文档介绍：第四章
1、试用热化学求KCl晶体的点阵能,所需要的数据如下表所示。
物理量
ΔH生成
ΔH升华
IK
ΔH分解
YCl
数值/kJ·mol-1
-435
84
418
243
-368
解:根据Hess定律
2、已知KCl晶体具有NaCl型结构,晶胞棱长628pm。试计算KCl晶体的点阵能,并与上题所求的结果比较。
解:根据
将NA、e、ε0等按国际单位所给数值代入,得
KCl具有NaCl晶型,即A=,又Z+=Z—=1,=9
所以
3、从理论计算公式计算NaCl与MgOde晶格能。MgO的熔点为2800℃,NaCl为801℃,请说明这种差别的原因。
解:NaCl、MgO同属于NaCl型结构,根据
将NA、e、ε0等按国际单位所给数值代入
对于NaCl,R0=279pm=×10-10m
Z+=Z-=1
m=(7+9)/2=8
所以
对于MgO,R0=210pm=×10-10m
Z+=Z-=2
m=(7+7)/2=7
所以
参考:晶格能的大小,可以表示离子键的强弱。晶格能越大,表示离子键越强,离子晶体的熔点也就越高。因为UMgO>UNaCl,,所以mpMgO>mpNaCl。
4、为什么可将离子晶体的结构归于不等径圆球密堆积的问题?
参考:离子晶体的结构多种多样,而且有的很复杂。但复杂的离子晶体结构一般都是典型的简单结构形式的变形,故可将离子晶体的结构归结为几种典型的结构形式。
5、如何正确理解离子半径的概念?离子半径是不是常数?它与哪些因素有关?
参考:若将离子近似的看作具有一定半径的弹性球,两个相互接触的球形离子的半径之和即等于核间的平衡距离,这就是一般所说的离子半径的意义。离子半径本来应该是指离子电子云的分布范围,但是按照量子力学计算,离子的电子云密度是无穷的,因此严格的说,一个离子的半径是不定的,它和离子所处的特定条件有关。
6、试比较Pauling半径和Goldschmidt半径的异同。
参考:。
8、试就负离子堆积方式与正离子所占间隙的种类与分数比较NaCl型与ZnS型结构之异同,比较CsCl和CaF2型结构之异同。
答:
结构类型
负离子堆积方式
正离子填隙种类和分数
类型
分数
NaCl
A1
正八面体
1
ZnS
立方
A1
正四面体
1/2
六方
A3
正四面体
1/2
CsCl
简单立方
立方体
1
CaF2
简单立方
立方体
1
9、由离子半径计算CsBr和NaBr的半径比并推测晶体离子的配位数和晶体结构形式。
答:
晶体类型
离子半径比
(R+/R-)
晶体离子配位数
正离子负离子
晶体结构形式
CsBr
8 8
CsCl型
NaBr
6 6
NaCl型
10、BeO和MgO晶体的结构分别属于六方ZnS和NaCl型,试从离子半径比与配位数关系推测BeO和MgO的晶体结构形式,并与实际结果进行比较。
答:
晶体类型
离子半径比
(R+/R-)
晶体离子配位数
正离子负离子
推知晶体类型
BeO
4 4
六方ZnS
MgO