第十讲晶体化学最紧密堆积配们多面体.ppt

第二部分 矿物晶体化学基础
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何谓矿物晶体化学？
前面我们在讨论矿物晶体结构的对称规律时，是将结构中的质点作为几何点来考察的，但实际晶体中这些点是各种具体的原子、离子和分子，它们是晶体的化学组成。显然，矿物晶体的内部结构和其化学组成是决定矿物晶体各种性质的两个最基本因素，两者紧密联系，相互制约，有其自身内在的规律性，矿物晶体化学即研究和探索这些规律性。
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第十讲：矿物晶体化学（一）
一 最紧密堆积原理
二 配为数和配位多面体
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一 最紧密堆积原理
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在晶体结构中，呈格子状排列的原子或离子的中心之间常保持一定的距离，这一现象表明：结构中的每个原子或离子各自都有一个确定的磁场作用范围，通常把这个作用范围看作是球形的，并把它的半径作为原子或离子的有效半径来看待。晶体结构中，质点的规则排列是质点间的引力和斥力达到平衡的结果。
这表明：质点之间趋向于尽可能的相互靠近、形成最紧密堆积以达到内能最小，使晶体处于最稳定状态。
因此，矿物晶体就可为一近似地看成球体的堆积。可以利用球体密堆积原理加以讨论。
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在矿物的晶体结构中，除了具方向性和饱和性的共价键组成的原子晶格外，其它晶格的质点总是倾向尽可能地呈最紧密堆积或近似紧密堆积以降低内能。大多数金属的结构是等大球体的最紧密堆积，大多数的离子化合物可以看成是阴离子作最紧密堆积，而阳离子充填于它们的空隙。因此，研究球体的紧密堆积具有重要意义。
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等大球体紧密堆积
不等大球体紧密堆积
类型
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（一）等大球体紧密堆积
1）堆积方式；
2）球体空隙
3）空隙数与球体数的关系
内容
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1）堆积方式（等大球体）
第一层分布：
等径球在一个平面内的最紧密堆积只有一种形式。此时，每个球体（A）周围有6个球，并在球体之间形成两套数目相等、指向相反的弧线三角形空隙：
B：弧线三角形朝下
C：弧线三角形朝上
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第二层分布：
为了能最紧密堆积，在继续堆积第二层球时，球必须放在前一层产生的空隙上。可以放在B处，也可以放在C处。但是，二者只要旋转180°后，则完全相同。因此，只有一种堆积形式。
1）. 堆积方式（等大球体）
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