...wd......wd......wd...第二章參考答案原子間的結(jié)合鍵共有幾種各自特點如何類型鍵合強弱形成晶體的特點離子鍵最強無飽和性和方向性:高配位數(shù)、高熔點、高強度、高硬度、低膨脹系數(shù)、塑性較差、固態(tài)不導(dǎo)電、熔態(tài)離子導(dǎo)電共價鍵強有飽和性和方向性:低配位數(shù)、高熔點、高強度、高硬度、低膨脹系數(shù)、塑性較差、在熔態(tài)也不導(dǎo)電金屬鍵較強無飽和性和方向性:配位數(shù)高、構(gòu)造密堆、塑性較好、有光澤、良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性氫鍵弱有飽和性和方向性；高分子化合物形成氫鍵數(shù)目巨大，對其熔點及力學等性能影響大；對小分子熔點、沸點、溶解性、黏度也有一定影響。范德華鍵最弱無飽和性和方向性:構(gòu)造密堆、高熔點、絕緣為什么可將金屬單質(zhì)的構(gòu)造問題歸結(jié)為等徑圓球的密堆積問題?答:金屬晶體中金屬原子之間形成的金屬鍵即無飽和性又無方向性,其離域電子為所有原子共有,自由流動,因此整個金屬單質(zhì)可看成是同種元素金屬正離子周期性排列而成,這些正離子的最外層電子構(gòu)造都是全充滿或半充滿狀態(tài),電子分布根本上是球形對稱,由于同種元素的原子半徑都相等,因此可看成是等徑圓球。又因金屬鍵無飽和性和方向性,為使體系能量最低，金屬原子在組成晶體時總是趨向形成密堆積構(gòu)造,其特點是堆積密度大,配位數(shù)高,因此金屬單質(zhì)的構(gòu)造問題歸結(jié)為等徑圓球的密堆積問題.計算體心立方構(gòu)造和六方密堆構(gòu)造的堆積系數(shù)。(1)體心立方a：晶格單位長度R：原子半徑，n=2,∴(2)六方密堆n=6試確定簡單立方、體心立方和面心立方構(gòu)造中原子半徑和點陣參數(shù)之間的關(guān)系。解：簡單立方、體心立方和面心立方構(gòu)造均屬立方晶系，點陣參數(shù)或晶格參數(shù)關(guān)系為，因此只求出a值即可。對于〔1〕fcc(面心立方)有,，(2)bcc體心立方有：；(3)簡單立方有：，金屬銣為A2型構(gòu)造，Rb的原子半徑為0.2468nm，密度為1.53g·cm-3，試求：晶格參數(shù)a和Rb的相對原子質(zhì)量。解：其中,ρ為密度,為晶格常數(shù),晶胞體積，NA為阿伏加德羅常數(shù)6.022×1023mol-1，M為原子量或分子量，n為晶胞中分子個數(shù)，對于金屬則上述公式中的M為金屬原子的原子量，n為晶胞中原子的個數(shù)。對A2型，為體心立方，則有n=2，，=85.30kg/molFCC構(gòu)造的鎳原子半徑為0.1243nm。試求鎳的晶格參數(shù)和密度。解：對于鎳金屬原子晶體，因?qū)倜嫘牧⒎?，有鈾具有斜方?gòu)造，其晶格參數(shù)為a=0.2854nm，b=0.5869nm，c=0.4955nm；其原子半徑為0.138nm，密度為19.05gcm-3。試求每單位晶胞的原子數(shù)目及堆積系數(shù)。斜方晶系即正交晶系：a≠b≠c,α=β=γ6個O2-離子環(huán)繞一個Mg2+離子，將離子看成硬球，其半徑分別是，。試求O2-離子之間隙距離。(巖鹽型構(gòu)造：負面心立方排列，正離子八面體間隙位)解：代表Mg離子。代表O離子金屬鎳為A1型構(gòu)造，原子間接觸距離為249.2pm，請計算：1〕Ni立方晶胞的參數(shù)；2〕金屬鎳的密度；3〕分別計算〔100〕、〔110〕、〔111〕晶面的間距。解：對于面心立方A1型:原子間接觸距離249.2pm=0.2492nm=2R,〔1〕,〔2〕金屬鎳的密度：〔3〕對于立方晶系，面間距公式為：因此有：(100)晶面間距:=0.3525nm(110)晶面間距:(111)晶面間距:nm試計算體心立方鐵受熱而變?yōu)槊嫘牧⒎借F時出現(xiàn)的體積變化。在轉(zhuǎn)變溫度下，體心立方鐵的晶格參數(shù)是0.2863nm，而面心立方鐵的點陣參數(shù)是0.359lnm。解:體心立方:V1=a3=(0.2863nm)3=0.02347nm3面心立方:V2=a3=(0.3591nm)3=0.04630nm3ΔV=V2-V1=0.02284nm3,因此體積增大0.02284nm3單質(zhì)Mn有一種同素異構(gòu)體為立方構(gòu)造，其晶胞參數(shù)為0.6326nm，密度=7.26gcm-3，原子半徑r=0.112n12固溶體與〔液體〕溶液有何異同固溶體有幾種類型固體溶液與液體溶液的共同點：均具有均一性、穩(wěn)定性，均為混合物，均存在溶解性問題〔對固態(tài)溶液稱為固溶度，對液體溶液稱為溶解度〕；1．均一性：溶液各處的密度、組成和性質(zhì)完全一樣；2.穩(wěn)定性：溫度不變，溶劑量不變時，溶質(zhì)和溶劑長期不會別離；3．混合物：溶液一定是混合物。固體溶液與液體溶液的不同點：固溶體的溶質(zhì)和溶劑均以固體形式出現(xiàn)，而液體溶體的溶質(zhì)和溶劑均以液體形式出現(xiàn)；固溶體：又稱固體溶液，指由一種或多種溶質(zhì)組元溶入晶態(tài)溶劑，并保持溶劑晶格類型所形成的單相晶態(tài)固體。固溶體按固溶度分可兩種類型：有限固溶體與無限固溶體；按溶質(zhì)原子在晶格中的位置可分為置換固溶體與填隙固溶體。13試述影響置換固溶體的固溶度的因素?答：有原子或離子半徑大小，電價，化學鍵性質(zhì)，晶體構(gòu)造等因素?！?〕原子或離子半徑大?。海<15%,形成連續(xù)固溶體；15%<Δr<30%,形成有限固溶體；Δr＞30%,難形成固溶體；〔2〕電價：兩種固體只有在離子價一樣或同號離子的離子價總和一樣時，才能滿足電中性要求，形成連續(xù)固溶體。〔3〕化學鍵相近，易形成連續(xù)固溶體?！?〕晶體構(gòu)造類型一樣，易形成連續(xù)固溶體。14．說明以下符號的含義：：代表鈉原子格點位置空位；代表鈉離子格點位置空位,帶一個有效負電荷代表氯離子格點位置空位,帶一個有效正電荷鈣離子取代鉀離子,進入鉀離子格點位置,帶一個有效正電荷鈣離子在鈣離子格點位置鈣離子在間隙位置，帶兩個有效正電荷15．寫出CaCl2溶解在KCl中各種可能的缺陷反響式3種可能性：Ca2+取代K+，Cl-進入Cl-晶格位置：Ca2+取代K+，Cl-進入間隙位置：Ca2+進入間隙位置，Cl-占據(jù)晶格位置：16.說明為什么只有置換型固溶體的兩個組份之間才能相互完全溶解，而填隙型固溶體則不能。答：置換型固溶體：溶質(zhì)原子代替一局部溶劑原子占據(jù)溶劑晶格某些結(jié)點位置所組成的固溶體。間隙型固溶體：溶質(zhì)原子進入溶劑晶體間隙位置所形成的固溶體。由于溶劑晶體間隙有限，能填入異質(zhì)原子或離子的數(shù)目也有限，因此間隙型固溶體是有限固溶體。19.試求以以下圖中所示方向的密勒指數(shù)：方向A：方向B：方向C：方向D：方向E：方向F：方向G：方向H：20試求以以下圖中所示面的密勒指數(shù)A面：在x、y、z上的截距