結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)晶體化學(xué)基本原理-資料下載頁
2025-01-16 20:46本頁面
【正文】 材料科學(xué)基礎(chǔ) ? C+4的 CN = 3，靜電鍵強(qiáng) =4/3 ? 每一個 O2貢獻(xiàn) 4/3即平衡 ? 每一個 O2剩下 2/3電荷，所以 [CO3]2孤立的。 例二：碳酸鹽 如 [CO3]2 材料科學(xué)基礎(chǔ) 其一，判斷晶體是否穩(wěn)定； 其二，判斷共用一個頂點的多面體的數(shù)目。 例 1：在 CaTiO3結(jié)構(gòu)中， Ca2+、 Ti4+、 O2離子的配位數(shù)分別為1 6。 O2離子的配位多面體是 [OCa4Ti2]，則 O2離子的電荷數(shù)為 4個 2/12與 2個 4/6之和即等于 2，與 O2離子的電價相等，故晶體結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的。 rSi4+/rO2=例 2： SiO晶體 。 一個 [SiO4]四面體頂點的 O2離子還可以和另一個 [SiO4]四面體相連接 （ 2個配位多面體共用一個頂點 ） ， 或者和另外 3個 [MgO6]八面體相連接 （ 4個配位多面體共用一個頂點 ） ， 這樣可使 O2離子電價飽和 。 電價規(guī)則用途 材料科學(xué)基礎(chǔ) 硅氧四面體連接方式 材料科學(xué)基礎(chǔ) 鮑林第三規(guī)則－負(fù)離子多面體共用頂、棱和面規(guī)則 ? 在一個配位結(jié)構(gòu)中，配位多面體共用棱邊、特別是共用面的存在會降低結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，對于高價低配位的正離子來講，效應(yīng)更顯著。 ? 四面體一般只共頂，不共棱，更不共面。 ? 兩個配位多面體連接時，隨著共用頂點數(shù)目的增加，中心陽離子之間距離縮短，庫侖斥力增大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低。 ? [SiO4]只能共頂連接，而 [AlO6]卻可以共棱連接，在有些結(jié)構(gòu)，如剛玉中， [AlO6]還可以共面連接。 材料科學(xué)基礎(chǔ) cc = 。 cc = 。 cc = 材料科學(xué)基礎(chǔ) 鮑林第四規(guī)則 ── 不同配位多面體連接規(guī)則 ? “ 若晶體結(jié)構(gòu)中含有一種以上的正離子，則高電價、低配位的多面體之間有盡可能彼此互不連接的趨勢 ” 。 ? 例如，在鎂橄欖石（ MgSi2O4）結(jié)構(gòu)中，有 [SiO4]四面體和 [MgO6]八面體兩種配位多面體，但 Si4+電價高、配位數(shù)低，所以 [SiO4]四面體之間彼此無連接，它們之間由 [MgO6]八面體所隔開。 材料科學(xué)基礎(chǔ) 鎂橄欖石結(jié)構(gòu)中多面體連接示意 材料科學(xué)基礎(chǔ) 鮑林第五規(guī)則 ── 節(jié)約規(guī)則 ? “ 在同一晶體中，組成不同的結(jié)構(gòu)基元的數(shù)目趨向于最少 ” 。 ? 例如，在硅酸鹽晶體中，可以形成很多中 SiO基團(tuán)，比如[SiO4] [Si2O7]等。 ? 但是不會同時出現(xiàn) [SiO4]四面體和 [Si2O7]雙四面體結(jié)構(gòu)基元，盡管它們之間符合鮑林其它規(guī)則。 ? 這個規(guī)則的結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)是晶體結(jié)構(gòu)的周期性和對稱性，如果組成不同的結(jié)構(gòu)基元較多，每一種基元要形成各自的周期性、規(guī)則性，則它們之間會相互干擾，不利于形成晶體結(jié)構(gòu)。 材料科學(xué)基礎(chǔ) 單鏈結(jié)構(gòu)示意圖 Single chains 雙鏈結(jié)構(gòu)示意圖 Double chains
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