常见晶胞模型

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1、离子晶体氯化钠晶体(1)NaCl晶胞中每个Na+等距离且最近的Cl-(即Na+配位数)为6个NaCl晶胞中每个Cl-等距离且最近的Na+(即Cl-配位数)为6个(2)一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Na+4_个;占有的Cl-4个。(3)在该晶体中每个Na+周围与之最接近且距离相等的Na+共有12个;与每个Na+等距离且最近的Cl-所围成的空间几何构型为正八面体CsCl晶体(注意:右侧小立方体为CsCl晶胞;左侧为8个晶胞)(1)CsCl晶胞中每个Cs+等距离且最近的Cl-(即Cs+配位数)为8个CsCl晶胞中每个Cl-等距离且最近的Cs+(即Cl-配位数)为8个,这几个Cs+在空

2、间构成的几何构型为正方体。(2)在每个Cs+周围与它最近的且距离相等的Cs+有6个这几个Cs+在空间构成的几何构型为正八面体。(3)一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Cs+1个;占有的Cl-1个。CaF2晶体(1))Ca2+立方最密堆积,F-填充在全部四面体空隙中。(2)CaF2晶胞中每个Ca2+等距离且最近的F-(即Ca2+配位数)为8个CaF2晶胞中每个F-等距离且最近的Ca2+(即F-配位数)为4个(3)一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Ca2+4个;占有的F-8个。ZnS晶体:(1)1个ZnS晶胞中,有4个S2-,有4个Zn2+。(2)Zn2+的配位数为4个,S2-的

3、配位数为4个。原子晶体金刚石金刚石晶胞金刚石晶胞分位置注释(1)金刚石晶体a、每个金刚石晶胞中含有8个碳原子,最小的碳环为6元环,并且不在同一平面(实际为椅式结构),碳原子为sp3杂化,每个C以共价键跟相邻的_4_个C结合,形成正四面体。键角109°28’b、每个碳原子被12个六元环共用,每个共价键被6个六元环共用c、12g金刚石中有2mol共价键,碳原子与共价键之比为1:2(2)Si晶体由于Si与碳同主族,晶体Si的结构同金刚石的结构。将金刚石晶胞中的C原子全部换成Si原子,健长稍长些便可得到晶体硅的晶胞。(3)某些非金属化合物【SiO2、SiC(金刚砂)、BN(氮化硼)、Si3N4等

4、】例如SiC将金刚石晶胞中的一个C原子周围与之连接的4个C原子全部换成Si原子,键长稍长些便可得到SiC的晶胞。(其中晶胞的8个顶点和6个面心为Si原子,4个互不相邻的立方体体心的为C原子,反之亦可)a、每个SiC晶胞中含有4个硅原子,含有4个碳原子b、1molSiC晶体中有4molSi—C共价键(4)SiO2晶体:在晶体硅的晶胞中,在每2个Si之间插入1个O原子,便可得到SiO2晶胞。a、每个硅原子都采取sp3杂化,与它周围的4个氧原子所形成的空间SiO结构为__正四面体_型,SiO2晶体中最小的环为12元环b、每个Si原子被12个十二元环共用,每个O原子被6个十二元环共用c、每个Si

5、O2晶胞中含有8个Si原子,含有16个O原子d、1molSiO2晶体中有4mol共价键(5)晶体硼已知晶体硼的基本结构单元是由B原子构成的正二十面体,其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点,每个顶点各有一个B原子。通过观察图形及推算,可知此结构单元是由__12_个B原子构成,其中B—B键间的夹角是__60°__。假设将晶体硼结构单元中每个顶角均削去,余下部分的结构与C60相同,则C60由_12_个正五边形和_20个正六边形构成。分子晶体1、CO2晶体以CO2为例:如右图为干冰晶体的晶胞,立方体的面心和顶点各有一个CO2分子,因此,每个晶胞中有4个CO2分子。在干冰晶体中,每个CO2分

6、子距离最接近且相等的CO2分子有12个。象这种在分子晶体中作用力只是范德华力,以一个分子为中心,其周围通常可以有12个紧邻的分子的特征称为分子密堆积。(若将CO2分子换成O2、I2或C60等分子,干冰的晶体结构就变成了O2、I2或C60的晶体结构。)C60晶胞I2单质2、水分子:冰中1个水分子与周围4个水分子形成氢键,所以1mol水拥有的氢键数目为2NA3、白磷晶体:分子式为P4,124g白磷形成的P---P键数目是6NA金属晶体堆积模型简单立方体心立方堆积六方最密堆积(A3)面心立方最密堆积(A1)典型代表PoNaKFeMgZnTiCuAgAu空间利用率52%68%74%74%配位数6

7、81212晶胞混合型晶体1、石墨晶体①石墨晶体是层状结构,层与层之间是以范德华力结合,同一层内C原子与C原子以共价键结合成平面网状,每一层碳原子排列成六边形,则碳原子采用sp2杂化。未成对电子形成大π键。②石墨晶体中C原子数与C-C键数之比是2:3。其中每个正六边形占有的C原子数平均为2个。2、石墨的层状结构如下图2所示,图中7个六元环实际占有的碳原子数是14,若该层状结构可由很多个平行四边形无隙并置得到,每个平行四边形实际占有2个

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