实验的2化合物地晶体结构.doc

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实验2化合物的晶体结构
 一、实验目的：
巩固化合物晶体结构知识。 
二、实验内容：
典型的化合物的晶体结构有：
1.    NaCl型结构
NaCl晶体结构是如图6-
0=，Z=1。Cd2+在单位晶胞中占有六方原始格子的结点位置，I-交叉分布在三个Cd2+形成的三角形中心的上、下方，因此，CdI2结构就相当于两层I-离子中间夹一层Cd2+离子。Cd2+的配位数是6，I-的配位数是3。
属于CdI2型晶体结构的晶体有Ca(OH)2、Mg(OH)2、CaI2、MgI2等。
图2-7 CdI2型晶体结构(A)与层状多面体连接方式(B)
 8.   a-方石英型结构
a-方石英属于立方晶系Fd3m空间群，a0=，Z=8。如图6-8所示，a-方石英的晶胞中Si4+占有全部面心立方结点的位置和立方体内相当于八个小立方体中心的四个。每个Si4+都和四个O2-相连，硅氧四面体层与层之间以顶角相连。
        
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图2-8 a-方石英的晶体结构与结构中硅氧四面体的连接方式
9.    刚玉(a-Al2O3)型结构
刚玉(a-Al2O3)型晶体结构属三方晶系空间群，a0=，a=55°17’，Z=2。如果用六方大晶胞表示，a0=，c0=，Z=6〔图6-9〕。刚玉结构中O2-按六方严密堆积排列，Al3+充填于2/3的八面体空隙，Al3+在结构中有如图6-9中所示的三种分布形式。
属于刚玉型晶体结构的晶体有a-Fe2O3、Cr2O3、Ti2O3、V2O3等。
  
图2-9 刚玉晶体结构〔菱面体晶胞〕和结构中Al3+的三种不同排列方式
10.  钙钛矿型结构
钙钛矿的通式是ABO3，其中A代表一价或二价金属离子，B代表四价或五价金属离子。具有钙钛矿型晶体结构的主要晶体列于表6-2中，其典型矿物为CaTiO3。
CaTiO3在高温下属立方晶系Pm3m空间群，a0=，Z=1。低于600°C时为正交晶系PCmm空间群，a0=，b0=，c0=，Z=4。CaTiO3结构中Ca2+占有立方面心的角顶位置，O2-处于立方面心的面心位置，所以，CaTiO3结构可以看成是由O2-和半径较大的Ca2+共同组成立方严密堆积，Ti4+
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充填在1/4的八面体空隙中〔图6-10〕，Ti4+的配位数是6，Ca2+的配位数是12。
表2-2 具有钙钛矿型结构的主要晶体
氧化物
(1+5)
氧化物
(2+4)
氧化物
(3+3)
氧化物
(1+2)
NaNbO3
CaTiO3
SrZrO3
CaCeO3
YAlO3
KNgF3
KNbO3
SrTiO3
BaZrO3
BaCeO3
LaAlO3
KniF3
NaWO3
BaTiO3
PbZrO3
PbCeO3
LaCrO3
KZnF3
 
PbTiO3
CaSnO3
BaPrO3
LaMnO3
 
 
CaZrO3
BaSnO3
BaHfO