层间分子间的最短距离d2 ;已知I原子的范德华半径r2可由几个数值相近的分子间接触距离平均求得,其值为218pm。比较层内分子间的接触距离d1和范德华半径r2大小,你能得出什么结论?
(5)I2分子呈哑铃形,如图。利用下图求I2分子共价单键键长d3 ;(6)碘晶体的密度为 ; (1)4(2分)
(2)2(0,0.84566,0.88259);3(0,0.34566,0.61741);4(0,0.65434,0.38259);7(1/2,0.65434,0.11741)(2分)
(3)r1=136pm(1分)
(4)d1=349.6pm;d2=426.9pm;层内分子间的接触距离小于I原子范德华半径之和,说明层内分子间有一定作用力.这种键长介于共价单键键长和范德华距离之间的分子间作用力,对碘晶体性质具有很大影响,例如碘晶体具有金属光泽、导电性能各向异性,平行于层的方向比垂直于层的方向高得多。(2分)
(5)708-436=272pm(1分) (6)5.16g·cm3(2分)
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右图是碘晶体的晶胞沿x轴的投影。碘属于正交晶系,
晶胞参数:a=713.6pm;b=468.6pm;c=978.4pm;碘原子1的坐标参数为(0,0.15434,0.11741)。
1.碘晶体的一个晶胞里含有的碘分子数; 2.请写出晶胞内所有碘原子的坐标参数; 3.计算碘晶体的密度; 4.碘原子共价单键半径r1;
5.在晶体中,I2分子在垂直于x轴的平面堆积呈层型结构,计算:层内分子间的最短接触距离d1;层间分子间的最短距离d2;已知I原子的范德华半径r2可由几个数值相近的分子间接触距离平均求得,其值为218pm。比较层内分子间的接触距离d1和范德华半径r2大小,你能得出什么结论?
6.I2分子呈哑铃形,画出其结构,并标出主要参数。
1.4(1.5分)
2.1 (0,0.15434,0.11741),2 (0,0.84566,0.88259),3 (0,0.34566,0.61741),
4 (0,0.65434,0.38259),5 (1/2,0.15434,0.38259),6 (1/2,0.84566,0.61741), 7 (1/2,0.65434,0.11741),8 (1/2,0.34566,0.88259)。(2分) 3.5.16g·cm3(2分)
-
4.r1=136pm(1分)
5.d1=349.6pm;d2=426.9pm;(各1分)
层内分子间的接触距离小于I原子范德华半径之和,说明层内分子间有一定作用力。这种键长介于共价单键键长和范德华距离之间的分子间作用力,对碘晶体性质具有很大影响,例如碘晶体具有金属光泽、导电性能各向异性,平行于层的方向比垂直于层的方向高得多。(2分)
6.(1.5分)
6
9.TiCl3
TiCl3是工业上重要的催化剂,例如在著名的烯烃定向聚合的齐格勒-纳塔催化剂中就有TiCl3成分,TiCl3有许多种晶型(有α、β、γ、δ等多种晶型)。
1、下图是β-TiCl3晶体沿c轴的投影图(大球代表氯离子,小球代表钛离子):
在该晶体中氯离子采取____ ______(选填“ABC”或“AB”)堆积;钛离子填充____ ______(选填“四面体”或“八面体”)空隙;钛离子的填充率是______________。 1. AB ,八面体, 33.3%
2、下图为α-TiCl3、γ-TiCl3晶体的堆积模型图(大球代表氯离子,小球代表钛离子):
请还原一个α-TiCl3、γ-TiCl3的层内结构图,并验证层内Ti离子与Cl离子的个数比:
2?如上图在每个单位内:氯离子的个数:
8?6(个)2 ,
钛离子的个数:2个
Ti离子:Cl离子=1:3(2分)
3、请回答α-TiCl3,γ-TiCl3晶胞参数与β-TiCl3的晶胞参数的倍数关系。
α-TiCl3、γ-TiCl3层堆积的周期是β-TiCl3 周期的3倍,所以晶胞参数也是3倍关系
+--
(3)已知离子半径的数据:r(Ti3)=77pm, r(Cl)=181pm;在β-TiCl3晶体中,Cl取六方密堆积的排
+
列, Ti3则是填隙离子.
7
3+-
请回答以下问题: Ti离子填入由Cl离子围起的哪种多面体的空隙?它占据该空隙的百分数为多少?它填入空隙 的可能方式有几种?
r(Ti3)/ r(Cl)=77/181=0.425>0.414,故Ti3离子填入八面体空隙.六方晶胞中,Cl离子数:12×
+
1/6(体心)+2×1/2(底心)+3(体内)=6 ,结合β-TiCl3的组成知每个六方晶胞中有2 个Ti3,故八面体占有率为1/3. Ti3+离子填入空隙的可能方式有3种,从第14题(2)中可知,由三个不同取向晶胞拼
+
-
+
-
成的图形中有六个正八面体空隙(Δ),构成了三角棱柱,这六个正八面体空隙中要排两个Ti3+离子(3﹕1),显然有三种:
一些金属间化合物结构可看作由CsCl结构堆叠而成,例如Cr2Al。试分别以Cr原子和Al原子为顶点,画出两种晶胞,写出晶胞中原子的分数坐标。
(1) 2/2 2 √ 3 /3 (2)结构
①Al(0,0,0),(1/2,1/2,1/2),
Cr(0,0,1/3),(0,0,2/3),(1/2,1/2,1/6),(1/2,1/2,5/6) ②Al(0,0,1/3),(1/2,1/2,5/6),
Cr(0,0,0),(1/2,1/2,1/1),(1/2,1/2,1/6),(0,0,2/3)
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