文档介绍：第二章 1、天然或绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷, 例如, 在某种氧化镍晶体中就存在这样的缺陷:一个 Ni 2+ 空缺,另有两个 Ni 2+ 被两个 Ni 3+ 所取代。其结果晶体仍然呈电中性,但化合物中 Ni和O 的原子个数比发生了变化。试计算样品组成为 Ni O 时该晶体中 Ni 3+与 Ni 2+ 的离子数之比。解:设晶体中 Ni 3+ 的离子数为 a, Ni 2+ 的离子数为 b 。根据题意: 答:该晶体中 Ni 3+与 Ni 2+ 的离子数之比为 6: 91。 2、已知氧化铁 Fe x 0( 富士体) 为***化钠型结构, 在实际晶体中, 由于存在缺陷,x<1。今有一批氧化铁,测得其密度为 3 ,用 MoK α射线( λ= )测得其面心立方晶胞衍射指标为 200 的衍射角θ= °( sin θ=,Fe 的相对原子质量为 )。(a )计算 Fe x0 的面心立方晶胞参数。(b )求 x 值。(c )计算 Fe 2+和 Fe 3+ 各占总铁质量的质量分数。(d )写出表明铁的价态的化学式。解:( a) (c )设 铁中 Fe 2+ 的摩尔数为 y ,则 Fe 3+ 的摩尔数为( -y ),根据正负离子电荷平衡原则可得: 即 Fe 2+和 Fe 3+ 的摩尔数分别为 和 ,他们在总铁中的摩尔百分数分别为: (d )富士体氧化铁的化学式为。 3、 NiO 晶体为 NaCl 型结构,将它在氧气中加热,部分 Ni 2+ 将氧化为 Ni 3+ ,成为 Ni x O(x < 1) 。今有一批 Ni xO ,测得其密度为 ,用波长λ=154pm 的 X 射线通过粉末法测得立方晶胞 111 衍射指标的θ= °( sin θ= )。( Ni 的相对原子质量为 ) 1 molg ??(a )计算 Ni xO 的立方晶胞参数; (b )算出 x 值,写出标明 Ni 的价态的化学式。(c)在 Ni xO 晶体中,O 2- 堆积方式怎样? Ni 在此堆积中占据哪种空隙?占有率( 即占有分数)是多少? (d )在 Ni xO 晶体中, Ni-Ni 间最短距离是多少? 解:( a) Ni xO 的立方晶胞参数为: (b )因为 Ni xO 晶体为 NaCl 型结构,可得摩尔质量 M: 而 Ni xO 的摩尔质量又可以表示为: 由此解得: x= 。设 镍中有 y mol Ni 2+, 则有( -y ) mol Ni 3+。根据正负离子电荷平衡原则, 有: 2y+3(-y)=2 y= -= 所以该氧化镍晶体的化学式为: (c) 晶体既为 NaCl 型结构,则O 2- 的堆积方式与 NaCl 中的 Cl - 的堆积方式相同,即为立方最密堆积。镍离子占据由 O 2- 围成的八面体空隙。而镍离子的占有率有 92% 。(d )镍离子分布在立方晶胞的体心和棱心上, Ni-Ni 间最短距离即体心上和任一棱心上 2 个镍离子间的距离,它等于: Ni-Ni 间最短距离也等于处在交于同一顶点的 2 条棱中心上的 2 个镍离子间的距离,即: 4 、试述玻璃的结构特征及