結(jié)構(gòu)化學(xué)球的密堆積講義

結(jié)構(gòu)化學(xué)球的密堆積講義第1頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四※將金屬原子看成等徑球體※球形原子在晶體中趨向于形成穩(wěn)定的密堆積結(jié)構(gòu)第2頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四§8.2.1等徑圓球的最密堆積非密堆積層密堆積層第3頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四A：底層球的球心位置B：頂點向上的三角形空隙的中間位置C：頂點向下的三角形空隙的中間位置最密堆積最密堆積：密堆積層中原子的突出部位正好處在相鄰一密堆積層的凹陷部位密置雙層：相鄰的密堆積層第4頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四1.立方最密堆積━A1型將密堆積層相對位置按ABCABC???方式做最密堆積2.六方最密堆積━A3型

將密堆積層相對位置按ABAB???方式做最密堆積第5頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四3.其他最密堆積（1）雙六方最密堆積━A3﹡將密堆積層相對位置按ABACABAC???方式做最密堆積（2）Sm型最密堆積━A3"將密堆積層相對位置按ABABCBCAC???方式做最密堆積等徑圓球的各種最密堆積型式具有相同的堆積密度，其堆積系數(shù)均為0.7405堆積系數(shù)（空間利用率）：球體積與整個堆積體積之比第6頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四§8.2.2等徑圓球的體心立方密堆積━A2型（a）球的密堆積（b）體心立方晶包（c）晶包切割圖形許多金屬單質(zhì)采取A2堆積體心立方密堆積結(jié)構(gòu)，但該結(jié)構(gòu)卻不是最密堆積，結(jié)構(gòu)中不存在最密堆積層和密置雙層第7頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四體心立方密堆積結(jié)構(gòu)及晶胞中，每個圓球均和8個處在立方頂點上的配位圓球接觸。該晶胞中有2個圓球，一個處于立方體的中心。另一個為處在立方體8個頂點上的球所形成的。因此晶胞的大小可以用等徑圓球的半徑r表示出來,即晶胞的邊長a與r的關(guān)系為:第8頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四A2堆積的堆積系數(shù)的計算:

第9頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四A2堆積的堆積系數(shù)比最密堆積系數(shù)小。許多金屬單質(zhì)采取A2堆積體心立方密堆積結(jié)構(gòu)，說明影響晶體結(jié)構(gòu)的因素除了堆積密度外，還有其他因素。例如參與成鍵的價電子數(shù)及其軌道影響等。計算該堆積系數(shù)只是一個理想的模型，實際上，在成鍵過程中原子球發(fā)生一定程度的變形。所以該系數(shù)只是一個與真實值近似值。第10頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四§8.2.3等徑圓球密堆積中空隙的大小和分布空隙：用周圍成空隙的那些球的球心連線構(gòu)成的多面體來為空隙命名，如八面體空隙，四面體空隙等?？障栋霃剑喝粼诰О障吨蟹湃雱傂郧?則能放入球的最大半徑為空隙半徑。第11頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四1、面心立方空隙每個晶胞中有4個八面體空隙，8個四面體空隙R四=0.225R原子，R八=0.414R原子第12頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四2、六方最密空隙每個晶胞中有6個八面體空隙，12個四面體空隙R四=0.225R原子，R八=0.414R原子第13頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四3、體心立方空隙每個晶胞中有6個八面體空隙，12個四面體空隙R四=0.29R原子，R八=0.15R原子第14頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四課