平行六面体，它代表晶体的基本重复单位，叫作晶胞(unit cell)。 晶胞的含义既包括晶格的形式和大小，也包括位于晶格结点上的微粒。它在空间平移无隙地堆砌而成晶体。 晶胞参数： 晶胞的大小和形状可用六面体的3个边长a, b, c和由bc, ca, ab所成的3个夹角α, β, γ来描述，这6个数总称为晶胞参数。它们之间的相互关系由晶体内部结构的对称性决定。 尽管世界上晶体有千万种，但它们的结构特点决定其晶胞参数只能归结为七大类，称为 7 个晶系： 表 7－2 七大晶系 ? ? ? ? ? ? 90? a ? b ? c 三斜 ? = ? = 90?， ? ? 90? a ? b ? c 单斜 ? = ? = 90?， ? = 120? a = b ? c 六方 ? = ? = ? ? 90? a = b = c 三方 ? = ? = ? = 90? a ? b ? c 正交 ? = ? = ? = 90? a = b ? c 四方 ? = ? = ? = 90? a = b = c 立方 轴间夹角 晶轴 晶系 立方晶系有简单立方、体心立方和面心立方 3 种点阵排列方式；四方晶系有简单四方和体心四方 2 种点