離子共價晶體zppt課件(編輯修改稿)
2025-02-11 06:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 α=β=γ≠90。 ) 簡單菱方 O2 A2B3型化合物結(jié)構(gòu) 28 每個 O2與 4個 A13+鍵合，即 1個 O2為 4個 [AlO6]八面體共用， O離子的配位數(shù)為 4 每個晶胞中有 4個 Al3+(占據(jù) 2／ 3八面體間隙 )和 6個 O2 (3 6 247。 3=6) (a) αAl2O3晶格結(jié)構(gòu) (b)密堆積模型 Al離子的 配位數(shù)為 6， 配位多面體為八面體 ， 共面 A B C D E F A 29 以 αAl2O3為代表的剛玉型結(jié)構(gòu)，是 A2B3型的典型結(jié)構(gòu)。剛玉為天然 αAl2O3單晶體，呈紅色的稱紅寶石 (含鉻 )，呈藍色的稱藍寶石 (含鈦 )。 剛玉性質(zhì)極硬，莫氏硬度 9，不易破碎，熔點2050℃ ，這與結(jié)構(gòu)中 AlO鍵的結(jié)合強度密切相關(guān)。 Cr2O3， αFe2O3， αGa2O3 30 ABO3型化合物結(jié)構(gòu) (1) (a)CaTiO3(鈣鈦礦 )型結(jié)構(gòu) 又稱灰鈦石，理想情況下為 立方晶系 ，低溫時為斜方晶系， 簡單立方點陣 1個 Ca2+和 3個 O2構(gòu)成 fcc結(jié)構(gòu) Ca2+在立方體的頂角 O2在立方體的六個面心上 1個 Ti4+位于體心， 6個 O2所構(gòu)成的 配位多面體八面體 [TiO6]空隙，即由 Ca2+構(gòu)成的立方體的中心， Ti4+只填滿 1／ 4 的八面體空隙 配位數(shù) Ti4+ 6 Ca2+ 12 O2 6(2個 Ti， 4個 Ca) TiO、 CaO之間均為離子鍵 晶胞結(jié)構(gòu) Ca2+ O2 Ti4+ Ti配位多面體 [TiO6]共頂連接 Ca2+配位數(shù)為 12， Ca配位多面體 [CaO12]十四面體 共面 相接 31 [TiO6]八面體群相互以 頂點 相接 Ca2+位于八面體群的空隙中，并被 12個 O2包圍， Ca2+的配位數(shù)為 12(Ca2+在 Ti4+構(gòu)成的立方體的 12個棱邊中點 O2位于 2個 [TiO6]八面體和 4個 [CaO12]立方八面體中心，配位數(shù)為 6 (2個 Ti4+,4個 Ca2+)電價規(guī)則計算 O2電價 32end 式中： Si為第 i個正離子靜電鍵強度 Z+為正離子的電荷 Ti4+=4 Ca2+=2 n為正離子的配位數(shù) Ti:6 Ca:12 i為負離子的配位數(shù) O:2(Ti)+4(Ca) Z(O)=4/6 *2+2/12 *4=8/6+4/6=12/6=2 電價規(guī)則計算 O離子電價 CaTiO3， SrTiO3， PbTiO3， CaZrO3， PbZrO3， SrZrO3， SrSnO3 33 ABO3型化合物結(jié)構(gòu) (2) (b) CaCO3 (方解石 )型結(jié)構(gòu) 三 (菱 )方晶系 (a=b=c， α=β=γ≠90。 ) 空間點陣：簡單菱方 10/10 34 晶胞內(nèi)有 4個 Ca2+ ，位于頂點和面心處 4個 [CO3]2絡(luò)合離子位于棱邊中點和體心處， [CO3]2絡(luò)合離子中 O2構(gòu)成等邊三角形， C4+位于三角形中心， [CO3]2垂直于三次軸 [111]排布 , [CO3]2被 6個 Ca2+構(gòu)成的八面體包圍 C與 O：共價鍵 Ca2+被 6個 [CO3]2構(gòu)成的八面體包圍， 配位數(shù)為 6， 配位多面體共頂連接 Ca2+與 [CO3]2：離子鍵 MgCO3(菱鎂礦 ) CaCO3?MgCO3（ 白云石） 35 AB2O4型化合物結(jié)構(gòu) MgAl2O4尖晶石 立方晶系 尖晶石的單位晶胞 電價飽和，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 Al— O鍵， Mg— O鍵均為較強的 離子鍵 ，故結(jié)合牢固，硬度硬，熔點高 (2135℃ )，化學(xué)穩(wěn)定性好 36 甲 乙 甲 乙 Mg2+離子，位于面心 和 4個四面體間隙中心， 4+4=8個 尖晶石的單位晶胞 37 4個甲型單元 乙 Mg2+ O2 Al3+ Al3+位于乙型立方單元四面體間隙中心的一半位置， 4*4=16個 32個 O2位于乙型立方單元 4面體間隙的一半位置， 4*4=16個 和甲型立方單元 Mg2+離子周圍構(gòu)成正四面體 4*4=16個 Mg2+ O2 MgAl2O4尖晶石的單位晶胞 Mg2+ 16個 Al3+位于 O2構(gòu)成的 8面體間隙，配位多面體為正 8面體，配位數(shù)為 6 8個 Mg2+周圍 O2構(gòu)成正 4面體，配位數(shù)為 4 32個 O2構(gòu)成的 4面體間隙只有 1/8被 Mg2+占據(jù)，每個 O2與 3個 [AlO6]8面體和 1個 [MgO4]4面體共頂 , O2配位數(shù)為 4 2個 MgAl2O4離子團視為一個質(zhì)點，空間點陣 FCC MgAl2O4尖晶石視為O2按照 FCC堆積 尖晶石的單位晶胞，共 56個離子 36 O2 Al3+ 39 電價規(guī)則 Al3+離子靜電鍵強度 : S(Al3+)=電荷數(shù) /配位數(shù) =3/6=1/2 Mg2+離子靜電鍵強度 : S(Mg2+)=2/4=1/2 O2配位數(shù)為 3(Al)+1(Mg)= 4 Z(O2)=1/2*3(Al)+1/2*1(Mg)=2 尖晶石型結(jié)構(gòu)： ZnFe2O4， CdFe2N4， FeAl2O4， CoAl2O4，NiAl2O4， MnAl2O4， ZnAl2O 40 硅酸鹽的晶體結(jié)構(gòu) ※ 硅酸鹽晶體是構(gòu)成地殼的主要礦物，是制造水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料的主要原料 ※ 硅酸鹽的結(jié)構(gòu) 主要由三部
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