無機材料科學(xué)基礎(chǔ)第一章化學(xué)鍵與電子結(jié)構(gòu)-全文預(yù)覽
【正文】 能相當(dāng)于結(jié)合能 U： 02r03r05r 式 蘭德公式，式中 A為馬德隆常數(shù)，它是僅與晶體幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)。 離子晶體高配位數(shù)產(chǎn)生原因： 為使能量最低，每類離子周圍要有盡可能多的異類離子配位，而同類離子不能相互接觸，從而使結(jié)構(gòu)中形成盡可能多的離子鍵，因此，離子晶體具有較高的配位數(shù)。 ? 在數(shù)值上，它與帶負(fù)電荷的陰離子的電離能是相等的，但符號相反。對于 s區(qū)和 p區(qū)元素，同族內(nèi)電離能變化的總趨勢是由上到下逐漸減小 。 8 ? 定義： 基態(tài)氣體原子失去最外層一個電子所需的能量叫做電離能， 用式子表示則為下述過程： ? ??? ??? eXΙX9 圖 不同元素原子電離能與原子序數(shù)的關(guān)系 理解電離能需注意的問題 10 ?原子的電離能大小取決于它的電子構(gòu)型。 7 元素電離能和親和能 ? 元素的性質(zhì)主要是由它們的原子結(jié)構(gòu)決定的， 隨元素所在周期和族的不同而有規(guī)律地變化。 孤立原子的電子與分子或固體中電子分布對比 原子中的電子不僅受到原子核的作用，還受到周圍其他電子的作用。 ? 4. 自旋磁量子數(shù) ms= 177。 1, 177。 離子鍵與離子晶體的結(jié)合能 2 由薛定諤方程可知 ， 一個在原子核的庫侖場中運動的核外電子的狀態(tài)，可用四個量子數(shù)來確定： １．主量子數(shù) n= … … 2. 軌道角動量量子數(shù) ? =0， 1， 2， 3 … …(n 1) ３．軌道磁量子數(shù) m ? =0, 177。 ， 177。 ? 在半徑為 nm的球形范圍內(nèi)，電子出現(xiàn)的幾率為 99%。 Na+ Cl +11 +17 +17 +11 Na Cl Cl Na+ NaCl晶體中離子鍵成過程 6 圖 NaCl晶體的電子密度分布 ?由圖 ， NaCl晶體中的電子集中分布在原子核的周圍，原子間相當(dāng)大的區(qū)域內(nèi)電子密度很低，幾乎不存在電子云的交疊，得失電子的特征明顯可見。這可 通過原子的電離能、電子親和能來衡量。對主族元素，從 IA到 Ⅶ A，再到零族，電離能隨核電荷數(shù)的增加而增加。 ? 正值表示放出能量，負(fù)值表示吸收能量。從正負(fù)離子堆積的角度，離子鍵還具有以下特點： ? 電中性 由正負(fù)離子結(jié)合而成的離子晶體整體應(yīng)具有電中性，達到能量最小狀態(tài) ? 高配位數(shù) 配位數(shù)定義： 在固體結(jié)構(gòu)中，每個原子或離子最近鄰的原子或離子數(shù)目。 )()( 12000 0 ??? ?? nrnBrZZeddE 2rrr總)( Z Z0020 )n1( 1 r eZnrZZer eZE 22 ???總)( n2rBr ZZ eEEE ????排斥吸引總15 )( 10nrZZeB n2 ??在平衡位置時， E總 取最小值： 由此得： 帶入 E總 得： 圖 15 離子作用勢能和離子間距之間的關(guān)系 )()An1(1rZZeNU02A ??）（ 1 . 1 4 . ..
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