淺談有關晶體結(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、晶體中化學鍵數(shù)的確定 在中學化學中計算化學鍵數(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，形成4個SiO鍵。每一個硅氧四面體以共用頂點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個碳原子形成化學鍵；②多面體的頂點數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)的關系，遵循歐拉定理：頂點數(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，每個頂點上有1個碳原子，所以頂點個數(shù)等于碳原子個數(shù)為20，每個頂點含有棱邊數(shù)=3 = 則棱邊數(shù)=20=30，每個面含有頂點個數(shù)= = ，則面數(shù) =12?；蚋鶕?jù)歐拉定理得面數(shù)=2+棱邊數(shù)頂點數(shù)=2+3020=12（20個碳原子頂點數(shù)為20）。故答案
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