Question

某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

試求：

(1)晶體中每一個(gè)Y同時(shí)吸引著________________個(gè)X，每個(gè)X同時(shí)吸引著_____________個(gè)Y，該晶體的化學(xué)式是________________________________________________。

(2)晶體中在每個(gè)X周圍與它最接近且距離相等的X共有________________個(gè)。

(3)晶體中距離最近的2個(gè)X與一個(gè)Y形成的夾角(∠XYX)為________________。

(4)設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為M g·mol^-1，晶體密度為ρ g·cm^-3，阿伏加德羅常數(shù)為N_a，則晶體中兩個(gè)距離最近的X中心間的距離為________________cm。

Answer 1

(1)4  8  XY₂或(Y₂X)  (2)12  (3)109°28′

(4)

解析:

(1)此結(jié)構(gòu)雖不符合晶胞“無(wú)隙并置”，但仍可用此立方結(jié)構(gòu)單元計(jì)算晶體組成。此立方單元中只有1個(gè)Y，且每個(gè)Y同時(shí)吸引4個(gè)X，而X處于頂點(diǎn)上為8個(gè)立方單元所共有，即每個(gè)X同時(shí)吸引8個(gè)Y。在每個(gè)該立方單元中含X×4=(個(gè))，含Y  1個(gè)，則化學(xué)式為XY₂或Y₂X。

(2)在一個(gè)立方單元中，每個(gè)X與它的距離最接近的X有三個(gè)，則每個(gè)X周圍有3×=12(個(gè))(每個(gè)面為兩個(gè)立方單元共有)。

(3)在此立方單元中，Y與4個(gè)X形成正四面體結(jié)構(gòu)，故鍵角為109°28′。

(4)因?yàn)橐粋�(gè)立方單元中只含個(gè)XY₂，則有=ρ·V·N_A,V=,而V=l+3(設(shè)邊長(zhǎng)為l)，則l+3=，l=，設(shè)X與X間的距離為s，

s=·