物质的晶体结构与性质.ppt

晶体的结构和性质 第一节晶体的结构 1 晶体的分类按来源分为 天然晶体 宝石 冰 砂子等 人工晶体 各种人工晶体材料等 一 晶体的分类 按成键特点分为 原子晶体 金刚石离子晶体 NaCl分子晶体 冰金属晶体 Cu 晶体的定义 晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质 注意 1 一种物质是否是晶体是由其内部结构决定的 而非由外观判断 2 周期性是晶体结构最基本的特征 晶体不仅与我们的日常生活密不可分 而且在许多高科技领域也有着重要的应用 晶体的外观和性质都是由其内部结构决定的 决定结构性能反映 图片 图片2 图片3 图片4 图片5 BBO晶体 二 晶体性质 均匀性 各向异性 自发地形成多面体外形F V E 2其中 F 晶面 V 顶点 E 晶棱 有明显确定的熔点 有特定的对称性 使X射线产生衍射 三 晶体的点阵结构 概念 在晶体内部原子或分子周期性地排列的每个重复单位的相同位置上定一个点 这些点按一定周期性规律排列在空间 这些点构成一个点阵 点阵是一组无限的点 连结其中任意两点可得一矢量 将各个点阵按此矢量平移能使它复原 点阵中每个点都具有完全相同的周围环境 结构基元 在晶体的点阵结构中每个点阵所代表的具体内容 包括原子或分子的种类和数量及其在空间按一定方式排列的结构 晶体结构 点阵 结构基元 1 直线点阵 2 平面点阵 3 晶胞 空间点阵必可选择3个不相平行的连结相邻两个点阵点的单位矢量a b c 它们将点阵划分成并置的平行六面体单位 称为点阵单位 相应地 按照晶体结构的周期性划分所得的平行六面体单位称为晶胞 矢量a b c的长度a b c及其相互间的夹角 称为点阵参数或晶胞参数 晶胞结构图 晶胞 晶胞与晶格 晶胞的划分 对称性晶系正当晶胞 正当晶胞 素晶胞 含1个结构基元 复晶胞 含2个以上结构基元 晶胞的二个要素 晶胞的二个基本要素 一是晶胞大小和形状 二是晶胞中各原子坐标位置 晶胞大小和形状可用晶胞参数表示 晶胞中原子位置可用分数坐标表示 原子分数坐标 晶体中原子的坐标参数是以晶胞的3个轴作为坐标轴 以3个轴的轴长作为坐标轴单位的 因为x y z 1 所以我们将x y z定义为分数坐标 晶胞知识要点 晶胞一定是一个平行六面体 其三边长度a b c不一定相等 也不一定垂直 整个晶体就是由晶胞周期性的在三维空间并置堆砌而成的 划分晶胞要遵循2个原则 一是尽可能反映晶体内结构的对称性 二是尽可能小 并置堆砌 整个晶体就是由晶胞周期性的在三维空间并置堆砌而成的 晶胞种质点个数的计算 第二节 晶体结构的对称性 一 晶体的对称性 1晶系 根据晶体的对称性 按有无某种特征对称元素为标准 将晶体分成7个晶系 立方晶系 c 在立方晶胞4个方向体对角线上均有三重旋转轴 a b c 90 六方晶系 h 有1个六重对称轴 a b 90 120 晶系 四方晶系 t 有1个四重对称轴 a b 90 三方晶系 h 有1个三重对称轴 a b 90 120 正交晶系 o 有3个互相垂直的二重对称轴或2个互相垂直的对称面 90 单斜晶系 m 有1个二重对称轴或对称面 90 三斜晶系 a 没有特征对称元素 1晶系 立方Cubica b c 90 四方Tetragonala b c 90 正交Rhombica b c 90 三方Rhombohedrala b c 90 a b c 90 120 六方Hexagonala b c 90 120 单斜Monoclinica b c 90 90 三斜Triclinica b c 90 空间点阵型式 根据晶体结构的对称性 将点阵空间的分布按正当单位形状的规定和带心型式进行分类 得到14种型式 简单六方 hP R心六方 hR 简单四方 tP 体心四方 tI 简单立方 cP 体心立方 cI 面心立方 cF 简单三斜 ap 简单单斜 mP C心单斜 mC mA mI 简单正交 oP C心正交 oC oA oB 体心正交 oI 面心正交 oF 空间点阵型式要点 有素晶胞和复晶胞立方晶系 复晶胞 体心立方 cI 面心立方 cF 和素晶胞 简单立方 cP 晶体结构的对称性 晶系空间点阵型式点群空间群 晶胞类型 堆积方式 A1 A3 A2 A4 二 晶体结构的表达及应用 一般晶体结构需给出 晶系空间群 不作要求 晶胞参数 晶胞中所包含的原子或分子数Z 特征原子的坐标 密度计算 晶体结构的基本重复单位是晶胞 只要将一个晶胞的结构剖析透彻 整个晶体结构也就掌握了 利用晶胞参数可计算晶胞体积 V 根据相对分子质量 M 晶胞中分子数 Z 和Avogadro常数N 可计算晶体的密度 晶体结构的密堆积原理 1619年 开普勒模型 开普勒从雪花的六边形结构出发提出 固体是由球密堆积成的 开普勒对固体结构的推测冰的结构 密堆积的定义 密堆积 由无方向性的金属键 离子键和范德华力等结合的晶体中 原子 离子或分子等微观粒子总是趋向于相互配位数高 能充分利用空间的堆积密度最大的那些结构 密堆积方式因充分利用了空间 而使体系的势能尽可能降低 而结构稳定 常见的密堆积类型 常见密堆积型式 面心立方最密堆积 A1 六方最密堆积 A3 体心立方密堆积 A2 最密 非最密 晶体结构内容的相互关系 密堆积原理是一个把中学化学的晶体结构内容联系起来的一个桥梁性的理论体系 1 面心立方最密堆积 A1 和六方最密堆积 A3 面心立方最密堆积 A1 和六方最密堆积 A3 从上面的等径圆球密堆积图中可以看出 只有1种堆积形式 每个球和周围6个球相邻接 配位数位6 形成6个三角形空隙 每个空隙由3个球围成 由N个球堆积成的层中有2N个空隙 即球数 空隙数 1 2 两层球的堆积情况图 1 在第一层上堆积第二层时 要形成最密堆积 必须把球放在第二层的空隙上 这样 仅有半数的三角形空隙放进了球 而另一半空隙上方是第二层的空隙 2 第一层上放了球的一半三角形空隙 被4个球包围 形成四面体空隙 另一半其上方是第二层球的空隙 被6个球包围 形成八面体空隙 两层堆积情况分析 三层球堆积情况分析 第二层堆积时形成了两种空隙 四面体空隙和八面体空隙 那么 在堆积第三层时就会产生两种方式 1 第三层等径圆球的突出部分落在正四面体空隙上 其排列方式与第一层相同 但与第二层错开 形成ABAB 堆积 这种堆积方式可以从中划出一个六方单位来 所以称为六方最密堆积 A3 2 另一种堆积方式是第三层球的突出部分落在第二层的八面体空隙上 这样 第三层与第一 第二层都不同而形成ABCABC 的结构 这种堆积方式可以从中划出一个立方面心单位来 所以称为面心立方最密堆积 A1 六方最密堆积 A3 图 六方最密堆积 A3 分解图 面心立方最密堆积 A一 图 面心立方最密堆积 A1 分解图 A1型最密堆积图片 将密堆积层的相对位置按照ABCABC 方式作最密堆积 重复的周期为3层 这种堆积可划出面心立方晶胞 A3型最密堆积图片 将密堆积层的相对位置按照ABABAB 方式作最密堆积 这时重复的周期为两层 A1 A3型堆积小结 同一层中球间有三角形空隙 平均每个球摊列2个空隙 第二层一个密堆积层中的突出部分正好处于第一层的空隙即凹陷处 第二层的密堆积方式也只有一种 但这两层形成的空隙分成两种 正四面体空隙 被四个球包围 正八面体空隙 被六个球包围 突出部分落在正四面体空隙AB堆积A3 六方 突出部分落在正八面体空隙ABC堆积A1 面心立方 第三层堆积方式有两种 A1 A3型堆积的比较 以上两种最密堆积方式 每个球的配位数为12 有相同的堆积密度和空间利用率 或堆积系数 即球体积与整个堆积体积之比 均为74 05 空隙数目和大小也相同 N个球 半径R 2N个四面体空隙 可容纳半径为0 225R的小球 N个八面体空隙 可容纳半径为0 414R的小球 A1 A3的密堆积方向不同 A1 立方体的体对角线方向 共4条 故有4个密堆积方向 111 11 11 11 易向不同方向滑动 而具有良好的延展性 如Cu A3 只有一个方向 即六方晶胞的C轴方向 延展性差 较脆 如Mg 空间利用率的计算 空间利用率 指构成晶体的原子 离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比 球体积空间利用率 100 晶胞体积 A3型最密堆积的空间利用率计算 解 在A3型堆积中取出六方晶胞 平行六面体的底是平行四边形 各边长a 2r 则平行四边形的面积 平行六面体的高 A1型堆积方式的空间利用率计算 2 体心立方密堆积 A2 A2不是最密堆积 每个球有八个最近的配体 处于边长为a的立方体的8个顶点 和6个稍远的配体 分别处于和这个立方体晶胞相邻的六个立方体中心 故其配体数可看成是14 空间利用率为68 02 每个球与其8个相近的配体距离与6个稍远的配体距离 A2型密堆积图片 3 金刚石型堆积 A4 配位数为4 空间利用率为34 01 不是密堆积 这种堆积方式的存在因为原子间存在着有方向性的共价键力 如Si Ge Sn等 边长为a的单位晶胞含半径的球8个 4 堆积方式及性质小结 堆积方式点阵形式空间利用率配位数Z球半径面心立方最密堆积 A1 面心立方74 05 124六方最密堆积 A3 六方74 05 122体心立方密堆积 A2 体心立方68 02 8 或14 2金刚石型堆积 A4 面心立方34 01 48 5 堆积方式与晶胞关系 A1 面心立方晶胞A2 体心立方晶胞A4 面心立方晶胞A3 六方晶胞六方晶胞中a b c 90 120 第四节晶体类型 根据形成晶体的化合物的种类不同可以将晶体分为 离子晶体 分子晶体 原子晶体和金属晶体 1 离子晶体 离子键无方向性和饱和性 在离子晶体中正 负离子尽可能地与异号离子接触 采用最密堆积 离子晶体可以看作大离子进行等径球密堆积 小离子填充在相应空隙中形成的 离子晶体多种多样 但主要可归结为6种基本结构型式 配位多面体的极限半径比 配位多面体配位数半径比 r r min平面三角形30 155四面体40 225八面体60 414立方体80 732立方八面体121 000 构性判断 半径比 r r 推测构型0 225 0 414四面体配位0 414 0 732八面体配位 0 732立方体配位 影响晶体结构的其它因素 M X间的共价键 方向性 有的过渡金属形成M M键 使配位多面体变形 M周围的配体X的配位场效应使离子配位多面体变形 实验测定是最终标准 1 NaCl 1 立方晶系 面心立方晶胞 2 Na 和Cl 配位数都是6 3 Z 4 4 Na C1 离子键 5 Cl 离子和Na 离子沿 111 周期为 AcBaCb 地堆积 ABC表示Cl 离子 abc表示Na 离子 Na 填充在Cl 的正八面体空隙中 NaCl的晶胞结构和密堆积层排列 NaCl KBr RbI MgO CaO AgCl ZnS ZnS是S2 最密堆积 Zn2 填充在一半四面体空隙中 分立方ZnS和六方ZnS 立方ZnS 1 立方晶系 面心立方晶胞 Z 4 2 S2 立方最密堆积 AaBbCc 3 配位数4 4 4 Zn原子位于面心点阵的阵点位置上 S原子也位于另一个这样的点阵的阵点位置上 后一个点阵对于前一个点阵的位移是体对角线底1 4 原子的坐标是 4S 000 1 21 20 1 201 2 01 21 2 4Zn 1 41 41 4 3 43 41 4 3 41 43 4 1 43 43 4 六方ZnS 1 六方晶系 简单六方晶胞 2 Z 2 3 S2 六方最密堆积 AaBb 4 配位数4 4 6 2s 000 2 31 31 2 2Zn 005 8 2 31 31 8 CaF2型 萤石 1 立方晶系 面心立方晶胞 2 Z 4 3 配位数8 4 4 Ca2 F 离子键 5 Ca2 立方最密堆积 F 填充在全部四面体空隙中 6 Ca2 离子配列在面心立方点阵的阵点位置上 F 离子配列在对Ca2 点阵的位移各为对角线的1 4与3 4的两个面心立方点阵的阵点上 原子坐标是 4Ca2 000 1 21 20 1 201 2 01 21 2 8F 1 41 41 4 3 43 41 4 3 41 43 4 1 43 43 4 3 43 43 4 1 41 43 4 1 43 41 4 3 41 41 4 CaF2结构图片 CaF2的结构图 CsCl型 1 立方晶系 简单立方晶胞 2 Z 1 3 Cs Cl 离子键 4 配位数8 8 5 Cs 离子位于简单立方点阵的阵点上位置上 Cl 离子也位于另一个这样的点阵的阵点位置上 它对于前者的位移为体对角线的1 2 原子的坐标是 Cl 000 Cs 1 21 21 2 CsCl CsBr CsI NH4Cl TiO2型 1 四方晶系 体心四方晶胞 2 Z 2 3 O2 近似堆积成六方密堆积结构 Ti4 填入一半的八面体空隙 每个O2 附近有3个近似于正三角形的Ti4 配位 4 配位数6 3 TiO2结构图片 2 分子晶体 定义 单原子分子或以共价键结合的有限分子 由范德华力凝聚而成的晶体 范围 全部稀有气体单质 许多非金属单质 一些非金属氧化物和绝大多数有机化合物都属于分子晶体 特点 以分子间作用力结合 相对较弱 除范德华力外 氢键是有些分子晶体中重要的作用力 氢键 定义 是极性很大的共价键 是电负性很强的原子 氢键的强弱介于共价键和范德华力之间 氢键由方向性和饱和性 间距为氢键键长 夹角为氢键键角 通常100 180 一般来说 键长越短 键角越大 氢键越强 氢键对晶体结构有着重大影响 3 原子晶体 定义 以共价键形成的晶体 共价键由方向性和饱和性 因此 原子晶体一般硬度大 熔点高 不具延展性 代表 金刚石 Si Ge Sn等的单质 C3N4 SiC SiO2等 4 金属晶体 金属键是一种很强的化学键 其本质是金属中自由电子在整个金属晶体中自由运动 从而形成了一种强烈的吸引作用 绝大多数金属单质都采用A1 A2和A3型堆积方式 而极少数如 Sn Ge Mn等采用A4型或其它特殊结构型式 金属晶体 ABABAB 配位数 12 例 MgandZn ABCABC 配为数 12 例 Al Cu Ag Au 立方密堆积 面心 金 gold Au 体心立方e g Fe Na K U 简单立方 钋 Po 简单立方堆积 a 简单立方 d m a3 M NA 2r 3 M 8NAr3 b 体心立方 d m a3 2M NA 4r 31 2 3 33 2M 32NAr3 c 面心立方 d m a3 4M NA 81 2r 3 4M 83 2NAr3 a b c 1 1 299 1 414面心结构密度最大 最稳定 立方密堆积 密度与金属固体的结构 专题一 空隙 构成晶体的基本粒子之间会形成空隙 因而空隙是晶体结构必不可少的组成部分 掌握晶体结构中空隙的构成和特点 对深刻理解晶体的基本结构规律 分析和解决晶体结构问题有着重要的现实意义 高中学生化学竞赛的晶体结构内容在密堆积和晶体类型两个部分涉及到了晶体结构的空隙 堆积球数 四面体空隙数 八面体空隙数 1 2 1 四面体和八面体空隙分别可容纳半径为0 225R和0 414R的内切球 R为堆积球半径 图2 例题1 2006年高中学生化学竞赛江苏省级赛区选拔赛试题 C60的发现开创了国际科学界的一个新领域 除C60分子本身具有诱人的性质外 人们发现它的金属掺杂体系也往往呈现出多种优良性质 所以掺杂C60成为当今的研究热门领域之一 经测定C60晶体为面心立方结构 晶胞参数a 1420pm 在C60中掺杂碱金属钾能生成盐 假设掺杂后的K 填充C60分子堆积形成的全部八面体空隙 在晶体中以K 和C60 存在 且C60 可近似看作与C60半径相同的球体 已知C的范德华半径为170pm K 的离子半径133pm 1 掺杂后晶体的化学式为 晶胞类型为 如果C60 为顶点 那么K 所处的位置是 处于八面体空隙中心的K 到最邻近的C60 中心距离是pm 2 实验表明C60掺杂K 后的晶胞参数几乎没有发生变化 试给出理由 3 计算预测C60球内可容纳半径多大的掺杂原子 解答 这个题目的关键是掺杂C60晶胞的构建 C60形成如下图所示的面心立方晶胞 K 填充全部八面体空隙 根据本文前面的分析 这就意味着K 处在C60晶胞的体心和棱心 形成类似NaCl的晶胞结构 这样 掺杂C60的晶胞确定后 下面的问题也就迎刃而解了 1 KC60 面心立方晶胞 体心和棱心 710pm 晶胞体心到面心的距离 边长的一半 2 C60分子形成面心立方最密堆积 由其晶胞参数可得C60分子的半径 所以C60分子堆积形成的八面体空隙可容纳的球半径为 这个半径远大于K 的离子半径133pm 所以对C60分子堆积形成的面心立方晶胞参数几乎没有影响 3 因rC60 502pm 所以空腔半径 即C60球内可容纳原子最大半径为 502 170 2 162pm 例题1 2004年全国高中学生化学竞赛 省级赛区 第2题 4分 2004年7月德俄两国化学家共同宣布 在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮 这种高聚氮的N N键的键能为160kJ mol N2的键能为942kJ mol 晶体结构如图所示 在这种晶体中 每个氮原子的配位数为 按键型分类时 属于晶体 这种固体的可能潜在应用是 这是因为 答案 答案 3 原子晶体 炸药 或高能材料 高聚氮分解成N2释放大量能量 各1分 例题2 题目 经X射线分析鉴定 某一离子晶体属于立方晶系 其晶胞参数a 403 lpm 晶胞顶点位置为Ti4 所占 体心位置为Ba2 所占 所有棱心位置为O2 所占 请据此回答或计算 1 用分数坐标表达请离子在晶胞中的位置 2 写出此晶体的化学式 3 指出晶体的点阵型式和结构基元 4 指出Ti4 的氧配位数和Ba2 的氧配位数 5 计算两种正离子的半径值 O2 半径为140pm 6 Ba2 和O2 联合组成哪种型式的堆积 7 O2 的配位情况怎样 解答 1 Ti4 0 0 0 Ba2 1 2 1 2 1 2 O2 1 2 0 0 0 1 2 0 0 0 1 2 2 BaTiO3 3 晶体的点阵型式为简单立方 一个晶胞即一个结构基元 4 Ti4 的氧配位数为6 Ba2 的氧配位数12 5 在晶胞的棱上 Ti4 和O2 互相接触 故Ba2 和O2 在高度为1 2a且平行于立方晶胞的面对角线方向上互相接触 因而 6 联合组成立方最密堆积 7 O2 的钛配位数为2 O2 的钡配位数为4 本题延伸 04年省赛 例题3 2003年省赛 甲烷水合物 nCH4 46H2O 是一种具有重要经济价值的化合物 在海洋深处蕴藏量非常大 是未来的重要能源之一 它的晶体结构可看作由五角十二面体 512 和十四面体 51262 共面连接堆积形成 在立方晶胞中 512 的中心处在顶角和体心位置 51262 中心位置坐标为 0 1 4 1 2 0 3 4 1 2 1 2 0 1 4 1 2 0 3 4 1 4 1 2 0 3 4 1 2 0 共计6个 它们彼此共用六角形面连成柱体 再和五角十二面体共面连接 右图所示出甲烷水合物中水骨架的结构 甲烷水合物晶胞结构 1 CH4分子由于体积较小 可包合在这两种多面体中 若全部充满时 确定晶胞的组成 即n值 2 已知该晶胞参数a 1180pm 计算1m3甲烷水合物晶体中可释放CH4的体积 标准状况下 3 有的文献中报导开采1m3的甲烷水合物晶体可得到164m3的甲烷气体 请根据 的结果给出合理的解释 解答 1 8CH4 46H2O或n 8 2 按晶体的理想组成和晶胞参数 可算得晶胞体积V和晶胞中包含CH4的物质的量n CH4 V 晶胞 a3 1180pm 3 1 64 109pm3 1 64 10 27m3n CH4 1 33 10 23mol1m3甲烷水合物晶体中含CH4的物质的量为 n 1 33 10 23mol 8 11 103mol它相当于标准状态下的甲烷气体体积 V 8 11 103 22 4m3 10 3 182m3 3 文献报导值比实际值小 说明甲烷分子在笼形多面体中并未完全充满 即由于它的晶体中CH4没有达到理想的全充满的结构 实际上甲烷水合物晶体结构形成时 并不要求 512 全部都充满CH4分子 它的实际组成往往介于6CH4 46H2O和8CH4 46H2O之间 例题4 2004年全国决赛题 题目 氢是重要而洁净的能源 要利用氢气作能源 必须解决好安全有效地储存氢气问题 化学家研究出利用合金储存氢气 LaNi5是一种储氢材料 LaNi5的晶体结构已经测定 属六方晶系 晶胞参数a 511pm c 397pm 晶体结构如图所示 LaNi5晶体结构图 OLa Ni 1 从LaNi5晶体结构图中勾画出一个LaNi5晶胞 2 每个晶胞中含有多少个La原子和Ni原子 3 LaNi5晶胞中含有3个八面体空隙和6个四面体空隙 若每个空隙填入1个H原子 计算该储氢材料吸氢后氢的密度 该密度是标准状态下氢气密度 8 987 10 5g cm 3 的多少倍 氢的相对原子质量为1 008 光速c为2 998 108m s 1 忽略吸氢前后晶胞的体积变化 解答 1 解答 2 晶胞中含有1个La原子和5个Ni原子 3 计算过程 六方晶胞体积 V a2csin120 5 11 10 8 2 3 97 10 8 31 2 2 89 7 10 24cm3是氢气密度的1 87 103倍 例题5 题目 SiC具有高硬度 高耐磨性 高耐腐蚀性及较高的高温强度等特点 已成为一种重要的工程材料 其晶体具有六方ZnS型结构 晶胞参数为a 308pm c 505pm 已知C原子的分数坐标为0 0 0和 Si原子的分数坐标为和 1 按比例画出SiC六方晶胞 2 每个晶胞中含有SiC个 3 晶体中Si的堆积型式是 C填充的空隙类型是 4 列式计算C Si键长 解答 1 SiC六方晶胞 解答 2 每个晶胞中含有2个SiC 3 Si原子作六方最密堆积 C原子填充在Si围成的四面体空隙中 4 由 1 中晶胞图可以看出 Si C键长为 例题6 实验表明 乙烯在很低的温度下能凝结成分子晶体 经X 射线分析鉴定 其晶体结构属于正交晶系 晶胞参数为 a 4 87 b 6 46 c 4 15 晶体结构如图1所示 乙烯的晶胞结构 1 该晶体的晶胞类型是 2 晶体的理论密度是cm 3 3 设C原子形成的双键中心对称地通过原点 离原点最近的C原子的分数坐标为 0 11 0 06 0 00 试计算C C共价键长是 解答 1 简单正交晶胞 2 0 71g cm 3 3 1 32 例题7 1999年美国 science 杂志报道 在40GPa高压下 用激光器加热到1800K 人们成功制得了原子晶体干冰 下列推断正确的是A原子晶体干冰有很高的熔点 沸点 有很大的硬度B原子晶体干冰易气化 可用作制冷材料C原子晶体干冰硬度大 可用作耐磨材料D每摩尔原子晶体干冰中含2molC O键 答案 A C 例题8 BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料 首次用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验 它是锗酸铋简称 若知 在BGO中 锗处于最高价态 在BGO中 铋的价态与铋跟氯形成的某种共价化合物时所呈的价态相同 在此氯化物中铋具有最外层8电子稳定结构 BGO可看成是由锗和铋两种元素所形成的复杂氧化物 且在BGO晶体的化学式中 这两种氧化物所含氧的总质量相同 请填空 1 锗和铋的元素符号分别是和 2 BGO晶体的化学式是 3 BGO晶体所含氧化物的化学式是 1 GeBi 2 2Bi2O3 3GeO2 3 Bi2O3Bi 5d106S26P3 例题9 钒是我国丰产元素 储量占全球11 居第四位 在光纤通讯系统中 光纤将信息导入离光源1km外的用户就需用5片钒酸钇晶体 钇是第39号元素 我国福州是全球钒酸钇晶体主要供应地 每年出口几十万片钒酸钇晶体 年创汇近千万美元 1999年 钒酸钇是四方晶体 晶胞参数a 712pm c 629pm 密度d 4 22g cm3 含钒25 求钒酸钇的化学式以及在一个晶胞中有几个原子 给出计算过程 答案 钒酸钇的化学式 YVO4计算过程 YVO4的摩尔质量为203 8g mol 钒的质量分数为50 9 203 8 0 25合题意 203 8 4 22 48 3cm3 mol四方晶胞的体积V 7122 629 10 30cm3 3 18 10 22cm348 3 6 02 1023 8 02 10 23cm