结晶化学基础一技术总结.pptVIP

配位多面体：以一个质点（正离子或原子）为中心，用直线将该质点周围与之配位的质点（负离子或原子）的中心连接成多面体。负离子多面体：在离子晶体中配位多面体的中心点是正离子，多面体的顶点为负离子。 晶体构造中离子配位数的决定因素很多，温度、压力、正离子类型、极化性能、正负离子半径比值等。 不同配位数时，正负离子半径比的极限值可用简单的几何关系求出，如图7-8。 12 最密堆积 3.分子堆积 1）格里姆·索末菲法则和非金属、分子的堆积 格里姆·索末菲法则：当非金属原子相互以共价 单键结合时，周围会配置8-N（该元素在周期表 中的族次）个原子。 As（8-5）；I（8-7） 2）有机分子的堆积 由于范德瓦尔力无方向性，有机分子在构成晶体 时，也力求紧密堆积，所以为了形成密堆积往往 一个分子的凸处尽量和另一个分子的凹处堆在一 起。 直链形烷烃的同系物在a、b方向的堆积 §2-5 质点的极化作用 质点的极化：带正负电荷的原子或离子都是处于周围质点的电场作用下的，外电场的作用将引起质点内的正负电荷重心不重合而产生偶极距。此时它们就不再是球形，质点外层电子云将局部重叠，结果造成质点的大小也有改变。 如图7－10所示， 图7-10离子极化作用对离子半径的影响 被极化（极化率）：在离子晶体中，正负离子都受到相邻异性离子电场作用而变形。 极化力（极化作用）：在离子晶体中，正负离子各自电场会使邻近的异性离子发生变形。 每个离子都同时具有这种自身被极化和极化周围离子的双重作用。 如果正离子的极化力很强，改变离子的配位多面体。 §2-6结晶化学定律和鲍林规则 一、 结晶化学定律 结晶化学定律：晶体的构造是由构造单元的数量、大小及极化作用等性质决定的。 构造单元是指组成晶体的原子、离子、络离子或分子。 二、鲍林规则 结晶化学的五条鲍林规则(适合于离子晶体)： a、负离子多面体（半径比）规则 在离子晶体的构造中，每个正离子均被负离子包围而形成多面体，称为负离子多面体，其每个顶角均被一个负离子占据. 相邻正负离子中心间距离就是这两个离子的半径和；正离子配位数是由正负离子半径之比决定的，与离子的电价无关。通常有几种正离子就有几种负离子多面体. b、静电价规则 在一个稳定的离子晶体构造中，每一个负离子的电价均等于或近似等于相邻的正离子分配给这个负离子静电键强度的总和，即正负电价应与该离子所得到的静电键强度之和是相等的，至少是接近相等的，偏差值一般不得超过1/2个电价，这又称为晶体的电中性规则。 c、同种多面体共顶共棱规则 在晶体构造中如果两 个同种负离子多面体 共棱，尤其是共面方 式存在时，其稳定性 就要降低，对于高电 价和低配位的负离子 多面体更是如此。 d、多种多面体相联规则 在晶体构造中具有一种以上正离子时，就出现一种以上不同的负离子多面体，其中由高电价低配位正离子所构成的负离子多面体之间，有尽可能地彼此间不相联接的趋势，而被低电价高配位正离子构成的负离子多面体隔开，使前者呈孤岛状构造。 e、节约规则 在同一个晶体构造中，不同构造单元数目总是趋向于最少的。 例如，在镁橄榄石晶格中，硅氧四面体全是孤岛状，其间则由镁氧八面体相联接，没有其他联接方式； 又如，滑石晶格中，「SiO4」之间联接全呈层状，亦无其他联接方式。 在化学上，倍比定律和定比定律同为化学计量学的基本定律。倍比定律由英国化学家约翰·道尔顿提出，故又名道尔顿定律。 倍比定律内容：若两元素可以生成两种或两种以上的化合物时，在这些化合物中，一元素的质量固定，则另一元素的质量成简单整数比。 此定律说明了同一元素在不同的结合形式有两种以上的化合量。举例而言：一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2）同是碳的氧化物。100克的碳和133克的氧反应以生成一氧化碳，和266克氧反应以生成二氧化碳。因此，可以和100克反应生成此二种碳氧化物的氧，其质量比是1:2（133:266），为简单整数比。 道尔顿于1803年首次提出他观察到的这个现象。在此之前几年，法国化学家普劳斯特先提出了定比定律，指出元素由一定比例构成特定化合物。道尔顿以此为基础提出倍比定律。这对于他之后提出的原子论有深远的影响，并且奠定了后世使用化学式的基础。每一种化合物，不论它是天然存在的，还是人工合成的，也不论它是用什么方法制备的，它的组分元素的质量都有一定的比例关系，这一规律称为定比定律。换成另外一种说法，就是每一种化合物都有一定的组成，所以定比定律又称定组成定律。例如，不论用何种方法或从何时何地取来的二氧化碳，其中碳和氧的质量比总是3∶8，它的组成总是含碳27％，含氧73％，这是因为二氧化碳是由一个碳原子和两个氧原子组成的，碳和氧的原子量都是定值，所以在二氧化碳中，碳和氧的质量比总是确定的值，