内容正文:
第三章晶体结构与性质
第三节 金属晶体与离子晶体
江西省乐平市第三中学 李洪
离子晶体
由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体,称为离子晶体。离子晶体中也不存在单个分子。
离子晶体的水溶液或熔融态导电,但在晶体状态,由于离子被限制在晶格的一定位置上振动而很难导电。
离子晶体硬度高,受到外力冲击时,易发生位错,导致破碎。
离子晶体
位错使离子键破坏,故离子晶体无延展性。
离子晶体
由于离子键强度大,所以离子晶体熔沸点较高
化合物 熔点/oC 化合物 熔点/oC
NaCl 801 Na2SO4 884
KCl 776 NaNO2 271
CsCl 645 Na3PO4 76
CuCl2 620 BaSO4 1580
MgO 2852 CH3COOCs 194
CaO 2572 LiPF6 200
离子晶体
影响离子键强度的因素有很多,一般来说,离子半径越小,离子的电荷数越高,形成的离子键越强,离子晶体的熔沸点越高。
化合物 熔点/oC
NaCl 801
KCl 776
CsCl 645
阴离子相同,阳离子电荷数相同,半径增大,熔点下降。
典型离子晶体的结构
NaCl
立方晶系,1个晶胞中含有4个Na+,配位数为6,4个Cl-,配位数为6
离子晶体的配位数:以1个离子为中心,距中心最近且相等的异号离子的数目
典型离子晶体的结构
NaCl晶胞可以看成是氯离子采取面心立方堆积(A1),钠离子填充在氯离子形成的空隙中。
典型离子晶体的结构
分数坐标:
Cl-: (0,0,0) (1/2,1/2,0) (1/2 ,0,1/2) (0,1/2,1/2)
Na+: (0, 0,1/2) (1/2,0,0) (0,1/2,0) (1/2,1/2,1/2)
LiH、LiF、LiCl、NaF、NaBr、NaI、CaO、CaS、BaS 等晶体都属于NaCl型。
(两种离子的坐标可以互换)。
典型离子晶体的结构
CsCl
立方晶系,1个晶胞中含有1个Cs+,配位数为8,1个Cl-,配位数为8
分数坐标:Cl-(0,0,0) Cs+(1/2,1/2,1/2)
CsBr, CsI, NH4Cl, NH4Br 等属CsCl型
典型离子晶体的结构
立方ZnS
立方晶系,可类比金刚石的晶胞,顶点和面心为S2-,内部4个Zn2+交错排列在4