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晶胞计算是物质结构试题中经常考察的内容,也经常作为较难的空出现.(1)氧和钠能够形成化合物A,其晶胞结构如图1所示,晶胞参数,a=0.566nm,A的化学式为:,晶胞中氧原子的配位
题目详情
晶胞计算是物质结构试题中经常考察的内容,也经常作为较难的空出现.
(1)氧和钠能够形成化合物A,其晶胞结构如图1所示,晶胞参数,a=0.566nm,A 的化学式为:___,晶胞中氧原子的配位数为___;列式计算晶体A的密度(g•cm-3)___.(不用算出结果)
(2)SiC的晶胞与金刚石的晶胞相似,设碳原子的直径为a cm,硅原子的直径为b cm,则晶胞的边长为___ cm(用含a、b的式子表示).
(3)钠钾合金属于金属晶体,其某种合金的晶胞结构如图2所示.合金的化学式为___;晶胞中K 原子的配位数为___;已知金属原子半径r(Na)=186pm、r(K)=227pm,计算晶体的空间利用率___(列出计算式,不需要计算出结果).
(1)氧和钠能够形成化合物A,其晶胞结构如图1所示,晶胞参数,a=0.566nm,A 的化学式为:___,晶胞中氧原子的配位数为___;列式计算晶体A的密度(g•cm-3)___.(不用算出结果)
(2)SiC的晶胞与金刚石的晶胞相似,设碳原子的直径为a cm,硅原子的直径为b cm,则晶胞的边长为___ cm(用含a、b的式子表示).
(3)钠钾合金属于金属晶体,其某种合金的晶胞结构如图2所示.合金的化学式为___;晶胞中K 原子的配位数为___;已知金属原子半径r(Na)=186pm、r(K)=227pm,计算晶体的空间利用率___(列出计算式,不需要计算出结果).
▼优质解答
答案和解析
(1)氧和钠能够形成化合物A,阴离子位于晶胞的定点和面心,阳离子位于晶胞的体心,则Na的个数为8,O的个数为8×
+6×
=4,N(Na):N(O)=2:1,则形成的化合物为Na2O;
晶胞中O位于面心,每个晶胞中有4个Na与O的距离最近,每个定点为2个晶胞共有,则晶胞中O原子的配位数为8;
晶胞的质量为
,晶胞的体积为(0.566×10-7)cm3,则晶体F的密度为
;
故答案为:Na2O;8;
;
(2)根据硬球接触模型可知,体对角线四分之一处的原子与顶点上的原子紧贴,设晶胞边长为x,所以
×(
x)=
,解得:x=
(a+b);
故答案为:
(a+b);
(3)根据均摊法可知晶胞中有钠原子数为12×
=3,钾原子数为8×
=1,所以合金的化学式为KNa3;
根据晶胞图可知,每个K 原子周围有6个钠原子,所以晶胞中K 原子的配位数为6,晶胞中钠原子和钾原子体积之和为
π(1863×3+2273),根据晶胞的结构可知,晶胞的边长为钠原子和钾原子的直径之和为2×(186pm+227pm),所以晶胞的体积为(2×186pm+2×227pm)3,晶体的空间利用率为
×100%=
×100%;
故答案为:KNa3;6;
1 |
8 |
1 |
2 |
晶胞中O位于面心,每个晶胞中有4个Na与O的距离最近,每个定点为2个晶胞共有,则晶胞中O原子的配位数为8;
晶胞的质量为
4×62g/mol |
6.02×1023/mol |
4×62g/mol |
(0.566×10-7cm)3×6.02×10 23/mol |
故答案为:Na2O;8;
4×62g/mol |
(0.566×10-7cm)3×6.02×10 23/mol |
(2)根据硬球接触模型可知,体对角线四分之一处的原子与顶点上的原子紧贴,设晶胞边长为x,所以
1 |
4 |
3 |
a+b |
2 |
2
| ||
3 |
故答案为:
2
| ||
3 |
(3)根据均摊法可知晶胞中有钠原子数为12×
1 |
4 |
1 |
8 |
根据晶胞图可知,每个K 原子周围有6个钠原子,所以晶胞中K 原子的配位数为6,晶胞中钠原子和钾原子体积之和为
4 |
3 |
钠原子与钾原子的体积之和 |
晶胞的体积 |
| ||
(186×2+227×2)3 |
故答案为:KNa3;6;
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