化學(xué)競賽晶體結(jié)構(gòu)綜合例題

1、1晶體結(jié)構(gòu)綜合例題一有一立方晶系的離子晶體，其結(jié)構(gòu)如右圖所示，試回答：1晶體所屬的點陣形式及結(jié)構(gòu)基元；2已知rCs＝169pm，rCl＝181pm，試問此兩種離于聯(lián)合組成了何種型式的密堆積；3Cu2處在何種空隙里？4指出各離子的配位情況？解：1.立方P，CaCsCl32.A1型（立方面心）堆積Cs＋，Cl－離子半徑大致相近3.八面體空隙中4.Cu2＋周圍Cl－配位數(shù)6，Cs＋配位數(shù)8；Cl－周圍Cu2＋配位數(shù)2，Cs＋配位數(shù)4；Cs＋周

2、圍Cl－配位數(shù)12，Cu2＋配位數(shù)8。二黃銅礦是最重要的銅礦，全世界的23的銅是由它提煉的。1右圖為黃銅礦的晶胞。計算晶胞中各種原子的數(shù)目寫出黃銅礦的化學(xué)式2在高溫下，黃銅礦晶體中的金屬離子可以發(fā)生遷移。若鐵原子與銅原子發(fā)生完全無序的置換，可將它們視作等同的金屬離子，請說出它的晶胞。3在無序的高溫型結(jié)構(gòu)中，硫原子作什么類型的堆積？金屬原子占據(jù)什么類型的空隙？該空隙被金屬原子占據(jù)的分?jǐn)?shù)是多少？4計算黃銅礦晶體的密度（晶胞參數(shù)：a=52.4

3、pm，c=103.0pm；相對原子量：Cu63.5Fe55.84S32.06）。解：1.各種原子的數(shù)目CuFeS:448黃銅礦的化學(xué)式CuFeS22.它的晶胞與ZnS晶胞相同；但金屬離子隨機性為50%（如圖）；3.硫原子作A1型（立方F）堆積金屬原子占據(jù)四面體空隙該空隙被金屬原子占據(jù)的分?jǐn)?shù)124.容易計算黃銅礦晶體的密度4.31gcm3.12Cu12FeS12Cu12FeS3abc○CaCu解：1在a圖上劃出一個六方格子，則容易看出，該

4、合金的化學(xué)式為CaCu5；2在a圖上容易看出，Ca周圍有6個Cu原子，結(jié)合c圖看出，Ca有18個Cu原子配位；Cu的配位情況：在a圖上容易看出，3配位6個；在c圖側(cè)面上看出，4配位9個；Cu的平均配位數(shù)為185=3.6；3該晶體屬六方晶系；各原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（0，0，0）（13，23，0）（23，13，0）（12，0，12）（0，12，0）（12，12，12）晶胞參數(shù)為a＝509pm(c2)2(a2)2=3272c＝410pm；2943

5、3?a4合金的密度30245.660sin5.6351.40cmgcaNA???5Ca、Cu原子半徑:.pmaRCu1264??pmRRCuCa168294???五（2004年全國高中學(xué)生化學(xué)競賽決賽6分）氫是重要而潔凈的能源。要利用氫氣作能源，必須解決好安全有效地儲存氫氣問題?；瘜W(xué)家研究出利用合金儲存氫氣，LaNi5是一種儲氫材料。LaNi5的晶體結(jié)構(gòu)已經(jīng)測定，屬六方晶系，晶胞參數(shù)a=511pmc＝397pm晶體結(jié)構(gòu)如圖2所示。⒈從L