Кристаллохимия. Адеева Л.Н. - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОмГУ | Омск

Составители: 

Рубрика: 

17
Тема 7. Кристаллохимические радиусы.
Для решения задач раздела необходимо воспользоваться таблицами
кристаллических радиусов (приложение 2).
Пример 1.
Дано ионное соединение RbJ, имеющее структуру типа NaCI. Вели-
чина радиуса J
¯
= 2,20 Å. Определите радиус Rb
+
, полагая, что в структуре
ионного кристалла осуществляются контакты между ионами различных
знаков. Параметр а = 7,33 Å.
Решение:
Из рис. 5.4, на котором приведен структурный тип NaCI, видно, что
−+
−=
JRb
R
2
a
R
, следовательно,
Е. 1,462,20
2
7,33
R
Rb
=−=
+
Задачи
1. Определите параметры решетки следующих кристаллических ве-
ществ:
В-т Вещество Структурный
тип
В-т Вещество Структурный
тип
1 Cu 5 NaCI
2 Al
Cu
6 MgO
NaCI
3 CsCI 7 CaF
2
4 MgLa
CsCI
8 SrCI
2
CaF
2
2. Параметр решетки сфалерита ZnS равен 5,41 Å. Найдите радиус
Zn, считая связь в кристалле ковалентной. Вычислите плотность кристал-
лов.
3. Натрий кристаллизируется в двух модификациях (структурные
типы – Cu и α-Fe). Параметр одной из них равен 4,28 Å. Определите, какая
это модификация, рассчитайте плотность.
4. Плотность изоструктурных кристаллов Cu и Au равна 8,96 и 19,3
г/см
3
соответственно. Вычислите металлический радиус атомов Cu и Au.
5. Плотность кремния (структурный тип алмаз) – 2,23 г/см
3
. Найдите
ковалентный радиус атома Si.
6. Найдите коэффициент плотности упаковки для следующих ион-
ных и металлических кристаллов: CaF
2
, BaF
2
, RaF
2
(CaF
2
); CsCI, TiCo,
CuZn (CsCI).
7. Найдите коэффициент плотности упаковки для двух модификаций
RbCI, относящихся к структурным типам NaCI и CsCI.
18
8. Кратчайшее межатомное расстояние в одной из модификаций
стронция 4,18 Å (структурный тип α-Fe). Определите плотность кристал-
лов.
9. Найдите отношение плотности алмаза и графита, если параметр
кубической ячейки алмаза 3,56 Å, а параметры гексагональной решетки
графита a=3,46, с=6,7 Å. Структурный тип алмаза и графита считать из-
вестными.
10. Параметр кубической ячейки сфалерита ZnS равен 5,41 Å. Найти
плотность кристаллов, считая структурный тип известным.
11. В кубических кристаллах CsCI расстояние Cs–CI равно 3,46 Å.
Определите плотность кристаллов, считая структурный тип известным.
12. Определите плотность кубических кристаллов SrCI
2
(структур-
ный тип флюорита), если расстояние Sr–CI равно 3,02 Å.
13. Параметры моноклинной решетки гидрата сульфата кальция
CaSO
4
•H
2
O: а=11,85; в=12,09; с=6,83 Å; Z=4. Плотность – 1,97 г/см
3
.
Сколько молекул воды входит в формульную единицу? Результат округ-
лить.
14. Параметры тетрагональной ячейки гидрата сульфата бериллия
ВеSO
4
•H
2
O: а=8,02; в=10,75 Å; Z=4. Плотность – 1,713 г/см
3
. Сколько мо-
лекул воды входит в формульную единицу? Результат округлить.
15. Плотность кристаллов алмаза 3,51 г/см
3
. Считая структурный
тип известным, найдите параметр кубической ячейки и межатомное рас-
стояние С–С.
16. Плотность кристаллов поваренной соли 2,164 г/см
3
. Считая
структурный тип известным, найдите параметр кубической ячейки и рас-
стояние Na–СI.
17. Плотность кристаллов Cu
3
Au равна 12,2 г/см
3
. Считая структур-
ный тип известным, определите параметр ячейки и кратчайшее расстояние
Cu–Au.
Тема 8. Рентгеноструктурный анализ. Моделирование структур
с помощью компьютерной программы POWDERCELL.
Каждое кристаллическое вещество характеризуется атомным соста-
вом, кристаллической решеткой и расположением атомов в элементарной
ячейке, поэтому имеет специфическую рентгеновскую дифракционную
картину. Дифрактограммы для известных кристаллических структур могут
быть как рассчитаны теоретически, так и получены экспериментально с
помощью рентгеноструктурного анализа. 
Тема 7. Кристаллохимические радиусы.                                                   8. Кратчайшее межатомное расстояние в одной из модификаций
                                                                                 стронция 4,18 Å (структурный тип α-Fe). Определите плотность кристал-
      Для решения задач раздела необходимо воспользоваться таблицами             лов.
кристаллических радиусов (приложение 2).                                               9. Найдите отношение плотности алмаза и графита, если параметр
                                                                                 кубической ячейки алмаза 3,56 Å, а параметры гексагональной решетки
      Пример 1.                                                                  графита a=3,46, с=6,7 Å. Структурный тип алмаза и графита считать из-
      Дано ионное соединение RbJ, имеющее структуру типа NaCI. Вели-             вестными.
чина радиуса J¯ = 2,20 Å. Определите радиус Rb+, полагая, что в структуре              10. Параметр кубической ячейки сфалерита ZnS равен 5,41 Å. Найти
ионного кристалла осуществляются контакты между ионами различных                 плотность кристаллов, считая структурный тип известным.
знаков. Параметр а = 7,33 Å.                                                           11. В кубических кристаллах CsCI расстояние Cs–CI равно 3,46 Å.
      Решение:                                                                   Определите плотность кристаллов, считая структурный тип известным.
      Из рис. 5.4, на котором приведен структурный тип NaCI, видно, что                12. Определите плотность кубических кристаллов SrCI2 (структур-
                        a                              7,33                      ный тип флюорита), если расстояние Sr–CI равно 3,02 Å.
         R          =     − R − , следовательно, R + =      − 2,20 = 1,46 Е.
             Rb +       2    J                    Rb    2                              13. Параметры моноклинной решетки гидрата сульфата кальция
                                                                                 CaSO4•H2O: а=11,85; в=12,09; с=6,83 Å; Z=4. Плотность – 1,97 г/см3.
         Задачи                                                                  Сколько молекул воды входит в формульную единицу? Результат округ-
         1. Определите параметры решетки следующих кристаллических ве-           лить.
ществ:                                                                                 14. Параметры тетрагональной ячейки гидрата сульфата бериллия
                                                                                 ВеSO4•H2O: а=8,02; в=10,75 Å; Z=4. Плотность – 1,713 г/см3. Сколько мо-
 В-т      Вещество            Структурный        В-т   Вещество    Структурный   лекул воды входит в формульную единицу? Результат округлить.
                                  тип                                  тип             15. Плотность кристаллов алмаза 3,51 г/см3. Считая структурный
  1            Cu                                5      NaCI                     тип известным, найдите параметр кубической ячейки и межатомное рас-
                                   Cu                                  NaCI      стояние С–С.
  2            Al                                6      MgO
  3           CsCI                               7      CaF2                           16. Плотность кристаллов поваренной соли 2,164 г/см3. Считая
                                  CsCI                                 CaF2      структурный тип известным, найдите параметр кубической ячейки и рас-
  4           MgLa                               8      SrCI2
                                                                                 стояние Na–СI.
       2. Параметр решетки сфалерита ZnS равен 5,41 Å. Найдите радиус                  17. Плотность кристаллов Cu3Au равна 12,2 г/см3. Считая структур-
Zn, считая связь в кристалле ковалентной. Вычислите плотность кристал-           ный тип известным, определите параметр ячейки и кратчайшее расстояние
лов.                                                                             Cu–Au.
       3. Натрий кристаллизируется в двух модификациях (структурные
типы – Cu и α-Fe). Параметр одной из них равен 4,28 Å. Определите, какая
это модификация, рассчитайте плотность.                                          Тема 8. Рентгеноструктурный анализ. Моделирование структур
       4. Плотность изоструктурных кристаллов Cu и Au равна 8,96 и 19,3          с помощью компьютерной программы POWDERCELL.
г/см3 соответственно. Вычислите металлический радиус атомов Cu и Au.                   Каждое кристаллическое вещество характеризуется атомным соста-
       5. Плотность кремния (структурный тип алмаз) – 2,23 г/см3. Найдите        вом, кристаллической решеткой и расположением атомов в элементарной
ковалентный радиус атома Si.                                                     ячейке, поэтому имеет специфическую рентгеновскую дифракционную
       6. Найдите коэффициент плотности упаковки для следующих ион-              картину. Дифрактограммы для известных кристаллических структур могут
ных и металлических кристаллов: CaF2, BaF2, RaF2 (CaF2); CsCI, TiCo,             быть как рассчитаны теоретически, так и получены экспериментально с
CuZn (CsCI).                                                                     помощью рентгеноструктурного анализа.
       7. Найдите коэффициент плотности упаковки для двух модификаций
RbCI, относящихся к структурным типам NaCI и CsCI.
                                            17                                                                     18

Страницы