X射线分析n2晶体学.ppt

第一部分 X射线衍射分析 第二章. 晶体结构概述 （与X射线分析相关的) 1 晶体结构基本特点（1） 1 晶体结构基本特点（2） 1 晶体结构基本特点（2） 1 晶体结构基本特点（4） 1 晶体结构基本特点（5） 1 晶体结构基本特点（6） 1 晶体结构基本特点（7） 2 空间格子（1） 2 空间格子（2） 2 空间格子（3） 2 空间格子（4） 2 空间格子（5） 2 空间格子（6） 2 空间格子（7） 2 空间格子（8） 2 空间格子（9） 2 空间格子（10） 2 空间格子（11） 2 空间格子（11） 3 面网及面网的表示 (1) 3 面网及面网的表示 (2) 3 面网及面网的表示 (3) 3 面网及面网的表示 (4) 3 面网及面网的表示 (5) 3 面网及面网的表示 (6) 4 面网间距 （distance of nets） （1） 4 面网间距（2） 4 面网间距（3） 4 面网间距（4） 4 面网间距 （5） 4 面网间距 （6） 4 面网间距 （7） 4 面网间距 （8） 5 晶胞中的原子个数及晶胞体积 (1) 5 晶胞中的原子个数及晶胞体积 (2) 5 晶胞中的原子个数及晶胞体积 (3) 6 晶体结构描述 (1) 6 晶体结构描述 (2) 6 晶体结构描述 (3) 7 晶体结构化学式的计算(1) 晶体结构概述 d）单斜晶系 a≠b≠c ；β≠90 e) 三斜晶系 a≠b≠c α≠β≠γ≠90o f) 三方及六方晶系按六方指标化） a = b≠c α=β=90o,γ=120o 晶体结构概述 每一种晶体物质，其内部都具有无数多组面网间距不同的面网，没有那两种不同的物质具体完全一样的所有面网间距，因此面网间距可以看作结晶质物质的指纹特征。 反之，如果通过一定的测试方法，获得了物质的面网间距，则可以确定出该种物质的物相（物相定性分析），更进一步地，还可以求解未知物质的晶体结构（物质结构解析）。 整个X射线衍射就是针对面网间距进行的。 晶体结构概述 3）最大和最小面网间距 前述每一种晶体物质，都具有无数多组面网间距不同的面网，但在实际测试中，我们只能测得有限的一部分，即介于最大和最小面网间距之间的面网间距。 a） 最大面网间距：不能超出晶胞的大小和尺寸； b) 最小面网间距：等于我们所使用的光源的单色光波长的一半，具体原因后面章节要讲述。 晶体结构概述 例如钻石（diamond） 等轴晶系，a＝3.5667。用CuKα射线测量时，我们能测得的面网间距只有： d111=2.060; d220=1.261; d311=1.0754; d400=0.8916; d331=0.8182 晶体结构概述 4）不同晶系的独立面网间距数量不同 对称越高的晶体，所具有的独立面网间距数量越少；对称越低的晶体，则独立面网间距数量越多。 原因如下： 如等轴晶系：d010=d001=d100=a; 而斜方晶系：d010=b; d001=c; d100=a 晶体结构概述 1) 晶胞中的原子个数 a) 角顶上 1/8 b) 晶棱上 1/4 c）晶面上 1/2 d) 晶胞内部 1 晶体结构概述 2) 单位晶胞所含分子个数(Z) 如右图 NaCl晶体 Na：8个角顶：1/8×8=1 6个面心：1/2×6=3 Cl: 12个晶棱：1/4×12=3 体心： 1 Z＝4 注意，并非单位晶胞所含分子个数为一个。 晶体结构概述 3) 晶胞体积的计算 晶体结构概述 1) 空间群：晶体内部对称要素的组合。 空间格子类型＋内部对称要素 a) 空间格子类型：P,I,F,A(B,C),R,H b) 内部对称要素 对称轴：1,2,3,4,6,-1,-2,-3,-4,-6 (螺旋轴） 21,31,32,41,42,43,61,62,63,64,65 对称面：m （滑移面）a,b,c,d,n 对称中心：c 晶体结构概述 如 金刚石(diamond): 空间群：Fd3m 对应的点群 m3m 石墨(graphite): 空间群：H63/mmc 对于的点群 6/mmm * * 1 晶体结构基本特点 2 空间格子 3 面网及面网的表示 4 面网间距 5 晶胞中的原子个数及晶胞体积 6 晶体结构描述 7 晶体结构化学式的计