晶体化学的概述

晶体化学的概述,第1张

晶体化学起源于晶体学向化学的渗透。在晶体学发展的经典阶段,人们还只能从观察晶体的多面体的外形来联系晶体的组成和结构。但这种联系也曾对化学的发展作出巨大的贡献。1819年德意志化学家E米切利希发现异质同晶现象。在当时,很多元素还只有当量而不知其原子量,这一发现曾起过与杜隆-珀替定律相仿的重要作用。在1850年前后,L巴斯德注意到了酒石酸盐晶体的旋光性与其外形中缺乏对称中心和镜面这一事实间的联系。他在显微镜下拆分了手征性不同的两种酒石酸盐晶体。这一发现对有机物立体化学的发展有过深刻的影响。在19世纪下半叶,联系晶体化学组成与晶体外形及晶面夹角数据的工作,积累不少,主要概括于德国晶体学家 PHvon格罗特1919年出版的《化学晶体学》与俄国ΕС费德罗夫1920年出版的《晶体界》两书之中。

1912年德国Mvon劳厄对晶体X射线衍射效应的重要发现,实为晶体学发展进程中的一个里程碑。它为X射线晶体学的诞生奠定了基础,从而使经典晶体学过渡到现代晶体学。在X射线晶体学的初创时期,即使像氯化钠等简单离子化合物的结构,对于化学家来说还是个难题,他们套用有机结构理论中关于原子价和分子等概念而陷入困境。但在1913年,离子化合物氯化钠和无机单质金刚石在晶体学家手中却是作为最简单的结构问题予以解决了。此时化学家才明白,在这些简单无机晶体中并不存在分立的分子集团。这些重要而又属于启蒙性的晶体结构知识为无机物的晶体化学开辟了良好的前景。基于这一历史背景,在1913~1929年这一时期,晶体学家选择无机单质和离子化合物作为主要对象,进行了相当系统的研究。在这个时期中,W科塞尔、GN路易斯、NV西奇威克和I朗缪尔提出和发展了关于电价结合(见离子键)和共价结合(见共价键)的理论。离子半径的主要研究者有德国的VM戈尔德施米特和美国的LC鲍林等。离子化合物点阵能问题的主要研究者有M玻恩,A朗德,F哈伯和E马德伦等。离子极化和变形的主要研究者是K法扬斯。1927年戈尔德施米特在简单离子化合物晶体结构材料的基础上,提出了他的晶体化学定律:“晶体的结构取决于其组成者(原子、离子和原子团)的数量关系、大小关系和极化性能。”对于离子化合物来说,定律中所说组成者的数量关系是指正、负离子的数量比,组成者的大小关系是指正、负离子的半径比,组成者的极化性能主要是指负离子的可极化性和正离子的极化力(负离子电价低,半径大,一般易被极化;正离子半径越小,极化能力越大)。当正、负离子间极化因素增强时,离子键将在一定程度上向共价键过渡,从而导致产生键长缩短、键能递增、正离子配位多面体偏离高对称性、产生畸变等效应。晶体化学定律高度概括了决定化合物结构型式的组成者的三个结构要素。在无机化合物的晶体化学中,一般按代学式(即组成比)的类型AB、AB2等分类进行讨论。就同一类化学式的化合物来说,戈尔德施米特将晶体结构型式随组成者大小关系和极化性能的递变而产生的变化称为型变。事实上晶体的结构型式还将受温度、压力等外界条件的影响。同一化合物或单质在不同条件下可生成不同型式的同分异构体。这种现象又称为多晶型现象。戈尔德施米特定律的概念极为清晰,但其适用范围主要局限于组成比简单的无机化合物。1913~1929年,以WL布喇格和鲍林为代表的晶体学家,从事以硅酸盐为主体的大量复杂含氧酸盐的晶体结构研究。这些研究促进了无机晶体化学第一次繁荣的高潮,它以鲍林总结、提出的五个关于离子晶体结构的鲍林规则为标志。在鲍林规则的表述中,突出了形成离子配位多面体的原理及制约配位多面体间相连接的规律,并将它与离子晶体结构稳定性的问题联系起来。在离子晶体中,正离子应当位于负离子形成的配位多面体(正四面体、正八面体、立方体、立方八面体等)的中心。第一规则涉及“负离子配位多面体的大小和型式主要取决于正、负离子半径和与半径比”的问题。第二规则即电价规则,是五个规则的核心,它涉及多面体顶角如何公用的问题。规则定义每个离子键的静电键强度 s为离子电价ω 除以配位数v(即s=ω/v)。对稳定的离子晶体,负离子的电价将接近或等于其邻接诸离子键的键强之和。第三规则涉及多面体公用棱和面将降低结构稳定性的问题。第四规则涉及什么样的正离子多面体不邻接的问题。第五规则要求同一种离子的结合方式趋于最少。戈尔德施米特定律和鲍林规则等晶体化学原理对无机化学、矿物学、水泥陶瓷工业等的发展起了重大的推动作用。到了70年代,著名的鲍林电价规则已被以加拿大ID布朗为代表的晶体化学家进一步发展为价键理论。这一理论对复杂无机化合物的结构化学有重大的指导意义。

晶胞 Unit Cell

晶胞是晶体的代表,是晶体中的最小单位。晶胞并置起来,则得到晶体。晶胞的代表性体现在以下两个方面: 一是代表晶体的化学组成;二是代表晶体的对称性,即与晶体具有相同的对称元素(对称轴、对称面和对称中心)。

一般说来,晶胞都是平行六面体。整块晶体可以看成是无数晶胞无隙并置而成。

无隙--相邻晶体之间没有任何间隙

并置--所有晶胞都是平行排列的取向相同

二维晶格类型

布拉维晶格在二维平面上有五种类型,两晶轴a1、a2,夹角

斜晶格:任意的晶轴a1、a2,只有在旋转π或2π,才能保持不变。正方形晶格:、六角形晶格:、矩形晶格:、有心矩形晶格、,但在矩形晶格正中间上有一晶格点,固有两种绘法。

三维晶格类型

布拉维晶格在三维平面上有七大晶系,14种晶格分别为三斜晶系、单斜晶系、正交晶系、四方晶系、立方晶系、三方晶系、六角晶系。依照简单、体心、面心及底心,总共有14种晶格。

[编辑本段]素晶胞与复晶胞

晶胞是描述晶体微观结构的基本单元,但不一定是最小单元。晶胞有素晶胞和复晶胞之分。素晶胞,符号P,是晶体微观空间中的最小单位,不可能再小。素晶胞中的原子集合相当于晶体微观空间中的原子作周期性平移的最小集合,叫做结构基元。复晶胞是素晶胞的多倍体;分体心晶胞(2倍体),符号I;面心晶胞(4倍体)。符号F;以及底心晶胞(2倍体)三种。

1999年版《辞海》正文 3970页

晶胞 能完整反应晶体内部原子或离子在三维空间分布之化学-结构特征的平行六面体单元。其中既能够保持晶体结构的对称性而体积又最小者特称“单位晶胞”,但亦常简称晶胞。其具体形状大小由它的三组棱长a、b、c及棱间交角α、β、γ(合称为”晶胞参数”)来表征,与空间格子中的单位平行六面体相对应。

化学晶体分为三种:分子晶体、原子晶体、离子晶体

化学晶体成分要根据物质来判断,不同的晶体成分的不同

例如:食盐晶体,其成分是钠离子和氯离子; 二氧化硅晶体,其成分是硅原子和氧原子; 冰醋酸晶体,其成分是乙酸分子

化学-怎样简单区别晶体型别?

1分子晶体,分子内部含共价键(单原子分子即稀有气体分子不含化学键),具体熔点、沸点低、硬度小的特征。

2原子晶体:由共价键构成的晶体,特点:硬度大、熔、沸点高,难溶。如金刚石。

3离子晶体:含离子键,特点:硬度较大、熔、沸点较高,如NaCl

4金属晶体:含金属键,特点:电、热良导体,良好的延展性。

化学。 晶体型别

氯化铝是共价化合物,氧化铝是离子化合物,氯化铝是分子晶体,氧化铝是离子晶体

化学-晶体型别、特点

晶体分为四类:离子晶体,原子晶体,分子晶体和金属晶体

离子晶体由阴阳离子的离子键组成,硬度较大,沸点高,低挥发。像大部分盐类,碱类,还有氯化钠,氢氧化钠,氧化钠之类。

原子晶体是原子间以共价键形成的,硬度更大,溶沸点高,记住典型的内个就行了:金刚石,晶体矽,二氧化矽,碳化矽,

分子晶体是他子间作用力形成的,低熔点低沸点,像氧气,硫啊,氮气,气态氢化物都是的。

化学晶体型别问题

原子晶体 原子半径较小 键长短 键能较大

化学怎么判断晶体型别

简单的记忆方法:

原子晶体:硬度大、熔沸点最高;

离子晶体:硬度较大,熔沸点较高;

分子晶体:硬度小,熔沸点滴;

金属晶体:导电、硬度较大,熔沸点差异性较大;

试题要你书写,肯定会给相关资讯,然后根据硬度和熔沸点再来下结论。

说出晶体化学键型别和晶体型别

so2:极性键 两个西格玛建,一个大π键,V字型,分子晶体

SIO2极性键 4个西格玛键 空间正四面体型 原子晶体

CO2极性键 2个西格玛键 两个π键 直线型 分子晶体

H2O极性键 2个西格玛键 V字型 分子晶体

NACL离子键 离子晶体 立方堆积

HCL极性键 直线型 分子晶体

CH4极性键 4个西格玛键 空间正四面体型 分子晶体

KCL离子键 离子晶体 立方堆积

高中化学晶体型别简介有?

离子晶体,分子晶体,原子晶体,金属晶体

高中化学 晶体型别

人教版老版本在化学选修3物质结构与性质

人教版新版本在高三

你好,

硫酸钠晶体是离子晶体。

凡是有离子键的物质,他的晶体都是离子晶体。

希望对你有所帮助!

不懂请追问!

望采纳!

怎样判断晶体型别

物理性质~

原子晶体溶沸点很高(几千),硬度很大,一般不导电(si例外),不溶于一般溶剂,共价键。

离子晶体溶沸点较高(几百上千),硬且脆,熔融,溶液均导电,以离子键结合。

分子晶体溶沸点较低(百来度),导电情况复杂。

过渡型晶体高中就要求掌握一个石墨。

判断晶体型别实质看键能大小~

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