* Trong tinh thể nguyờn tử, cỏc đơn vị cấu trỳc chiếm cỏc điểm nỳt mạng là cỏc nguyờn tử, liờn kết với nhau bằng liờn kết cộng hoỏ trị nờn cũn gọi là tinh thể cộng hoỏ trị.
* Do liờn kết cộng hoỏ trị cú tớnh định hớng nờn cấu trỳc tinh thể và số phối trớ đ- ược quyết định bởi đặc điểm liờn kết cộng hoỏ trị,khụng phụ thuộc vào điều kiện sắp xếp khụng gian của nguyờn tử.
* Vỡ liờn kết cộng hoỏ trị là liờn kết mạnh nờn cỏc tinh thể nguyờn tử cú độ cứng đặc biệt lớn, nhiệt độ núng chảy và nhiệt độ sụi cao, khụng tan trong cỏc dung mụi. Chỳng là chất cỏch điện hay bỏn dẫn.
Bài 1:
a) Hóy vẽ sơ đồ mụ tả cấu trỳc của một tế bào sơ đẳng của kim cương. b) Biết hằng số mạng a = 3,5 0
A . Hóy tớnh khoảng cỏch giữa một nguyờn tử C và một nguyờn tử C lỏng giềng gần nhất. Mỗi nguyờn tử C như vậy được bao quanh bởi mấy nguyờn tử ở khoảng cỏch đú?
c) Hóy tớnh số nguyờn tử C trong một tế bào sơ đẳng và khối lượng riờng của kim cương.
Giải:
a. * Cỏc nguyờn tử C chiếm vị trớ cỏc đỉnh, cỏc tõm mặt và một nửa số hốc tứ diện. Số phối trớ của C bằng 4 ( Cacbon ở trạng thỏi lai hoỏ sp2).
* Mỗi tế bào gồm 8.1/8 + 6.1/2 + 4 = 8 nguyờn tử
a = 3,55 A
* Khoảng cỏch giữa một nguyờn tử Cacbon và một nguyờn tử cacbon lỏng giờng gần nhất là: 2r = d/4; với d là đường chộo của hỡnh lập phương d = a. 3. → 2.r = a. 3/4 = 1,51.10-8 cm;
b. Mỗi nguyờn tử cacbon được bao quanh bởi 4 nguyờn tử cacbon bờn cạnh. c. Khối lượng riờng của kim cương:
D = NAV M n . . = 6,02.1023.(3.5.10 8)3 011 , 12 . 8 − = 3,72 g/cm3
Bài 2: (HSG QG 2008) Silic cú cấu trỳc tinh thể giống kim cương.
1. Tớnh bỏn kớnh nguyờn tử silic. Cho khối lượng riờng của silic tinh thể bằng 2,33g.cm-3; khối lượng mol nguyờn tử của Si bằng 28,1g.mol-1. 2,33g.cm-3; khối lượng mol nguyờn tử của Si bằng 28,1g.mol-1.
2. So sỏnh bỏn kớnh nguyờn tử của silic với cacbon (rC = 0,077 nm) và giải thớch.
Giải:
a. Từ cụng thức tớnh khối lượng riờng D = NAV M n . . → V1 ụ = ( 8.28,1)/(2,33.6,02.1023) = 16,027 cm3. a= 5,43.10-8 cm; d = a. 3 = 5,43.10-8 .1,71 = 9.39.10-8 cm; Bỏn kớnh của nguyờn tử silic là: r = d/8 = 1,17 .10-8cm;
b. Cú rSi (0,117 nm) > rC( 0,077 nm). Điều này phự hợp với quy luật biến đổi bỏn kớnh nguyờn tử trong một phõn nhúm chớnh.