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正文內(nèi)容

淺談有關(guān)晶體結(jié)構(gòu)的分析和計算(編輯修改稿)

2024-07-14 19:36 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 子數(shù):由于每個晶胞中相當(dāng)于含有(4)個X和一個Y,即個XY2。 即 X:4 = Y: 1(在晶胞體內(nèi)) 化學(xué)式為XY或 XY2或Y2X 故:N = ②、求晶胞質(zhì)量:m = = ③、計算立方體的體積:ρ = = 由:ρ = =可知: ρ==解得:a= cm 又因為 r =a 所以r = cm答案:(1)4 8 XY2或Y2X (2)12 (3)109176。28′ (4) 二、晶體中化學(xué)鍵數(shù)的確定 在中學(xué)化學(xué)中計算化學(xué)鍵數(shù)目的物質(zhì)常見的是金剛石、二氧化硅、C60、C20和石墨。金剛石晶體:C原子最外層有4個電子,可以形成4對共價鍵,但每對共價鍵都與另一個C原子共用,所以要乘以,就得到共價鍵數(shù)目了;故1mol金剛石有2mol共價鍵。二氧化硅晶體:SiO2晶體中的基本結(jié)構(gòu)單元是硅氧四面體[SiO4]。在硅氧四面體中,Si原子位于四面體的中心,4個O原子分別位于四面體的4個頂點(diǎn),形成4個SiO鍵。每一個硅氧四面體以共用頂點(diǎn)O原子的方式和相鄰的4個硅氧四面體連接,由此形成SiO2晶體。因此,在SiO2晶體中,每一個Si原子和周圍的氧原子形成4個SiO鍵,而相鄰Si原子之間則通過O原子相連,即SiOSi。所以,1mol SiO2晶體中含有4mol SiO鍵。C60是單質(zhì)家族中的新成員,已知每個碳原子與其他三個碳原子相連。請根據(jù)碳的成鍵方式計算C60分子中存在_____條CC單鍵,_____條C=C雙鍵。解析:碳原子的成鍵方式:每個碳原子通過4條共價鍵與其它原子成鍵。其成鍵方式如圖21所示:圖21 由圖21可以看出:每個C—C單鍵為2個碳原子所擁有,故每個碳原子占有 2=1條C C單鍵,分子中共有160=60條C—C單鍵;每個C=C雙2個原 子擁有,故每個碳原子占有1=條C=C雙鍵,分子中共有60=30條C=C雙鍵。德國和美國科學(xué)家首先制出由20個碳原子組成的空心籠狀分子C20,該籠狀結(jié)構(gòu)是由許多正五邊形構(gòu)成如圖22所示.圖22①C20分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子形成化學(xué)鍵;②多面體的頂點(diǎn)數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)的關(guān)系,遵循歐拉定理:頂點(diǎn)數(shù)+面數(shù)棱邊數(shù)=2,請回答:C20分子共有______個正五邊形,共有______條棱邊.解析:由圖22知,每個頂點(diǎn)上有1個碳原子,所以頂點(diǎn)個數(shù)等于碳原子個數(shù)為20,每個頂點(diǎn)含有棱邊數(shù)=3 = 則棱邊數(shù)=20=30,每個面含有頂點(diǎn)個數(shù)= = ,則面數(shù) =12?;蚋鶕?jù)歐拉定理得面數(shù)=2+棱邊數(shù)頂點(diǎn)數(shù)=2+3020=12(20個碳原子頂點(diǎn)數(shù)為20)。故答案
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