配位多面体学习教案.ppt
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-12 格式:PPT 页数:43 大小:4MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学在离子晶体(jīngtǐ)中,正离子的周围形成一个负离子配位多面体,正负离子间的平衡距离取决于离子半径之和,正离子的配位数取决于正负离子的半径比。离子半径比R+/R-与配位(pèiwèi)数的关系在一个稳定的离子晶体结构中,每个负离子的电价Z—等于或接近等于相邻各正离子至该负离子的静电(jìngdiàn)强度S的总和。例1:NaCl晶体(jīngtǐ)例2:CaF2晶体(jīngtǐ)2.5无机(wújī)材料典型晶体结构属于(shǔyú)NaCl型结构的化合物有:(i)离子键型的碱金属卤化物、碱土金属氧化物和硫化物;(ii)过渡键型的金属氧化物、硫化物及间隙型的碳化物和氮化物。如:NaCl、NaI、MgO、SrO、BaO、CdO、MnO、CoO、NiO、TiN、ScN、LaN、ZrN、CrN、TiC该结构的化合物,多数具有熔点高、稳定性好等特点,如:MgO的熔点为2852℃,CaO的熔点为2600℃,TiC的熔点为3140℃。(2)闪锌矿(立方(lìfāng)或β-ZnS)型固体化学中的等电子规则:价电子相同的化合物具有类似的结构。举例(jǔlì):Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族及Ⅳ-Ⅳ族化合物立方-BN、AIP、GaAS、InSb、β-ZnS、β-SiC。组成这些化合物的原子的平均价电子数目与碳相同,应具有金刚石结构(金刚石与立方ZnS型相同,碳原子占据锌离子和硫离子的位置)。(3)萤石(yínꞬshí)(CaF2)型(4)尖晶石(MgAl2O4)型每个尖晶石晶胞含8个小立方体,每个小立方体含4个O2-,共32个O2-。32个O2-堆积形成(xíngchéng)64个四面体空隙和32个八面体空隙(1∶2∶1)。AB2O4型中:A和B的总电价(diànjià)为8。正型尖晶石:Mn3O4,可表示(biǎoshì)为[Mn2+]t[Mn3+Mn3+]oO4及FeAl2O4、ZnAl2O4、MnAl2O4等。反型尖晶石:Fe3O4,可表示(biǎoshì)为[Fe3+]t[Fe2+Fe3+]oO4及MgFe2O4等。属于尖晶石型结构的化合物还有:A4+B22+O4型,如[Co2+]t[Sn4+Co2+]oO4(反型尖晶石);A6+B1+2O4型,如Na2WO4、Na2MoO4,Na+占据八面体空隙,W6+(或Mo6+)占据四面体空隙。[W6+]t[Na+Na+]oO4[Mo6+]t[Na+Na+]oO4(正型尖晶石)缺位(quēwèi)尖晶石:如γ-Al2O3和γ-Fe2O3γ-Al2O3→γ-Al2/3O→γ-Al8/3O4→γ-[Al2/33+□1/3]t[Al3+Al3+]oO4γ-Fe2O3→γ-Fe8/3O4→γ-Fe24/9O4→γ-[Fe8/93+□1/9]t[Fe16/93+□2/9]oO4(5)钙钛矿(CaTiO3)型结构(jiégòu)ABO3中:若A为二价金属(jīnshǔ)离子(Ca2+、Ba2+、Pb2+等),B为四价金属(jīnshǔ)离子(Ti4+、Zr4+等);若A为一价金属(jīnshǔ)离子(K+、Na+等),B则为五价金属(jīnshǔ)离子(Nb5+、Ta5+等);若A为三价金属(jīnshǔ)离子(Y3+、La3+等),B则为三价金属(jīnshǔ)离子(Al3+、Fe3+等)。氧化物(1+5)(6)金刚石的结构(jiégòu)/刚玉型化合物结构中,若正离子是两种,便形成钛铁矿型结构。O2-六方密堆积,Fe2+和Ti4+离子规则交替占据(zhànjù)其中2/3氧八面体空隙。(3)纤锌矿(六方ZnS)型结构(jiégòu)/(4)金红石(TiO2)型结构(jiégòu)具有(jùyǒu)金红石结构的化合物有:TiO2、GeO2、SnO2、PbO2、MnO2、NbO2、MoO2、WO2、CrO2等。无机材料典型(diǎnxíng)晶体结构类型2.6间隙(jiànxì)相和间隙(jiànxì)化合物一般规律:H和N原子半径(bànjìng)小,氢化物和氮化物都是简单间隙相;Si和B原子半径(bànjìng)大,硅化物和硼化物构成复杂间隙化合物;C处于中间状态,可形成简单间隙相(如TiC、VC、WC等),也可形成复杂间隙化合物(如Fe3C、Cr7C3、Fe3W3C等)。Fe3C称为渗碳体,具有复杂的斜方晶格。简单(jiǎndān)间隙相VC的结构简单间隙相中,非金属原子并不一定填满(可填满)晶胞中某种空隙,因此,同一体系(tǐxì)常常可以形成多种型式的间隙相。如果非金属原子填满(tiánmǎn)全部八面体空隙,则形成MX型;如果非金属原子填满(tiánmǎn)全部四面体空隙,则形成MX2型;如果非金属原子