晶体结构,配合物结构知识点与习题1-1

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1、晶体结构一、基本概念（TheBasicConcepts）：　1．晶体（Crystals）：(1)物质的质点（分子、离子或原子）在空间有规则地排列而成的、具有整齐外形的、以多面体出现的固体物质，称为晶体。(2)晶体有同质多象性　由同样的分子（或原子）可以以不同的方式堆积成不同的晶体，这种现象叫做同质多象性。但同一种物质的气态、液态只存在一种结构。(3)晶体的几何度量和物理效应常随方向不同而表现出量上的差异，这种性质称为各向异性。2．晶格（Crystallattices）(1)以确定位置的点在空间作有规则的排列所具有一定的几何形状，称为晶体格子

2、，简称为晶格。Fig.8.10The14Bravaisunitcells　3．晶胞（Unitcells）(1)在晶格中，含有晶体结构，具有代表性的最小单元，称为单元晶胞，简称晶胞。(2)在晶胞中的各结点上的内容必须相同。(3)晶胞参数晶胞参数：、、、α、β、γ(4)分数坐标　用来表示晶胞中质点的位置例如：　简单立方　　　立方体心　　　　　立方面心(0,0,0),(0,0,0),(,,)(0,0,0)(,,0),(,0,),(0,,)124在分数坐标中，绝对不能出现1，因为1即0。这说明晶胞是可以前后、左右、上下平移的。等价点只需要一个坐标来

3、表示即可，上述三个晶胞中所含的质点分别为1、2、4，所以分数坐标分别为1组、2组和4组。(5)晶面指数　晶面在三维空间坐标上的截距的倒数（h、k、l）来表示晶体中的晶面，称为晶面指数，如立方晶系中(100),(110),(111)面分别为(100)(110)(111)Fig.8.12SelectedplanesandtheirMillerindicesforcubicsystem用X-ray的衍射可以测量晶体中的面间距，2d·sinθ=n·λ。d－晶体的面间距，θ－衍射角，n－衍射级数，λ－X-ray的波长。对于立方晶系，面间距（d）晶胞参

4、数(a)之间的关系式：　4．根据晶体中质点内容的不同，晶体可分类成：金属晶体（metalliccrystals）、离子晶体(ioniccrystals)、原子晶体(atomiccrystals)、分子晶体(molecularcrystals)、混合晶体(mixturecrystals)二、金属键与金属晶体（MetallicBondandMetallicCrystals）　1．金属键理论（Metallicbond）Fig8.14Arrangementofatomsinalithiumcrystal(1)改性的共价键理论(2)能带理论（band

5、theory）（以分子轨道理论为基础）(a)能带理论的基本要点(i)按照分子轨道理论，把整个金属晶体看作一个大分子，把金属中能级相同的原子轨道线性组合（原子轨道重叠）起来，成为整个金属晶体共有的若干分子轨道，合称为能带(energyband)，即金属晶体中的n个原子中的每一种能量相等的原子轨道重叠所形成的n个分子轨道，称为一个能带；Fig.8.15Bandsofmolecularorbitalsinametalcrystal.124Fig.8.16Thepartiallyfilledbandof“molecularorbitals”inam

6、etal.(Left)ThehighestfilledlevelisreferredtoastheFermilevel.(Right)Theelectronsarefreertomoveinthenowpartiallyfilledlevels,thispropertyaccountsfortheelectricalconductivityofmetals.Fig.8.17Bandtheoryappliedtosemiconductorsandinsulators.Incontrasttometals,thebandoffilledleve

7、ls(thevalenceband)isseparatedfromthebandofemptylevels(theconductionband)byabandgap.ThebandgapcanrangefromjustafewkJ·mol-1to500kJ·mol-1ormore.(ii)按照分子轨道法，金属晶体中的多原子形成多原子离域键，n个原子轨道线性组合成n个分子轨道，其中有n/2个成键分子轨道，有n/2个反键分子轨道（图8.15）；(iii)由n个相同的充满电子的原子轨道重叠所形成的能带，称为满带（filledband）；由n个相同

8、的未充满电子的原子轨道重叠所形成的高能量能带，称为导带（conductionband），能带与能带之间的间隔是电子不能存在的区域，称为禁带（forbiddenband）。凡无电子