硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)精

1、第四章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)1. 解釋下列概念晶系、晶胞、晶胞參數(shù)、空間點(diǎn)陣、米勒指數(shù)（晶面指數(shù)）、離子晶體的晶格能、原子半徑與離子半徑、配位數(shù)、離子極化、同質(zhì)多晶與類質(zhì)同晶、正尖晶石與反正尖晶石、反螢石結(jié)構(gòu)、鐵電效應(yīng)、壓電效應(yīng)、2. （ 1）一晶面在x、y、z軸上的截距分別為2a、3b、6c,求出該晶面的米 勒指數(shù)；（2） 晶面在x、y、z軸上的截距分別為a/3、b/2、c,求出該 晶面的米勒指數(shù)。3. 在立方晶系的晶胞中畫出下列米勒指數(shù)的晶面和晶向：（001 ）與2丨0, =（111 ）與11 -，（ 1 - 0）與111，（二 2）與236，（ 257）與11- -，（ 123 ）與1 ：1，（

2、 102 ），（ 11 1）,（二），110，11 1 ：0，214. 寫出面心立方格子的單位平行六面體上所有結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。5. 已知Mg2+半徑為0.072nm ，02 半徑為0.140nm ，計(jì)算MgO晶體結(jié)構(gòu) 的堆積系數(shù)與密度。6. 計(jì)算體心立方、面心立方、密排六方晶胞中的原子數(shù)、配位數(shù)、堆積系數(shù)。7. 從理論計(jì)算公式計(jì)算NaC1與MgO的晶格能。MgO的熔點(diǎn)為2800 C, NaC1為80IC，請說明這種差別的原因。8. 根據(jù)最密堆積原理，空間利用率越高，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，金鋼石結(jié)構(gòu)的空間利 用率很低（只有34.01 %），為什么它也很穩(wěn)定？9. 證明等徑圓球面心立方最密堆積的空隙率為 25

3、. 9%;10. 金屬鎂原子作六方密堆積，測得它的密度為1.74克/厘米3，求它的晶胞體積。11. 根據(jù)半徑比關(guān)系，說明下列離子與 02 配位時(shí)的配位數(shù)各是多？仃二 132A= 0.39 A= 1.33A= 0.57 A射=0.78A12. 為什么石英不同系列變體之間的轉(zhuǎn)化溫度比同系列變體之間的轉(zhuǎn)化溫度高得多？13. 有效離子半徑可通過晶體結(jié)構(gòu)測定算出。在下面NaCI型結(jié)構(gòu)晶體中，測得MgS和MnS的晶胞參數(shù)均為a=5.20A(在這兩種結(jié)構(gòu)中，陰離子是相 互接觸的)。若 CaS (a=5.67A)、CaO(a=4.80A)和 MgO(a=4.20A)為一般 陽離子陰離子接觸，試求這些晶體中各離

4、子的半徑。14. 氟化鋰(LiF)為NaCl型結(jié)構(gòu)，測得其密度為2.6g /cm3，根據(jù)此數(shù)據(jù)汁算 晶胞參數(shù)，并將此值與你從離子半徑計(jì)算得到數(shù)值進(jìn)行比較。15. Li2O的結(jié)構(gòu)是O2-作面心立方堆積，Li+占據(jù)所有四面體空隙位置。求：(1)計(jì)算四面體空隙所能容納的最大陽離子半徑，并與書末附表Li+半徑比較，說明此時(shí)O2-能否互相接觸。根據(jù)離子半徑數(shù)據(jù)求晶胞參數(shù)。求Li2O的密度。16. 試解釋對(duì)于AX型化合物來說，正負(fù)離子為一價(jià)時(shí)多形成離子化合物。二價(jià)時(shí)則形成的離子化合物減少(如ZnS為共價(jià)型化合物)，到了三價(jià)、四價(jià) (如AlN，SiC)則是形成共價(jià)化合物了。17. MgO和CaO同屬NaCI

5、型結(jié)構(gòu)，而它們與水作用時(shí)則 CaO要比MgO活潑，試解釋之18. 根據(jù) CaF2 晶胞圖畫出 CaF2 晶胞的投影圖19. 算一算Cdl2晶體中的I-及CaTiO3晶體中02-的電價(jià)是否飽和。20.(1)畫出02-作而心立方堆積時(shí)，各四面體空隙和八面體空隙的所在位置(以一個(gè)晶胞為結(jié)構(gòu)基元表示出來 )。(2)計(jì)算四面體空隙數(shù)、八而休空隙數(shù)與 02-數(shù)之比。(3)根據(jù)電價(jià)規(guī)則，在下面情況下，空隙內(nèi)各需填入何種價(jià)數(shù)的陽離子，并對(duì)每一種結(jié)構(gòu)舉出個(gè)例子。(a)所有四面體空隙位置均填滿； (b) 所有八而體空隙位置均填滿；(c) 填滿半四面體空隙位置； (d) 填滿半八面休空隙位置。21. 下列硅酸鹽礦物

6、各屬何種結(jié)構(gòu)類型：Mg2Si04 ， KAISi308 ， CaMgSi206 ，Mg3Si4010(0H)2 ， Ca2AlAlSi07。22. 根據(jù) Mg2Si04 在(1 1 0)面的投影圖回答：(1)結(jié)構(gòu)中有幾種配位多面體，各配位多面體間的連接方式怎樣 ?(2)02-的電價(jià)是否飽和?(3)晶胞的分子數(shù)是多少 ?Si4+和Mg2+所占的四面體空隙和八面體空隙的分?jǐn)?shù)是多少 ?23. 石棉礦如透閃石 Ca2Mg5Si4011(0H)2 具有纖維狀結(jié)晶習(xí)性，而滑石Mg2Si4010(0H)2 卻具有片狀結(jié)晶習(xí)性，試解釋之。24. 石墨、滑石和高嶺石具有層狀結(jié)構(gòu)， 說明它們結(jié)構(gòu)的區(qū)別及由此引起的性質(zhì)上的差異。25. (1)