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正文內(nèi)容

【采礦課件】chap1礦物的化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)(編輯修改稿)

2025-01-23 10:00 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 多面體稱為 配位多面體 。 重要的是陽(yáng)離子的配位數(shù)。 四面體,配位數(shù): 4 八面體,配位數(shù): 6 在離子晶體中,配位數(shù)主要取決于陰陽(yáng)離子的半徑比。 陽(yáng)離子的配位數(shù) 陽(yáng)離子和陰離子的半徑比 3 4 6 8 12 1 陽(yáng)離子配位數(shù)和陽(yáng)離子與陰離子半徑比值( RK/RA) 的關(guān)系 當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),晶體結(jié)構(gòu)緊密度降低,容納離子的空隙變大,為保證異號(hào)離子間能接觸,陽(yáng)離子通常轉(zhuǎn)入低配位空隙中,反之,在壓力大的環(huán)境中配位數(shù)會(huì)增高。如 含鋁的硅酸鹽礦物 Al3+ 配位數(shù)常為 4, Al3+ 配位數(shù)常為 6。 相同的化學(xué)成分,在不同環(huán)境中可以形成不同的晶體。 高溫條件下 低溫或高壓 五 、 化學(xué)鍵與晶格類型 化學(xué)鍵 就是質(zhì)點(diǎn)間的作用力。具有不同化學(xué)鍵的晶體,在晶體結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)上都有很大的差異。 1. 離子晶格-離子鍵 在離子晶格中 , 各種元素的原子相互結(jié)合時(shí) , 電子重新配置 , 電子從一個(gè)原子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)原子 , 從而形成相對(duì)穩(wěn)定的陽(yáng)離子和陰離子 , 它們之間靠靜電引力相互聯(lián)系起來(lái) , 從而形成 離子鍵 。 離子鍵使晶格具有 最緊密堆積 ,有 較高的配位數(shù) ;為了保持電性中和,異號(hào)離子保持一定的數(shù)量比例;質(zhì)點(diǎn)間的電子密度很小,對(duì)光的吸收較小,光子易通過(guò),表現(xiàn)為透明或半透明、低折射率和反射率、非金屬光澤、不導(dǎo)電等;晶體的機(jī)械性能、硬度、熔點(diǎn)較高。 離子晶格遵守下列規(guī)則: 1) 在陽(yáng)離子周圍 , 形成一個(gè)陽(yáng)離子配位多面體 , 陰陽(yáng)離子間距取決于它們的半徑之和 ,而配位數(shù)取決于它們的半徑之比 。 2) 陽(yáng)離子的電價(jià)為周圍的陰離子的電價(jià)所平衡 。 3) 當(dāng)配位多面體共棱 , 特別是共面時(shí) , 會(huì)降低晶體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 。 對(duì)高電價(jià)配位數(shù)的陽(yáng)離子 , 這個(gè)效應(yīng)更明顯 。 4) 在晶體結(jié)構(gòu)中 , 有幾種陽(yáng)離子存在時(shí) ,電價(jià)高 、 半徑小 、 配位數(shù)低的陽(yáng)離子趨向于遠(yuǎn)離 。 在晶體結(jié)構(gòu)中 , 晶體化學(xué)上不同的部分趨向于最小限度 。 2. 原子晶格-共價(jià)鍵 在此晶格中 , 原子以共用電子對(duì)的方式達(dá)到電子殼的穩(wěn)定 。 二原子的電子云發(fā)生重疊 , 因而使介于原子間的電子密度增高 , 形成所謂的負(fù)電橋 , 把帶正電荷的原子核聯(lián)系起來(lái) , 從而構(gòu)成了牢固的 共價(jià)鍵 。 共價(jià)鍵中共用電子對(duì)通常是由兩個(gè)原子供給的,但也可以由一個(gè)原子單獨(dú)提供,形成所謂的 配位鍵 。 晶體結(jié)構(gòu)的緊密程度比離子晶格低,配位數(shù)也??;不導(dǎo)電;透明或半透明;非金屬光澤;一般具有較高的熔點(diǎn)和較大的硬度。 3. 金屬晶格-金屬鍵 金屬原子一般傾向于丟失電子 , 在金屬晶格中 , 這些電子作為自由電子而彌散于整個(gè)晶體中 , 失去了電子的金屬陽(yáng)離子為自由電子所聯(lián)系 , 從而形成 金屬鍵 。 在晶體中有原子 、 陽(yáng)離子和自由電子共存 。 金屬鍵不具有方向性和飽和性 , 晶格做最緊密堆積 , 具有較高的配位數(shù) 。 由于自由電子的存在,晶體為良導(dǎo)體,不透明,高反射率,金屬光澤,有
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