材科课后习题答案——张联盟版 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/25 16:57:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2-8写出面心立方格子的单位平行六面体上所有结点的坐标。

答:面心立方格子的单位平行六面体上所有结点为:(000)、(001)(100)(101)(110)

(010)(011)(111)(0)(0)(0)(1)(1)(1)

2-9计算面心立方、密排六方晶胞中的原子数、配位数、堆积系数。

答::面心:原子数4,配位数6,堆积密度

六方:原子数6,配位数6,堆积密度

2-11证明等径圆球六方最密堆积的空隙率为25.9%。

答:设球半径为a,则球的体积为方体晶胞体积:(2a)=16=1-74.1%=25.9%。

3

3

,球的z=4,则球的总体积(晶胞),立

a,空间利用率=球所占体积/空间体积=74.1%,空隙率

2-14为什么石英不同系列变体之间的转化温度比同系列变体之间的转化温度高得多? 答:石英同一系列之间的转变是位移性转变,不涉及晶体结构中键的破裂和重建,仅是键长、键角的调整、需要能量较低,且转变迅速可逆;而不同系列之间的转变属于重建性转变,都涉及到旧键的破裂和新键的重建,因而需要较的能量,且转变速度缓慢;所以石英不同系列之间的转化温度比同系列变体之间转化的温度要高的多。

2-16氟化锂(LiF)为NaCl型结构,测得其密度为2.6g/cm3,根据此数据计算晶胞参数,并将此值与你从离子半径计算得到数值进行比较。

答:设晶胞的体积为V,相对原子质量为M,对于NaCl型结构来说,其n=4,

则晶胞体积nm

3

则晶胞参数:,

根据离子半径计算:a=2(r++r-)=4.14nm∴

2-

2-17Li2O的结构是O作面心立方堆积,Li占据所有四面体空隙位置,氧离子半径为0.132nm。求:(1)计算负离子彼此接触时,四面体空隙所能容纳的最大阳离子半径,并与书末附表Li半径比较,说明此时O能否互相接触;(2)根据离子半径数据求晶胞参数;(3)求Li2O的密度。

2-

解:根据上图GO=FO=rmax,AB=BC=AC=AD=BD=CD=2

由几何关系知:

比Li的离子半径rLi+=0.078nm小,所以此时O不能互相接触。

+

2-

=0.054nm

晶胞参数Li2O的密度

=0.373nm

g/cm3

2-20计算CdI2晶体中的I-及CaTiO3晶体中O2-的电价是否饱和?

解:CdI2晶体中Cd2+的配位数CN=6,I-与三个在同一边的Cd2+相连,且I-的配位数CN=3

所以

2+

,即I-电价饱和

4+

CaTiO3晶体中,Ca的配位数CN=12,Ti的配位数CN=6,O2-的配位数CN=6

所以,即O2-电价饱和。

2-21(1)画出O作面心立方堆积时,各四面体空隙和八面体空隙的所在位置(以一个晶胞为结构基元表示出来);(2)计算四面体空隙数、八而休空隙数与O数之比 解(1)略

(2)四面体空隙数与O数之比为2:1,八面体空隙数与O数之比为1:1

2-23化学手册中给出NH4Cl的密度为1.5g/cm3,X射线数据说明NH4Cl有两种晶体结构,一种为NaCl型结构,a=0.726nm;另一种为CsCl结构,a=0.387nm。上述密度值是哪一种晶型的?(NH4+离子作为一个单元占据晶体点阵)。 解:若NH4Cl为NaCl结构

2-

2-

2-

2-

则可由公式

若NH4Cl为NaCl结构,

可得:=0.912g/cm

3

则可由公式可得:=1.505

由计算可知NaCl型结构的NH4Cl与化学手册中给出NH4Cl的密度接近,所以该密度 NaCl晶型

2-24MnS有三种多晶体,其中两种为NaCl型结构,一种为立方ZnS型结构,当有立方型ZnS结构转变为NaCl型结构时,体积变化的百分数是多少?已知CN=6时,rMn2+=0.08nm,rS2-2+2-

=0.184nm;CN=4时,rMn=0.073nm,rS=0.167nm。

解:当为立方ZnS型结构时:=0.472nm

当为NaCl型结构时:=2(rMn2++rS2-)=2(0.08+0.184)=0.384nm

所以体积变化:=46.15%