硅酸鹽物理化學習題

1、第一章幾何結晶學一、名詞解釋①晶體是內部質點在三維空間成周期性重復排列的固體?；蚓w是具格子構造的固體。②晶體結構中在同一取向上幾何環境和物質環境皆相同的點稱為等同點。③空間點陣是表示晶體結構中各類等同點排列規律的幾何圖形?；蚴潜硎揪w內部結構中質點重復規律的幾何圖形。④空間點陣中的陣點，稱為結點。⑤對稱是指物體相同部分作有規律的重復。⑥晶體結構中所有點對稱要素（對稱面、對稱中心、對稱軸和旋轉反伸軸）的集合稱為對稱型，也稱點群。⑦將對稱

2、型相同的晶體歸為一類，稱為晶類。⑧單形是由一組同形等大的晶面所組成，這些晶面可以借助其所屬對稱型的對稱要素彼此實現重復。也就是說，單形是由對稱要素聯系起來的一組晶面的集合。⑨含有兩個或兩個以上單形的晶形稱為聚形。⑩晶體定向就是在晶體中確定坐標軸（稱晶軸）及軸單位或軸率（軸單位之比）?！?1晶體常數：晶軸軸率或軸單位，軸角?！?2所有晶體結構的空間點陣可劃分成十四種類型的空間格子，這14種空間格子稱布拉菲格子?！?3任何晶體都對應一種布拉

3、菲格子，因此任何晶體都可劃分出與此種布拉菲格子平行六面體相對應的部分，這一部分晶體就稱為晶胞。晶胞是能夠反映晶體結構特征的最小單位?！?4表示晶體結構特征的參數（a、b、c，α(b∧c)、β(a∧c)、γ(a∧b)）稱為晶胞常數，晶胞參數也即晶體常數?！?5空間群是指一個晶體結構中所有對稱要素集合。二、簡答題（1）試述玻璃和晶體的差別。（2）晶胞與空間格子是何種關系？答：（1）晶體的內部質點在三維空間作有規律的重復排列，兼具短程有序和長

4、程有序的結構。而玻璃的內部質點則呈近程有序而遠程無序的無規網絡結構或微晶子結構。與非晶體比較晶體具有自限性、均一性、異向性、對稱性、最小內能和穩定性。（2）晶胞是指能夠充分反映整個晶體結構特征的最小結構單位，晶體可看成晶胞的無間隙堆垛而成。晶胞的形狀大小與對應的單位平行六面體完全一致，并可用與平行六面體相同的參數來表征晶胞的幾何特征。其區別是單位平行六面體是不具任何物理、化學特征的幾何點（等同點）構成的。而晶胞則是實在的具體質點構成。第

5、二章第二章晶體化學基礎晶體化學基礎21答：配位數：晶體結構中與一個離子直接相鄰的異號離子數。配位體：晶體結構中與某一個陽離子直接相鄰、形成配位關系的各個陰離子中心連線所構成的多面體。同質多晶：同一化學組成在不同外界條件下（溫度、壓力、pH值等），結晶成為兩種以上不同結構晶體的現象。多晶轉變：當外界條件改變到一定程度時，各種變體之間發生結構轉變，從一種變體轉變成為另一種變體的現象。位移性轉變：不打開任何鍵，也不改變原子最鄰近的配位數，僅僅

6、使結構發生畸變，原子從原來位置發生少許位移，使次級配位有所改變的一種多晶轉變形式。重建性轉變：破壞原有原子間化學鍵，改變原子最鄰近配位數，使晶體結構完全改變原樣（100）面：面排列密度=面間距=（110）面：面排列密度=面間距=（111）面：面排列密度=面間距=25以NaCl晶胞為例，試說明面心立方緊密堆積中的八面體和四面體空隙的位置和數量。答：以NaCl晶胞中（001）面心的一個球（Cl離子）為例，它的正下方有1個八面體空隙（體心位置

7、），與其對稱，正上方也有1個八面體空隙；前后左右各有1個八面體空隙（棱心位置）。所以共有6個八面體空隙與其直接相鄰，由于每個八面體空隙由6個球構成，所以屬于這個球的八面體空隙數為616=1。在這個晶胞中，這個球還與另外2個面心、1個頂角上的球構成4個四面體空隙（即18小立方體的體心位置）；由于對稱性，在上面的晶胞中，也有4個四面體空隙由這個參與構成。所以共有8個四面體空隙與其直接相鄰，由于每個四面體空隙由4個球構成，所以屬于這個球的四面

8、體空隙數為814=2。26臨界半徑比的定義是：緊密堆積的陰離子恰好互相接觸，并與中心的陽離子也恰好接觸的條件下，陽離子半徑與陰離子半徑之比。即每種配位體的陽、陰離子半徑比的下限。計算下列配位的臨界半徑比：（a）立方體配位；（b）八面體配位；（c）四面體配位；（d）三角形配位。解：（1）立方體配位在立方體的對角線上正、負離子相互接觸，在立方體的棱上兩個負離子相互接觸。因此：（2）八面體配位在八面體中，中心對稱的一對陰離子中心連線上正、負離