例析晶體結構計算題

2022-08-22 10:03:03 字數 1789 閱讀 5488

一、確定晶體的化學式

通常用均攤法。均攤是指每個圖形平均擁有的粒子數目。例如晶胞為立方體結構:

處於頂點的粒子,同時為8個晶胞共有,每個粒子對晶胞的貢獻為1/8[一般地:若晶胞為其它幾何構型,且底面為正n邊形,處於頂點的粒子,同時為4n/(n-2)個晶胞共有,每個粒子對晶胞的貢獻為(n-2)/4n],處於稜上的粒子,同時為4個晶胞共有,每個粒子對晶胞的貢獻為1/4,處於面上的粒子,同時為2個晶胞共有,每個粒子對晶胞的貢獻為1/2,處於體內的粒子,則完全屬於該晶胞,對晶胞的貢獻為1。

1、原子序數小於36的x、y、z、w四種元素,其中x是形成化合物種類最多的元素,y原子基態時最外層電子數是其內層電子數的2倍,z原子基態時2p原子軌道上有3個未成對的電子,w的原子序數為29。回答下列問題:

(4)元素w的一種氯化物晶體的晶胞結構如圖13所示,該氯化物的化學式是它可與濃鹽酸發生非氧化還原反應,生成配合物hnwcl3,反應的化學方程式為 。

2、碳族元素包括:c、si、 ge、 sn、pb。

(1)碳奈米管有單層或多層石墨層捲曲而成,其結構類似於石墨晶體,每個碳原子通過雜化與周圍碳原子成鍵,多層碳奈米管的層與層之間靠結合在一起。

(4)鉛、鋇、氧形成的某化合物的晶胞結構是:pb4+處於立方晶胞頂點,ba2+處於晶胞中心,o2-處於晶胞稜邊中心,該化合物化學式為       ,每個ba2+與個o2-配位。

二、確定晶體中粒子數、鍵數以及鍵能等

3. 氮化硼(bn)是一種重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂為起始物,經過一系列反應可以得到bf3和bn,如下圖所示:

請回答下列問題:

(4)在與石墨結構相似的六方氮化硼晶體中,層內b原子與n原子之間的化學鍵為________,層間作用力為________;

(5)六方氮化硼在高溫高壓下,可以轉化為立方氮化硼,其結構與金剛石相似,硬度與金剛石相當,晶苞邊長為361.5pm,立方氮化硼晶胞中含有______各氮原子、________各硼原子,立方氮化硼的密度是_______g·cm-3(只要求列算式,不必計算出數值,阿伏伽德羅常數為na)。

三、晶體的密度、粒子之間的距離等

4、zns在螢光體、光導體材料、塗料、顏料等行業中應用廣泛。立方zns晶體結構如下圖所示,其晶胞邊長為540.0 pm.密度為列式並計算),

5、晶體具有規則的幾何外形,晶體中最基本的重複單元稱為晶胞.nacl晶體結構如圖所示。已知fexo晶體晶胞結構為nacl型,由於晶體缺陷,x值小於1。

測知fexo晶體密度為p=晶胞邊長為4.28x10-10m。

(1) fexo中x值(精確至0.01)為_________

(2) 晶體中的fen+分別為fe2+, fe3+,在fe2+和fe3+的總數中, fe2+所佔分數(用小數表示,精確至0.001)為______

(3) 此晶體的化學式______

(4) 與某個fe2+ (或fe3+)距離最近且等距離的o2-圍成的空間幾何形狀是______

(5) 晶體中,鐵元素的離子間最短距離為_______m。

1 金屬鉬為a2型結構,a=314.70pm,試計算mo的原子半徑。

8 金屬鈉為體心立方結構,a=429pm,計算:na的原子半徑;

3金屬鉭為體心立方結構,a=330pm,試求:

(a)ta的原子半徑;

(b)金屬鉭的理論密度(ta的相對原子質量為181);(b)金屬鈉的理論密度;

6 已知nacl晶體是由立方面子晶胞組成,其晶胞引數a=563.9pm。

(a)寫出原子分子座標;

(b)寫出na+和cl-的配位數;

(c)計算晶面(110)及(100)的晶面間距;

(d)求晶體密度(nacl的相對質量為58.5)。

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