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金刚石的空间利用率

你好,解析如下:见http://zhidao.baidu.com/question/532421447?&oldq=1 附了图和算式,可参考.晶胞中有8个原子是对的,顶点一个、面心三个、晶胞内四个.这样可算原子体积.而晶胞中只有体对角线上的原子是密置的,体对角线与晶胞边长a的关系是根号3 倍的a 等于8r,顶点两个原子,里面对角线上三个.这样找到a与r的关系.算出来的空间利用率是34.01%.希望对你有帮助!给个好评吧,谢谢你了!

据最密堆积原理,空间利用率越高,结构越稳定,而金刚石结构的空间利用率很低(只有34.01%),最紧密堆积原理是建立在质点的电子云分布呈球形对称以及无方向性的基础上的,故只适用于典型的离子晶体和金属晶体,而不能用最密堆积原理来衡量原子晶体的稳定性.另外金刚石的单键个数为4,即每个原子周围有4个单键,由四面体以共顶方式共价结合形成三维空间,所以金刚石结构空间利用率很低,但是它很稳定.

第二种算法错了.你算的对角线长不对,“大正方体底层对角线上有三个原子,对角线上方(就是下层小正方形的体心)有两个原子” 上下构成的角是109,不是90度,怎么会算出来“对角线长为4√2r”.你从1/8的小立方体来看,设边长为a,对角线长为4r,于是有a=4r/√3.然后算出来结果就跟第一种一样了.

因为金刚石是c原子按空间立体结构结合的,原子之间的作用力大,所以不易破坏,结构稳定!对比同样是由c元素组成的石墨,由于石墨是片状结构,一层一层的,所以稳定性比不上金刚石

在计算空间占有率时主要应注意原子的半径r与晶胞参数a之间的关系.A2型密堆积中,原子在立方体面心与边长上均没有接触,在体对角线上,三个原子密置相接触,故根号3倍的a等于4倍r,且每个晶胞中有两个原子.用两个原子的体积除以立

面心立方堆积中它的顶点有8个球,面积有6个球,所以说这个面心立方晶报中它有4个球,你拿4个球的体积去比上总体积算出来它的空间利用率就是74%,还要注意面心立方的时候,这个边长和半径的关系,长的根二次方等于4倍的半径.

最紧密堆积原理是建立在质点的电子云分布呈球形对称以及无方向性的基础上的,故只适用于典型的离子晶体和金属晶体,而不能用最密堆积原理来衡量原子晶体的稳定性.另外金刚石的单键个数为4,即每个原子周围有4个单键,由四面体以共顶方式共价结合形成三维空间,所以金刚石结构空间利用率很低,但是它很稳定.

上图是金刚石结构的,单胞长度a就是立方体的楞长而图中显示的原子和原子间的连线就是化学键化学键的长度也就是原子间的距离图中为了清楚显示结构,表示原子的圆

金属晶体镁为六方最密堆积, 每个晶胞中有2个镁原子, 其晶胞参数为 a=b=2r c=1.633a 其空间利用率为晶胞中镁占的体积 2*4πr^3/3与晶胞体积a*b*sin(120°)*c之比 铜型为立方最密堆积, 每个晶胞中有4个铜原子, 其晶胞参数为 a=b=c=2*2^0.5*r (面对角线为4个半径) 其空间利用率为晶胞中铜占的体积 4*4πr^3/3与晶胞体积a*b*c之比 两个空间利用率均为74.05%

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