第一?/p>
结晶学基础
第二?/p>
晶体结构与晶体中的缺?/p>
1
名词解释:配位数与配位体,同质多晶、类质同晶与多晶转变,位移性转变与重建性转变,晶体场理?/p>
与配位场理论。晶系、晶胞、晶胞参数、空间点阵、米勒指数(晶面指数)、离子晶体的晶格能、原子半
径与离子半径、离子极化、正尖晶石与反正尖晶石、反萤石结构、铁电效应、压电效?/p>
.
答:配位数:晶体结构中与一个离子直接相邻的异号离子数?/p>
配位体:晶体结构中与某一个阳离子直接相邻、形成配位关系的各个阴离子中心连线所构成的多面体?/p>
同质多晶:同一化学组成在不同外界条件下(温度、压力?/p>
pH
值等),结晶成为两种以上不同结构晶体?/p>
现象?/p>
多晶转变:当外界条件改变到一定程度时,各种变体之间发生结构转变,从一种变体转变成为另一种变?/p>
的现象?/p>
位移性转变:不打开任何键,也不改变原子最邻近的配位数,仅仅使结构发生畸变,原子从原来位置发生
少许位移,使次级配位有所改变的一种多晶转变形式?/p>
重建性转变:破坏原有原子间化学键,改变原子最邻近配位数,使晶体结构完全改变原样的一种多晶转?/p>
形式?/p>
晶体场理论:认为在晶体结构中,中心阳离子与配位体之间是离子键,不存在电子轨道的重迭,并将配位
体作为点电荷来处理的理论?/p>
配位场理论:除了考虑到由配位体所引起的纯静电效应以外,还考虑了共价成键的效应的理?/p>
?/p>
2-1 MgO
晶体中不同晶面的氧离子排布示意图
2
面排列密度的定义为:在平面上球体所占的面积分数?/p>
?/p>
a
)画?/p>
MgO
?/p>
NaCl
型)晶体?/p>
111
)、(
110
)和?/p>
100
)晶面上的原子排布图?/p>
?/p>
b
)计算这三个晶面的面排列密度?/p>
解:
MgO
晶体?/p>
O2-
做紧密堆积,
Mg2+
填充在八面体空隙中?/p>
?/p>
a
)(
111
)、(
110
)和?/p>
100
)晶面上的氧离子排布情况如图
2-1
所示?/p>
?/p>
b
)在面心立方紧密堆积的单位晶胞中?/p>
r
a
2
2
0
?/p>
?/p>
111
)面:面排列密度
=
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
907
.
0
3
2
/
2
/
2
/
3
4
/
2
2
2
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
r
r
?/p>
110
)面:面排列密度
=
?/p>
?/p>
?/p>
?
555
.
0
2
4
/
2
2
4
/
2
2
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
r
r
r
?/p>
100
)面:面排列密度
=
?/p>
?
785
.
0
4
/
2
2
/
2
2
2
?/p>
?/p>
?/p>
?
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
r
r
3
、已?/p>
Mg
2+
半径?/p>
0.072nm
?/p>
O
2-
半径?/p>
0.140nm
,计?/p>
MgO
晶体结构的堆积系数与密度?/p>
解:
MgO
?/p>
NaCl
型,
O
2-
做密堆积?/p>
Mg
2+
填充空隙?/p>
r
O2-
=0.140nm
?/p>
r
Mg2+
=0.072nm
?/p>
z=4
?/p>
晶胞中质点体积:
(4/3³
π
r
O2-
3
+4/3³
π
r
Mg2+
3)³4?/p>
a=2(r
+
+r
-
)
,晶胞体?/p>
=a
3
,堆积系?/p>
=
晶胞?/p>
MgO
体积
/
晶胞体积
=68.5%
,密?/p>
=
晶胞
?/p>
MgO
质量
/
晶胞体积
=3.49g/cm
3
?/p>
4
、(
1
)一晶面?/p>
x
?/p>
y
?/p>
z
轴上的截距分别为
2a
?/p>
3b
?/p>
6c
,求出该晶面的米勒指数;?/p>
2
)一晶面?/p>
x
?/p>
y
?/p>
z
轴上的截距分别为
a/3
?/p>
b/2
?/p>
c
,求出该晶面的米勒指数?/p>
解:?/p>
1
?/p>
h:k:l=1/2:1/3:1/6=3:2:1,
∴该晶面的米勒指数为?/p>
321
);?/p>
2
)(
321
?/p>
5
试证明等径球体六方紧密堆积的六方晶胞的轴?/p>
c/a?.633?/p>
证明:六方紧密堆积的晶胞中,
a
轴上两个球直接相邻,
a0=2r
?/p>
c
轴方向上,中间的一个球分别与上、下
各三个球紧密接触,形成四面体,如?/p>
2-2
所示: