07-5混合型晶体和晶体缺陷、07-6离子极化对物质性质的影响（课件）- 《无机化学第4版》同步教学（高教版）

第七章 固体结构与性质 7.5 混合型晶体和晶体缺陷 第7章 固体的结构与性质 第7章 固体的结构与性质 晶体内同时存在着若干种不同的作用力，具有若干种晶体的结构和性质，这类晶体称为混合型晶体。 如　石墨 335pm 142pm C原子以sp2杂化，键角为120，形成无数个正六边形组成的平面，平面相互平行。 每个C 原子剩下的一个p 电子形成大π键 石墨层与层之间的结合力较弱，各层较易 滑动，因而可用作铅笔芯和润滑剂 7.5.1 混合晶体 层状过渡型晶体——滑石、云母、黑磷 链状过渡型晶体——纤维状石棉 第7章 固体的结构与性质 第7章 固体的结构与性质 如果晶体内部每个粒子的排列完全符合其排列规律，称其为理想晶体。但实际上是不可能形成的，形成时在内部结构上总会出现这样那样的缺陷。 结晶时，由于微晶体晶面取向不可能完全相同，使得长成的晶体外形发生不规则变化 结晶时，若某个晶面吸附了杂质，使长成的晶体外形也可发生变化 7.5.2 实际晶体的缺陷及影响 第7章 固体的结构与性质 第7章 固体的结构与性质 晶体点缺陷的基本类型： 　　　空穴缺陷、置换缺陷、间充缺陷 间充 置换 空穴 空穴缺陷：晶体内某些晶格结点位置上缺 少粒子，出现空穴 置换缺陷：晶格结点上的某些粒子被少量 　　　　　别的粒子取代 间充缺陷：组成晶体粒子的堆积空隙处， 　　　　　　　　　被外来粒子所填充 第7章 固体的结构与性质 第7章 固体的结构与性质 7.5.2 实际晶体的缺陷及影响 空穴缺陷： 置换缺陷： 间充缺陷：LaNi5Hx ·S· Na(1+x)Cl · · 例 第7章 固体的结构与性质 第7章 固体的结构与性质 晶体中的缺陷对晶体的物理性质、 　　　　　　化学性质产生一定的影响 如　纯铁中加入少量C或某些金属， 　　　可制得各种性能的优质合金钢 纯锗中加入微量Ga或As， 可强化其半导体性能 7.5.2 实际晶体的缺陷及影响 第7章 固体的结构与性质 第7章 固体的结构与性质 7.5.3 非化学计量化合物 非化学计量化合物——其组成可在一个较小范围内变动，而又保持基本结构不变的固态化合物。 又称非整比化合物或贝多莱体 过渡元素的二元化合物如氧化物、氢化物、硫化物等，其组成易发生非整比性 第7章 固体的结构与性质 第7章 固体的结构与性质 实际晶体中, 各结点粒子间的结合力, 只有少 数属于纯粹离子键、共价键、金属键或分子间 力。多数晶体属于混合键型或过渡键型 7.5.4 实际晶体的键型变异 NaF Na2O MgF2 Na3P MgO AlF3 NaPb3 Mg3P2 Al2O3 SiF4 Na2Tl Mg2Si AlP SiO2 PF5 NaHg2 Mg3Al2 — SiP2 P2O5 SF6 Na — Mg — Al — Si — P — S — F 离子键 金属键 共价键 键型过渡现象又称键型变异 2 第7章 固体的结构与性质 第7章 固体的结构与性质 7.6 离子极化对物质性质影响 第7章 固体的结构与性质 第7章 固体的结构与性质 有些物质，离子电荷相同，离子半径极 为相近，性质上差别却很大。如 离子电荷 r+/pm 溶解性 NaCl Na+ +1 95 易溶于水 CuCl Cu+ +1 96 难溶于水 说明影响离子晶体的性质 　　除了离子电荷、离子半径外， 　　还有离子的电子构型 第7章 固体的结构与性质 第7章 固体的结构与性质 简单阴离子的电子构型：ns2np6 8电子构型 阳离子外电子层 电子分布式 离子电子构型 实　例 1s2 2(稀有气体型) Li+、Be2+ ns2 np6 8(稀有气体型) Na+、Mg2+ Al3+、Sc3+ 、Ti4+ ns2 np6 nd1-9 9~17 Cr3+、Mn2+ Fe2+、Fe3+ 、Cu2+ ns2 np6 nd10 18 Ag+、Zn2+ 、Cd2+ Hg2+ (n-1)s2(n-1)p6 (n-1)d10 ns2 18+2 Sn2+、Pb2+ 、 Sb3+、Bi3+ 7.6.1 离子的电子构型 第7章 固体的结构与性质 第7章 固体的结构与性质 离子极化 －　　　　　　　　＋ ＋ － ＋ － + _ + _ 对于孤立的简单离子来说，离子电荷分布基本上是球形对称的，离子本身的正、负电荷中心重合, 不存在偶极 电场中，离子的原子核和电子受电场的作用，离子会发生