礦物晶體化學(xué)(第二章++晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵)課件

2.1化學(xué)鍵及鍵參數(shù)

2.2離子鍵

2.3共價(jià)鍵

2.4金屬鍵、分子鍵、氫鍵

2.5配位數(shù)和配位多面體

2.6哥希密特結(jié)晶化學(xué)定律與鮑林規(guī)則

2.7混合型晶體及晶體缺陷第二章晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵2.1化學(xué)鍵及鍵參數(shù)

2.2離子鍵

2.3共價(jià)鍵

2.2.1化學(xué)鍵及鍵參數(shù)

2.1.1化學(xué)鍵的定義及參數(shù)

在所有物質(zhì)結(jié)構(gòu)中，質(zhì)點(diǎn)（原子、離子或分子）都按照一定的規(guī)則進(jìn)行排列，質(zhì)點(diǎn)之間都具有一定的結(jié)合力，也就是說(shuō)物質(zhì)是依靠質(zhì)點(diǎn)之間的鍵合結(jié)合在一起的，這種質(zhì)點(diǎn)之間所存在的結(jié)合力稱(chēng)為鍵。即：依靠靜電相互作用和電子相互作用的化學(xué)鍵合。即為化學(xué)鍵2.1化學(xué)鍵及鍵參數(shù)

2.1.1化學(xué)鍵的定義及參數(shù)

鍵參數(shù)：表征化學(xué)鍵性質(zhì)的物理量。1、鍵能：概念：破壞1mol氣態(tài)化學(xué)鍵（化學(xué)式表示）變成氣態(tài) 原子或原子團(tuán)所需要的能量。若破壞的化學(xué)鍵多于一個(gè)時(shí)，則取其平均值。鍵能越大，破壞鍵所需能量越大，鍵越強(qiáng)。2、鍵長(zhǎng)：概念：分子間兩原子核間的平衡距離。一般情況下，鍵長(zhǎng)越短，鍵強(qiáng)度越大。鍵越牢固。鍵參數(shù)：表征化學(xué)鍵性質(zhì)的物理量。3、鍵角：指鍵之間的夾角概念：表征化學(xué)鍵方向性、分子空間結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)。4、鍵矩：表征原子間鍵的正負(fù)電荷重心不重合的程度。鍵矩為零正負(fù)電荷重心重合，為非極性鍵。鍵矩不為零，為極性鍵；鍵矩越大，鍵極性越強(qiáng)。3、鍵角：指鍵之間的夾角1.1.2化學(xué)鍵的分類(lèi)1.1.2化學(xué)鍵的分類(lèi)2.2離子鍵

主要存在于離子晶體化合物中，本質(zhì)上可以歸結(jié)為靜電吸引作用。常發(fā)生在活潑的金屬元素—活潑的非金屬元素之間。NaCl是典型的離子鍵化合物。離子極化導(dǎo)致鍵能加強(qiáng)、鍵長(zhǎng)縮短等現(xiàn)象；離子鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡，使化合物中存在混合鍵型。2.2離子鍵主要存在于離子晶體化合物中，本質(zhì)上可以2.2.1離子鍵及其特點(diǎn)

定義：正負(fù)離子間的靜電吸引力叫做離子鍵。特點(diǎn)：離子鍵既沒(méi)有方向性也沒(méi)有飽和性。NaCl晶體2.2.1離子鍵及其特點(diǎn)定義：正負(fù)離子間的靜電吸引2.2.2離子鍵強(qiáng)度與晶格能

晶格能：表示相互遠(yuǎn)離的氣態(tài)正離子和負(fù)離子結(jié)合成1mol離子晶體時(shí)所釋放的能量，或1mol離子晶體解離成自由氣態(tài)離子時(shí)所吸收的能量。

如：

Ca2+(g)+2Cl-(g)CaCl2(s) –H=U=2260.kJ/mol

離子鍵強(qiáng)度：用晶格能表示2.2.2離子鍵強(qiáng)度與晶格能晶格能：Born-Lande公式

U=-Ve∝Z1Z2/r

其中：

Ve為正負(fù)離子間吸引力和排斥力達(dá)平衡時(shí)，體系的位能；

Z1、Z2分別為正負(fù)離子的電荷數(shù)；

r為正負(fù)離子間距。Born-Lande公式Born-Haber循環(huán)法Mg(s)0.5O2(g)O(g)Mg(g)Mg2+(g)O2—(g)MgO(s)++12345Born-Haber循環(huán)法Mg(s)0.5O2(g)O(g)2.2.3離子化合物的類(lèi)型ZnS型NaCl型CsCl型2.2.3離子化合物的類(lèi)型ZnS型

在離子晶體中，由于陽(yáng)、陰離子在空間的排列方式不同，因此離子晶體的空間結(jié)構(gòu)也就不相同。對(duì)于AB型離子晶體，常見(jiàn)的有CsCl型、NaCl型和ZnS型三種典型晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型。

（l）CsCl型晶體：CsCl型晶體的晶胞是正立方體，l

個(gè)Cs+處于立方體中心，8個(gè)Cl－位于立方體的8個(gè)頂點(diǎn)處，每個(gè)晶胞中有1個(gè)Cs+和1個(gè)Cl-。CsCl晶體就是CsCl晶胞沿著立方體的面心依次堆積而成。在CsCl晶體中，每個(gè)Cs+

被8個(gè)Cl－包圍，同時(shí)每個(gè)Cl－也被8個(gè)Cs+

包圍，Cs+與Cl－的個(gè)數(shù)比為1:1。礦物晶體化學(xué)(第二章++晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵)課件

（2）NaCl型晶體:NaCl型晶體是AB型晶體中最常見(jiàn)的晶體構(gòu)型，它的晶胞也是正立方體，每個(gè)晶胞中有4個(gè)Na+和4個(gè)Cl-。在NaCl晶體中，每個(gè)Na+被6個(gè)Cl－所包圍，同時(shí)每個(gè)Cl－也被6個(gè)Na+

所包圍，Na+與Cl－的個(gè)數(shù)比為1:1。（3）ZnS型晶體:ZnS型晶體的晶胞也是正立方體，每個(gè)晶胞中有4個(gè)Zn2+和4個(gè)S2-。在ZnS晶體中，每個(gè)Zn2+被4個(gè)S2－包圍，同時(shí)每個(gè)S2－也被4個(gè)Zn2+

包圍，Zn2+與S2－的個(gè)數(shù)比為1:1。礦物晶體化學(xué)(第二章++晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵)課件

離子晶體的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，與離子半徑、離子的電荷數(shù)、離子的電子組態(tài)有關(guān)，其中與離子半徑的關(guān)系更為密切。只有當(dāng)陽(yáng)、陰離子緊密接觸時(shí)，所形成的離子晶體才是最穩(wěn)定的。陽(yáng)、陰離子是否能緊密接觸與陽(yáng)、陰離子半徑之比r+/r－有關(guān)。對(duì)于陽(yáng)、陰離子的配位數(shù)均為6的晶體構(gòu)型的某一層，其陽(yáng)、陰離子的半徑比與配位數(shù)和晶體構(gòu)型的關(guān)系如下：離子晶體的半徑比規(guī)則離子晶體的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，與離子半徑、離子的電荷數(shù)

陽(yáng)、陰離子半徑比與配位數(shù)的關(guān)系的示意圖abc陽(yáng)、陰離子半徑比與配位數(shù)的關(guān)系的示意圖abc

在△abc中，

ab=bc=2(r++r－),ac=4r－，則:

[2(r++r－)]2+[2(r++r－)]2=(4r－)2

r+=0.414r－陽(yáng)、陰離子的半徑比為：

r+/r－=0.414時(shí)，陽(yáng)、陰離子直接接觸，陰離子也直接接觸。r+/r－>0.414時(shí)，陽(yáng)、陰離子直接接觸，陰離子不再接觸，這種構(gòu)型比較穩(wěn)定，配位數(shù)為6。r+/r－>0.732時(shí)，陽(yáng)離子相對(duì)較大，它有可能接觸更多的陰離子，使配位數(shù)提高到8。

在△abc中，ab=bc=2(

當(dāng)r+/r－<0.414時(shí)，陰離子直接接觸，而陽(yáng)、陰離子不能直接接觸，這種構(gòu)型較不穩(wěn)定。由于陽(yáng)離子相對(duì)較小，它有可能接觸更少的陰離子，可能使配位數(shù)減少到４。離子晶體中，陽(yáng)、陰離子的半徑比與配位數(shù)、晶體構(gòu)型的這種關(guān)系稱(chēng)為離子半徑比規(guī)則。AB型離子晶體的離子半徑比與配位數(shù)、晶體構(gòu)型的關(guān)系當(dāng)r+/r－<0.414時(shí)，陰離子直接接觸，而陽(yáng)離子晶體的晶格能

離子鍵的強(qiáng)度常用離子晶體的晶格能來(lái)度量。晶格能越大，離子鍵的強(qiáng)度就越大，熔化或破壞離子晶體時(shí)消耗的能量也就越多，離子晶體的熔點(diǎn)越高，硬度也越大。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，使單位物質(zhì)的量的離子晶體變?yōu)闅鈶B(tài)陽(yáng)離子和氣態(tài)陰離子時(shí)所吸收的能量稱(chēng)為離子晶體的晶格能。離子晶體的晶格能可通過(guò)玻恩-哈伯循環(huán)利用熱化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到。

離子晶體的晶格能離子鍵的強(qiáng)度常用離子晶體的晶格能來(lái)度量。晶

NaCl晶體的伯恩-哈伯循環(huán)與晶格能分別如下：

玻恩-哈伯循環(huán)NaCl晶體的伯恩-哈伯循環(huán)與晶格能分別

離子晶體的晶格能也可以利用玻恩-朗德方程進(jìn)行計(jì)算：A

為馬德隆常數(shù)，CsCl、NaCl、ZnS型晶體的A

分別為1.763、1.748、1.638；n

為玻恩指數(shù)，它與電子組態(tài)有關(guān)：離子的電子組態(tài)HeNeAr(Cu+)Kr(Ag+)Xe(Au+)n5791012玻恩-朗德方程離子晶體的晶格能也可以利用玻恩-朗德方程進(jìn)行離子的極化力和變形性離子在周?chē)鷰喾措姾呻x子的作用下，原子核與電子發(fā)生相對(duì)位移，導(dǎo)致離子變形而產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，這種現(xiàn)象稱(chēng)為離子極化。離子極化的強(qiáng)弱決定于離子的極化力和離子的變形性。離子的極化力是指離子使帶相反電荷離子變形的能力，它取決于離子所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度。影響離子的極化力的因素有離子的半徑、電荷數(shù)和外層電子組態(tài)。離子的極化力和變形性

（1）離子的半徑:離子的半徑越小，極化力就越強(qiáng)；（2）離子的電荷數(shù):陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多，極化力就越強(qiáng)；（3）離子的外層電子組態(tài):當(dāng)離子半徑和電荷數(shù)相近時(shí)，極化力與離子的外層電子組態(tài)有關(guān)：

18、18＋2、2電子＞9～17電子＞8電子（1）離子的半徑:離子的半徑越小，極化力就

離子的變形性是指離子被帶相反電荷離子極化而發(fā)生變形的能力。

離子的變形性取決于離子的半徑、電荷數(shù)和外層電子組態(tài)。（1）離子的半徑：離子的半徑越大，變形性就越大；（2）離子的電荷數(shù)：陰離子的電荷數(shù)越高，變形性就越大，而陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多，變形性就越??；（3）離子的外層電子組態(tài)：9~17、18和18＋2電子組態(tài)的陽(yáng)離子的變形性比半徑相近的8電子組態(tài)的離子要大。離子的變形性是指離子被帶相反電荷離子極化而發(fā)

陽(yáng)離子和陰離子都有極化力和變形性，一般說(shuō)來(lái)：陽(yáng)離子半徑小，極化力大，變形性??；陰離子半徑大，極化力小，變形性大。討論離子極化時(shí)，主要考慮陽(yáng)離子的極化力和陰離子的變形性。事實(shí)上陽(yáng)離子也具有一定的變形性，它也能被陰離子極化而變形，陽(yáng)離子被極化后，又增加了它對(duì)陰離子的極化作用。這種加強(qiáng)的極化作用稱(chēng)為附加極化作用。

陽(yáng)離子和陰離子都有極化力和變形性，一般說(shuō)來(lái)：離子極化對(duì)化學(xué)鍵類(lèi)型的影響

陽(yáng)離子與陰離子之間如果完全沒(méi)有極化作用，則所形成的化學(xué)鍵為離子鍵。實(shí)際上陽(yáng)離子與陰離子之間存在不同程度的極化作用。當(dāng)極化力強(qiáng)、變形性又大的陽(yáng)離子與變形性大的陰離子結(jié)合時(shí)，由于陽(yáng)、陰離子相互極化作用顯著，使陽(yáng)、陰離子發(fā)生強(qiáng)烈變形，導(dǎo)致陽(yáng)、陰離子外層軌道發(fā)生重疊，陽(yáng)、陰離子的核間距縮短，化學(xué)鍵的極性減弱，使鍵型由離子鍵過(guò)渡到共價(jià)鍵。離子極化對(duì)化學(xué)鍵類(lèi)型的影響陽(yáng)離子與陰離子之間

當(dāng)離子極化作用顯著時(shí)，陽(yáng)、陰離子的外層軌道發(fā)生部分重疊，共價(jià)鍵成分增大，使離子晶體過(guò)渡到原子晶體或分子晶體。如果陽(yáng)、陰離子間存在強(qiáng)烈的相互極化作用，會(huì)使鍵長(zhǎng)縮短，晶體構(gòu)型也向配位數(shù)較小的晶體構(gòu)型轉(zhuǎn)變。

離子極化對(duì)晶體構(gòu)型的影響當(dāng)離子極化作用顯著時(shí)，陽(yáng)、陰離子的外層軌道發(fā)生部分重疊，離子極化對(duì)無(wú)機(jī)化合物溶解度的影響當(dāng)離子間極化作用顯著時(shí)，離子鍵過(guò)渡到共價(jià)鍵。由于水不能有效地減弱共價(jià)鍵的結(jié)合力，所以離子極化使無(wú)機(jī)化合物在水中的溶解度減小。影響無(wú)機(jī)化合物溶解度的因素是多方面的，但離子極化往往起著重要的作用。離子極化對(duì)無(wú)機(jī)化合物溶解度的影響離子極化對(duì)化合物顏色的影響物質(zhì)對(duì)可見(jiàn)光的吸收與否，取決于組成物質(zhì)的原子的基態(tài)與激發(fā)態(tài)的能量差。典型的離子型化合物，其基態(tài)與激發(fā)態(tài)的能量差較大，激發(fā)時(shí)一般不吸收可見(jiàn)光，因此在白光照射下為無(wú)色物質(zhì)。離子極化使晶體中的化學(xué)鍵由離子鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡，使基態(tài)與激發(fā)態(tài)之間的能量差減小，電子躍遷所需的能量落在可見(jiàn)光的能量范圍內(nèi)，當(dāng)白光照射在物質(zhì)上，某些波長(zhǎng)的可見(jiàn)光被吸收，而呈現(xiàn)出反射光的顏色。在可見(jiàn)光能量范圍內(nèi)，離子極化作用越強(qiáng)，基態(tài)與激發(fā)態(tài)的能量差越小，吸收可見(jiàn)光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，物質(zhì)呈現(xiàn)的顏色就越深。礦物晶體化學(xué)(第二章++晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵)課件

離子極化對(duì)化學(xué)鍵型的影響

離子極化對(duì)化學(xué)鍵型的影響2.3共價(jià)鍵

當(dāng)原子相互靠近時(shí)，原子軌道發(fā)生作用，組成新的分子軌道，引起原子間電子分布情況發(fā)生改變，使兩原子間的電子聚集的程度變大，電子云密度增加，電子云同時(shí)受到兩個(gè)原子核吸引，體系的能量降低，形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵，稱(chēng)為共價(jià)鍵。2.3共價(jià)鍵

當(dāng)原子相互靠近時(shí)，原子軌道發(fā)生作用

共價(jià)鍵的本質(zhì)是由于原子相互接近時(shí)軌道重疊（即波函數(shù)疊加），原子間通過(guò)共用自旋相反的電子對(duì)使能量降低而成鍵。共價(jià)鍵的主要特點(diǎn)是具有飽和性和方向性。2.3.1共價(jià)鍵的本質(zhì)和特點(diǎn)共價(jià)鍵的本質(zhì)是由于原子相互接近時(shí)軌道重疊（即波函共價(jià)鍵的鍵型鍵(成鍵軌道）頭碰頭原子核連線為對(duì)稱(chēng)軸鍵，肩并肩穿過(guò)原子核連線有一節(jié)面共價(jià)鍵的鍵型鍵(成鍵軌道）頭碰頭鍵，肩并肩共價(jià)鍵形成實(shí)例HF的生成共價(jià)鍵形成實(shí)例HF的生成N2的生成鍵鍵N2的生成鍵鍵礦物晶體化學(xué)(第二章++晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵)課件2.3.2雜化軌道理論

同一原子中，不同原子軌道的線性組合，改變?cè)榆壍赖姆植挤较?，有利于成鍵，但原子軌道的數(shù)目不變2.3.2雜化軌道理論同

雜化軌道的主要類(lèi)型

sp直線型鍵角180sp2平面三角形鍵角120sp3正四面體形鍵角10928’’dsp2平面四方形鍵角90dsp3(sp3d)三角雙錐120和90d2sp3(sp3d2)正八面體90雜化軌道的主要類(lèi)型sp

sp雜化軌道激發(fā)雜化sp雜化軌道激發(fā)雜化sp2雜化sp2雜化sp3雜化sp3雜化價(jià)層電子互斥理論CH4NH3H2OPF3ClF3分子構(gòu)型和電子構(gòu)型的區(qū)別原則：盡可能使電子對(duì)之間的排斥作用最小高鍵級(jí)>低鍵級(jí)孤對(duì)－孤對(duì)>孤對(duì)－鍵對(duì)>鍵對(duì)－鍵對(duì)價(jià)層電子互斥理論CH4NH3價(jià)層電子對(duì)互斥理論可以定性判斷和預(yù)見(jiàn)分子的幾何構(gòu)型分子共價(jià)鍵中的價(jià)電子對(duì)以及孤對(duì)電子由于相互排斥作用而趨向盡可能彼此遠(yuǎn)離，分子盡可能采取對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)。一個(gè)中心原子和幾個(gè)配位原子形成分子時(shí)，分子的幾何構(gòu)型取決于中心原子周?chē)膬r(jià)電子數(shù)目。價(jià)電子包括價(jià)層軌道中成鍵電子對(duì)(bp)和孤電子對(duì)(lp).不同價(jià)電子對(duì)間排斥作用的順序?yàn)椋?/p>

lp－lplp－bpbp－bp分子中的多重鍵按單鍵處理。價(jià)層電子對(duì)數(shù)確定方法：價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝?(中心原子價(jià)電子總數(shù)＋配位原子提供電子數(shù)–離子電荷數(shù))價(jià)層電子對(duì)互斥理論可以定性判斷和預(yù)見(jiàn)分子的幾何構(gòu)型價(jià)電子對(duì)數(shù)目與分子構(gòu)型23456價(jià)電子對(duì)數(shù)目與分子構(gòu)型234561.3.3分子軌道理論

原子中某個(gè)電子運(yùn)動(dòng)的波函數(shù)，用表示，分子軌道可由原子軌道線性組合而成。

原子軌道組成分子軌道時(shí)，軌道數(shù)不變。分子軌道的能量可以高于、低于和等于原子軌道，分別稱(chēng)為反鍵軌道、成鍵軌道和非鍵軌道。原子軌道組成分子軌道時(shí)，必須滿(mǎn)足原子軌道的能量相近、軌道最大重疊和對(duì)稱(chēng)性匹配。分子軌道中的電子排布和原子軌道中電子排布的規(guī)則相似，即遵循Pauli原理，能量最低原理及Hund規(guī)則。1.3.3分子軌道理論原子中某個(gè)電子運(yùn)動(dòng)的波函

成鍵軌道和反鍵軌道

成鍵軌道(bonding)反鍵軌道(antibonding)成鍵軌道和反鍵軌道成鍵軌道(bonding)反鍵軌道(分子軌道圖(a)和分子軌道能級(jí)圖(b)成鍵軌道中，兩原子之間的電子云密度增加；而反鍵軌道中，兩原子之間的電子云密度降低。(a)(b)分子軌道圖(a)和分子軌道能級(jí)圖(b)成鍵軌道中H2的分子軌道能級(jí)圖(a)氫原子軌道(b)氫分子軌道H2的分子軌道能級(jí)圖(a)氫原子軌道H2

與He2的比較H2與He2的比較簡(jiǎn)單雙原子分子軌道能級(jí)1s

*1s

2s

*2s

2p

2py

2pz

*2py

*2pz

*2pxO2的分子軌道簡(jiǎn)單雙原子分子軌道能級(jí)1s*1s2s*2HF的分子軌道能級(jí)圖非鍵反鍵成鍵HF的分子軌道能級(jí)圖非鍵反鍵成鍵金屬離子沉浸在自由電子的海洋中++++++++++++1.4.1、金屬鍵1.4金屬鍵、分子鍵、氫鍵金屬離子沉浸在自由電子的海洋中++++++++++++1.4金屬鍵的能帶理論Li的分子軌道圖空軌道滿(mǎn)軌道Li金屬的分子軌道圖金屬鍵的能帶理論Li的分子軌道圖空軌道滿(mǎn)軌道Li金屬的分子軌金屬導(dǎo)體的能帶模型空滿(mǎn)導(dǎo)帶滿(mǎn)帶能量間隔金屬導(dǎo)體的能帶模型空滿(mǎn)導(dǎo)帶滿(mǎn)帶能量間隔固體的能帶結(jié)構(gòu)導(dǎo)體半導(dǎo)體絕緣體導(dǎo)帶禁帶滿(mǎn)帶Eg

≥5eVEg≤3eV固體的能帶結(jié)構(gòu)導(dǎo)體半導(dǎo)體絕緣體導(dǎo)帶禁帶滿(mǎn)帶Eg≥5eVE2.4.2分子鍵極性鍵(Polarbonds)HCl2.4.2分子鍵極性鍵(Polarbonds)HCl偶極矩(DipoleMoment,)

＝q×d

d：正、負(fù)電荷重心間距（偶極長(zhǎng)）q：電量單位：德拜（Debye，D）

1D＝3.336×10-30C·m（庫(kù)侖·米）偶極矩(DipoleMoment,)鍵的極性和分子極性CCl4，非極性；CHCl3,極性。鍵的極性和分子極性CCl4，非極性；CHCl3,極性。鍵的極性和分子極性H2OCO2CO2，非極性；H2O,極性。鍵的極性和分子極性H2OCO2CO2，非極性；H2O,極分子間作用力類(lèi)型(kJ/mol)作用力大小分子類(lèi)型取向力0-3極性分子誘導(dǎo)力0-1極性分子與非極性分子之間色散力8-25所有類(lèi)型分子化學(xué)鍵能約為：100-600(kJ/mol)分子間作用力(kJ/mol)取向力0-3極性分子誘導(dǎo)力0-1取向力極性分子的永久部分電荷之間的吸引作用。取向力極性分子的永久部分電荷之間的吸引作用。色散力的形成瞬時(shí)偶極色散力的形成瞬時(shí)偶極色散力大小與分子的形態(tài)1）分子量愈大，色散力愈大；2）相同組成時(shí)，線性分子的色散力較大。色散力大小與分子的形態(tài)1）分子量愈大，色散力愈大；2.4.3氫鍵（HydrogenBonding）O,N,F等電負(fù)性強(qiáng)的原子之間通過(guò)H原子連接而成；氫鍵是最強(qiáng)的分子間力。2.4.3氫鍵（HydrogenBonding）O,氫鍵與沸點(diǎn)氫鍵與沸點(diǎn)2.5配位數(shù)和配位多面體配位數(shù):指每個(gè)原子或離子周?chē)c之相接觸的原子個(gè)數(shù)或異號(hào)離子的個(gè)數(shù)。配位多面體：各配位離子或原子的中心連線所構(gòu)成的多面體影響配位的因素：質(zhì)點(diǎn)的相對(duì)大?。欢逊e的緊密程度；質(zhì)點(diǎn)間化學(xué)鍵性質(zhì)。2.5配位數(shù)和配位多面體質(zhì)點(diǎn)（正負(fù)離子）的相對(duì)大小—離子半徑比

在離子不發(fā)生變形或者變形很小的情況下，離子的配位數(shù)取決于正負(fù)離子的半徑比。如位于八面配位多面體中心的陽(yáng)離子充填于被分布在八面體頂角上的六個(gè)陰離子圍成的八面體空隙中，并且恰好與周?chē)牧鶄€(gè)陰離子均緊密接觸。取八面體中包含兩個(gè)四次軸的平面。質(zhì)點(diǎn)（正負(fù)離子）的相對(duì)大小—離子半徑比

離子化合物中，大多數(shù)陽(yáng)離子的配位數(shù)為6和4，其次是8。某些晶體結(jié)構(gòu)中，可能有5、7、9和10的配位數(shù)。作為配位原則：就是正離子總是力圖與盡可能多的負(fù)離子相接觸，這樣晶體才會(huì)穩(wěn)定。在晶體或玻璃體中，某些正離子的配位數(shù)往往不止一種。例：Al—O之間的配位數(shù)有4和6兩種，

B—O之間有〔BO3〕和〔BO4〕兩種（硼反常）。離子化合物中，大多數(shù)陽(yáng)離子的配位數(shù)為6和4，其次是8離子半徑與配位數(shù)的關(guān)系離子半徑與配位數(shù)的關(guān)系(1)當(dāng)r+/r-=0.414,正、負(fù)離子直接接觸,負(fù)離子也兩兩接觸,配位數(shù)為6.(2)r+/r->0.414,負(fù)離子接觸不良,當(dāng)r+/r->0.723時(shí),使配位數(shù)8.r+/r-<0.414,負(fù)離子互相接觸(排斥).這種構(gòu)型不穩(wěn),配位數(shù)4.注意:嚴(yán)格說(shuō)來(lái),半徑比規(guī)則只適用于典型的離子型晶體半徑比值接近兩個(gè)極限值0,723或0.414時(shí),可同時(shí)具有兩種晶型(1)當(dāng)r+/r-=0.414,正、負(fù)離子直接接離子半徑比和配位多面體的關(guān)系

離子半徑比和配位多面體的關(guān)系礦物晶體化學(xué)(第二章++晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵)課件2.6哥希密特結(jié)晶化學(xué)定律與鮑林規(guī)則2.6.1哥希密特結(jié)晶化學(xué)定律

晶體的結(jié)構(gòu)，取決于其組成單位的數(shù)量、大小及極化性質(zhì)。2.6.2鮑林規(guī)則

鮑林對(duì)離子晶體的結(jié)構(gòu)歸納出五條規(guī)則（鮑林規(guī)則）2.6哥希密特結(jié)晶化學(xué)定律與鮑林規(guī)則（1）第一規(guī)則（多面體規(guī)則）：圍繞每一陽(yáng)離子，形成一個(gè)陰離子配位多面體，陰、陽(yáng)離子的間距決定于它們的半徑之和，陽(yáng)離子的配位數(shù)則取決于它們的半徑之比。但是陽(yáng)離子的配位數(shù)并非決定于它本身或陰離子半徑，而是決定于它們的比值。（2）第二規(guī)則（靜電價(jià)規(guī)則）：在一個(gè)穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)中，從所有相鄰的陽(yáng)離子到達(dá)一個(gè)陰離子的靜電鍵的總強(qiáng)度，等于陰離子的電荷數(shù)。靜電價(jià)規(guī)則，對(duì)于規(guī)則多面體配位結(jié)構(gòu)是比較嚴(yán)格的規(guī)則。（1）第一規(guī)則（多面體規(guī)則）：（3）第三規(guī)則配位結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)陰離子多面體以共棱，特別是共面方式存在時(shí)，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性便降低。電價(jià)高而配位數(shù)小的陽(yáng)離子此效應(yīng)顯著；當(dāng)陰陽(yáng)離子的半徑比接近于該配位多面體穩(wěn)定的下限值時(shí)，此效應(yīng)更為顯著。（4）第四規(guī)則若晶體中有一種以上的正離子，高電價(jià)正離子的低配位數(shù)多面體之間有盡可能彼此互不結(jié)合的趨勢(shì)。（3）第三規(guī)則（5）第五規(guī)則（節(jié)約規(guī)則）在同一晶體中，本質(zhì)不同的結(jié)構(gòu)單元的種類(lèi)，傾向于為數(shù)最少。鮑林規(guī)則符合于大多數(shù)離子晶體的結(jié)構(gòu)情況。（5）第五規(guī)則（節(jié)約規(guī)則）7.1化學(xué)鍵的過(guò)渡過(guò)渡晶體

7.1.1化學(xué)鍵的過(guò)渡

過(guò)渡類(lèi)型的化學(xué)鍵：鍵電子偏向一方的共價(jià)鍵稱(chēng)為極性鍵，由一方提供成鍵電子的化學(xué)鍵稱(chēng)為配位鍵。極性鍵的兩端極限是離子鍵和非極性鍵，離域鍵的兩端極限是定域鍵和金屬鍵。

定域：成鍵電子對(duì)局限于兩個(gè)原子核之間運(yùn)動(dòng)；離域：成鍵電子對(duì)在屬于整個(gè)分子的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。7.1化學(xué)鍵的過(guò)渡過(guò)渡晶體

7.1.1化學(xué)鍵的過(guò)渡

7.1.2實(shí)際晶體的鍵型變異

實(shí)際晶體中,各結(jié)點(diǎn)粒子間的結(jié)合力,只有少數(shù)屬于純粹離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵或分子間力。多數(shù)晶體屬于混合鍵型或過(guò)渡鍵型，鍵型過(guò)渡現(xiàn)象又稱(chēng)鍵型變異。

7.1.2實(shí)際晶體的鍵型變異

實(shí)際晶體中,各NaFNa2OMgF2Na3PMgOAlF3NaPb3Mg3P2Al2O3SiF4Na2TlMg2SiAlPSiO2PF5NaHg2Mg3Al2—SiP2P2O5SF6Na—Mg—Al—Si—P—S—F離子鍵金屬鍵共價(jià)鍵NaFNa2OMgF2Na3PMgOAlF3NaPb37.1.3過(guò)渡型晶體（混合型晶體）

1、鏈狀結(jié)構(gòu)晶體：

鏈內(nèi)的原子以共價(jià)鍵結(jié)合構(gòu)成長(zhǎng)鏈、鏈與鏈之間充填著金屬正離子（如Na+、Ca2+)鏈與鏈之間易斷裂。

如：石棉中硅酸鹽負(fù)離子單鏈結(jié)構(gòu)示意圖。OSiSiO44-石棉:CaO?3MgO?4SiO2或Mg3Ca(SiO3)47.1.3過(guò)渡型晶體（混合型晶體）

1、鏈狀2、層狀結(jié)構(gòu)晶體

層內(nèi)各原子以共價(jià)鍵結(jié)合構(gòu)成層片，層間易斷裂或相對(duì)位移。石墨層狀結(jié)構(gòu)示意圖層內(nèi)：0.142nm層間：0.335nm2、層狀結(jié)構(gòu)晶體

層內(nèi)各原子以共價(jià)鍵結(jié)合構(gòu)成C原子以sp2雜化，鍵角為120，形成無(wú)數(shù)個(gè)正六邊形組成的平面，平面相互平行。每個(gè)C原子剩下的一個(gè)p電子形成大π鍵。335pm142pmC原子以sp2雜化，鍵角為120，形成無(wú)數(shù)礦物晶體化學(xué)(第二章++晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵)課件7.2晶體的缺陷及其影響

如果晶體內(nèi)部每個(gè)粒子的排列完全符合其排列規(guī)律，稱(chēng)其為理想晶體。但實(shí)際在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上總會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的缺陷。

結(jié)晶時(shí)，由于微晶體晶面取向不可能完全相同，使得長(zhǎng)成的晶體外形發(fā)生不規(guī)則變化。

結(jié)晶時(shí)，若某個(gè)晶面吸附了雜質(zhì)，使長(zhǎng)成的晶體外形也可發(fā)生變化。7.2晶體的缺陷及其影響如果晶體內(nèi)部每個(gè)粒空晶體點(diǎn)缺陷的基本類(lèi)型：空穴缺陷、置換缺陷、間充缺陷間充置換空穴空穴缺陷：晶體內(nèi)某些晶格結(jié)點(diǎn)位置上缺少粒子，出現(xiàn)空穴。置換缺陷：晶格結(jié)點(diǎn)上的某些粒子被少量別的粒子取代。間充缺陷：組成晶體粒子的堆積空隙處，被外來(lái)粒子所填充。空晶體點(diǎn)缺陷的基本類(lèi)型：間充置換空穴空穴缺陷：晶體內(nèi)某些晶格晶體中的缺陷對(duì)晶體的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。

如：純鐵中加入少量C或某些金屬，可制得各種性能的優(yōu)質(zhì)合金鋼；純鍺中加入微量Ga或As，可強(qiáng)化其半導(dǎo)體性能晶體中的缺陷對(duì)晶體的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。X射線衍射分析X射線衍射分析1、X射線的產(chǎn)生高速運(yùn)動(dòng)的電子流射線X射線中子流高能輻射流在突然被減速時(shí)均能產(chǎn)生X射線1、X射線的產(chǎn)生高速運(yùn)動(dòng)的電子流高能在突然被減速時(shí)均能產(chǎn)生X

X射線管X射線管示意圖X射線管X射線管示意圖X射線的頻率由下式?jīng)Q定：hν＝ω2—ω1

式中ω1和ω2為原子的正常狀態(tài)能量和受刺激狀態(tài)時(shí)的能量。當(dāng)打去K層電子時(shí)，所有靠外邊的電子層中的電子都可能落到那個(gè)空位上，當(dāng)產(chǎn)生回落躍遷時(shí)就產(chǎn)生K系的X射線光譜。K系線中，Kα線相當(dāng)于電子由L層過(guò)渡到K層，Kβ線相當(dāng)于電子由M層過(guò)渡到K層。當(dāng)然Kβ線比Kα線頻率要高，波長(zhǎng)較短。整個(gè)K系X射線波長(zhǎng)最短。結(jié)構(gòu)分析時(shí)常采用K系X射線。X射線的頻率由下式?jīng)Q定：X射線X--ray晶體crystal勞厄斑LauespotsX射線的本質(zhì)勞厄斑Lauespots晶體的三維光柵X射線X--ray晶體勞厄斑X射線的本質(zhì)晶體的三維光柵2、X射線與物質(zhì)的相互作用

X射線與物質(zhì)相互作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生各種不同的和復(fù)雜的過(guò)程。但就其能量轉(zhuǎn)換而言，一束X射線通過(guò)物質(zhì)時(shí)，它的能量可分為三部分：其中一部分被散射，一部分被吸收，一部分透過(guò)物質(zhì)繼續(xù)沿原來(lái)的方向傳播。透過(guò)物質(zhì)后的射線束由于散射和吸收的影響強(qiáng)度被衰減。

X射線與物質(zhì)作用除散射、吸收和通過(guò)物質(zhì)外，幾乎不發(fā)生折射，一般情況下也不發(fā)生反射。2、X射線與物質(zhì)的相互作用X射線與物質(zhì)相互礦物晶體化學(xué)(第二章++晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵)課件3、X-射線衍射分析原理布拉格方程：nλ=2dsinθ

2.已知θ，

d

可測(cè)——X射線光譜分析.1.已知θ，可測(cè)d——X射線晶體結(jié)構(gòu)分析.研究晶體結(jié)構(gòu)、材料性質(zhì)。研究原子結(jié)構(gòu)。3、X-射線衍射分析原理布拉格方程：nλ=2dsinθ礦物晶體化學(xué)(第二章++晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵)課件已知求NaCl晶體

主晶面間距為2.82×10-10

m對(duì)某單色X射線的布喇格第一級(jí)強(qiáng)反射的掠射角為15°入射X射線波長(zhǎng)第二級(jí)強(qiáng)反射的掠射角sin2dqlk(),...21k,根據(jù)布喇格公式l2dsinq1k1,q115°2×2.82×10-10×15°sin1.46×10-10(m)2sin2dql2k,22q()arcsinl22darcsin0.517731.18

°已知求NaCl晶體主晶面間距為2.82×10-10m對(duì)4、X-射線衍射分析應(yīng)用物相分析

定性分析定量分析單一物相的鑒定或驗(yàn)證混合物相的鑒定晶體結(jié)構(gòu)分析點(diǎn)陣常數(shù)（晶胞參數(shù)）測(cè)定晶體對(duì)稱(chēng)性（空間群）的測(cè)定等效點(diǎn)系的測(cè)定晶體定向晶粒度測(cè)定宏觀應(yīng)力分析4、X-射線衍射分析應(yīng)用物相分析定性分析定量分析單一物相的NaCl晶體的三維空間點(diǎn)陣X射線的應(yīng)用NaCl晶體的三維空間點(diǎn)陣X射線的應(yīng)用1、物相分析確定物質(zhì)（材料）由哪些相組成（即物相定性分析或稱(chēng)物相鑒定）確定各組成相的含量（常以體積分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，即物相定量分析）。1、物相分析確定物質(zhì)（材料）由哪些相組成（即物相定性分析或稱(chēng)（1）物相定性分析基本原理與方法物質(zhì)的X射線衍射花樣特征：分析物質(zhì)相組成的“指紋腳印”。制備各種標(biāo)準(zhǔn)單相物質(zhì)的衍射花樣并使之規(guī)范化，將待分析物質(zhì)(樣品)的衍射花樣與之對(duì)照，從而確定物質(zhì)的組成相。（1）物相定性分析基本原理與方法PDF卡片各種已知物相衍射花樣的規(guī)范化工作于1938年由哈那瓦特(J.D.Hanawalt)開(kāi)創(chuàng)，其主要工作是將物相的衍射花樣特征(位置與強(qiáng)度)用d(晶面間距)和I(衍射線相對(duì)強(qiáng)度)數(shù)據(jù)組表達(dá)并制成相應(yīng)的物相衍射數(shù)據(jù)卡片。卡片最初由“美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)(ASTM)”出版，稱(chēng)ASTM卡片。1969年成立了國(guó)際性組織“粉末衍射標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合會(huì)(JCPDS)”，由它負(fù)責(zé)編輯出版“粉末衍射卡片”，稱(chēng)PDF卡片。PDF卡片各種已知物相衍射花樣的規(guī)范化氯化鈉(NaCl)的PDF卡片氯化鈉(NaCl)的PDF卡片礦物晶體化學(xué)(第二章++晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵)課件PDF卡片索引JCPDS編輯出版了多種PDF卡片檢索手冊(cè)：Hanawalt無(wú)機(jī)物檢查手冊(cè)；Hanawalt有機(jī)相檢查手冊(cè)；

無(wú)機(jī)相字母索引；Fink無(wú)機(jī)索引；

礦物檢索手冊(cè)等檢索手冊(cè)按檢索方法可分為兩類(lèi)：

以物質(zhì)名稱(chēng)為索引(即字母索引)；

以d值數(shù)列為索引(即數(shù)值索引)。PDF卡片索引JCPDS編輯出版了多種PDF卡片檢索手冊(cè)：數(shù)值索引以Hanawalt無(wú)機(jī)相數(shù)字索引為例。其編排方法為：一個(gè)相一個(gè)條目，在索引中占一橫行，其內(nèi)容依次為按強(qiáng)度遞減順序排列的8條強(qiáng)線的晶面間距和相對(duì)強(qiáng)度值、化學(xué)式、卡片編號(hào)和參比強(qiáng)度值。條目示例如下：芬克無(wú)機(jī)數(shù)值索引與哈那瓦特?cái)?shù)值索引相類(lèi)似，主要不同的是其以八強(qiáng)線條的d值循環(huán)排列，每種相在索引中可出現(xiàn)8次。數(shù)值索引以Hanawalt無(wú)機(jī)相數(shù)字索引為例。字母索引以物相英文名稱(chēng)字母順序排列。每種相一個(gè)條目，占一橫行。條目的內(nèi)容順序?yàn)椋何锵嘤⑽拿Q(chēng)、三強(qiáng)線d值與相對(duì)強(qiáng)度、卡片編號(hào)和參比強(qiáng)度號(hào)。條目示例如下：

字母索引以物相英文名稱(chēng)字母順序排列。每種相一個(gè)條目，占一橫行物相定性分析的基本步驟（1）制備待分析物質(zhì)樣品；（2）用衍射儀法或照相法獲得樣品衍射花樣；（3）檢索PDF卡片；（4）核對(duì)PDF卡片與物相判定。物相定性分析的基本步驟（1）制備待分析物質(zhì)樣品；多相物質(zhì)分析多相物質(zhì)相分析的方法是按上述基本步驟逐個(gè)確定其組成相。多相物質(zhì)的衍射花樣是其各組成相衍射花樣的簡(jiǎn)單疊加，這就帶來(lái)了多相物質(zhì)分析(與單相物質(zhì)相比)的困難：檢索用的三強(qiáng)線不一定局于同一相，而且還可能發(fā)生一個(gè)相的某線條與另一相的某線條重疊的現(xiàn)象。因此，多相物質(zhì)定性分析時(shí)，需要將衍射線條輪番搭配、反復(fù)嘗試，比較復(fù)雜。多相物質(zhì)分析多相物質(zhì)相分析的方法是按上述基本步驟逐個(gè)確定其組2、物相定量分析基本原理定量分析的任務(wù)是確定物質(zhì)(樣品)中各組成相的相對(duì)含量。由于需要準(zhǔn)確測(cè)定衍射線強(qiáng)度，因而定量分析一般都采用衍射儀法。設(shè)樣品中任意一相為j，其某(HKL)衍射線強(qiáng)度為Ij，其體積分?jǐn)?shù)為fj，樣品(混合物)線吸收系數(shù)為；定量分析的基本依據(jù)是：Ij隨fj的增加而增高；但由于樣品對(duì)X射線的吸收，Ij亦不正比于fj，而是依賴(lài)于Ij與fj及之間的關(guān)系。2、物相定量分析基本原理Thankyou,seeyounextclassThankyou,seeyounextclass2.1化學(xué)鍵及鍵參數(shù)

2.2離子鍵

2.3共價(jià)鍵

2.4金屬鍵、分子鍵、氫鍵

2.5配位數(shù)和配位多面體

2.6哥希密特結(jié)晶化學(xué)定律與鮑林規(guī)則

2.7混合型晶體及晶體缺陷第二章晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵2.1化學(xué)鍵及鍵參數(shù)

2.2離子鍵

2.3共價(jià)鍵

2.2.1化學(xué)鍵及鍵參數(shù)

2.1.1化學(xué)鍵的定義及參數(shù)

在所有物質(zhì)結(jié)構(gòu)中，質(zhì)點(diǎn)（原子、離子或分子）都按照一定的規(guī)則進(jìn)行排列，質(zhì)點(diǎn)之間都具有一定的結(jié)合力，也就是說(shuō)物質(zhì)是依靠質(zhì)點(diǎn)之間的鍵合結(jié)合在一起的，這種質(zhì)點(diǎn)之間所存在的結(jié)合力稱(chēng)為鍵。即：依靠靜電相互作用和電子相互作用的化學(xué)鍵合。即為化學(xué)鍵2.1化學(xué)鍵及鍵參數(shù)

2.1.1化學(xué)鍵的定義及參數(shù)

鍵參數(shù)：表征化學(xué)鍵性質(zhì)的物理量。1、鍵能：概念：破壞1mol氣態(tài)化學(xué)鍵（化學(xué)式表示）變成氣態(tài) 原子或原子團(tuán)所需要的能量。若破壞的化學(xué)鍵多于一個(gè)時(shí)，則取其平均值。鍵能越大，破壞鍵所需能量越大，鍵越強(qiáng)。2、鍵長(zhǎng)：概念：分子間兩原子核間的平衡距離。一般情況下，鍵長(zhǎng)越短，鍵強(qiáng)度越大。鍵越牢固。鍵參數(shù)：表征化學(xué)鍵性質(zhì)的物理量。3、鍵角：指鍵之間的夾角概念：表征化學(xué)鍵方向性、分子空間結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)。4、鍵矩：表征原子間鍵的正負(fù)電荷重心不重合的程度。鍵矩為零正負(fù)電荷重心重合，為非極性鍵。鍵矩不為零，為極性鍵；鍵矩越大，鍵極性越強(qiáng)。3、鍵角：指鍵之間的夾角1.1.2化學(xué)鍵的分類(lèi)1.1.2化學(xué)鍵的分類(lèi)2.2離子鍵

主要存在于離子晶體化合物中，本質(zhì)上可以歸結(jié)為靜電吸引作用。常發(fā)生在活潑的金屬元素—活潑的非金屬元素之間。NaCl是典型的離子鍵化合物。離子極化導(dǎo)致鍵能加強(qiáng)、鍵長(zhǎng)縮短等現(xiàn)象；離子鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡，使化合物中存在混合鍵型。2.2離子鍵主要存在于離子晶體化合物中，本質(zhì)上可以2.2.1離子鍵及其特點(diǎn)

定義：正負(fù)離子間的靜電吸引力叫做離子鍵。特點(diǎn)：離子鍵既沒(méi)有方向性也沒(méi)有飽和性。NaCl晶體2.2.1離子鍵及其特點(diǎn)定義：正負(fù)離子間的靜電吸引2.2.2離子鍵強(qiáng)度與晶格能

晶格能：表示相互遠(yuǎn)離的氣態(tài)正離子和負(fù)離子結(jié)合成1mol離子晶體時(shí)所釋放的能量，或1mol離子晶體解離成自由氣態(tài)離子時(shí)所吸收的能量。

如：

Ca2+(g)+2Cl-(g)CaCl2(s) –H=U=2260.kJ/mol

離子鍵強(qiáng)度：用晶格能表示2.2.2離子鍵強(qiáng)度與晶格能晶格能：Born-Lande公式

U=-Ve∝Z1Z2/r

其中：

Ve為正負(fù)離子間吸引力和排斥力達(dá)平衡時(shí)，體系的位能；

Z1、Z2分別為正負(fù)離子的電荷數(shù)；

r為正負(fù)離子間距。Born-Lande公式Born-Haber循環(huán)法Mg(s)0.5O2(g)O(g)Mg(g)Mg2+(g)O2—(g)MgO(s)++12345Born-Haber循環(huán)法Mg(s)0.5O2(g)O(g)2.2.3離子化合物的類(lèi)型ZnS型NaCl型CsCl型2.2.3離子化合物的類(lèi)型ZnS型

在離子晶體中，由于陽(yáng)、陰離子在空間的排列方式不同，因此離子晶體的空間結(jié)構(gòu)也就不相同。對(duì)于AB型離子晶體，常見(jiàn)的有CsCl型、NaCl型和ZnS型三種典型晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型。

（l）CsCl型晶體：CsCl型晶體的晶胞是正立方體，l

個(gè)Cs+處于立方體中心，8個(gè)Cl－位于立方體的8個(gè)頂點(diǎn)處，每個(gè)晶胞中有1個(gè)Cs+和1個(gè)Cl-。CsCl晶體就是CsCl晶胞沿著立方體的面心依次堆積而成。在CsCl晶體中，每個(gè)Cs+

被8個(gè)Cl－包圍，同時(shí)每個(gè)Cl－也被8個(gè)Cs+

包圍，Cs+與Cl－的個(gè)數(shù)比為1:1。礦物晶體化學(xué)(第二章++晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵)課件

（2）NaCl型晶體:NaCl型晶體是AB型晶體中最常見(jiàn)的晶體構(gòu)型，它的晶胞也是正立方體，每個(gè)晶胞中有4個(gè)Na+和4個(gè)Cl-。在NaCl晶體中，每個(gè)Na+被6個(gè)Cl－所包圍，同時(shí)每個(gè)Cl－也被6個(gè)Na+

所包圍，Na+與Cl－的個(gè)數(shù)比為1:1。（3）ZnS型晶體:ZnS型晶體的晶胞也是正立方體，每個(gè)晶胞中有4個(gè)Zn2+和4個(gè)S2-。在ZnS晶體中，每個(gè)Zn2+被4個(gè)S2－包圍，同時(shí)每個(gè)S2－也被4個(gè)Zn2+

包圍，Zn2+與S2－的個(gè)數(shù)比為1:1。礦物晶體化學(xué)(第二章++晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵)課件

離子晶體的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，與離子半徑、離子的電荷數(shù)、離子的電子組態(tài)有關(guān)，其中與離子半徑的關(guān)系更為密切。只有當(dāng)陽(yáng)、陰離子緊密接觸時(shí)，所形成的離子晶體才是最穩(wěn)定的。陽(yáng)、陰離子是否能緊密接觸與陽(yáng)、陰離子半徑之比r+/r－有關(guān)。對(duì)于陽(yáng)、陰離子的配位數(shù)均為6的晶體構(gòu)型的某一層，其陽(yáng)、陰離子的半徑比與配位數(shù)和晶體構(gòu)型的關(guān)系如下：離子晶體的半徑比規(guī)則離子晶體的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，與離子半徑、離子的電荷數(shù)

陽(yáng)、陰離子半徑比與配位數(shù)的關(guān)系的示意圖abc陽(yáng)、陰離子半徑比與配位數(shù)的關(guān)系的示意圖abc

在△abc中，

ab=bc=2(r++r－),ac=4r－，則:

[2(r++r－)]2+[2(r++r－)]2=(4r－)2

r+=0.414r－陽(yáng)、陰離子的半徑比為：

r+/r－=0.414時(shí)，陽(yáng)、陰離子直接接觸，陰離子也直接接觸。r+/r－>0.414時(shí)，陽(yáng)、陰離子直接接觸，陰離子不再接觸，這種構(gòu)型比較穩(wěn)定，配位數(shù)為6。r+/r－>0.732時(shí)，陽(yáng)離子相對(duì)較大，它有可能接觸更多的陰離子，使配位數(shù)提高到8。

在△abc中，ab=bc=2(

當(dāng)r+/r－<0.414時(shí)，陰離子直接接觸，而陽(yáng)、陰離子不能直接接觸，這種構(gòu)型較不穩(wěn)定。由于陽(yáng)離子相對(duì)較小，它有可能接觸更少的陰離子，可能使配位數(shù)減少到４。離子晶體中，陽(yáng)、陰離子的半徑比與配位數(shù)、晶體構(gòu)型的這種關(guān)系稱(chēng)為離子半徑比規(guī)則。AB型離子晶體的離子半徑比與配位數(shù)、晶體構(gòu)型的關(guān)系當(dāng)r+/r－<0.414時(shí)，陰離子直接接觸，而陽(yáng)離子晶體的晶格能

離子鍵的強(qiáng)度常用離子晶體的晶格能來(lái)度量。晶格能越大，離子鍵的強(qiáng)度就越大，熔化或破壞離子晶體時(shí)消耗的能量也就越多，離子晶體的熔點(diǎn)越高，硬度也越大。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，使單位物質(zhì)的量的離子晶體變?yōu)闅鈶B(tài)陽(yáng)離子和氣態(tài)陰離子時(shí)所吸收的能量稱(chēng)為離子晶體的晶格能。離子晶體的晶格能可通過(guò)玻恩-哈伯循環(huán)利用熱化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到。

離子晶體的晶格能離子鍵的強(qiáng)度常用離子晶體的晶格能來(lái)度量。晶

NaCl晶體的伯恩-哈伯循環(huán)與晶格能分別如下：

玻恩-哈伯循環(huán)NaCl晶體的伯恩-哈伯循環(huán)與晶格能分別

離子晶體的晶格能也可以利用玻恩-朗德方程進(jìn)行計(jì)算：A

為馬德隆常數(shù)，CsCl、NaCl、ZnS型晶體的A

分別為1.763、1.748、1.638；n

為玻恩指數(shù)，它與電子組態(tài)有關(guān)：離子的電子組態(tài)HeNeAr(Cu+)Kr(Ag+)Xe(Au+)n5791012玻恩-朗德方程離子晶體的晶格能也可以利用玻恩-朗德方程進(jìn)行離子的極化力和變形性離子在周?chē)鷰喾措姾呻x子的作用下，原子核與電子發(fā)生相對(duì)位移，導(dǎo)致離子變形而產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，這種現(xiàn)象稱(chēng)為離子極化。離子極化的強(qiáng)弱決定于離子的極化力和離子的變形性。離子的極化力是指離子使帶相反電荷離子變形的能力，它取決于離子所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度。影響離子的極化力的因素有離子的半徑、電荷數(shù)和外層電子組態(tài)。離子的極化力和變形性

（1）離子的半徑:離子的半徑越小，極化力就越強(qiáng)；（2）離子的電荷數(shù):陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多，極化力就越強(qiáng)；（3）離子的外層電子組態(tài):當(dāng)離子半徑和電荷數(shù)相近時(shí)，極化力與離子的外層電子組態(tài)有關(guān)：

18、18＋2、2電子＞9～17電子＞8電子（1）離子的半徑:離子的半徑越小，極化力就

離子的變形性是指離子被帶相反電荷離子極化而發(fā)生變形的能力。

離子的變形性取決于離子的半徑、電荷數(shù)和外層電子組態(tài)。（1）離子的半徑：離子的半徑越大，變形性就越大；（2）離子的電荷數(shù)：陰離子的電荷數(shù)越高，變形性就越大，而陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多，變形性就越?。唬?）離子的外層電子組態(tài)：9~17、18和18＋2電子組態(tài)的陽(yáng)離子的變形性比半徑相近的8電子組態(tài)的離子要大。離子的變形性是指離子被帶相反電荷離子極化而發(fā)

陽(yáng)離子和陰離子都有極化力和變形性，一般說(shuō)來(lái)：陽(yáng)離子半徑小，極化力大，變形性??；陰離子半徑大，極化力小，變形性大。討論離子極化時(shí)，主要考慮陽(yáng)離子的極化力和陰離子的變形性。事實(shí)上陽(yáng)離子也具有一定的變形性，它也能被陰離子極化而變形，陽(yáng)離子被極化后，又增加了它對(duì)陰離子的極化作用。這種加強(qiáng)的極化作用稱(chēng)為附加極化作用。

陽(yáng)離子和陰離子都有極化力和變形性，一般說(shuō)來(lái)：離子極化對(duì)化學(xué)鍵類(lèi)型的影響

陽(yáng)離子與陰離子之間如果完全沒(méi)有極化作用，則所形成的化學(xué)鍵為離子鍵。實(shí)際上陽(yáng)離子與陰離子之間存在不同程度的極化作用。當(dāng)極化力強(qiáng)、變形性又大的陽(yáng)離子與變形性大的陰離子結(jié)合時(shí)，由于陽(yáng)、陰離子相互極化作用顯著，使陽(yáng)、陰離子發(fā)生強(qiáng)烈變形，導(dǎo)致陽(yáng)、陰離子外層軌道發(fā)生重疊，陽(yáng)、陰離子的核間距縮短，化學(xué)鍵的極性減弱，使鍵型由離子鍵過(guò)渡到共價(jià)鍵。離子極化對(duì)化學(xué)鍵類(lèi)型的影響陽(yáng)離子與陰離子之間

當(dāng)離子極化作用顯著時(shí)，陽(yáng)、陰離子的外層軌道發(fā)生部分重疊，共價(jià)鍵成分增大，使離子晶體過(guò)渡到原子晶體或分子晶體。如果陽(yáng)、陰離子間存在強(qiáng)烈的相互極化作用，會(huì)使鍵長(zhǎng)縮短，晶體構(gòu)型也向配位數(shù)較小的晶體構(gòu)型轉(zhuǎn)變。

離子極化對(duì)晶體構(gòu)型的影響當(dāng)離子極化作用顯著時(shí)，陽(yáng)、陰離子的外層軌道發(fā)生部分重疊，離子極化對(duì)無(wú)機(jī)化合物溶解度的影響當(dāng)離子間極化作用顯著時(shí)，離子鍵過(guò)渡到共價(jià)鍵。由于水不能有效地減弱共價(jià)鍵的結(jié)合力，所以離子極化使無(wú)機(jī)化合物在水中的溶解度減小。影響無(wú)機(jī)化合物溶解度的因素是多方面的，但離子極化往往起著重要的作用。離子極化對(duì)無(wú)機(jī)化合物溶解度的影響離子極化對(duì)化合物顏色的影響物質(zhì)對(duì)可見(jiàn)光的吸收與否，取決于組成物質(zhì)的原子的基態(tài)與激發(fā)態(tài)的能量差。典型的離子型化合物，其基態(tài)與激發(fā)態(tài)的能量差較大，激發(fā)時(shí)一般不吸收可見(jiàn)光，因此在白光照射下為無(wú)色物質(zhì)。離子極化使晶體中的化學(xué)鍵由離子鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡，使基態(tài)與激發(fā)態(tài)之間的能量差減小，電子躍遷所需的能量落在可見(jiàn)光的能量范圍內(nèi)，當(dāng)白光照射在物質(zhì)上，某些波長(zhǎng)的可見(jiàn)光被吸收，而呈現(xiàn)出反射光的顏色。在可見(jiàn)光能量范圍內(nèi)，離子極化作用越強(qiáng)，基態(tài)與激發(fā)態(tài)的能量差越小，吸收可見(jiàn)光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，物質(zhì)呈現(xiàn)的顏色就越深。礦物晶體化學(xué)(第二章++晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵)課件

離子極化對(duì)化學(xué)鍵型的影響

離子極化對(duì)化學(xué)鍵型的影響2.3共價(jià)鍵

當(dāng)原子相互靠近時(shí)，原子軌道發(fā)生作用，組成新的分子軌道，引起原子間電子分布情況發(fā)生改變，使兩原子間的電子聚集的程度變大，電子云密度增加，電子云同時(shí)受到兩個(gè)原子核吸引，體系的能量降低，形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵，稱(chēng)為共價(jià)鍵。2.3共價(jià)鍵

當(dāng)原子相互靠近時(shí)，原子軌道發(fā)生作用

共價(jià)鍵的本質(zhì)是由于原子相互接近時(shí)軌道重疊（即波函數(shù)疊加），原子間通過(guò)共用自旋相反的電子對(duì)使能量降低而成鍵。共價(jià)鍵的主要特點(diǎn)是具有飽和性和方向性。2.3.1共價(jià)鍵的本質(zhì)和特點(diǎn)共價(jià)鍵的本質(zhì)是由于原子相互接近時(shí)軌道重疊（即波函共價(jià)鍵的鍵型鍵(成鍵軌道）頭碰頭原子核連線為對(duì)稱(chēng)軸鍵，肩并肩穿過(guò)原子核連線有一節(jié)面共價(jià)鍵的鍵型鍵(成鍵軌道）頭碰頭鍵，肩并肩共價(jià)鍵形成實(shí)例HF的生成共價(jià)鍵形成實(shí)例HF的生成N2的生成鍵鍵N2的生成鍵鍵礦物晶體化學(xué)(第二章++晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵)課件2.3.2雜化軌道理論

同一原子中，不同原子軌道的線性組合，改變?cè)榆壍赖姆植挤较?，有利于成鍵，但原子軌道的數(shù)目不變2.3.2雜化軌道理論同

雜化軌道的主要類(lèi)型

sp直線型鍵角180sp2平面三角形鍵角120sp3正四面體形鍵角10928’’dsp2平面四方形鍵角90dsp3(sp3d)三角雙錐120和90d2sp3(sp3d2)正八面體90雜化軌道的主要類(lèi)型sp

sp雜化軌道激發(fā)雜化sp雜化軌道激發(fā)雜化sp2雜化sp2雜化sp3雜化sp3雜化價(jià)層電子互斥理論CH4NH3H2OPF3ClF3分子構(gòu)型和電子構(gòu)型的區(qū)別原則：盡可能使電子對(duì)之間的排斥作用最小高鍵級(jí)>低鍵級(jí)孤對(duì)－孤對(duì)>孤對(duì)－鍵對(duì)>鍵對(duì)－鍵對(duì)價(jià)層電子互斥理論CH4NH3價(jià)層電子對(duì)互斥理論可以定性判斷和預(yù)見(jiàn)分子的幾何構(gòu)型分子共價(jià)鍵中的價(jià)電子對(duì)以及孤對(duì)電子由于相互排斥作用而趨向盡可能彼此遠(yuǎn)離，分子盡可能采取對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)。一個(gè)中心原子和幾個(gè)配位原子形成分子時(shí)，分子的幾何構(gòu)型取決于中心原子周?chē)膬r(jià)電子數(shù)目。價(jià)電子包括價(jià)層軌道中成鍵電子對(duì)(bp)和孤電子對(duì)(lp).不同價(jià)電子對(duì)間排斥作用的順序?yàn)椋?/p>

lp－lplp－bpbp－bp分子中的多重鍵按單鍵處理。價(jià)層電子對(duì)數(shù)確定方法：價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝?(中心原子價(jià)電子總數(shù)＋配位原子提供電子數(shù)–離子電荷數(shù))價(jià)層電子對(duì)互斥理論可以定性判斷和預(yù)見(jiàn)分子的幾何構(gòu)型價(jià)電子對(duì)數(shù)目與分子構(gòu)型23456價(jià)電子對(duì)數(shù)目與分子構(gòu)型234561.3.3分子軌道理論

原子中某個(gè)電子運(yùn)動(dòng)的波函數(shù)，用表示，分子軌道可由原子軌道線性組合而成。

原子軌道組成分子軌道時(shí)，軌道數(shù)不變。分子軌道的能量可以高于、低于和等于原子軌道，分別稱(chēng)為反鍵軌道、成鍵軌道和非鍵軌道。原子軌道組成分子軌道時(shí)，必須滿(mǎn)足原子軌道的能量相近、軌道最大重疊和對(duì)稱(chēng)性匹配。分子軌道中的電子排布和原子軌道中電子排布的規(guī)則相似，即遵循Pauli原理，能量最低原理及Hund規(guī)則。1.3.3分子軌道理論原子中某個(gè)電子運(yùn)動(dòng)的波函

成鍵軌道和反鍵軌道

成鍵軌道(bonding)反鍵軌道(antibonding)成鍵軌道和反鍵軌道成鍵軌道(bonding)反鍵軌道(分子軌道圖(a)和分子軌道能級(jí)圖(b)成鍵軌道中，兩原子之間的電子云密度增加；而反鍵軌道中，兩原子之間的電子云密度降低。(a)(b)分子軌道圖(a)和分子軌道能級(jí)圖(b)成鍵軌道中H2的分子軌道能級(jí)圖(a)氫原子軌道(b)氫分子軌道H2的分子軌道能級(jí)圖(a)氫原子軌道H2

與He2的比較H2與He2的比較簡(jiǎn)單雙原子分子軌道能級(jí)1s

*1s

2s

*2s

2p

2py

2pz

*2py

*2pz

*2pxO2的分子軌道簡(jiǎn)單雙原子分子軌道能級(jí)1s*1s2s*2HF的分子軌道能級(jí)圖非鍵反鍵成鍵HF的分子軌道能級(jí)圖非鍵反鍵成鍵金屬離子沉浸在自由電子的海洋中++++++++++++1.4.1、金屬鍵1.4金屬鍵、分子鍵、氫鍵金屬離子沉浸在自由電子的海洋中++++++++++++1.4金屬鍵的能帶理論Li的分子軌道圖空軌道滿(mǎn)軌道Li金屬的分子軌道圖金屬鍵的能帶理論Li的分子軌道圖空軌道滿(mǎn)軌道Li金屬的分子軌金屬導(dǎo)體的能帶模型空滿(mǎn)導(dǎo)帶滿(mǎn)帶能量間隔金屬導(dǎo)體的能帶模型空滿(mǎn)導(dǎo)帶滿(mǎn)帶能量間隔固體的能帶結(jié)構(gòu)導(dǎo)體半導(dǎo)體絕緣體導(dǎo)帶禁帶滿(mǎn)帶Eg

≥5eVEg≤3eV固體的能帶結(jié)構(gòu)導(dǎo)體半導(dǎo)體絕緣體導(dǎo)帶禁帶滿(mǎn)帶Eg≥5eVE2.4.2分子鍵極性鍵(Polarbonds)HCl2.4.2分子鍵極性鍵(Polarbonds)HCl偶極矩(DipoleMoment,)

＝q×d

d：正、負(fù)電荷重心間距（偶極長(zhǎng)）q：電量單位：德拜（Debye，D）

1D＝3.336×10-30C·m（庫(kù)侖·米）偶極矩(DipoleMoment,)鍵的極性和分子極性CCl4，非極性；CHCl3,極性。鍵的極性和分子極性CCl4，非極性；CHCl3,極性。鍵的極性和分子極性H2OCO2CO2，非極性；H2O,極性。鍵的極性和分子極性H2OCO2CO2，非極性；H2O,極分子間作用力類(lèi)型(kJ/mol)作用力大小分子類(lèi)型取向力0-3極性分子誘導(dǎo)力0-1極性分子與非極性分子之間色散力8-25所有類(lèi)型分子化學(xué)鍵能約為：100-600(kJ/mol)分子間作用力(kJ/mol)取向力0-3極性分子誘導(dǎo)力0-1取向力極性分子的永久部分電荷之間的吸引作用。取向力極性分子的永久部分電荷之間的吸引作用。色散力的形成瞬時(shí)偶極色散力的形成瞬時(shí)偶極色散力大小與分子的形態(tài)1）分子量愈大，色散力愈大；2）相同組成時(shí)，線性分子的色散力較大。色散力大小與分子的形態(tài)1）分子量愈大，色散力愈大；2.4.3氫鍵（HydrogenBonding）O,N,F等電負(fù)性強(qiáng)的原子之間通過(guò)H原子連接而成；氫鍵是最強(qiáng)的分子間力。2.4.3氫鍵（HydrogenBonding）O,氫鍵與沸點(diǎn)氫鍵與沸點(diǎn)2.5配位數(shù)和配位多面體配位數(shù):指每個(gè)原子或離子周?chē)c之相接觸的原子個(gè)數(shù)或異號(hào)離子的個(gè)數(shù)。配位多面體：各配位離子或原子的中心連線所構(gòu)成的多面體影響配位的因素：質(zhì)點(diǎn)的相對(duì)大??；堆積的緊密程度；質(zhì)點(diǎn)間化學(xué)鍵性質(zhì)。2.5配位數(shù)和配位多面體質(zhì)點(diǎn)（正負(fù)離子）的相對(duì)大小—離子半徑比

在離子不發(fā)生變形或者變形很小的情況下，離子的配位數(shù)取決于正負(fù)離子的半徑比。如位于八面配位多面體中心的陽(yáng)離子充填于被分布在八面體頂角上的六個(gè)陰離子圍成的八面體空隙中，并且恰好與周?chē)牧鶄€(gè)陰離子均緊密接觸。取八面體中包含兩個(gè)四次軸的平面。質(zhì)點(diǎn)（正負(fù)離子）的相對(duì)大小—離子半徑比

離子化合物中，大多數(shù)陽(yáng)離子的配位數(shù)為6和4，其次是8。某些晶體結(jié)構(gòu)中，可能有5、7、9和10的配位數(shù)。作為配位原則：就是正離子總是力圖與盡可能多的負(fù)離子相接觸，這樣晶體才會(huì)穩(wěn)定。在晶體或玻璃體中，某些正離子的配位數(shù)往往不止一種。例：Al—O之間的配位數(shù)有4和6兩種，

B—O之間有〔BO3〕和〔BO4〕兩種（硼反常）。離子化合物中，大多數(shù)陽(yáng)離子的配位數(shù)為6和4，其次是8離子半徑與配位數(shù)的關(guān)系離子半徑與配位數(shù)的關(guān)系(1)當(dāng)r+/r-=0.414,正、負(fù)離子直接接觸,負(fù)離子也兩兩接觸,配位數(shù)為6.(2)r+/r->0.414,負(fù)離子接觸不良,當(dāng)r+/r->0.723時(shí),使配位數(shù)8.r+/r-<0.414,負(fù)離子互相接觸(排斥).這種構(gòu)型不穩(wěn),配位數(shù)4.注意:嚴(yán)格說(shuō)來(lái),半徑比規(guī)則只適用于典型的離子型晶體半徑比值接近兩個(gè)極限值0,723或0.414時(shí),可同時(shí)具有兩種晶型(1)當(dāng)r+/r-=0.414,正、負(fù)離子直接接離子半徑比和配位多面體的關(guān)系

離子半徑比和配位多面體的關(guān)系礦物晶體化學(xué)(第二章++晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵)課件2.6哥希密特結(jié)晶化學(xué)定律與鮑林規(guī)則2.6.1哥希密特結(jié)晶化學(xué)定律

晶體的結(jié)構(gòu)，取決于其組成單位的數(shù)量、大小及極化性質(zhì)。2.6.2鮑林規(guī)則

鮑林對(duì)離子晶體的結(jié)構(gòu)歸納出五條規(guī)則（鮑林規(guī)則）2.6哥希密特結(jié)晶化學(xué)定律與鮑林規(guī)則（1）第一規(guī)則（多面體規(guī)則）：圍繞每一陽(yáng)離子，形成一個(gè)陰離子配位多面體，陰、陽(yáng)離子的間距決定于它們的半徑之和，陽(yáng)離子的配位數(shù)則取決于它們的半徑之比。但是陽(yáng)離子的配位數(shù)并非決定于它本身或陰離子半徑，而是決定于它們的比值。（2）第二規(guī)則（靜電價(jià)規(guī)則）：在一個(gè)穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)中，從所有相鄰的陽(yáng)離子到達(dá)一個(gè)陰離子的靜電鍵的總強(qiáng)度，等于陰離子的電荷數(shù)。靜電價(jià)規(guī)則，對(duì)于規(guī)則多面體配位結(jié)構(gòu)是比較嚴(yán)格的規(guī)則。（1）第一規(guī)則（多面體規(guī)則）：（3）第三規(guī)則配位結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)陰離子多面體以共棱，特別是共面方式存在時(shí)，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性便降低。電價(jià)高而配位數(shù)小的陽(yáng)離子此效應(yīng)顯著；當(dāng)陰陽(yáng)離子的半徑比接近于該配位多面體穩(wěn)定的下限值時(shí)，此效應(yīng)更為顯著。（4）第四規(guī)則若晶體中有一種以上的正離子，高電價(jià)正離子的低配位數(shù)多面體之間有盡可能彼此互不結(jié)合的趨勢(shì)。（3）第三規(guī)則（5）第五規(guī)則（節(jié)約規(guī)則）在同一晶體中，本質(zhì)不同的結(jié)構(gòu)單元的種類(lèi)，傾向于為數(shù)最少。鮑林規(guī)則符合于大多數(shù)離子晶體的結(jié)構(gòu)情況。（5）第五規(guī)則（節(jié)約規(guī)則）7.1化學(xué)鍵的過(guò)渡過(guò)渡晶體

7.1.1化學(xué)鍵的過(guò)渡

過(guò)渡類(lèi)型的化學(xué)鍵：鍵電子偏向一方的共價(jià)鍵稱(chēng)為極性鍵，由一方提供成鍵電子的化學(xué)鍵稱(chēng)為配位鍵。極性鍵的兩端極限是離子鍵和非極性鍵，離域鍵的兩端極限是定域鍵和金屬鍵。

定域：成鍵電子對(duì)局限于兩個(gè)原子核之間運(yùn)動(dòng)；離域：成鍵電子對(duì)在屬于整個(gè)分子的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。7.1化學(xué)鍵的過(guò)渡過(guò)渡晶體

7.1.1化學(xué)鍵的過(guò)渡

7.1.2實(shí)際晶體的鍵型變異

實(shí)際晶體中,各結(jié)點(diǎn)粒子間的結(jié)合力,只有少數(shù)屬于純粹離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵或分子間力。多數(shù)晶體屬于混合鍵型或過(guò)渡鍵型，鍵型過(guò)渡現(xiàn)象又稱(chēng)鍵型變異。

7.1.2實(shí)際晶體的鍵型變異

實(shí)際晶體中,各NaFNa2OMgF2Na3PMgOAlF3NaPb3Mg3P2Al2O3SiF4Na2TlMg2SiAlPSiO2PF5NaHg2Mg3Al2—SiP2P2O5SF6Na—Mg—Al—Si—P—S—F離子鍵金屬鍵共價(jià)鍵NaFNa2OMgF2Na3PMgOAlF3NaPb37.1.3過(guò)渡型晶體（混合型晶體）

1、鏈狀結(jié)構(gòu)晶體：

鏈內(nèi)的原子以共價(jià)鍵結(jié)合構(gòu)成長(zhǎng)鏈、鏈與鏈之間充填著金屬正離子（如Na+、Ca2+)鏈與鏈之間易斷裂。

如：石棉中硅酸鹽負(fù)離子單鏈結(jié)構(gòu)示意圖。OSiSiO44-石棉:CaO?3MgO?4SiO2或Mg3Ca(SiO3)47.1.3過(guò)渡型晶體（混合型晶體）

1、鏈狀2、層狀結(jié)構(gòu)晶體

層內(nèi)各原子以共價(jià)鍵結(jié)合構(gòu)成層片，層間易斷裂或相對(duì)位移。石墨層狀結(jié)構(gòu)示意圖層內(nèi)：0.142nm層間：0.335nm2、層狀結(jié)構(gòu)晶體

層內(nèi)各原子以共價(jià)鍵結(jié)合構(gòu)成C原子以sp2雜化，鍵角為120，形成無(wú)數(shù)個(gè)正六邊形組成的平面，平面相互平行。每個(gè)C原子剩下的一個(gè)p電子形成大π鍵。335pm142pmC原子以sp2雜化，鍵角為120，形成無(wú)數(shù)礦物晶體化學(xué)(第二章++晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵)課件7.2晶