金属及各类晶体配位数计算图总结ppt课件

配位数：晶体中与离子(或原子)直接相连的离子(或原子)的数量。1，简单立方堆积，1，2，3，4，1，2，3，4，5，6，-配位数：6，1，2，钾型(体心立方堆积)，1，2，3，4，5，6，7，8，-配位数：8，2，3，镁型(六方堆积)，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，配位数：12，3，1.8密集堆积描述了2.粒子排列定律当粒子在晶体中处于平衡位置时，相应的结合能最低，晶体中的粒子排列应尽可能接近。3.密集堆积由相同的小球体组成的最接近的堆积称为密集堆积。在正常情况下，晶体中的粒子不能被视为完全相同的小球体。4，2，六边形密排和立方体密排，1。六角紧密包装(六角形紧密包装)(1)包装形式如图所示，即ABAB.组合(2)填充特征层的垂直方向是6度图像轴。六角形系统中的c轴。它是一种复合晶格。原细胞包含两个粒子。如图所示，立方密集堆积(立方密集堆积)(1)的堆积形式为ABCABC.组合(2)累积特征层的垂直方向是立体图像旋转轴。它不仅仅是立方体的空间对角线。原细胞包含一个粒子，这就是布拉菲晶格。典型结构的配位数(1)六方密积和立方密积的配位数都是12。也就是说，晶体中的最大配位数是12。(2)当晶体不是由相同的粒子组成时，相应的配位数将变化-减少。由于晶体的对称性和周期性以及粒子结合形成晶体的事实，它们朝着结合能最小和结合能最稳定的方向发展。因此，相应的配位数只能是：8(CsCl型结构)、6(氯化钠型结构)、4(钻石型结构)、3(层状结构)和2(链状结构)。9，4。氯化铯结构的配位数如图所示。大球的中心(半径R)是立方体的顶角，而小球(半径R)位于立方体的中心。如果大球相切，立方体的边长为：空间对角线的长度为：10，(1)如果小球与大球相切，小球的直径为：排列最接近，结构最稳定。(2)如果小球的直径大于0.73，小球可以与大球相切，而大球不再相切。如果小球的直径小于0.73，小球不能与大球相切，小球会在中心晃动，结构不稳定，不能存在，所以结构将采用配位数较低的排列(配位数为6的排列)。5。氯化钠型结构的配位数(1)如图所示。大球(半径R)是相切的，小球(半径R)与大球相切。最接近的排列，最稳定的结构。如果小球的直径大于0.41，小球可以与大球相切，而大球不再相切。(3)如果小球的直径大于0.73，它将变成氯化铯结构。(4)如果小球的直径小于0.41，小球不能与大球相切，小球可以在中心晃动，因此结构不稳定，不能存在，所以结构将采取配位数较低的排列(配位数为4的排列)。13，配位数与半径比的关系，14，15，配位数的确定，高考准备，16，氯化钠晶体中阴离子的配位数为6，而面心立方积累的氯离子配位数为12。你如何理解协调数是6和12？氯离子在面心立方的积累是真实的，但那不是真实的配位数，因为氯离子是相同数量的离子，并且彼此排斥。类似地，钠离子按照面心立方堆积，由两个离子形成的面心立方堆积产生八面体空穴，当它们进入彼此的八面体空穴时，这是正确的。此时，协调号由联系人b计算1.协调号。粒子周围最近的邻居的数目叫做配位数。它可以描述晶体中颗粒排列的紧密性。粒子排列越紧密，配位数越大，结合能越低，晶体结构越稳定。密集堆积，如果晶体由完全相同种类的粒子组成，并且这些粒子被认为是小球体，这些完全相同的小球体的最接近的堆积称为密集堆积。致密堆积特征：低结合能和稳定的晶体结构；最大协调数为12。19，级别1:每个球与6个有6个间隙的球相切，如数字1，2，3，4，5，6。二级：占据1，3，5个空缺的中心。第三层：ABABAB排列直接形成在第一层球的上方。(1)六方紧密(Be，Mg，Cd，Zn)，20，本原由两个原子组成，一个在(000)，另一个在，六方紧密是一个复合晶格，它的布拉维晶格是一个简单的六方晶格。(2)立方致密产品(金、银、铜、铝、镍)，第一层：每个球与6个球相切，有6个间隙，如数字1、2、3、4、5、6。二级：占据1，3，5个空缺的中心。第三层占据2，4，6个空位的中心，以面心立方方式排列，形成面心立方结构，称为立方密积。层的垂直方向：立方体的对角线。配位数的可能值是：12(紧密堆积：fcc，hcp)，8(bcc，氯化铯结构)，6(sc，氯化钠型结构)，4(ZnS，金刚石型结构)，3(石墨层状结构)，2(链型结构)。密度。如果在晶体结构中的原子位置放置一个等体积的硬球体，球体的体积要尽可能的大，以便最近的相邻球体相切。我们称之为硬球占据的体积与细胞密度的体积之比(填充比、填充因子、最大空间利用率)。24，晶胞体积，晶胞中原子占据的体积，假设晶格常数为A，原子半径为R，则例1:计算面心立方的密度。n是晶胞中的原子数4，25，典型晶体结构，4，2，cscl，cs1，cl-1，12，8，8，结构，晶胞中的原子数，最近邻距，配位数，26，典型晶体结构，结构，晶胞中的原子数，最近邻距，配位数，8，4，金刚石ZnS，氯化钠，Na 4，Cl-4，6，27，ii，离子晶体，一般离子晶体的配位数由阴离子半径决定在0.7和1.0之间，协调数是8。配位数与R/R比的关系是：0.225-0.4144配位硫化锌晶体结构0.414-0.7326配位氯化钠晶体结构0.732-1.0008配位氯化铯晶体结构28，氯化铯离子晶体：属于：立方晶系；晶格：立方p；结构元素和每个单元单元中结构元素的数量：CsCl，1；铯离子的配位数是8，氯离子的配位数是8。29、氯化钠型离子晶体：属于：立方晶系；晶格：立方f；每个单元电池中的结构元件和结构元件的数量为：个，4个；钠离子和氯离子的配位数均为6；30立方ZnS型离子晶体：属于晶体体系：立方；晶格：立方f；每个单元电池中的结构元素和结构元素的数量为：ZnS，4；锌离子和硫离子的配位数为4；31，CaF2型离子晶体：属于：立方晶系；晶格：立方f；每个单元电池中的结构元件和结构元件的数量为：个2，4个；钙离子和氟离子的配位数分别为8和4。在配合物中，影响配位数的因素如下：1 .中心原子2的大小。中心原子3的电荷。配体33的性质。中心原子的大小。中心原子的最高配位数取决于它在周期表中的周期。在周期表中，第一周期元素的最高配位数是2；第二周期元素的最高配位数为4；第三个周期是6，接下来是8和10。最高配位数是指配合物中心原子周围的最高配位数，通常低于最高配位数。实际上，第一周期中元素原子的配位数是2，第二周期是1例如，等电子系列的中心原子银、镉、铟和氯分别生成配位数为2、4和6的氯化银、氯化镉42-和L6公司3-配体。同一元素处于不同氧化态的离子通常具有不同的配位数。例如，二价铂离子Pt2的配位数是4，而四价铂离子Pt4的配位数是6。35，这是因为中心离子的电荷越高，需要配体的负电荷越多来中和它。从价键理论的角度来看，中心原子的键轨道性质和电子构型决定了配位数，而中心原子的电子构型对参与键形成的杂化轨道的形成非常重要。例如，Zn2和铜离子的5个3d轨道都是满的，适合成键的是1个4s和3个4p轨道，它们通过sp3杂化形成4个键轨道并指向正四面体的4个角。因此，Zn2与铜和氯化萘生成配位数为4的配位离子锌(氯化萘)42-和铜(氯化萘)43-并呈正四面体构型。36、配体的性质，处于同一氧化态的金属离子的配位数是不固定的，但也取决于配体的性质。例如，Fe3和C1-生成配位数为4的四氯化铁，而和F-生成配位数为6的六氟化铁。这是因为Fe3从每个更大和更易极化的C1-接收到比更小和更难极化的F-更多的电荷。中心原子和配合物配体之间的键的性质对于确定配位数也很重要。在含氟配合物中，中心原子和高电负性的氟离子之间的键主要是离子键。例如，在B3、Fe3和Zr4与F-的配合物中，随着中心原子半径的增加，配位数分别为4、6和7，这主要受到中心原子与配体的半径比的限制。许多配合物主要在中心原子和配体之间形成共价键(如氯化萘、氯化萘、溴、碘、氨和一氧化碳等)。)，它们的配位数取决于中心原子的键轨道的性质。配位场理论认为中心原子的内轨道受周围配体的影响，即与配位数有关。例如，Ni2离子和弱场配体如具有小排斥力的H2O和NH3产生八面体配体如配位数为6的镍(H2O) 6 2和镍(NH3) 6 2。对溴和碘具有大排斥力的弱场配体倾向于生成配位数为4的nir42-和Nii42-等四面体配体；配位数为4的镍(CN) 4 2平面正方形配体是由具有CN-等强场的配体生成的。38，中心离子(或原子)与一元配体的结合数是中心离子(或原子)的配位数。例如，铜(NH3)4SO4中铜离子的配位数是4，钴(NH3)2(HO)4C1中钴离子的配位数是6。当中心离子(或原子)与多碱基配体配位时，配位数等于配位原子数。例如，乙二胺(在铜(恩)是一个双基配体，所以铜离子的配位数是4。39，中心离子的配位数一般是2，4，6，最常见的是4和6，配位数取决于中心离子和配体的性质电荷、体积、电子层结构和形成络合物的条件，尤其是浓度和温度。40岁。一般来说，中心离子的电荷越高，越有利于形成配位数较高的配合物，如特征配位数为2的银，如银(NH3)2；特征配位数为4的铜，例如铜(NH3)4；特征配位数为6的钴，例如钴(NH3)2(HO)4。然而，配体电荷的增加不利于高配位数的形成，因为它增加了配体之间的排斥力，减少了配位数。例如，与四氯化钴相比，钴(HO) 6的配体是中性分子，而钴(HO)6的配体是带负电荷的氯离子，将钴的配位数从6减少到4。因此，考虑到电荷因子，中心离子电荷的增加和配体电荷的减少有利于配位数的增加。41，中心离子的半径越大，在重力允许的条件下，它周围能容纳的配体越多，c越大显然，配体的半径更大，并且在中心离子周围没有容纳太多配体的空间，因此配位数减少。例如，氟可以与铝形成铝配位离子，但是半径大于氟的氯、溴、碘和铝只能形成铝配位离子(X代表氯、溴和碘离子)。42.温度越高，配位数越少。这是因为当热振动增强时，中心离子和配体之间的配位键减弱。然而，配体浓度的增加有利于高配位数配合物的形成。综上所述，影响配位数的因素是复杂的，由多种因素决定，但对于某一个中心离子，当它与不同的配体结合时，往往具有一定的特征配位数。43，2，金属晶体原子堆积模型，44，金属晶体原子平面排列的几种方式？非致密层，A，1，4，3，2，1，3，6，4，2，A，5，致密层，配位数4，配位数6，45，金属晶体堆积模式-简单立方堆积，非致密层堆积情况1:相邻层原子堆积在同一条线上，46，简单立方堆积，配位数：单元包含金属原子，1，6，示例：(Po)，47，体心立方堆积，非致密层逐层堆积2:相邻原子层上层的原子填充包含：个金属原子的晶胞，金属晶体的堆积模式-钾型，49，思考：第二层与第一层最接近的堆积模式有多少？ 思考：对于第一层和第二层，第三层有多少种方式可以挤得最紧？在密集层堆叠模式中，没有两层原子在同一直线上的情况，只有相邻层紧密堆叠，类似于钾型。一个是把球瞄准一楼的球。另一种布置是在第一层的位置2、4、6和51对准球。下图是这种六边形紧密包装的正视图。一种是将球对准第一层的球。因此，每两层形成一个循环，即ABAB堆叠模式，形成六边形紧密堆叠。52，六角形紧密包装，配位数：12。(同一层6，上层和下层各3)，单元电池包含：6个金属原子。金属晶体的堆垛方式-镁型，53。第三层的另一种布置方式是将球与第一层的2、4、6个位置对齐，这不同于AB2层的位置。这是层c。在该立方体紧密堆积的前视图中，层a和层4再次排列在行a中，从而以一个循环形成层3。配位数：12(同一层6，上下层分别为3)，55，面心立方，含：4个金属原子的晶胞，金属晶体的堆积方式-铜型，56，57，总结，思考：模型中每单位体积的原