Một số vấn đề về tinh thể

Phn th nht M U Lý chn ti Mt nhng xu hng phỏt trin ca bi húa hc hin i l tng cng kh nng t húa hc cho hc sinh c ba phng din: Lý thuyt, thc hnh v ng dng Mt nhng nhim v trng tõm ca cỏc trng THPT Chuyờn núi chung v trng THPT Chuyờn Bc Giang núi riờng l ging dy hc sinh cỏc lp chuyờn v bi dng hc sinh i tuyn hc sinh gii quc gia vỡ vy rt cn cú nhng chuyờn bi riờng phc v cho chng trỡnh dy chuyờn v i tuyn Quc gia Trong nhng chuyờn Húa hc cú chuyờn v tinh th hc sinh hc cũn gp rt nhiu khú khn vic tỡm ti liu tham kho Chớnh vỡ vy chỳng tụi chn chuyờn Mt s v Tinh th Tớnh mi ca ti Tớnh mi ca ti ny th hin ch: Ln u tiờn chuyờn Mt s v tinh th c cp n mt cỏch tng th v chi tit n tng ni dung, chun húa nhng kin thc c v lý thuyt ln bi cho hc sinh v giỏo viờn lm liu tham kho Mc ớch nghiờn cu Nhúm tỏc gi chỳng tụi lm ti vi cỏc mc tiờu sau õy: Biờn son ti liu bi dng kin thc chuyờn tinh th thuc phn hoỏ hc i cng cho giỏo viờn, hc sinh gii tham d cỏc k thi Hc sinh gii cp tnh, cp quc gia v thi chn i tuyn thi Olympic Hoỏ hc Quc t Phm vi v i tng nghiờn cu Chng trỡnh Húa hc THPT Chuyờn sõu lp 10, 11 v 12; yờu cu ca thi hc sinh gii cp Tnh, Quc gia v Olympic Quc t hng nm Bi ging ca giỏo viờn trng THPT Chuyờn Bc Giang v mt s giỏo viờn cỏc trng khỏc cỏc k sinh hot chuyờn mụn v thi Giỏo viờn gii cp Tnh Phng phỏp nghiờn cu Cỏc phng phỏp nghiờn cu ch yu c s dng l phõn tớch, i chiu, phõn loi v tng hp Cu trỳc ca chuyờn Phn th nht: M u Phn th hai: Ni dung Chng I: S lc mt s v lớ thuyt tinh th Chng II: Mt s v bi tinh th Phn th ba: Kt lun Phn th hai NI DUNG Chng I S LC MT S VN V Lí THUYT TINH TH I.1 Tng quan I.1.1 Cu trỳc tinh th - Mng li tinh th (cu trỳc tinh th) l mng li khụng gian ba chiu ú cỏc nỳt mng l cỏc n v cu trỳc (nguyờn t , ion, phõn t ) - Cỏc loi cu trỳc tinh th: + Tinh th kim loi + Tinh th ion + Tinh th nguyờn t ( Hay tinh th cng hoỏ tr) + Tinh th phõn t I.1.2 Khỏi nim v ụ c s (t bo c bn) - L mng tinh th nh nht m bng cỏch tnh tin nú theo hng ca ba trc tinh th ta cú th thu c ton b tinh th - Mi ụ c s c c trng bi cỏc thụng s: Hng s mng: a, b, c, , , S n v cu trỳc : n S phi trớ c khớt I.2 Mt s kiu mng tinh th I.2.1 Mng tinh th kim loi - Nguyờn t kim loi c coi nh nhng qu cu cng, cú kớch thc nh nhau, c xp cht khớt vo thnh tng lp - Kim loi kt tinh ch yu theo ba kiu mng tinh th + Mng lp phng tõm din (lptd) + Mng lc phng cht khớt (lpck) + Mng lp phng tõm (lptk) I.2.1.1 Mt s kiu mng tinh th kim loi a) Mng lp phng n gin - nh l cỏc nguyờn t kim loi hay ion dng kim loi - S phi trớ = - S n v cu trỳc: b) Mng lp phng tõm - nh v tõm hp lp phng l nguyờn t hay ion dng kim loi - S phi trớ = - S n v cu trỳc: c) Mng lp phng tõm din - nh v tõm cỏc mt ca hp lp phng l cỏc nguyờn t hoc ion dng kim loi - S phi trớ = 12 - S n v cu trỳc: d) Mng sỏu phng c khớt (mng lc phng) - Khi lng tr lc giỏc gm ụ mng c s Mi ụ mng c s l mt hp hỡnh thoi Cỏc nh v tõm hp hỡnh thoi l nguyờn t hay ion kim loi - S phi trớ = 12 - S n v cu trỳc: I.2.1.2 S phi trớ, hc t din, hc bỏt din, c khớt ca mng tinh th, lng riờng ca kim loi a) Hỡnh phi trớ ca cỏc mng tinh th kim loi Lập phương tâm khối Lập phương tâm mặt C A B B A A Lục phương chặt khít b) Hc t din v hc bỏt din Hốc bát diện Hốc tứ diện *Trong mng lp phng tõm mt: O T O Lập phương tâm mặt - Hc t din l - Hc bỏt din l: + 12.1/4 = * Trong mng lc phng: T T O T Lục phương chặt khít - Hc t din l - Hc bỏt din l: + 12.1/4 = c) c khớt ca mng tinh th * Mng tinh th lp phng tõm a a a S qu cu mt ụ c s : + 1/8 = r 3 Tng th tớch qu cu Th tớch ca mt ụ c s = a3 = 4r 3 (a ) = 68% = a3 * Mng tinh th lp phng tõm din a a a = 4.r S qu cu mt ụ c s : 1/2 + 1/8 = Tng th tớch qu cu = 4 r 3 = 4 (a ) = 74% a3 Th tớch ca mt ụ c s a3 * Mng tinh th lc phng cht khớt S qu cu mt ụ c s: 1/6 + 1/12 + = Tng th tớch qu cu = Th tớch ca mt ụ c s r 3 2a a.a 2 = a ( )3 a3 = 74% a 2a b= a a a a a = 2.r Ô sở a a Bng tng quỏt cỏc c im ca cỏc mng tinh th kim loi Cu trỳc Hng s S S S S hc O c mng ht phi hc khớt (%) (n) trớ T o Lp 68 ===90 phng a=b=c tõm (lptk:bcc) Lp 12 74 ===90o phng a=b=c tõm din (lptd: fcc) Lc 12 74 == 90o phng =120o c khớt abc (hpc) d) Khi lng riờng ca kim loi * Cụng thc tớnh lng riờng ca kim loi D= a Kim loi Kim kim, Fe, V, Au, Ag, Ni, Pb, Pt, loi Ba, Cr, Cu, Pd, Be, Mg, Zn, Tl, Ti, 3.M P (*) hoc D = (n.M) / (NA.V1 ụ ) r N A M : Khi lng kim loi (g) ; NA: S Avogaro, n: s nguyờn t ụ c s P : c khớt (mng lp phng tõm P = 68%; mng lp phng tõm din, lc phng cht khớt P = 74%) r : Bỏn kớnh nguyờn t (cm), V1ụ : th tớch ca ụ mng I.2.2 Mng tinh th ion I.2.2.1 Tng quan v tinh th ion * Tinh th hp cht ion c to thnh bi nhng cation v anion hỡnh cu cú bỏn kớnh xỏc nh * Lc liờn kt gia cỏc ion l lc hỳt tnh in khụng nh hng * Cỏc anion thng cú bỏn kớnh ln hn cation nờn tinh th ngi ta coi anion nh nhng qu cu xp khớt theo kiu lptm, lpck, hoc lp phng n gin Cỏc cation cú kớch thc nh hn nm cỏc hc t din hoc bỏt din * Tinh th hp cht ion dng MX iu kin bn ca cu trỳc: 0,22 < rM < 0,41 kiu phi trớ t din (s phi trớ ca M l 4): mng sphalerit v vuarit rX ca ZnS 0,41 < rM < 0,73 kiu phi trớ bỏt din (s phi trớ ca M l 6): mng NaCl v NiAs rX 0,73 < rM < kiu phi trớ lp phng (s phi trớ ca M l 8): mng CsCl rX I.2.2.2 Mt vi tinh th ion tiờu biu a) Tinh th NaCl Na Cl - - Cỏc ion Cl xp theo kiu lp phng tõm mt, cỏc cation Na+ nh hn chim ht s hc bỏt din Tinh th NaCl gm hai mng lp phng tõm mt lng vo S phi trớ ca Na+ v Cl- u bng - S ion Cl- mt ụ c s: 8.1/8 + 6.1/2 = - S ion Na+ mt ụ c s: 12.1/4 + 1.1 = - S phõn t NaCl mt ụ c s l b) Tinh th NiAs - Cỏc ion As3- sp xp theo kiu lc phng cht khớt Cỏc ion Ni3+ chim ht s hc bỏt din S phi trớ ca Ni v As u bng Ni As c) Tinh th CsCl Cs Cl - Tinh th CsCl gm hai mng lp phng n gin lng vo S phi trớ ca Cs v Cl u bng d) Tinh th vuarit - Cỏc ion S2- sp xp theo kiu lc phng, cỏc ion Zn2+ chim mt na s hc t din Mng vuarit bao gm hai mng lc phng cht khớt lng vo - Cựng kiu mng vuarit cú cỏccht AlN, ZnO, BeO, GaN, InN, SiC, HgS, CdS A A' B B' A S Zn Vuarit ZnS e) Tinh th sphalerit - S2- sp xp theo kiu lp phng tõm mt, cỏc ion Zn2+ chim mt na s hc t din - S phi trớ ca S v Zn u bng S Zn Sphalerit ZnS f) Tinh th hp cht dng M2X Ca F Florit (CaF2) - Cỏc ion Ca2+ sp xp theo kiu lp phng tõm mt, cỏc ion F- chim cỏc hc t din Cựng kiu mng ny cú tinh th ca Na2O g) Mng tinh th Rutin Oxi Ti Rutin TiO2 - Cỏc ion O2- sp xp theo kiu lc phng, cỏc ion Ti4+ chim mt na s hc bỏt din.S phi trớ ca Ti l 6, ca O l 3.Trong mt t bo c s cú ion O v ion Ti 4+, phõn t TiO2 Bng cỏc mng tinh th tiờu biu I.2.3 Mng tinh th nguyờn t I.2.3.1 Tng quan v tinh th nguyờn t * Trong tinh th nguyờn t, cỏc n v cu trỳc chim cỏc im nỳt mng l cỏc nguyờn t, liờn kt vi bng liờn kt cng hoỏ tr nờn cũn gi l tinh th cng hoỏ tr * Do liờn kt cng hoỏ tr cú tớnh nh hng nờn cu trỳc tinh th v s phi trớ c quyt nh bi c im liờn kt cng hoỏ tr,khụng ph thuc vo iu kin sp xp khụng gian ca nguyờn t * Vỡ liờn kt cng hoỏ tr l liờn kt mnh nờn cỏc tinh th nguyờn t cú cng c bit ln, nhit núng chy v nhit sụi cao, khụng tan cỏc dung mụi Chỳng l cht cỏch in hay bỏn dn I.2.3.2 Mt vi tinh th nguyờn t tiờu biu a) Tinh th kim cng a = 3,55 A Liên kết C-C dài 1,54 A - Cỏc nguyờn t C chim v trớ cỏc nh, cỏc tõm mt v mt na s hc t din S phi trớ ca C bng (cacbon trng thỏi lai hoỏ sp2) - Mi t bo gm 8.1/8 + 6.1/2 + = nguyờn t - Cựng kiu mng tinh th vi kim cng cú tinh th ca cỏc nguyờn t Si, Ge v Sn() v mt s hp cht cng hoỏ tr nh: SiC, GaAs, BN, ZnS, CdTe b) Tinh th Bo nitrua (Borazon) - Borazon cng, cỏch in nh kim cng Tuy nhiờn borazon cú tớnh bn v mt c v nhit hn kim cng ( nung núng N chõn khụng n 27000C B borazon hon ton khụng i, chu núng ngoi khụng khớ n 2000 0C v ch b oxi hoỏ 3,35 A nh b mt, lỳc ú kim cng b chỏy 9000C) c) Tinh th than chỡ - Cỏc nguyờn t C lai hoỏ sp2 liờn kt vi bng liờn kt cng hoỏ tr , di liờn kt C-C: 1,42 nm trung gian gia liờn kt n (1,54 ) 10 1,42 A Gii Cỏc ion Cl- xp theo kiu lp phng tõm mt, cỏc cation Cu+ nh hn chim ht s hc bỏt din Tinh th CuCl gm hai mng lp phng tõm mt lng vo S phi trớ ca Cu+ v Cl- u bng S ion Cl- mt ụ c s: 8.1/8 + 6.1/2 = S ion Cu+ mt ụ c s: 12.1/4 + 1.1 = 4; S phõn t CuCl mt ụ c s l Khi lng riờng ca CuCl l: D = (n.M) / (NA.a3 ) a = 5,42.10-8 cm ( a l cnh ca hỡnh lp phng) Cú: 2.( rCu + rCl ) = a = 5,42.10-8 cm rCu = 0,87.10-8 cm + - + II.1.3 Bi c bn v tinh th nguyờn t Bi a) Hóy v s mụ t cu trỳc ca mt t bo s ng ca kim cng b) Bit hng s mng a = 3,5 Hóy tớnh khong cỏch gia mt nguyờn t C v mt nguyờn t C lỏng ging gn nht Mi nguyờn t C nh vy c bao quanh bi my nguyờn t khong cỏch ú? c) Hóy tớnh s nguyờn t C mt t bo s ng v lng riờng ca kim cng Gii a = 3,55 A Liên kết C-C dài 1,54 A a) * Cỏc nguyờn t C chim v trớ cỏc nh, cỏc tõm mt v mt na s hc t din S phi trớ ca C bng ( Cacbon trng thỏi lai hoỏ sp2) * Mi t bo gm 8.1/8 + 6.1/2 + = nguyờn t * Khong cỏch gia mt nguyờn t Cacbon v mt nguyờn t cacbon lỏng giờng gn nht l: 2r = d/4; vi d l ng chộo ca hỡnh lp phng d = a 2.r = a / = 1,51.10-8 cm; 17 b) Mi nguyờn t cacbon c bao quanh bi nguyờn t cacbon bờn cnh c) Khi lng riờng ca kim cng:D = n.M N A V = 8.12,011 = 3,72 g/cm3 6,02.10 23.(3.5.10 ) Bi (HSG QG 2008) Silic cú cu trỳc tinh th ging kim cng a) Tớnh bỏn kớnh nguyờn t silic Cho lng riờng ca silic tinh th bng 2,33g.cm-3; lng mol nguyờn t ca Si bng 28,1g.mol-1 b) So sỏnh bỏn kớnh nguyờn t ca silic vi cacbon (rC = 0,077 nm) v gii thớch Gii a) T cụng thc tớnh lng riờng D= n.M N A V V1 ụ = ( 8.28,1)/(2,33.6,02.1023) = 16,027 cm3 a= 5,43.10-8 cm; d = a = 5,43.10-8 1,71 = 9.39.10-8 cm; Bỏn kớnh ca nguyờn t silic l: r = d/8 = 1,17 10-8cm; b) Cú rSi (0,117 nm) > rC( 0,077 nm) iu ny phự hp vi quy lut bin i bỏn kớnh nguyờn t mt phõn nhúm chớnh II.1.4 Bi c bn v tinh th phõn t Bi Khi lng mol ca iụt l MI = 126,9g/mol; t trng ca I2 rn l d = 4,93g/mol a) T thụng s mng, xỏc nh s phõn t I2 cú ụ mng c bn b) Kim tra kt qu da vo s cu trỳc tinh th ca nú Cỏc thụng s: a = 725pm, b = 977pm, c = 478pm Gii a) Khi lng th tớch ca iiot l: = 4,93.103 kg/m3 M.Z .V.N A p dng cụng thc: = s phõn t I2 cú ụ mng c bn: Z = V.N A M = 4,9.3.103 a.b.c.6,023.1023 4,9.3.103 725.10-12 977.10-12 478.10-12 6,023.1023 = =3,96 2.126,9.10-3 2.126,9.10-3 18 b) Da vo s cu trỳc tinh th ca I trờn hỡnh v ta cú s phõn t I ụ mng 1 N=6 +8 =4 c bn: Bi Mt cht rn X ch cha H v O 0oC, P = 1bar nú kt tinh h lc giỏc ễ mng c bn cho hỡnh v di õy Cỏc thụng s: a = 452pm, c = 739pm a) Xỏc nh s nguyờn t ca mi nguyờn t ụ mng ca X, t ú rỳt cụng thc HxOy ca mt v s mt hp cht ny Cho bit tờn thụng thng ca cht rn X b) Xỏc nh lng th tớch ca X? c) Xỏc nh tớnh cht ca X nhỳng nc: + 0oC, P = 1bar + Tng nhit v gi nguyờn ỏp sut + Tng ỏp sut v gi nguyờn nhit Cho nc = 1,00.103 kg/mol Gii 4 a) S nguyờn t O = + + 2.1 = ; S nguyờn t H = + 7.1 = CT ca HxOy: H8O4 = 4H2O vy cú phõn t H2O ụ mng õy chớnh l tinh th nc ỏ M.Z 2 b) = vi V = c.a sin = 739.10-12 ( 452 ) 10-24 sin =1,31.10-28m3 V.N A M.Z 18.10-3 = = = 914,25kg/m -28 23 V.N A 1,31.10 6,023.10 c) Ta cú: nc ỏ < nc 0oC, P = 1bar: nc ỏ ni lờn trờn mt nc + Khi tng nhit v gi nguyờn ỏp sut thỡ nc ỏ núng chy tan chuyn sang th lng + Khi tng ỏp sut v gi nguyờn nhit dn n th tớch gim tng nờn nc ỏ chy thnh nc II.2 Mt s bi tinh th cú ỏp ỏn chi tit Bi Silic cú cu trỳc tinh th ging kim cng vi thụng s mng a = 0,534nm Tớnh bỏn kớnh nguyờn t cng húa tr ca silic v lng riờng (g.cm -3) ca nú Cho bit MSi = 28,086g.mol-1 Kim cng cú cu trỳc lp phng tõm mt (din), ngoi cũn cú nguyờn t nm hc (site) t din ca ụ mng c s Gii 19 ng chộo chớnh ca ụ mng c s l 2D = phng cha hc t din) Nờn hỡnh lp phng cha hc t din cú D = a a (vi D l ng chộo ca hỡnh lp trờn ng ny cú D a a = 2rSi = rSi = = 0,118nm S nguyờn t Si mt ụ mng c s: 8.(1/8) + 6(1/2) + = Vy ta tớnh c lng riờng ca Si l: 8.28,086/6,02.10 23 8.M Si d = = = 2,33g.cm-3 -9 3 (0,534.10 ) a Bi CO2 v N2O kt tinh theo cựng cu trỳc lp phng vi cỏc thụng s tng ng ca mng l 557pm v 565pm Di P = 1bar, N2O núng chy 182K v CO2 216K a) Tớnh s mt m ụ mng c bn ca chỳng cú b) Xỏc nh lng th tớch ca hp cht trng thỏi rn c) Bỏn kớnh cng húa tr ca C, N v O tng ng: 77, 75, 73pm + Tớnh t l khụng gian ca ụ mng b chim bi hp cỏc nguyờn t, gi thit chỳng cú hỡnh cu + Gii thớch s sai khỏc v nhit núng chy ca cht rn Gii a) S mt mi ụ mng: S nguyờn t C: + = S nguyờn t O: 16 + 12 = Nh vy mi ụ mng cú phõn t CO2 b) Ta cú: = M.Z vi: V.N A 20 VCO2 = a = ( 557.10-12 ) ; M CO2 = 44.10 -3kg/mol VN2 O = ( 565.10-12 ) ; M N2O = 44.10 -3kg/mol Khi lng th tớch ca CO2 v N2O ln lt l: CO2 = N2O = 44.10-3 ( 557.10 ) -12 6,023.10 44.10-3 ( 565.10 ) -12 6,023.10 23 23 =1,69.103kg/m =1,62.103kg/m c) Gi thit cỏc ht hỡnh cu cú bỏn kớnh ln lt l: R C = 77.10-12 m; R N = 75.10-12m; R O = 73.10 -12m + T l khụng gian ca ụ mng b chim bi hp cỏc nguyờn t (cũn gi l cht khớt) ca CO2 v N2O ln lt l: 4 Z.R +2 R C Vi CO2: C= 3 a O 4. = ( 77.10 +2 ) 73.10 ( -12 ( 557.10 ) -12 -12 ) =0,12 Vi N2O: 4 Z.R R O +2 C= a N -12 +2 ( ) 75.10 ( 4. 73.10 = ( 565.10-12 ) -12 ) =0,115 + ỏp sut P = 1bar: nhit núng chy ca N2O v CO2 ln lt l: 182K v 216K Bi Cacbon th hin tớnh cht tinh th hc rt khỏc tựy theo bn cht cỏc dn tn ti ca nú a) Kim cng c trng bng ụ mng lp phng vi thụng s a = 357pm (hỡnh v) Tớnh bỏn kớnh cng húa tr ca C b) Graphit cú cu trỳc lc phng, c trng bng t s c/a = 2,72 (hỡnh v) + Xỏc nh cỏc thụng s mng ca nú nu bỏn kớnh cng húa tr ca C khụng i + Tớnh giỏ tr thc ca bỏn kớnh C graphit, bit thụng s a thc t l 246pm + Xỏc nh s mt v compac ca graphit Gii 21 a) Da vo hỡnh v, ta cú khong cỏch ngn nht gia nguyờn t C (d C-C =2R) l trờn ng chộo hỡnh lp phng: d= a a a 357 2R = R= = = 77,3pm 4 8 b) T hỡnh v ta thy: mi nguyờn t C liờn kt vi nguyờn t C khỏc xung quanh Khong cỏch gia nguyờn t C: d = 2R = a 6R 6.77,3 a R= a= = = 267,8pm 3 T t s: c a = 2,72 c = 2,72a = 728,4pm + Gi bỏn kớnh thc ca C graphit l R, a l thụng s thc, ta cú: a a 246 R = = =71pm 6 1 S mt ụ mng c bn: Z = 12 + + = 4 -12 4. R( ) 71.10 ( ) Z.V compac: C = = 3 = = 0,4 -12 a a ( 246.10 ) 2R = Bi a) Da vo quy tc Engel v Brevver hóy cho bit Na, Ma, Al cú cu trỳc tinh th kiu no? Vỡ sao? b) V ụ c s ca cỏc kiu cu trỳc ú Cho bit s phi trớ ca Na, Mg, Al Tớnh lng riờng, so sỏnh kt qu c) Tra cu cỏc tớnh cht sau ca Mg, Na, Al, ri lp thnh bng riờng (so sỏnh ion ý b), nhit núng chy, nhit sụi v dn in T bng hóy rỳt nhn xột v s bin i cỏc tớnh cht trờn ca kim loi Gii a) Quy tc Angel v Brewer:Cu trỳc tinh th ca kim loi (hoc hp kim) ph thuc vo s electron s v p khụng cp ụi trung bỡnh trờn mt nguyờn t kim loi trng thỏi kớch thớch Theo quy tc ny s electron s v p sn sng liờn kt trờn mt nguyờn t nh hn 1,5 l cu trỳc lp phng tõm khi, nm gia t 1,7 n 2,1 l cu trỳc lc phng, nm ga t 2,5 n 3,2 l cu trỳc lp phng tõm mt, gn ti cú cu trỳc kim cng b) Nh vy theo quy tc trờn thỡ: Na cú cu trỳc lptk vỡ cú s e sn sng liờn kt l: 1[...]... Mng tinh th phõn t I.2.4.1 Tng quan v tinh th phõn t - Trong tinh th phõn t, mng li khụng gian c to thnh bi cỏc phõn t hoc nguyờn t khớ tr - Trong trng hp chung, lc liờn kt gia cỏc phõn t trong tinh th l lc Van der Waals - Vỡ lc liờn kt yu nờn cỏc phõn t trong mng tinh th d tỏch khi nhau, nhit núng chy v nhit sụi thp, tan tt trong cỏc dung mụi to ra dung dch I.2.4.2 Mt vi tinh th phõn t tiờu biu Tinh. .. mng tinh th kim cng I.2.5.2 p dng - Na : 1s22s22p23s1 a = 1 tinh th mng lptk - Mg : 1s22s22p63s2 1s22s22p63s13p1 a = 2 tinh th mng lpck - Al : 1s22s22p63s23p1 1s22s22p63s13p2 a = 3 tinh th mng lptm I.2.6 Cụng thc Capustinski - Nng lng mng li U o = 256,1 Z c Z a n kcal / mol rc + ra (n l tng s ion trong cụng thc ca mui) Chng 2 MT S VN V BI TP TINH TH II.1 Mt s bi tp c bn II.1.1 Bi tp c bn v tinh. .. 169pm, 97pm, 181pm Hóy tớnh a) Thụng s mng (cnh a ) ca mi loi mng tinh th trờn b) c khớt (C) ca mi loi mng tinh th trờn 26 c) Khi lng riờng (D) theo kg/m3 ca mi mng tinh th Bi 4 Nng lng mng li ca mt tinh th cú th hiu l nng lng cn thit tỏch nhng ht trong tinh th ú ra cỏch xa nhau nhng khong vụ cc Hóy thit lp chu trỡnh tớnh nng lng mng li tinh th CaCl2 bit: Sinh nhit ca CaCl2: H1 = -795 kJ/ mol Nhit... + rX) = rX 0.816 rM = 0.184 rX rM/rX = 0.225 Vi l hng bỏt din (2rx)2= (rM + rx)2 + (rM + rX)2 nờn rX 2= rM + rX rM = ( 2 -1) rX II.3 Mt s bi tp tinh th t luyn II.3.1 Tinh th ion Bi 1 Xột tinh th NaCl a) Hóy v cu trỳc ca tinh th b) Tớnh nng lng mng li tinh th (KJ/mol) theo phng phỏp Born-lande c) p dng cụng thc gn ỳng tớnh giỏ tr nng lng Uo theo kaputinski ri cho nhn xột v hai cỏch tớnh trờn 0 0... Xột 1 mol tinh th KCl, khi ú: Khi lng KCl l: 39,098 + 35,453 = 74,551 (g) Th tớch tinh th KCl l: 74,551 : 1,9893 = 37,476 (cm3) Th tớch mt ụ mng c s l: (6,29082.10-8)3 = 2,4896.10-22 (cm3) S ụ mng c s l: 37,476 : (2,4896.10-22) = 1,5053.1023 S phõn t KCl cú trong 1 mol tinh th KCl l: 1,5053.1023 ì 4 = 6,0212.1023 Do ú, s Avogadro theo kt qu thc nghim trờn l 6,0212.1023 Bi 6 Mui LiCl kt tinh theo... I.2.4.2 Mt vi tinh th phõn t tiờu biu Tinh th He a) Tinh th I2 11 - Mng li ca tinh th I2 cú i xng dng trc thoi vi cỏc thụng s a = 7,25 , b = 9,77 , c = 4,78 Tõm cỏc phõn t I2 nm nh, tõm ca ụ mng mt thoi -Khong cỏch ngn nht I-I trong tinh th l 2,70 xp x di liờn kt trong phõn t khớ I2 2,68 liờn kt cng hoỏ tr I-I thc t khụng thay i khi thng hoa I2 2,70 A b) Tinh th XeF4 F Xe - Phõn t XeF4 cu to vuụng phng,... nguyờn t ( A ) Mng tinh th c khớt Khi lng riờng lý thuyt (g/cm3) Khi lng riờng thc nghim (g/cm3) Na 22,99 1,89 Lptk 0,68 0,919 0,97 15 Mg 24,31 1,6 Lpck 0,74 1,742 1,74 Al 26,98 1,43 Lptm 0,74 2,708 2,7 Nhn xột: Khi lng riờng tng theo th t: D Na < DMg < DAl L do s bin i cu trỳc mng tinh th kim loi, c khớt tng dn v khi lng mol nguyờn t tng dn II.1.2 Bi tp c bn v tinh th ion Bi 1 Tinh th NaCl cú cu... -364 kJ/ mol Bi 5 Bit X cú cu trỳc tinh th lp phng tõm khi v mt sp xp tng i c nh ngha bng t l gia th tớch chim bi cỏc hỡnh cu trong t bo c s v th tớch t bo c s Hóy tớnh mt sp xp tng i trong tinh th ca X Bi 6 1 Titan (II) oxit TiO cú cu trỳc tinh th kiu NaCl a) V mt ụ mng n v (t bo c s) b) Bit cnh ca ụ mng n v a = 0,420 nm Tớnh khi lng riờng ca TiO 2 Tớnh nng lng mng tinh th ca TiO t cỏc s liu sau: Nng... to thnh tiờu chun ca TiO 416 kJ.mol1 II.3.2 Tinh th kim loi Bi 7 Khi kt tinh Fe() cú dng tinh th lp phng ni tõm 0 a) Xỏc nh hng s mng a( A ), bit khi lng riờng ca st l 7,95.103 kg/m3 27 b) So sỏnh kt qu ny vi kt qu thu c bng phng phỏp nhiu x tia x khi ta 0 chiu chựm tia electron cú bc súng 2 A vo mt mng li (110) lm sao thnh mt gúc =300 Bi 8 ng cú cu trỳc dng tinh th lp phng mt tõm vi bỏn kớnh nguyờn... kớnh nguyờn t l 0,128nm Hóy: 0 a) Xỏc nh di hng s mng a( A ) ca dng tinh th trờn b) Cho bit khong cỏch ngn nht gia hai tõm ca 2 nguyờn t Cu trong mng tinh th theo n v Bi 9 Mng tinh th lp phng tõm mt ó c xỏc lp cho Cu Hóy a) V cu trỳc mng t bo c s v cho bit s nguyờn t Cu cha trong t bo s ng ny 0 b) Tớnh cnh lp phng a( A ) ca mng tinh th, bit rng nguyờn t ng cú bỏn kớnh bng 1,28 c) Xỏc nh khong cỏch ... - Cỏc loi cu trỳc tinh th: + Tinh th kim loi + Tinh th ion + Tinh th nguyờn t ( Hay tinh th cng hoỏ tr) + Tinh th phõn t I.1.2 Khỏi nim v ụ c s (t bo c bn) - L mng tinh th nh nht m bng cỏch tnh... THUYT TINH TH I.1 Tng quan I.1.1 Cu trỳc tinh th - Mng li tinh th (cu trỳc tinh th) l mng li khụng gian ba chiu ú cỏc nỳt mng l cỏc n v cu trỳc (nguyờn t , ion, phõn t ) - Cỏc loi cu trỳc tinh. .. cỏc phõn t mng tinh th d tỏch nhau, nhit núng chy v nhit sụi thp, tan tt cỏc dung mụi to dung dch I.2.4.2 Mt vi tinh th phõn t tiờu biu Tinh th He a) Tinh th I2 11 - Mng li ca tinh th I2 cú