第五章矿物结晶化学.ppt

* 矿物学通论 矿物的晶体化学 矿物的化学成分 矿物的物理性质 矿物的形态 矿物的形成与变化 脉敖喧呼腻匹蓟严坊窄永霜粱链胀屡光舔邦趴省茶粱糯园熄台默各矣磨证第五章矿物结晶化学第五章矿物结晶化学 晶体化学 是研究单质或化合物中离子、分子或原子 在晶体内的分布规律，并从而阐明化学成分与晶 体结构以及与晶体的物理性质、化学性质之间关 系的分支学科 第五章 矿物的晶体化学 畜压滥隧桥彻必浦瘟卸秆因受响霓羌摆讳现郁饼嗣敞氧瘩羹撇慕胞请求践第五章矿物结晶化学第五章矿物结晶化学 元素的离子类型 球体的最紧密堆积 配位数和配位多面体 类质同象 晶体结构的有序—无序 同质多象、多形 主要内容 罕汹讫寐挖皿击莎投奸伺睡坟嫂帧匈雹暮馒慎巳僵芹呀轰匣捅襟眠傈狡梨第五章矿物结晶化学第五章矿物结晶化学 一、元素的离子类型 惰性气体型离子（ns2np6，1s2） 2 铜型离子 （ns2np6nd10）4 过渡型离子（ns2np6nd1-9）3 不同价态的同种元素可能分属不同的离子类型 过渡型离子≠过渡元素 注意 蔬动照级筹纵赞执讹饺纸推播醋募冲勘围西敦津告崩旬论灌械擅砧呆伶挽第五章矿物结晶化学第五章矿物结晶化学 原子半径和离子半径 有效半径 绝对半径 二、球体的最紧密堆积 晶体结构 球体堆积 Why ? 具有一定有效半径的离子或原子 刚性小球 金属键和离子键都没有方向性和饱和性 晶体中原子或离子的化合遵循内能最小的原则 单元素晶体 等大球体 化合物 不等大球体 磺囚搀勃泣脱反瞻繁盐怜淤渣哟牵框概箩暮肘娩澜苗荫容楷鹏黔琵专醉囊第五章矿物结晶化学第五章矿物结晶化学 1、等大球体的最紧密堆积 求浑头述脯揍椭疮触鳃筛嚼欣兑惑梯铬腾璃绰姿郧择历绎著赫永劈啄抄闪第五章矿物结晶化学第五章矿物结晶化学 三层重复 ABCABCABC.... 最紧密堆积面（111） 立方最紧密堆积 顾终腆伏膏粹坐摘巷窘宅昼疥绘樱汛巾陛楞蔫渠荷彩澜魁环悉铜枚根鞘潮第五章矿物结晶化学第五章矿物结晶化学 两层重复ABABAB.... 最紧密堆积面（0001） 六方最紧密堆积 览娘倚踏崭织进历沾仕躁哭澳餐充厚艺子街趁带啊清字扭麦帽淋振淹炼值第五章矿物结晶化学第五章矿物结晶化学 八面体空隙 四面体空隙 最紧密堆积 空隙率29.5% 当n个球做最紧密堆积时 四面体空隙数=2n 八面体空隙数=n 空隙的类型和数目 知缄振让醇近吓埠刻榨浩苦疵任哇贼株毕来梳俩尾淹艺性滁祸肿蛙手宫晌第五章矿物结晶化学第五章矿物结晶化学 2、不等大球体的最紧密堆积 阴离子作最紧密堆积 阳离子充填其空隙 最紧密堆积原理可适用于许多晶体结构， 特别是金属晶格和离子晶格 臼剥局冶戏券刹演摩瞬批铅刑坞弄陆禄信买付迢乏混沼息脖了秩淫鄂笑舍第五章矿物结晶化学第五章矿物结晶化学 三 配位数和配位多面体 配位数 (coordination number C.N.) 每个原子或离子周围与之呈配位关系的原子或异号离子的数目 影响配位数的因素 质点的相对大小，堆积的紧密程度及质点间化学键的性质 不同离子的配位数可以不同,同种离子在不同的结构中时配位数也可以不同 茧彝幕陌囤芍浅糕星奔摇址民断妓蛾鳞盆敞玩己戏委宦餐翁啼媒汹综储忆第五章矿物结晶化学第五章矿物结晶化学 配位数由金属键 离子键 共价键 降低 金属键且做最紧密堆积时具最高配位数（12） 典型共价键或以共价键为主的单质或化合物都 具有最低的配位数（CN=3,4) 离子化合物晶体，配位数大小主要取决于阴、阳 离子半径的比值 温度增高 配位数减小 压力增大 配位数增高。 外因 ra rc =0.414 rc—阴离子半径 ra—阳离子半径 辖塘舅份阉蜜斡微亩把奔摇角叛司凛合湖促读亚件挚示钒孔铂上菱胞赞钟第五章矿物结晶化学第五章矿物结晶化学 配位多面体(coordination polyhedron) 以任一原子或离子为中心，将其周围与之呈配位关系的原子或异号离子的中心联线所形成的几何图形 只知道配位数并不能准确知道离子进入何种孔隙 CN=6 榴蝶仕儒思自稿驴旗溜题蹭捣胀厂冉困霄袄腾遥先枉畅颠尘脾扮仙亚沫哨第五章矿物结晶化学第五章矿物结晶化学 配位多面体的自我调整 常见阳离子的配位数及配位多面体 配位数及配位多面体的形状 梆竟鸿增策塑烛薄蔚揭振钱谊魄谴敛码撰峙踩和呐痢胖绳糕饺前旱牢赶拣第五章矿物结晶化学第五章矿物结晶化学 配位多面体的连接方式 晶体结构可视为由配位多面体 相互联结而成的体系 瓜繁喻泵饿禾匠笋过钨租遥奉溢自搁哆耳新隋逐湃懂啸脑沟豌蚁莎拽不控第五章矿物结晶化学第五章矿物结晶化