- Một số kiểu mạng tinh thể kim loại Mạng lập phơng đơn giản:
3. Khối lợng riêng của kim loạ
a) Cơng thức tính khối lợng riêng của kim loại
D = 33. . 3. . 4 . A M P r N π (*)
M : Khối lợng kim loại (g) ; NA: Số Avogađro =
= = 68%
= = = 74%
P : Độ đặc khít (mạng lập phơng tâm khối P = 68%; mạng lập phơng tâm diện, lục phơng chặt khít P = 74%)
r : Bán kính nguyên tử (cm)
b) áp dụng:
Ví dụ 1: Tính khối lợng riêng của tinh thể Ni, biết Ni kết tinh theo mạng tinh thể lập phơng tâm mặt và bán kính của Ni là 1,24 0
A.a a a a 2 = 4.r a = 4 4.1, 24 3,507( )0 2 2 r A = = ; P = 0,74 Khối lợng riêng của Ni:
8 3 23
3.58,7.0,74
4.3,14.(1, 24.10 ) .6,02.10− =9,04 (g/cm3)
Ví dụ 2: Xác định khối lợng riêng của Na, Mg, K
Kim loại Na Mg Al Nguyên tử khối (đv.C) 22,99 24,31 26,98 Bán kính nguyên tử ( 0 A) 1,89 1,6 1,43 Mạng tinh thể Lptk Lpck Lptm Độ đặc khít 0,68 0,74 0,74 Khối lợng riêng lý thuyết (g/cm3) 0,919 1,742 2,708 Khối lợng riêng thực nghiệm (g/cm3) 0,97 1,74 2,7
3.2.2 Tinh thể phõn tử (Tinh thể ion)
Tinh thể hợp chất ion được tạo thành bởi những cation và anion hỡnh cầu cú bỏn kớnh xỏc định.
Lực liờn kết giữa cỏc ion là lực hỳt tĩnh điện khụng định hướng.
Hợp chất ion được hỡnh thành từ những nguyờn tử cú hiệu độ õm điện lớn. Những electron húa trị của những nguyờn tử cú độ õm điện nhỏ được coi như chuyển hồn tồn sang cỏc obitan của nguyờn tử cú độ õm điện lớn tạo ra cỏc ion trỏi dấu hỳt nhau.
Cỏc anion thường cú bỏn kớnh lớn hơn cation nờn trong tinh thể người ta coi anion như những ủa cầu xếp khớt nhau theo kiểu lập phương tõm mặt, lập phương đặc khớt, hoặc lập phương đơn giản. Cỏc cation cú kớch thước nhỏ hơn nằm ở cỏc hốc tứ diện hoặc bỏt diện.
- Tinh thể hợp chất ion MX. Điều kiện bền của cấu trỳc:
Kiểu phối trớ tứ diện (số phối trớ của M là 4): mạng sphalerit và vuarit của ZnS.
Kiểu phối trớ bỏt diện (số phối trớ của M là 6): mạng NaCl, NiAs.
Kiểu phối trớ lập phương (số phối trớ của M là 8): mạng CsCl
- Một số tinh thể ion.
Tinh thể NaCl
Cỏc ion Cl- xếp theo kiểu lập phương tõm mặt, cỏc cation Na+ nhỏ hơn chiếm hết số hốc bỏt diện. Tinh thể NaCl gồm hai mạng lập phương tõm mặt lồng vào nhau. Số phối trớ của Na+ và Cl- đều bằng 6.
Số ion Cl- trong một ụ cơ sở: 8.1/8 + 6.1/2 = 4 Số ion Na+ trong một ụ cơ sở: 12.1/4 + 1.1 = 4 Số phõn tử NaCl trong một ụ cơ sở là 4
Mạng tinh thể NiAs
Cỏc ion As3- sắp xếp tho kiểu lục phương đặc khớt. Cỏc ion Ni3+ chiếm hết số hốc bỏt diện. Số phối trớ của Ni và As đều bằng 6.
Tinh thể CsCl
Tinh thể CsCl gồm hai mạng lập phương đơn giản lồng vào nhau. Số phối trớ của Cs và Cl đều bằng 8.
Cỏc ion S2- sắp xếp theo kiểu lục phương,cỏc ion Zn2+ chiếm một nữa số hốc tứ diện. Mạng vuarit bao gồm hai mạng lục phương đặc khớt lồng vào nhau. Cựng kiểu mạng vuarit cú cỏc chất AlN, ZnO, BeO, GaN, InN, iC, HgS. CdS.
Mạng sphalerit
Ion S2- sắp xếp theo kiờu lập phương tõm mặt, cỏc ion Zn2+ chi61m một nữa số hốc tứ diện. Số phối trớ của S và Zn đều bằng 4.
3.3 Liờn kết hidro
a. Khỏi niệm.
Liờn kết hidro là liờn kết húa học được hỡnh thành bằng lực hỳt tĩnh điện yếu giữa cỏc nguyờn tử hidro linh động với một nguyờn tử phi kim cú độ õm điện lớn, mang điện tớch õm của phõn tử khỏc hoặc cựng phõn tử.
C O O O H H VD O H H O H H O H H