作者fragmentwing (片翼碎梦)
看板SENIORHIGH
标题[心得] 配位数、晶体 读得雾沙沙请入内
时间Sat Nov 7 13:30:19 2020
我一直有个印象,就是高中时晶体结构读得超混乱的
但也有可能是我记错了,所以才有前一篇文
虽然看板上消息,离子晶体其实好像没在考了?
算了,反正一些传统名校和补充教材八成还是会教,所以还是来讲讲
---以下正文---
首先,配位数到底是什麽?
配位数在高中时,如果是金属,指的是一颗原子旁边相邻原子数
如果是离子晶体,指的是以一颗
阳离子为基准,围绕在其周遭的
阴离子数目
这边其实还不至於混淆,不过到大学後,有再特别讨论这块的话,会写阳:阴离子配位数
接下来就是重点了,
关於结构的问题
沿用上一篇的图
https://i.imgur.com/6Hupa0q.jpg
以及推文
推 elvis533: 左边是金属,右边是离子化合物,都是BCC
高中时我这边念得很混乱,只能靠死背
不过实际上,大学後碰到这块,是有能有效处理的系统在的
在大学,左边一样是BCC没有问题
右边的话,其实不只是国内,我去查国外的一些教材,也是有分歧出现
毫无争议的讲法的话,右边的晶体结构名称是叫Cesium Chloride,绝对不是叫BCC
(不过在高中,作答时还是叫它BCC比较安全)
或用化学式简称为CsCl结构
在这里,结构的名称即是用同结构中具代表性的离子晶体来称呼
例如氯化钠,高中时称面心立方结构,但这边称为Rock Salt结构
但如果是在牵涉到阴阳离子堆积(packing)的讨论时,至少有两种以上的说法
不过比较主流的说法是,在描述离子晶体时
通常有以下规则
「先决定阴离子的架构,再来描述阳离子」
与高中相比,就比较不会混淆了
但这规则也秉持着化学这个科目的优良传统,有规则即有例外
像是反萤石结构,因为它阴阳离子的排列等於与萤石结构互换,就不太适用於这规则
下面是补充
依据J.Lima-de-Faria定出的规则,化合物AX,在阴离子X半径大於阳离子A的半径下
X分别有三个上标来配合表示:c、h、sc分别指的是CCP、HCP、simple cubic结构
A也有三个上标可用来表示:t、o、cb分别指的是T-site、O-site、8-fold site
高中的大家应该对A的表示法比较陌生,但在这里不做太多说明
总之,BCC和FCC各自有不同的T-site、O-site位置
而这是一套先决定了阴离子X堆积的结构後
再来决定阳离子A会堆积填充在结构中的哪种位置的系统
(注意,阳离子A不一定会把该结构中的该种位置全部填充完)
以CsCl为例,即A(cb)X(sc)结构
在Cl(-)以simple cubic堆积的架构下,Cs(+)会填充在8-fold site(100%填充)
注:括号中内容为上标
而Rock Salt,即A(o)X(c)结构
在Cl(-)以CCP,即FCC堆积的架构下,Na(+)会填充在O-site(100%填充)
最後举一个没有完全填充的例子:
Zinc Blend,即A(t)X(c)结构 (β-ZnS)
在S(2-)以CCP,即FCC堆积的架构下,Zn(2+)会填充在T-site(50%填充)
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 42.74.137.91 (台湾)
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/SENIORHIGH/M.1604727023.A.3CB.html
1F:推 matt511101: 推 11/07 15:39
2F:推 hedgehogs: 推 11/07 17:23
修了一下文章 补充说明填充的阳离子不一定会把该种位置全部填充完
※ 编辑: fragmentwing (42.74.137.91 台湾), 11/07/2020 18:19:51
3F:→ eric911116: 看不懂@@ 11/07 21:33
4F:推 psychicaler: 建议高中生,补充看不懂可以看过有印象即可 11/08 17:42
5F:→ psychicaler: 有时间再画图比较 11/08 17:43
6F:推 joegod: 材料系专门在搞的 11/08 23:22
7F:推 steake: 此文章内容为旧课纲,指考已删除 11/09 01:16
8F:→ NomeL: 高中点? 11/09 11:13
9F:推 Max112358: 看成数位晶片,还在想高中生怎麽懂这麽多 11/10 15:11
10F:推 alosdr: 我还以为看到材料系晶缺 11/11 13:39
11F:推 NBL123: 高中真的用不到这麽深的 但CsCl不是BCC Rock Salt不是FCC 11/13 22:04
12F:→ NBL123: 高中教材这边不应该教错 11/13 22:04
以CsCl为例 我是看到国外有的会讲两种离子分开来看都是以simple cubic排列
如果高中为了避免讲到T-site O-site而这样讲就还能接受 因为这样至少不是错的
当然到大学再碰到的话还是要往精确的说法修改
※ 编辑: fragmentwing (42.74.25.59 台湾), 11/13/2020 22:56:15
13F:推 NBL123: 是的 但最多也只能说是simple cubic 绝不能说是BCC 11/14 01:42