高二化學(xué)選修3知識
晶體是有明確衍射圖案的固體,其原子或分子在空間按一定規(guī)律周期重復(fù)地排列。下面是由學(xué)習(xí)啦小編整理的高中化學(xué)選修3知識,希望對大家有所幫助。
高中化學(xué)選修3知識:典型晶體的結(jié)構(gòu)特征
(1)NaCl
屬于離子晶體。晶胞中每個Na+周圍吸引著6個Cl-,這些Cl-構(gòu)成的幾何圖形是正八面體,每個Cl-周圍吸引著6個Na+,Na+、Cl-個數(shù)比為1:1,每個Na+與12個Na+等距離相鄰,每個氯化鈉晶胞含有4個Na+和4個Cl-。
(2)CsCl
屬于離子晶體。晶胞中每個Cl—(或Cs+)周圍與之最接近且距離相等的Cs+(或Cl—)共有8個,這幾個Cs+(或Cl—)在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為立方體,在每個Cs+周圍距離相等且最近的Cs+共有6個,這幾個Cs+在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為正八面體,一個氯化銫晶胞含有1個Cs+和1個Cl— 。
(3)金剛石(空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu))
屬于原子晶體。晶體中每個C原子和4個C原子形成4個共價鍵,成為正四面體結(jié)構(gòu),C原子與碳碳鍵個數(shù)比為1:2,最小環(huán)由6個C原子組成,每個C原子被12個最小環(huán)所共用;每個最小環(huán)含有1/2個C原子。
(4)SiO2
屬于原子晶體。晶體中每個Si原子周圍吸引著4個O原子,每個O原子周圍吸引著2個Si原子,Si、O原子個數(shù)比為1:2,Si原子與Si—O鍵個數(shù)比為1:4,O原子與Si—O鍵個數(shù)比為1:2,最小環(huán)由12個原子組成。
(5)干冰
屬于分子晶體。晶胞中每個CO2分子周圍最近且等距離的CO2有12個。1個晶胞中含有4個CO2。
(6)石墨
屬于過渡性晶體。是分層的平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),層內(nèi)C原子以共價鍵與周圍的3個C原子結(jié)合,層間為范德華力。晶體中每個C原子被3個六邊形共用,平均每個環(huán)占有2個碳原子。晶體中碳原子數(shù)、碳環(huán)數(shù)和碳碳單鍵數(shù)之比為2:3。
(7)金屬晶體
金屬Po(釙)中金屬原子堆積方式是簡單立方堆積,原子的配位數(shù)為6,一個晶胞中含有1個原子。金屬Na、K、Cr、Mo(鉬)、W等中金屬原子堆積方式是體心立方堆積,原子的配位數(shù)為8,一個晶胞中含有2個原子。金屬M(fèi)g、Zn、Ti等中金屬原子堆積方式是六方堆積,原子的配位數(shù)為12,一個晶胞中含有2個原子。金屬Au、Ag、Cu、Al等中金屬原子堆積方式是面心立方堆積,原子的配位數(shù)為12,一個晶胞中含有4個原子。
高中化學(xué)選修3知識:物質(zhì)熔沸點(diǎn)高低的判斷
(1)不同類晶體:一般情況下,原子晶體>離子晶體>分子晶體
(2)同種類型晶體:構(gòu)成晶體質(zhì)點(diǎn)間的作用力大,則熔沸點(diǎn)高,反之則小。
①離子晶體:結(jié)構(gòu)相似且化學(xué)式中各離子個數(shù)比相同的離子晶體中離子半徑小(或陰、陽離子半徑之和越小的),鍵能越強(qiáng)的,熔、沸點(diǎn)就越高。如NaCl、NaBr、Nal;NaCl、KCl、RbCl等的熔、沸點(diǎn)依次降低。離子所帶電荷大的熔點(diǎn)較高。如:MgO熔點(diǎn)高于NaCl。
②分子晶體:在組成結(jié)構(gòu)均相似的分子晶體中,式量大的,分子間作用力就大,熔點(diǎn)也高。如:F2、Cl2、Br2、I2和HCl、HBr、HI等均隨式量增大。熔、沸點(diǎn)升高。但結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,有氫鍵存在熔、沸點(diǎn)較高。
?、墼泳w:在原子晶體中,只要成鍵原子半徑小,鍵能大的,熔點(diǎn)就高。如金剛石、金剛砂(碳化硅)、晶體硅的熔、沸點(diǎn)逐漸降低。
?、芙饘倬w:在元素周期表中,主族數(shù)越大,金屬原子半徑越小,其熔、沸點(diǎn)也就越高。如ⅢA的Al,ⅡA的Mg,IA的Na,熔、沸點(diǎn)就依次降低。而在同一主族中,金屬原子半徑越小的,其熔沸點(diǎn)越高。
高中化學(xué)選修3知識:分子的空間構(gòu)型
1、等電子原理
原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子具有相似的化學(xué)鍵特征,許多性質(zhì)是相似的,此原理稱為等電子原理。
(1)等電子體的判斷方法:在微粒的組成上,微粒所含原子數(shù)目相同;在微粒的構(gòu)成上,微粒所含價電子數(shù)目相同;在微粒的結(jié)構(gòu)上,微粒中原子的空間排列方式相同。(等電子的推斷常用轉(zhuǎn)換法,如CO2=CO+O=N2+O= N2O= N2+ N—= N3—或SO2=O+O2=O3=N—+O2= NO2—)
(2)等電子原理的應(yīng)用:利用等電子體的性質(zhì)相似,空間構(gòu)型相同,可運(yùn)用來預(yù)測分子空間的構(gòu)型和性質(zhì)。
2、價電子互斥理論:
(1)價電子互斥理論的基本要點(diǎn):ABn型分子(離子)中中心原子A周圍的價電子對的幾何構(gòu)型,主要取決于價電子對數(shù)(n),價電子對盡量遠(yuǎn)離,使它們之間斥力最小。
(2)ABn型分子價層電子對的計算方法:
?、賹τ谥髯逶兀行脑觾r電子數(shù)=最外層電子數(shù),配位原子按提供的價電子數(shù)計算,
?、贠、S作為配位原子時按不提供價電子計算,作中心原子時價電子數(shù)為6;
?、垭x子的價電子對數(shù)計算
3、雜化軌道理論
(1)雜化軌道理論的基本要點(diǎn):
?、倌芰肯嘟脑榆壍啦拍軈⑴c雜化。
?、陔s化后的軌道一頭大,一頭小,電子云密度大的一端與成鍵原子的原子軌道沿鍵軸方向重疊,形成σ鍵;由于雜化后原子軌道重疊更大,形成的共價鍵比原有原子軌道形成的共價鍵穩(wěn)定。
③雜化軌道能量相同,成分相同,如:每個sp3雜化軌道占有1個s軌道、3個p軌道。
④雜化軌道總數(shù)等于參與雜化的原子軌道數(shù)目之和。