配合物的晶体结构知识分享.ppt

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1、配合物的晶体结构是由原子、分子、离子等微粒在空间有规则的排列(长程有序)而形成的固体。是热力学上的稳定相。从宏观上看，晶体具有均匀性。但是，从微观角度分析，晶体内部的结构并非完全均匀、连续的。在晶体中，存在着局部与整体规律的偏离、缺陷等现象。另外，很多晶体在不同方向上的性质也是不同的(各相异性）。晶体内部微粒的排列无规律（无序），没有规则的外形，无特定的晶面。非晶体的结构特点和液体十分相似(“凝固的液体”)，是热力学上的亚稳相。例如：玻璃和高分子聚合物如橡胶、塑料等。非晶体是一种介于晶体和非晶体之间的固体。准晶体具有与晶体相似的长程有序的原子排列，但是准晶体不具备晶体的平移对称性

2、。以色列科学家丹尼尔-谢赫特曼因发现准晶体而一人独享了2011年诺贝尔化学奖。1982年，谢赫特曼在美国霍普金斯大学工作时发现了准晶体，这种新的结构因为缺少空间周期性而不是晶体，但又不像非晶体，准晶展现了完美的长程有序。这个事实给晶体学界带来了巨大的冲击，它对长程有序与周期性等价的基本概念提出了挑战。准晶体银铝准晶体的原子模型在俄罗斯发现的天然“准晶体”矿石·晶体的特征·（1）晶体拥有整齐规则的几何外形。（2）晶体拥有固定的熔点。晶体都具有固定的熔点；非晶体，没有固定的熔点，只能说有一段软化的温度范围(玻璃化温度)。（3）晶体有各向异性的特点。晶体的许多物理性质，如光学性质、导电

3、性、热膨胀系数以及机械强度等在晶体的不同方向上测定时，是各不相同的。宏观上能否产生X光衍射现象，是实验上判定某物质是不是晶体的主要方法（4）晶体可以使X光发生有规律的衍射。·关于晶体的几个基本概念·（1）晶格晶格是一种几何概念，将许多点等距离排成一行，再将行等距离平行排列。将这些点联结起来，得到平面格子。将这二维体系扩展到三维空间，得到的空间格子，即晶格。实际晶体的微粒（原子、离子、分子）就位于晶格的结点上。晶体晶格（2）晶胞晶胞是包括晶格点上的微粒在内的平行六面体。晶胞是晶体的最小重复单元，通过晶胞在空间平移并无隙地堆砌而成晶体。晶胞（3）晶胞参数晶胞的形状和大小可以用6个参数

4、来表示，简称晶胞参数。包括平行六面体晶胞的各边的长度a、b、c及它们间的夹角α、β、γ。晶胞参数晶胞的大小与形状决定晶体的外形，因此晶体的外形与晶胞参数密切相关。在进行晶体解析时，一般都要求解析各晶体的晶胞参数值大小。（4）晶系尽管世界上晶体有千万种，但根据晶胞的特征，可将晶体分为7个晶系。晶系晶胞实例立方a=b=c===90°NaCl，CaF2，ZnS四方a=b≠c===90°SiO2，MgF2，NiSO4正交a≠b≠c===90°K2SO4，BaCO3，HgCl六方a=b≠c==90°=120°SiO2，AgI，CuS三方a=b=c==<120°

5、(≠90º)Al2O3，CaCO3(方解石)单斜a≠b≠c==90°≠90°KClO3，K3[Fe(CN)6]三斜a≠b≠c≠≠≠90°CuSO4·5H2O，K2Cr2O7三斜晶系这14种空间格子是由法国的布拉维首先论证的，所以也叫布拉维空间格子。晶体的晶胞都是六面体，按在六面体的面上、体中心和底面有无面心、体心和底心点阵点，可将七个晶系分为14种空间点阵型式或14种空间格子。七晶系14种空间点阵型式例如，立方晶系分为简单立方、体心立方和面心立方三种型式。简单立方面心立方体心立方四方晶系分为简单四方和体心四方两种型式。简单四方体心四方简单四方体心四方简单单斜底心单斜单

6、斜晶系分为简单单斜和底心单斜两种型式。简单正交体心正交面心正交底心正交正交晶系分为简单正交、体心正交、面心正交和底心正交四种型式。简单三斜简单六方简单三方(菱形)此外还有三种晶系：简单三斜、简单六方和简单三方。（5）空间群晶体内部结构中全部对称要素（对称轴、对称面、对称中心等）的集合称为空间群。一切晶体结构中总共只能有230种不同的对称要素组合方式，即230个空间群。它是由俄国结晶学家费多洛夫和德国结晶学家薛弗利斯于1890至1891年间各自独立地先后推导得出来的，故亦称为“230个费多洛夫群”。空间群反映了晶体的微观对称性。什么是单晶？晶体分为单晶与多晶。单晶：结晶体内部的微粒

7、在三维空间呈有规律地、周期性地排列，或者说晶体的整体（不是局部）在三维方向上由同一空间格子（同一晶格）构成，整个晶体中质点在空间的排列为长程有序；多晶：由很多具有相同排列方式但位向不一致的很多小晶粒组成的晶体则称为多晶体。从空间排列的示意图来理解：无定型多晶体单晶体7.2配合物单晶培养方法在合成化学实验中，往往采用结晶和重结晶的方法来提纯化合物。这时，我们可以用快速沉淀的方法。但是由于沉淀速度太快，所形成的晶体一般都很小，呈现粉末状，不能满足单晶衍射实验的要求。衍射实验所需要的单