晶体结构及其变化.pptxVIP

第9章 晶体结构及其变化;一、晶体结构参数及其表达;晶体结构参数及其表达;晶体结构参数及其表达;晶体结构参数及其表达;晶体结构参数及其表达 ;晶体结构参数及其表达 CIF文件 --the Crystallographic Information File;COL;晶体结构参数及其表达 ;晶体结构参数及其表达 晶体结构的图形表示;晶体结构参数及其表达 晶体结构的图形表示;晶体结构参数及其表达 晶体结构的图形表示;晶体结构参数及其表达 CaTiO3 (Pbnm)的晶体结构 See “perovskite.html”;晶体结构参数及其表达 相关的晶体学软件 Atoms XtalDraw Diamond Crystal Office 98 CrystalStudio ……;晶体结构类型及典型结构;架状型：石英;岛状型：橄榄石;链状型：金红石;层状型：蒙脱石;典型结构;晶系 格子类型 堆积形式 配位数与配位多面体连接方式 晶胞中结构单元数目及位置（“Z”数分析，即单位晶胞中所含的相当于化学式的”分子数”） 下次实习课我们具体做。;1. NaCI型结构 矿物名称：石盐。;化学式为：NaCI ; ;NaCl结构〔NaCl6〕八面体的连接方式; 4 CI－ ： 000， 1/2 1/2 0 ， 1/2 0 1/2 ， 0 1/2 1/2 4 Na+ ： 1/2 1/2 1/2 ，00 1/2 ， 0 1/2 0 ， 1/2 0 0 （5）立方面心格子CI－、 Na+各一套 （6）同结构晶体有：MgO、CaO、SrO、BaO、FeO、CoO;2. 金红石型结构;化学式： TiO2 晶体结构：四方晶系，a＝0.459nm；c＝0.296nm；Z＝2 格子类型：四方原始格子。Ti4＋位于结点位置，体心的属另一 套格子。O2－处在一些特殊位置上， 质点坐标：Ti4＋：000；1/2 1/2 1/2； O2－ : uu0; (1-u)(1-u)0; (1/2+u)(1/2-u)1/2; (1/2-u)(1/2+u)1/2 ;晶体结构：O2－可看成是变形六方密 堆积，Ti4＋离子填充1/2 的八面体空隙 配 位 数：CN＋＝6；CN－＝3 多 面 体：（TiO6）八面体 连接方式：Ti－O八面体以共棱方式 连接成链，链与链之间以 共顶方式相连。 与金红石结构相同的晶体有： SnO2；PbO2；MnO2；MoO2； WO2；MnF2；MgF2；VO2;固溶体;类质同像和同质多像; 例如：镁橄榄石Mg2[SiO4]晶体，其晶格中Mg2+可以被Fe2+所替代占据，由此形成的橄榄石 (Mg, Fe)2[SiO4]晶体。 并且 Mg2+被Fe2+替代可以任意比例，形成一个系列： Mg2[SiO4]-------------------------------------- Fe2[SiO4] 镁橄榄石 橄榄石混晶或固溶体 铁橄榄石 这种情况称完全类质同像系列。 但是，在闪锌矿ZnS中，部分的Zn2+可被Fe2+类质同象替代，其替代量最大只达到原子数的30.8% ，如果代替量大于30.8% ，闪锌矿的结构将被破坏。ZnS-------------FeS这种情况称不完全类质同像系列。 ; 在白云石CaMg[CO3]，其Ca∶Mg的原子数之比必 须是1:1，不能写为 （Ca，Mg）[CO3] 金红石TiO2与锡石SnO2结构相同，但Ti与Sn之间并 没有代替关系。 ;影响类质同象的因素 (条件);研究类质同像的意义：;同质多像 ;（1）位移性转变（改造式转变、高低温转变）： 当两个变体结构间差异较小，不需要破坏原有的键，只要质点从原先的位置稍作位移，就可从一种变体转变为另一种变体。转变一般是可逆的（?-石英 与 ?-石英） 。 （2）重建式转变： 当变体结构间差异较大，在转变过程中需要首先破坏原变体的结构，包括键性，配位数及堆积方式等的变化，才能重新建立起新变体的晶体结构。这类转变一般是不可逆的（金刚石与石墨 ） 。;同质多像 ;石英在不同的热力学条件下有不同的变体：;型变(晶变);型变(晶变); 多型：由同种化学成分所构成的晶体，当其晶体结构中的结构单位层相同