[心得] 配位数、晶体 读得雾沙沙请入内

楼主: fragmentwing (片翼碎梦)   2020-11-07 13:30:19
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,配位数到底是什么?
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
这边其实还不至于混淆,不过到大学后,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,关于结构的问题
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
高中时我这边唸得很混乱,只能靠死背
不过实际上,大学后碰到这块,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于与萤石结构互换,就不太适用于这规则
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半径大于阳离子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堆积的结构后
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)
最后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)
作者: matt511101 (麦特哥)   2020-11-07 15:39:00
作者: hedgehogs (刺猬)   2020-11-07 17:23:00
作者: eric911116 (葔777)   2020-11-07 21:33:00
看不懂@@
作者: psychicaler (MOCVD)   2020-11-08 17:42:00
建议高中生,补充看不懂可以看过有印象即可有时间再画图比较
作者: joegod (R9)   2020-11-08 23:22:00
材料系专门在搞的
作者: steake (奇蹟)   2020-11-09 01:16:00
此文章内容为旧课纲,指考已删除
作者: NomeL (暱称是什么owo)   2020-11-09 11:13:00
高中点?
作者: Max112358 (MAXCHEN)   2020-11-10 15:11:00
看成数位芯片,还在想高中生怎么懂这么多
作者: alosdr (喵喵)   2020-11-11 13:39:00
我还以为看到材料系晶缺
作者: NBL123 (小麦)   2020-11-13 22:04:00
高中真的用不到这么深的 但CsCl不是BCC Rock Salt不是FCC高中教材这边不应该教错是的 但最多也只能说是simple cubic 绝不能说是BCC

Links booklink

Contact Us: admin [ a t ] ucptt.com