离子晶体结晶化学半径比于配位数计算ppt课件

离子晶体结晶化学 晶体中化学键的过渡性 渐变性 三次配位正负离子最小半径比的计算 三次配位 平面三角形配位 从图所示 根据平面几何得下式 2r sin60 2 3 r r 两端同除以r 得 r r 2sin60 2 3 1 0 155所以 阳离子要形成三次配位结构 阳离子的最小半径应为阴离子半径的0 155倍以上 四次配位正负离子最小半径比的计算 四次配位 四面体配位 如图所示 我们可依四面体画一立方体 立方体的面对角线的长度为2r 立方体的体对角线的长度为2 r r 设立方体的边长为a 根据立体几何 2 a 2r 3 a 2 r r 即 2r 2 3r 3 2 3r 3两端同除以r 得 2 2 3 3 2 3 3 r r 即r r 2 2 3 2 2 3 3 3 2 2 3 1 0 225所以 阳离子要形成四次配位结构 阳离子的最小半径应为阴离子半径的0 225倍以上 六次配位正负离子最小半径比的计算 六次配位 八面体配位 如图所示 根据平面几何得下式 2 2r 2r 2r 两端同除以r 得 r r 2 1 0 414所以 阳离子要形成六次配位结构 阳离子的最小半径应为阴离子半径的0 414倍以上 八次配位正负离子最小半径比的计算 八次配位 立方体配位 从图所示 根据立体几何得下式 2 3r 2r 2r 两端同除以r 得 r r 3 1 0 732所以 阳离子要形成八次配位结构 阳离子的最小半径应为阴离子半径的0 732倍以上 鲍林规则 鲍林规则第一条 配位多面体规则 可将离子晶体结构看做以阳离子为配位中心原子 因为其离子半径较小 以阴离子为配位原子从而形成配位多面体 这种配位多面体在三维空间以某种形式连接构成三维晶体结构 鲍林规则第二条 键价规则 在一稳定的离子结构配位多面体中 正负离子的总键强应近于相等 鲍林规则第三条 多面体连接规则 配位多面体在三维空间的连接方式倾向于共角顶连接 较少采用共楞连接 基本不采用共面连接 鲍林规则第四条 不共用几何元素规则 在结构中同时存在多种阳离子时 高价低配位数的正离子配位多面体之间倾向于不共用几何元素 即它们之间不能直接连接 鲍林规则第五条 吝惜规则 在结构中不同种类的原子数目一般倾向于尽可能少 鲍林规则是基于离子晶体的晶体化学规律 但对于有共价成分的离子晶体也适用 典型离子晶体 NaCl型所属晶系 立方 点阵 立方F 结构基元及每个晶胞中结构基元的数目 NaCl 4个 Na和Cl离子的配位数都是6 CsCl型所属晶系 立方 点阵 立方P 结构基元及每个晶胞中结构基元的数目 CsCl 1个 Cs离子的配位数是8 Cl离子的配位数也是8 离子的分数坐标 A为 0 0 0 B为 1 2 1 2 1 2 ZnS型所属晶系 立方 点阵 立方F 结构基元及每个晶胞中结构基元的数目 ZnS 4个 Zn和S离子的配位数都是4 离子的分数坐标 CaF2型所属晶系 立方 点阵 立方F 结构基元及每个晶胞中结构基元结构基元及每个晶胞中结基元的数目 CaF2 4个