[工学]2-32-4离子共价晶体的结构.ppt

纤锌矿和闪锌矿：均由[ZnS]四面体单元构成，只是纤锌矿四面体层配置为ABAB，而闪锌矿四面体层配置为ABCABC堆积 ７、CaF2：(萤石)型结构 　　从配位多面体的角度看， Ca2+离子处于八个F—离子包围之中，形成［CaF８］立方体，配位立方体之间共棱连接形成整个萤石结构. ７、CaF2：(萤石)型结构 反萤石结构： 结构与萤石完全相同，只是阴、阳离子的位置完全互换，如：Li2O、Na2O、K2O。 ８、TiO2：(金红石)型结构 Ti4+:000，1/21/21/2；()2-:uu0，(1-u)(1-u)0，(1/2+u)(1/2-u)1/2， (1/2-u)( 1/2+u)1/2。其中u＝0.31。 　　Ti4+离子的配位数是6，O2-的配位数是3。 　　金红石结构为四方晶系，Z＝2。金红石为四方原始格子,Ti4+离子位于四方原始格子的结点位置，体中心的Ti4+离子不属于这个四方原始格子，而自成另一套四方原始格子02-离子处在上下C=1/2处的四方形的对角线上 。 第四节 共价晶体的结构 一、共价晶体的特点： 以共价键结合的晶体即为共价晶体。共价晶体具有强度高、硬度高、脆性大、熔点和沸点高、挥发性低、导电能力较差和结构稳定等特性，如金刚石型、ZnS型(AB)、SiO2型(AB2)。 二、典型共价晶体的结构 金刚石的结构见图2-25 白硅石的结构见图2-26 硅酸盐晶体结构 * 第三节 离子晶体的结构 离子键：正负离子静电引力相互结合起来的结合键 。 共价键：相邻原子通过共用一对或几对价电子使各原子的外层电子结构成为稳定的八电子层结构，这种结合键即为共价键。 金属键：各原子都贡献出共价电子而变成外层为八电子层的金属正离子，这些价电子在金属正离子之间自由地运动，成为若干离子实相关的电子，从而把金属结合起来，这就是金属键结合的金属晶体。 二次键：结合力较弱的分子键和氢键 一次键：结合力较强的离子键、共价键和金属键 ●各种晶体的性能 金属晶体：以金属键结合的晶体即为金属晶体。金属晶体具有较好的塑性、任性，有一定的熔点；具有良好的导电性、导热性，有金属光泽；具有正的电阻温度系数。 离子晶体：以离子键结合的晶体即为离子晶体。离子晶体具有硬度高、强度大、熔点和沸点高、热膨胀系数较小、脆性大、绝缘和透明等特性,如NaCl型、CsC型、立方ZnS、CaF2型、六方ZnS等 。 一、离子晶体的主要特点 离子晶体是由正负离子通过离子键按一定方式堆积起来而形成的。离子晶体的硬度高、强度大、溶点和沸点高、热膨胀系数 小，但脆性大；有良好的绝缘性；典型的离子晶体往往是无色透明的。 二、离子半径、配位数和离子的堆积 （1）离子半径 指从原子核中心到最外层电子的平衡距离。一般所了解的离子半径是指离子在晶体中的接触半径，即以晶体中邻近的正负离子中心的距离作为正负离子半径之和。正负离子间的平衡距离R0等于球状正离子的半径R+与球状负离子半径R-之和。 （2）配位数 正负离子的配位数主要取决于正、负离子的半径比，根据半径比选取不同的配位数。 配位数 定义:一个原子或离子的配位数，指在晶体结构中，该原子或离子的周围，与它直接相邻结合的原子个数或所有异号离子的个数。 单质晶体均为12,或小于12 ； 离子晶体，一般为4或6； 共价晶体中，配位数较低。 （3）离子的堆积 离子晶体通常看成是由负离子堆积成骨架，正离子则按其自身的大小，居留于相应的负离子空隙——负离子配位多面体中。 等径球体堆积的空隙： 空隙有四面体空隙和八面体空隙，若有n个等大球体作最紧密堆积时必有n个八面体空隙和2n个四面体空隙。 不等径球体的紧密堆积 可看成较大的球体成等大球体紧密堆积方式，较小的球则按其本身大小，充填在八面体或四面体空隙中，形成不等大球体的紧密堆积。 配位多面体： 定义：是指在晶体结构中，与某一个阳离子（或原子）成配位关系而相邻结合的各个阴离子（或原子），它们的中心连线所构成的多面体。 阳离子的几种类型的配位形式及其相应的配位多面体。 配位多面体：正三角形 配位多面体：正四面体 配位多面体：正八面体 配位多面体：立方体 适用对象：离子晶体及主要为离子键性质的晶体，不适用于主要为共价键性质的晶体 2.6.5 鲍林规则(Pauling) -----配位多面体连接方式 鲍林第一规则 (1)围绕每一个正离子，负离子的排列占 据多面体的顶角 (2)正负离子间距决定于离子半径总和 (3)负离子配位多面体（正离子配位数）决定于正负离子半径比