离子晶体的结构模型

Cl-Cs+CsCl简单立方121212Cl-000Cs+离子坐标（二）离子晶体的结构模型1.晶胞类型(点阵形式)121212Cl-000Cs+离子坐标（二）离子晶体的结构模型1.晶胞类型(点阵形式)120,120,12012,1201200Cl-00012012,12012,,12012Na+离子坐标面心立方立方ZnS(闪锌矿)面心立方S2-Zn2+离子坐标,120,120,1212000S2-,,Zn2+12120343434141434143414,341414CaF2(萤石)面心立方Ca2+F-离子坐标,120,120,1212000F-,,Ca2+12120141414143414141434,341414,,343414341434143434,3434342.离子晶体的堆积-填隙模型离子晶体中的大离子(经常是阴离子)会在空间尽可能密地堆积起来，然后小离子(经常是阳离子)填入堆积球之间的空隙中。①简单立方堆积只存在一种空隙——立方体空隙(CN=8)CsCl：Cl－作简单立方堆积，Cs＋作立方体埴隙，埴隙率100%Cl-Cs+CsCl简单立方Cl-Cs+CsCl简单立方CaF2：F－作简单立方堆积，Ca2＋作立方体填隙，填隙率50%。CaF2(萤石)面心立方Ca2+F-②面心立方堆积存在两种空隙——正八面体空隙(CN=6)和正四面体空隙(CN=4)。堆积球占据立方体顶点与面心时，正八面体空隙的中心处在立方体的体心与棱心位置，正四面体空隙的中心处在8个小立方体的体心。堆积球:八面体空隙:四面体空隙=1:1:2NaCl：Cl－作面心立方堆积(立方最密堆积),Na＋作八面体填隙，填隙率100%。Cl-Na+NaCl面心立方立方ZnS(闪锌矿)面心立方S2-Zn2+立方ZnS(闪锌矿)：S2－作面心立方堆积(立方最密堆积),Zn2＋作四面体填隙，填隙率50%。或Zn2＋作面心立方堆积,S2－作四面体填隙，填隙率50%。萤石(CaF2)：Ca2＋作面心立方堆积(立方最密堆积),F－作四面体填隙，填隙率100%。CaF2(萤石)面心立方Ca2+F-钙钛矿(CaTiO3)O2－和Ca2＋一起有序地作面心立方堆积(立方最密堆积)，顶点为Ca2＋，面心为O2－，Ti4＋作八面体填隙，只填入由O2－组成的八面体空隙，填隙率25%。(晶胞中共计4个八面体空隙，1个是由6个O2－组成，3个是由4个O2－和2个Ca2＋组成。)晶胞结构如A型。若将晶胞原点移至Ti4＋位置，则O2－处于棱心，Ca2＋处于体心位置，晶胞结构如B型。Ca2+O2-Ti4+CaTiO3A型晶胞B型晶胞3.离子晶体的配位多面体模型离子晶体中的配位多面体通常指阳离子周围的阴离子的原子核连接而成的多面体，广义地说，也包括多原子离子(如CO32-、SiO44-等)多面体(包括二维多边形)以及阴离子周围的阳离子构成的多面体。Cl-Cs+CsCl中的配位多面体Cl-Na+NaCl中的配位多面体(NaCl6正八面体)立方ZnS中的配位多面体(ZnS4正四面体)S2-Zn2+离子晶体中的稳定配位多面体的理论半径比配位多面体配位数半径比(r+/r-)范围平面三角形30.155～0.225正四面体40.225～0.414正八面体60.414～0.732立方体80.732～1.00最密堆积121.00