第四章無(wú)機(jī)非金屬材料

材料化學(xué)第四章無(wú)機(jī)非金屬材料江西農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院劉倩第四章無(wú)機(jī)非金屬材料4.1離子晶體4.2分子間作用力與超分子化學(xué)4.3無(wú)機(jī)非金屬材料4.1離子晶體一、幾種二元離子晶體的典型結(jié)構(gòu)形式二、離子鍵與晶格能三、離子半徑四、Goldschmidt結(jié)晶化學(xué)定律五、關(guān)于多元復(fù)雜離子晶體結(jié)構(gòu)的規(guī)則（Pauling規(guī)則）

構(gòu)成晶體的粒子種類及粒子之間的作用晶體分類：離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體依據(jù)：離子晶體定義：

正負(fù)離子間通過(guò)離子鍵結(jié)合而成的晶體在NaCl晶體中，每個(gè)Na+同時(shí)吸引6個(gè)Cl-,每個(gè)Cl-

同時(shí)吸引6個(gè)Na+。兩種晶體中，均無(wú)單個(gè)分子存在，在CsCl晶體中，每個(gè)Cs+同時(shí)吸引8個(gè)Cl-,每個(gè)Cl-

同時(shí)吸引8個(gè)Cs+。NaCl和CsCl不是分子式。性質(zhì)：硬度較高，密度較大，難壓縮，難揮發(fā)分子晶體定義：分子間通過(guò)分子間作用力結(jié)合而成的晶體。這種分子間的作用力又叫做范德華力。

范德華(1837～1923)，荷蘭物理學(xué)家。首先研究了分子間作用力。分子間作用力越大，克服分子間引力使物質(zhì)熔化和氣化就需要更多的能量，熔沸點(diǎn)越高HCl分子中，H－Cl鍵能為431kJ/mol,HCl分子間的作用力為21kJ/mol。范德華力化學(xué)鍵

存在于何種微粒之間

相互作用的強(qiáng)弱分子與分子間的作用力相鄰原子間的相互作用弱（幾到幾十kJ/mol）強(qiáng)（120～800kJ/mol）（1）原子先以共價(jià)鍵結(jié)合成分子,分子間再以范德華力或氫鍵等結(jié)合形成的晶體.分子晶體（2）單原子分子形成的晶體（惰性元素晶體）

-----純的范德華力實(shí)例：多數(shù)非金屬單質(zhì)（如鹵素，氧氣）氫化物（如氨，氯化氫）非金屬氧化物（如一氧化碳，二氧化硫）稀有氣體（如氦，氖，氬）特點(diǎn)：有單個(gè)分子存在，化學(xué)式就是分子式熔沸點(diǎn)較低，硬度較小。原子晶體定義：原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。如金剛石是以碳碳單鍵結(jié)合而成的正四面體的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。熔點(diǎn)：3550℃金剛石（原子以共價(jià)鍵結(jié)合而成無(wú)限分子的晶體）常見(jiàn)的原子晶體的單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼；常見(jiàn)的原子晶體的化合物有二氧化硅、碳化硅、氮化硅。性質(zhì)：熔沸點(diǎn)高，硬度大，難溶于一般溶劑。SiO2晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體的原子晶體。其中含有20個(gè)等邊三角形和一定數(shù)目的頂角，每個(gè)頂角各有一個(gè)B原子，試觀察圖形回答。這個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元由_____個(gè)硼原子組成，共含有________個(gè)B-B鍵。1230每個(gè)三角形有3個(gè)B，每個(gè)B為5個(gè)三角形所共有，所以每個(gè)三角形獨(dú)有的B為3×1/5=0.6，共有20個(gè)三角形，20×0.6=12每個(gè)三角形有3個(gè)B-B鍵，每個(gè)B-B鍵為2個(gè)三角形所共有，所以每個(gè)三角形獨(dú)有的B為3×1/2=1.5，共有20個(gè)三角形，20×1.5=30晶體類型微粒結(jié)合力熔沸點(diǎn)硬度實(shí)例離子晶體分子晶體原子晶體離子分子原子離子鍵范德華力共價(jià)鍵較高較低很高較大較小很大NaClCaO干冰碘金剛石二氧化硅金剛石干冰原子晶體、離子晶體分別以較強(qiáng)的（）和（）結(jié)合，所以熔點(diǎn)（）；分子晶體微粒間的作用力是很弱的（）所以熔點(diǎn)（）。共價(jià)鍵離子鍵較高分子間作用力較低混合鍵型晶體石墨內(nèi)部結(jié)構(gòu)含有兩種或兩種以上鍵型的晶體混合鍵晶體：

每個(gè)C以sp2

雜化與其它C形成平面大分子(大共軛分子），由多層平面大分子排列起來(lái)就構(gòu)成了石墨石墨為層狀結(jié)構(gòu)，各層之間以范德華力結(jié)合，層與層之間容易滑動(dòng)，所以石墨很軟。

石墨中的碳原子形成三個(gè)單鍵，有一個(gè)電子是未成對(duì)的，是自由電子（如同金屬），可以導(dǎo)電。石墨有分子晶體、原子晶體和金屬晶體的性質(zhì)，所以，石墨稱為混合型晶體。

食鹽干冰金剛石食鹽、干冰、金剛石熔點(diǎn)比較熔點(diǎn)為801℃，沸點(diǎn)為1413℃

在5.2個(gè)大氣壓以下，固態(tài)直接升華。沒(méi)有液態(tài)存在的

熔點(diǎn)：3550℃1、基本概念辨析

⑴下列各組物質(zhì)的晶體中，化學(xué)鍵類型相同，晶體類型也相同的是()（A）SO2和SiO2

（B）CO2和H2O（C）NaCl和HCl（D）CCl4

和KClB

⑵下列各組物質(zhì)氣化或熔化時(shí)，所克服的微粒間的作用（力），屬同種類型的是()（A）碘和干冰的升華（B）二氧化硅和生石灰的熔化（C）氯化鈉和鐵的熔化（D）水和四氯化碳的蒸發(fā)分析：構(gòu)成物質(zhì)的微粒間作用（力）相同，其實(shí)質(zhì)就是物質(zhì)的晶體類型相同。A

D一、幾種二元離子晶體的典型結(jié)構(gòu)形式大多數(shù)無(wú)機(jī)非金屬材料屬于離子晶體離子晶體的結(jié)構(gòu)多種多樣,而且有的很復(fù)雜。但復(fù)雜離子晶體一般都是幾種典型簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)形式的變形,因此需要了解幾種離子晶體的幾種典型結(jié)構(gòu),這包括CsCl、NaCl、立方ZnS、六方ZnS、CaF2、TiO2等。晶胞與原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)方法的描述離子晶體可以看作大離子（負(fù)離子）進(jìn)行等徑球密堆積，小離子（正離子）填充在相應(yīng)空隙中形成的。離子晶體結(jié)構(gòu)的近似模型：不等徑圓球密堆積NaCl的晶胞結(jié)構(gòu)和密堆積層排列Na+填充在Cl-的正八面體空隙中。Cl-按A1型最緊密堆積A1型最緊密堆積：n個(gè)Cl-堆積，形成2n個(gè)四面體空隙，n個(gè)八面體空隙。NaCl中原子比為1:1,所以n個(gè)Na原子100%填充在n個(gè)八面體空隙，占空隙分?jǐn)?shù)為1CsCl的晶胞結(jié)構(gòu)和密堆積層排列Cl-簡(jiǎn)單立方堆積Cs填體心空隙，占空隙分?jǐn)?shù)為1立方ZnS是S2-按A1型最緊密堆積，形成2n個(gè)四面體空隙，所以Zn2+填充在一半四面體空隙中。占空隙分?jǐn)?shù)為1/2ZnS六方ZnS立方ZnS六方ZnS是S2-按A3型最緊密堆積，形成2n個(gè)四面體空隙，所以Zn2+填充在一半四面體空隙中。占空隙分?jǐn)?shù)為1/2二、離子鍵與晶格能

1916年德國(guó)科學(xué)家Kossel(科塞爾)提出離子鍵理論。

以NaCl為例。第一步電子轉(zhuǎn)移形成離子：

Na－e——Na+

，Cl+e——Cl－相應(yīng)的電子構(gòu)型變化：2s22p63s1——2s22p6，3s23p5——3s23p6形成Ne和Ar的稀有氣體原子的結(jié)構(gòu)，形成穩(wěn)定離子第二步靠靜電吸引，形成化學(xué)鍵體系的勢(shì)能與核間距之間的關(guān)系如圖所示：V0Vr0r0r核間距r體系的勢(shì)能圖中可見(jiàn)：

r>r0

，當(dāng)r減小時(shí)，正負(fù)離子靠靜電相互吸引，勢(shì)能V減小，體系趨于穩(wěn)定。r<r0

，當(dāng)r減小時(shí)，V急劇上升。因?yàn)镹a+和Cl－彼此再接近時(shí)，電子云之間的斥力急劇增加，導(dǎo)致勢(shì)能驟然上升。r=r0，V有極小值，此時(shí)體系最穩(wěn)定，表明形成離子鍵。因此，離子相互吸引，保持一定距離時(shí)，體系最穩(wěn)定。這就意味著形成了離子鍵。r0

和鍵長(zhǎng)有關(guān)與任何方向的電性不同的離子相吸引，所以無(wú)方向性；且只要是正負(fù)離子之間，則彼此吸引，即無(wú)飽和性。離子鍵無(wú)方向性和飽和性化合物中不存在百分之百的離子鍵，即使是NaF的化學(xué)鍵，其中也有共價(jià)鍵的成分。即除離子間靠靜電相互吸引外，尚有共用電子對(duì)的作用。晶格能(點(diǎn)陣能)鍵能：是指0K時(shí)，將1摩爾離子晶體里的正負(fù)離子（克服晶體中的靜電引力）完全氣化而遠(yuǎn)離所需要吸收的能量例如：NaCl(s)→Na+(g)+Cl–(g)U=786kJ·mol–1晶格能(U)：是指0K時(shí)，將1摩爾離子晶體里的正負(fù)離子從相互遠(yuǎn)離的氣態(tài)結(jié)合成離子晶體所釋放的能量例如：Na+(g)+Cl–(g)→NaCl(s)U=786kJ·mol–1所以，規(guī)定放熱為正鍵能和晶格能，均能表示離子鍵的強(qiáng)度，而且大小關(guān)系一致。晶格能比較常用。晶格能越大，表明離子晶體中的離子鍵越穩(wěn)定。一般而言，晶格能越高，離子晶體的熔點(diǎn)越高、硬度越大。

離子的電子組態(tài)HeNeAr(Cu+)Kr(Ag+)Xe(Au+)n5791012離子晶體的晶格能也可以利用玻恩-朗德方程進(jìn)行計(jì)算：A

為馬德隆常數(shù)，CsCl、NaCl、ZnS型晶體的A

分別為1.763、1.748、1.638；m

為玻恩指數(shù)，它與電子組態(tài)有關(guān)：UUNaCl:A=1.748m=(mNa++mCl-)/2=(7+9)/2=8R0=2.79×10-10mU=761.7kJmol-1玻恩－哈伯循環(huán)(Born－HaberCirculation)Born和Haber設(shè)計(jì)了一個(gè)熱力學(xué)循環(huán)過(guò)程，從已知的熱力學(xué)數(shù)據(jù)出發(fā)，計(jì)算晶格能。具體如下：

Na(g)H1

Na+(g)H3Na(s)+1/2Cl2(g)NaCl(s)H6H2Cl(g)H4Cl－

(g)H5+H1=S=108.8kJ·mol－1

，Na(s)

的升華熱S；H2=1/2D=119.7kJ·mol－1

，

Cl2(g)

的離解能D的一半；H3=I1=496kJ·mol－1

，

Na的第一電離能I1；H4=－E=－348.7kJ·mol－1

，

Cl的電子親合能E的相反數(shù)；H5=－U=?，

NaCl的晶格能U的相反數(shù)；H6=fHm?=－410.9kJ·mol－1

，NaCl的標(biāo)準(zhǔn)生成熱。

U=108.8+119.7+496－348.7+410.9=786.7(kJ·mol－1)某些離子晶體的晶格能以及晶體中的離子電荷、核間距、晶體的熔點(diǎn)、硬度AB型離子晶體最短核間距ro/pm晶格能U/kJ·mol–1熔點(diǎn)m.p./oC摩氏硬度NaF2319239933.2NaCl2827868012.5NaBr298747747<2.5NaI323704661<2.5MgO210379128526.5CaO240340126144.5SrO257322324303.5BaO256305419183.3三、離子半徑如果近似地將構(gòu)成AB型離子晶體的質(zhì)點(diǎn)A+和B-看作是兩個(gè)互相接觸的球體，則核間距d就等于兩個(gè)球體的半徑之和。這個(gè)離子半徑也稱陰陽(yáng)離子的接觸半徑R1R2dd=r++r-

（有效離子半徑）離子鍵的鍵長(zhǎng)是相鄰正負(fù)離子的半徑之和。1.Goldschmidt哥希密特離子半徑：負(fù)離子接觸法。標(biāo)準(zhǔn)：F-（133pm)，O2-(132pm).2.Pauling鮑林半徑：r=615/(Z-σ)標(biāo)準(zhǔn)：F-（136pm)，O2-(140pm).（141頁(yè)表4-1-6）3.Shannon夏農(nóng)半徑：有效離子半徑。最為豐富的離子半徑數(shù)據(jù)。4.雅茨米爾斯基：熱化學(xué)半徑。F-2配位：r=128.5pm3配位：r=130pm6配位：r=133pm推薦使用R.D.Shanon半徑數(shù)據(jù)(考慮到配位數(shù)的影響）F-2配位：r=128.5pm3配位：r=130pm6配位：r=133pm4配位：r=131pm離子半徑變化規(guī)律：同周期元素中，從左向右，正離子的電荷數(shù)增大，r+減??；負(fù)離子的電荷數(shù)減少，r-減小；Na+＞Mg2+＞Al3+,C4-＞N3-＞O2-＞F-同一元素高氧化態(tài)r＜低氧化態(tài)rSn4+(74pm)＜Sn2+(102pm)Fe3+(60pm)＜Fe2+(75pm)主族元素中，自上而下，電子層n增加，相同電荷數(shù)的同族離子的半徑增大Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+;F-<Cl-<Br-<I-具有同一電子結(jié)構(gòu)的正負(fù)離子中，負(fù)離子半徑一般比正離子半徑大。rNa+=98pm,rF-=133pm周期表中，每個(gè)元素與其鄰近的右下角或左上角元素離子半徑接近。即對(duì)角線規(guī)則。rLi+

rMg2+;r

Na+

r

Ca2+四、Goldschmidt哥希密特結(jié)晶化學(xué)定律

Cl－(1/8)4=1/2Na+(1/8)4=1/2甲1：1組成有代表性。乙一個(gè)晶胞內(nèi)獨(dú)有4個(gè)Na+,4個(gè)Cl-1：1組成有代表性。NaCl晶胞：乙有4重軸；有與邊垂直的對(duì)稱面——

黃色的面；有對(duì)稱中心……對(duì)稱性與晶體相同。甲乙甲沒(méi)有4重軸；沒(méi)有與邊垂直的對(duì)稱面；沒(méi)有對(duì)稱中心……對(duì)稱性不能代表晶體。所以乙為NaCl的晶胞。正負(fù)離子的配位數(shù)：最近層的異號(hào)離子有6個(gè)，則配位數(shù)為6。

晶胞類型：觀察同一種點(diǎn)，如觀察空心圓點(diǎn)Cl－，正六面體的8個(gè)頂點(diǎn)和各面的中心，均有一個(gè)。所以為面心立方晶胞。正離子的配位數(shù)：與正離子連接的最鄰近的負(fù)離子數(shù)配位多面體：將與正離子配位的這些負(fù)離子中心相連得到的多面體配位多面體：正八面體NaCl的晶體結(jié)構(gòu)示意圖Cl-Na+在NaCl晶體中每個(gè)Na+同時(shí)吸引著＿個(gè)Cl-。６它們所圍成的空間幾何構(gòu)型是

。正八面體配位多面體：正八面體與一個(gè)Na+相鄰最近且距離相等的Na+有幾個(gè)？12123456789101112CsCl的晶胞(1/8)8=111=1配位數(shù)為8。注意：判斷晶胞的類型時(shí)，必須只觀察同一種點(diǎn)觀察空心圓點(diǎn)，只存在于立方體頂點(diǎn)的8個(gè)位置上，無(wú)其它位置。稱為簡(jiǎn)單立方晶胞。

CsCl的晶體結(jié)構(gòu)示意圖Cs,Cl的配位數(shù)均為8。CsCl晶體中每個(gè)Cs+周圍有

個(gè)Cl-，配位多面體為每個(gè)Cs+周圍與它最近且距離相等的Cs+共有

個(gè)。

86立方體立方ZnS晶胞，它屬于面心立方晶胞。配位數(shù)為4

。配位多面體為正四面體。

1234NaCl、CsCl、ZnS均為立方晶系，

AB型晶體，為何配位數(shù)不同?

六配位八配位四配位1、配位數(shù)、配位多面體的型式與r+/r－的關(guān)系一個(gè)離子周圍異電性離子的個(gè)數(shù)受離子半徑比等因素制約，離子半徑越大，周圍可容納的異電性離子就越多。在理論上，只有當(dāng)正負(fù)離子半徑比處在一定范圍內(nèi)，才能在離子晶體中呈現(xiàn)某種穩(wěn)定的配位多面體。下圖所示，六配位的八面體中間一層的俯視圖：ABCD+++ADCB+4個(gè)負(fù)離子，5個(gè)正離子如何排布，是穩(wěn)定狀態(tài)呢？++++++－－－++++－－－－－+++++不穩(wěn)定

a)同號(hào)陰離子相切，異號(hào)離子相離。

b)同號(hào)離子相離，異號(hào)離子相切。穩(wěn)定c)同號(hào)陰離子相切，異號(hào)離子相切。

介穩(wěn)狀態(tài)同號(hào)離，異號(hào)吸配位數(shù)為6的八面體配位為例：+++ADCB+ADBC是正方形：配位數(shù)為6的八面體配位的介穩(wěn)狀態(tài)+－－－++++－－－－－++++++++++若r+很小，配位數(shù)將變成4r+/r-在0.225～0.414：4配位；ZnS式晶體結(jié)構(gòu)r+/r-在0.414～0.732

：6配位；NaCl式晶體結(jié)構(gòu)r+/r->

0.732

：ABCD八配位的介穩(wěn)狀態(tài)的對(duì)角面圖。ABCD是矩形:可以求得ABCD陽(yáng)離子周圍可容納更多陰離子時(shí)，為8配位,CsCl式晶體結(jié)構(gòu)若r+

再增大，可達(dá)到12配位；r+

再減小，則形成3配位。配位多面體配位數(shù)半徑比(r+/r–)范圍平面三角形30.155-0.225四面體40.225-0.414八面體60.414-0.732立方體80.732-1.000立方八面體121.000正負(fù)離子半徑比和離子配位多面體關(guān)系CsCl式NaCl式ZnS式半徑比（r+/r-）推測(cè)構(gòu)型

0.225-0.414四面體配位

0.414-0.732八面體配位

>0.732立方體配位離子晶體多種多樣，但主要可歸結(jié)為3種基本結(jié)構(gòu)型式：離子半徑比規(guī)則是一條經(jīng)驗(yàn)規(guī)則，可以為判斷離子晶體的構(gòu)型提供幫助，但未必是可靠的根據(jù)，常有例外情況。2、正負(fù)離子的相對(duì)數(shù)量等于正負(fù)離子配位數(shù)的反比n+:n-=CN-:CN+CaF2:正離子配位數(shù)８，負(fù)離子配位數(shù)為?TiO2：正離子配位數(shù)６，負(fù)離子配位數(shù)３。n+:n-=1/2n+:n-=CN-:CN+CN-=43、離子的極化也會(huì)引起鍵型以及結(jié)構(gòu)形式的變異晶體結(jié)構(gòu)型式不僅取決于離子的半徑比和組成比，還與極化程度有很大關(guān)系離子在周圍帶相反電荷離子的作用下，原子核與電子發(fā)生相對(duì)位移，導(dǎo)致離子變形而產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，這種現(xiàn)象稱為離子極化。陽(yáng)離子與陰離子之間如果完全沒(méi)有極化作用，則所形成的化學(xué)鍵為離子鍵。實(shí)際上陽(yáng)離子與陰離子之間存在不同程度的極化作用。實(shí)際晶體中的結(jié)合力大多是幾種鍵型的混合單純的離子鍵幾乎沒(méi)有,一般都含有一定的共價(jià)鍵成分。當(dāng)極化力強(qiáng)、變形性又大的陽(yáng)離子與變形性大的陰離子結(jié)合時(shí)，由于陽(yáng)、陰離子相互極化作用顯著，使陽(yáng)、陰離子發(fā)生強(qiáng)烈變形，導(dǎo)致陽(yáng)、陰離子外層軌道發(fā)生重疊，陽(yáng)、陰離子的核間距縮短，化學(xué)鍵的極性減弱，使鍵型由離子鍵過(guò)渡到共價(jià)鍵。離子極化越強(qiáng)，會(huì)產(chǎn)生從離子鍵向共價(jià)鍵的鍵型變異，鍵型的變異又進(jìn)一步會(huì)影響結(jié)構(gòu)型式。（共價(jià)鍵成分增強(qiáng)，共價(jià)鍵有飽和性，所以配位數(shù)會(huì)降低）可見(jiàn)影響晶體的結(jié)構(gòu)形式的因素有：正負(fù)離子半徑比，組成數(shù)量以及極化性能哥希密特對(duì)影響離子晶體結(jié)構(gòu)型式的因素作了簡(jiǎn)明扼要的總結(jié)。他指出：“離子晶體的結(jié)構(gòu)型式，取決于其結(jié)構(gòu)基元(原子、離子或原子團(tuán))的數(shù)量關(guān)系、離子半徑的大小及極化作用的性質(zhì)”。這一概括被稱為哥希密特晶體化學(xué)定律。此定律不僅適用于離子晶體，也同樣適用于其他晶體。Goldschmidt哥希密特結(jié)晶化學(xué)定律：Goldschmidt哥希密特結(jié)晶化學(xué)定律也叫結(jié)晶化學(xué)第一原理。NH4Cl為CsCl型結(jié)構(gòu)，晶胞中包含1個(gè)NH4+和1個(gè)Cl-，NH+熱運(yùn)動(dòng)呈球形，試畫出晶胞結(jié)構(gòu)示意圖。五、關(guān)于多元復(fù)雜離子晶體結(jié)構(gòu)的規(guī)則-------Pauling規(guī)則上述二元離子晶體的結(jié)晶化學(xué)規(guī)律不足以描述更復(fù)雜的多元離子晶體。因此對(duì)于多元離子晶體，例如硅酸鹽（硅酸根離子和金屬離子結(jié)合而成），使用更為系統(tǒng)的規(guī)律---------Pauling規(guī)則，該規(guī)則對(duì)于二元和多元離子晶體都適用。鮑林(Pauling)離子晶體的結(jié)構(gòu)規(guī)則1．正離子配位多面體規(guī)則在離子晶體中，正離子周圍的負(fù)離子形成一個(gè)正離子配位多面體。將離子晶體結(jié)構(gòu)視為由正離子配位多面體按一定方式連接而成，正離子則處于負(fù)離子多面體的中央，故配位多面體才是離子晶體的真正結(jié)構(gòu)基元。離子晶體中，正離子的配位數(shù)通常為4和6，但也有少數(shù)為3，8，12。四/八面體配位體2．電價(jià)規(guī)則（核心規(guī)則）在一個(gè)穩(wěn)定的離子晶體結(jié)構(gòu)中，每個(gè)負(fù)離子的電價(jià)Z－等于或接近等于與之鄰接的各正離子靜電鍵強(qiáng)度S的總和：CN+式中Si為第i種正離子靜電鍵強(qiáng)度，Z+為正離子的電荷，CN+是正離子的配位數(shù)。這就是鮑林第二規(guī)則，也稱電價(jià)規(guī)則。例如：NaCl的負(fù)離子Cl-的電價(jià)是1么？CN+Cl-的電價(jià)數(shù)=6×（1/6）=1SiO2中一個(gè)Si位于四個(gè)O組成的四面體體心，所以Si的配位數(shù)為4，O周圍鄰近的Si有幾個(gè)？CN+?=x/4n+:n-=CN-:CN+

x=2氧的電價(jià)數(shù)=2×（4/4）=23．負(fù)離子多面體共用頂、棱和面的規(guī)則鮑林第三規(guī)則指出：“在一配位結(jié)構(gòu)中，共用棱、共用面的存在，會(huì)降低這個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。對(duì)于電價(jià)高，配位數(shù)低的正離子來(lái)說(shuō)，這個(gè)效應(yīng)尤為顯著?！绷⒎絑nS型結(jié)構(gòu)晶胞結(jié)構(gòu)多面體圖4.2分子間作用力與超分子化學(xué)一、分子間作用力二、超分子化學(xué)一、分子間作用力

１.概念：

將氣體分子凝聚成相應(yīng)的固體或液體的作用。

3.類型：

常見(jiàn)的分子間作用力:范德華力和氫鍵

2.實(shí)質(zhì)：

分子間作用力是一種靜電作用，比化學(xué)鍵弱得多強(qiáng)度比較：共價(jià)鍵：氫鍵：范德華力

約100：10：1化學(xué)鍵分子間作用力范德華力1.存在：范德華力普遍存在固體、液體、和氣體分子間2.方向性與飽和性：范德華力一般沒(méi)有方向性、飽和性，只要分子周圍空間準(zhǔn)許，當(dāng)氣體分子凝聚時(shí)，它總是盡可能吸引更多的其它分子3.影響范德華力的因素影響范德華力的因素很多：分子的大小、分子的空間構(gòu)型、分子中的電荷分布情況4.范德華力與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系對(duì)于分子構(gòu)成的物質(zhì)，范德華力影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)、溶解度例：氧氣在水中的溶解度比氮?dú)獯?，原因是氧分子與水分子之間的范德華力大主要的三種分子間作用力有：氫鍵1.氫鍵的形成過(guò)程在水分子中的O—H中，共用電子對(duì)強(qiáng)烈的偏向氧原子，使得氫原子幾乎成為“裸露”的質(zhì)子，其顯正電性，它能與另一個(gè)水分子中氧原子的孤電子對(duì)產(chǎn)生靜電作用，從而形成氫鍵。氫鍵是一種特殊的分子間作用力,不是化學(xué)鍵水結(jié)成冰，水結(jié)冰時(shí)幾乎全部分子締合在一起成為一個(gè)巨大的締合分子，在冰中水分子的排布是每一個(gè)氧原子有四個(gè)氫原子為近鄰（兩個(gè)共價(jià)鍵，兩個(gè)氫鍵）這樣一種排布導(dǎo)致成一種敞開(kāi)結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)冰的結(jié)構(gòu)中有較大的空隙，所以冰的密度反比同溫度的水小。

冰水分子是以(H2O)3的締合分子存在，當(dāng)溫度升高到3.98℃（101kPa）時(shí)，水分子多以(H2O)2締合分子形式存在，分子占據(jù)空間相對(duì)減小，此時(shí)水的密度最大。

2.氫鍵的形成條件：氫原子與電負(fù)性大而原子半徑小的非金屬元素原子，如氟、氧、氮原子3.氫鍵的表示方法：X——H····Y化學(xué)鍵氫鍵強(qiáng)烈、距離近微弱、距離遠(yuǎn)Ｘ、Ｙ兩原子可以相同也可以不同５.氫鍵的類型：(1).分子間氫鍵4.氫鍵的方向性與飽和性：氫鍵具有方向性與飽和性一個(gè)分子的X—H鍵中的H與另一個(gè)分子的Y原子相結(jié)合而成的氫鍵稱為分子間氫鍵，有同種分子間與不同分子間。F——H····F——H(2).分子內(nèi)氫鍵OOHCOH一個(gè)分子的X—H鍵中的H與其分子內(nèi)部的Y原子相結(jié)合而成的氫鍵稱為分子內(nèi)氫鍵。如：鄰羥基苯甲酸。3.二、超分子化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的層次什么是超分子？超分子是指由兩種或兩種以上分子依靠分子間相互作用結(jié)合在一起，形成復(fù)雜的、有組織的聚集體，保持一定的完整性，且具有明確的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀特性。這一概念是Lehn在1987年P(guān)ure&appl.Chem會(huì)議上提出的。超分子化學(xué)引起科學(xué)界的普遍關(guān)注是從J.M.Lehn于1987年諾貝爾獎(jiǎng)演說(shuō)開(kāi)始的。迄今已取得了重大進(jìn)展。它發(fā)展并深化了這樣的概念：分子間弱的相互作用力通過(guò)加和及協(xié)同效應(yīng)而形成強(qiáng)的分子間作用力，其強(qiáng)度可以達(dá)到或接近共價(jià)鍵的水平，因此可以達(dá)到穩(wěn)定的超分子體系。超分子化學(xué)的創(chuàng)始人J.M.Lehn（萊恩）FRC1939

氮原子取代冠醚中的氧原子，使其具有很有趣的性質(zhì)。C.J.Pederson(冠醚的合成)-USA1904環(huán)狀醚的合成方法命名D.J.Cram（分子的組裝）USA1918主客體化學(xué)-識(shí)別所依靠的分子間相互作用：靜電作用氫鍵金屬原子和配位體間的配位鍵疏水相互作用-堆疊作用范德華力超分子構(gòu)筑：（超分子自組裝）根據(jù)分子間的相互作用及識(shí)別機(jī)制，設(shè)計(jì)并合成具有所希望的結(jié)構(gòu)、功能及穩(wěn)定性的超分子超分子化學(xué)的核心：分子識(shí)別，超分子自組裝分子識(shí)別（客體和主體，給體和受體，鎖和鑰匙）分子識(shí)別是構(gòu)筑有序超分子結(jié)構(gòu)所必需的。是超分子體系識(shí)別記憶功能和專一選擇功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)鎖和鑰匙間每一局部是弱的相互作用，但各個(gè)局部之間相互的加和作用、協(xié)同作用形成強(qiáng)的分子間作用力，形成穩(wěn)定的超分子。例如：小分子的超分子氫鍵識(shí)別組裝成分子餅三聚氰胺氰尿酸

氫鍵識(shí)別、-堆疊和冠醚-陽(yáng)離子識(shí)別的協(xié)同

Zn-N配位鍵形成的分子盒鋅-卟啉

Fe-N配位鍵組裝成的超分子聯(lián)吡啶疏水作用環(huán)糊精接上一個(gè)疏水基團(tuán)（如Ph-C4H9），這個(gè)基團(tuán)通過(guò)識(shí)別環(huán)糊精疏水性的內(nèi)腔，自組裝成長(zhǎng)鏈。表面活性劑的超分子結(jié)構(gòu)（親-疏水作用）膠束（正、反）球形棒狀囊泡（乳化劑雙分子層構(gòu)成囊泡壁）復(fù)雜超分子結(jié)構(gòu)LB膜和多層膜洋蔥狀結(jié)構(gòu)棒狀結(jié)束的聚集體

遺傳物質(zhì)DNA天然高分子的超分子化學(xué)（生命）超分子化學(xué)應(yīng)用醫(yī)學(xué)上：如從淀粉中分離出一種碳水化合物（α環(huán)糊精），把過(guò)渡金屬配合物加到其上，就制成了一種抗癌藥物——cisplatin。但使用一個(gè)階段發(fā)現(xiàn)該要對(duì)患者的腎有嚴(yán)重?fù)p害。后來(lái)另外一種新藥——carboplatin引起人們極大興趣。這種藥對(duì)腎損害極小，且對(duì)癌癥有一定的療效。但它難溶于水，通過(guò)α環(huán)糊精與carboplatin結(jié)合，就可以形成新的加合物，且溶解度提高十倍，療效不變。這可以說(shuō)是超分子對(duì)醫(yī)學(xué)的重大貢獻(xiàn)。4.3無(wú)機(jī)非金屬材料的分類及特點(diǎn)無(wú)機(jī)非金屬材料——以氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物（包括硫化物、硒化物及碲化物）和硅酸鹽、鈦酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽等含氧酸鹽為主要組成的無(wú)機(jī)材料。傳統(tǒng)（普通）無(wú)機(jī)非金屬材料新型（特種）無(wú)機(jī)非金屬材料分類4.3.1無(wú)機(jī)非金屬材料的分類品種品種示例水泥等膠凝材料硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、石灰、石膏等陶瓷粘土質(zhì)、長(zhǎng)石質(zhì)、滑石質(zhì)和骨灰質(zhì)陶瓷等耐火材料硅質(zhì)、硅酸鋁質(zhì)、高鋁質(zhì)、鎂質(zhì)、鉻鎂質(zhì)等玻璃硅酸鹽搪瓷鋼片、鑄鐵、鋁和銅胎等鑄石輝綠巖、玄武巖、鑄石等研磨材料氧化鋯、氧化鋁、碳化硅等多孔材料硅藻土、蛭石、沸石、多孔硅酸鹽和硅酸鋁等碳素材料石墨、焦炭和各種碳素制品等非金屬礦粘土、石棉、石膏、云母、大理石、水晶和金剛石等傳統(tǒng)（普通）無(wú)機(jī)非金屬材料新型（特種）無(wú)機(jī)非金屬材料品種品種示例絕緣材料氧化鋁、氧化鈹、滑石、鎂橄欖石質(zhì)陶瓷、石英玻璃和微晶玻璃等鐵電和壓電材料鈦酸鋇系、鋯鈦酸鉛系材料等磁性材料錳-鋅,鎳-鋅,錳-鎂,鋰-錳等鐵氧體、磁記錄和磁泡材料等導(dǎo)體陶瓷鈉、鋰、氧離子的快離子導(dǎo)體和碳化硅等半導(dǎo)體陶瓷鈦酸鋇、氧化鋅、氧化錫、氧化釩、氧化鋯等過(guò)濾金屬元素氧化物系材料等光學(xué)材料釔鋁石榴石激光材料，氧化鋁、氧化釔透明材料和石英系或多組分玻璃的光導(dǎo)纖維等高溫結(jié)構(gòu)陶瓷高溫氧化物、碳化物、氮化物及硼化物等難熔化合物超硬材料碳化鈦、人造金剛石和立方氮化硼等人工晶體鋁酸鋰、鉭酸鋰、砷化鎵、氟金云母等生物陶瓷長(zhǎng)石質(zhì)齒材、氧化鋁、磷酸鹽骨材和酶的載體材料等無(wú)機(jī)復(fù)合材料陶瓷基、金屬基、碳素基的復(fù)合材料4.3.2碳素材料金剛石石墨球碳無(wú)定形碳（碳納米管）幾種不同的碳的單質(zhì)金剛石石墨粉金剛石、石墨、C60、無(wú)定形碳都是由碳元素組成的單質(zhì)，是碳的同素異構(gòu)體足球烯(C60)1.金剛石“金剛石”，也就是我們常說(shuō)的“鉆石”，習(xí)慣上人們常將加工過(guò)的稱為鉆石，而未加工過(guò)的稱為金剛石。顏色及透明度：金剛石有各種顏色，從無(wú)色到黑色都有。多數(shù)金剛石大多帶些黃色，最佳顏色為無(wú)色；它們可以是透明的，也可以是半透明或不透明。

折射率：金剛石的折射率非常高，色散性能也很強(qiáng)，所以會(huì)反射出五彩繽紛閃光的原因。1977年山東省臨沭縣岌山鄉(xiāng)常林的一名村民在地里發(fā)現(xiàn)了中國(guó)最大的金剛石（約雞蛋黃大小，如圖）

硬度：金剛石是自然界中最堅(jiān)硬的物質(zhì)，素有“硬度之王”和“寶石之王”的美稱

產(chǎn)量：金剛石的產(chǎn)量十分稀少，因而價(jià)格十分昂貴。世界上最重的鉆石是1905年產(chǎn)于南非的“庫(kù)里南”，重3106.3克拉，已被分磨成9粒小鉆，其中一粒被稱為“非洲之星”的庫(kù)里南1號(hào)的鉆石重量仍占世界名鉆首位。

原生金剛石是在地下深外處(130--180Km)高溫(900--1300℃)高壓下結(jié)晶而成的，它們儲(chǔ)存在金伯利巖或榴輝巖中，其形成年代相當(dāng)久遠(yuǎn)。金剛石的開(kāi)采南非金伯利礦，橄欖巖型鉆石約形成于距今33億年前，這個(gè)年齡幾乎與地球同歲；而奧大利亞阿蓋爾礦、博茨瓦納奧拉伯礦，榴輝巖型的鉆石雖說(shuō)年輕，也分別已有15.8億年和9.9億年了。藏于如此大的地下深處達(dá)億萬(wàn)年之久的鉆石晶體要重見(jiàn)天日，得有助于火山噴發(fā)，熔巖流將含有鉆石的巖漿帶入至地球近地表處，或長(zhǎng)途遷徒淀于河流沙土之中。這些礦體歷經(jīng)艱辛開(kāi)采后，還需經(jīng)過(guò)多道處理遴選，才可從中獲怪毛坯金剛石。毛坯金剛石中僅有20%左右可作首飾用途的鉆坯，而大部分只能用于切割、研磨及拋光等工業(yè)用途上。有人曾粗略地估算過(guò)，要得到1ct重的鉆石，起碼要開(kāi)采處理250噸礦石，采獲率是相當(dāng)?shù)偷?；如果想從成品鉆中挑選出美鉆，那兩者的比率更是十分懸殊的了。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)面心立方晶胞，立方晶系。也有六方金剛石隕石金剛石是原子晶體，每一個(gè)碳原子都與周圍的4個(gè)碳原子緊密結(jié)合，所以原子間是立體的正四面體結(jié)構(gòu)，呈金字塔形結(jié)構(gòu)。（已在隕石中找到，也可由石墨制得），其碳原子成鍵方式和C—C鍵長(zhǎng)均和立方金剛石相似。鑒別在社會(huì)對(duì)珠寶鉆石需求增加的情況下，人造鉆石和其它冒充鉆石不斷充擴(kuò)市場(chǎng)，甚至有些珠寶經(jīng)營(yíng)者也分不清楚。下面介紹幾種簡(jiǎn)單鑒別鉆石真?zhèn)蔚姆椒ā?、鉆石的吸附性鉆石對(duì)油脂、污垢有一定的親和力，即油污很容易被鉆石吸附。因此，用手指撫摸鉆石會(huì)感到膠粘性，手指似乎有粘糊的感覺(jué)。這種方法需要加以訓(xùn)練方能掌握其中微妙的區(qū)別。

2、一線直落的特征鉆石表面拋光很光滑。用一支鋼筆蘸上墨水在鉆石上劃過(guò)，若是真鉆石，表面留下的是一條光滑連續(xù)的線條，特征是一線直落。仿冒品留下的是一個(gè)個(gè)小圓點(diǎn)組成的線條。用此法觀察應(yīng)借助放大鏡。

3、根據(jù)金剛石的比重（密度）檢測(cè)金剛石的密度為每立方厘米約3.5克，而其他的“疑是金剛石”的密度一般在每立方厘米約3.25克，用二碘甲烷液（其密度在3.35克）浸泡“疑是金剛石”，漂浮的為它物，沉沒(méi)的就是金剛石了。

金剛石和石墨對(duì)比：金剛石是原子晶體，每一個(gè)碳原子都與周圍的4個(gè)碳原子緊密結(jié)合，所以原子間是立體的正四面體結(jié)構(gòu)，呈金字塔形結(jié)構(gòu)。石墨是混合鍵型晶體，石墨原子間構(gòu)成正六邊形是平面結(jié)構(gòu)，呈片狀。

2.石墨六方石墨α—石墨

三方石墨，又稱β—石墨

性質(zhì)石墨的層形結(jié)構(gòu)使它在性質(zhì)上具有鮮明的各向異性層間易于滑動(dòng)，很軟，是良好的固體潤(rùn)滑劑在與片層平行的方向有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性質(zhì)

3.球碳C60C60分子是一種由60個(gè)碳原子構(gòu)成的分子，它形似足球，因此又名足球烯。每一個(gè)C60分子都是由60個(gè)碳原子構(gòu)成。制作過(guò)程足球烯是美國(guó)休斯頓賴斯大學(xué)的克羅脫和史沫萊等人于1985年提出的。他們用大功率激光束轟擊石墨使其氣化，用1MPa壓強(qiáng)的氦氣產(chǎn)生超聲波，使被激光束氣化的碳原子通過(guò)一個(gè)小噴嘴進(jìn)入真空膨脹，并迅速冷卻形成新的碳原子，從而得到了C60。最初宇宙塵埃中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在還發(fā)現(xiàn)了C70、C28、C32、C50、C240、C540等碳單質(zhì)C704.無(wú)定形碳石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的沒(méi)有固定幾何形狀的混合物（以碳單質(zhì)為主）——焦炭、炭黑、木炭、活性炭木炭，活性炭主要由______構(gòu)成，具有________的結(jié)構(gòu)，因此它具有_____能力，可用于___________。石墨疏松多孔吸附吸附除雜例如：活性炭用于制造防毒面具，白糖脫色，冰箱除異味等。1991年被人類發(fā)現(xiàn)的碳納米管，是由石墨碳原子層卷曲而成的碳管，管直徑一般為幾個(gè)納米到幾十個(gè)納米，管壁厚度僅為幾個(gè)納米，像鐵絲網(wǎng)卷成的一個(gè)空心圓柱狀“籠形管”。它非常微小，5萬(wàn)個(gè)并排起來(lái)才有人的一根頭發(fā)絲寬，實(shí)際上是長(zhǎng)度和直徑之比很高的纖維。

碳納米管：雖然成分和石墨一樣，但碳納米管潛在用途十分誘人：可制成極好的微細(xì)探針和導(dǎo)線、性能頗佳的加強(qiáng)材料、理想的儲(chǔ)氫材料。它使壁掛電視進(jìn)一步成為可能，并在將來(lái)可能替代硅芯片的納米芯片和納米電子學(xué)中扮演極重要的角色，從而引發(fā)計(jì)算機(jī)行業(yè)革命。

4.3.3單質(zhì)硅1.單晶硅

熔融的單質(zhì)硅在凝固時(shí)硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長(zhǎng)成晶面取向相同的晶粒，則這些晶粒平行結(jié)合起來(lái)便結(jié)晶成單晶硅。單晶硅具有準(zhǔn)金屬的物理性質(zhì)，有較弱的導(dǎo)電性，有顯著的半導(dǎo)電性。超純的單晶硅是本征半導(dǎo)體。在超純單晶硅中摻入微量的ⅢA族ⅤA族元素，如硼，磷或砷也可提高導(dǎo)電程度，形成n型硅半導(dǎo)體。用途：是制造半導(dǎo)體硅器件的原料，用于制大功率整流器、大功率晶體管、二極管、開(kāi)關(guān)器件等.現(xiàn)在，我們的生活中處處可見(jiàn)“硅”的身影和作用，晶體硅太陽(yáng)能電池是近15年來(lái)形成產(chǎn)業(yè)化最快的

2.多晶硅多晶硅是單質(zhì)硅的另一種形態(tài)。熔融的單質(zhì)硅在過(guò)冷條件下凝固時(shí),硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核,如這些晶核長(zhǎng)成晶面取向不同的晶粒,則這些晶粒結(jié)合起來(lái),就結(jié)晶成多晶硅。

多晶硅和單晶硅可從外觀上加以區(qū)別，但真正的鑒別須通過(guò)分析測(cè)定晶體的晶面方向、導(dǎo)電類型和電阻率等。

多晶硅與單晶硅的差異主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)方面：多晶硅在力學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)和熱學(xué)性質(zhì)的各向異性方面，遠(yuǎn)不如單晶硅明顯；在電學(xué)性質(zhì)方面，多晶硅晶體的導(dǎo)電性也遠(yuǎn)不如單晶硅顯著，甚至于幾乎沒(méi)有導(dǎo)電性。在化學(xué)活性方面，兩者的差異極小。3.太陽(yáng)能電池4.3.4無(wú)機(jī)化合物材料1.氮化硼由氮原子和硼原子構(gòu)成的晶體通常制得的氮化硼是六方的晶體結(jié)構(gòu)，具有類似的石墨層狀結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)松散、潤(rùn)滑、易吸潮、質(zhì)輕等性狀的白色粉末，所以又稱“白色石墨”。六方氮化硼

另一種是金剛石型，和石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸脑眍愃?，石墨型氮化硼在高溫?800℃）、高壓（800Mpa）下可轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎傂偷?。這種氮化硼中B－N鍵長(zhǎng)（156pm）與金剛石中C－C鍵長(zhǎng)（154pm）相似，密度也和金剛石相近，它的硬度和金剛石不相上下，而耐熱性比金剛石好，是新型耐高溫的超硬材料，用于制作鉆頭、磨具和切割工具。

金剛型氮化硼2.

碳化硅又稱碳硅石，耐火砂，硬度近于金剛石，也可以稱為金鋼砂。

碳化硅是用石英砂、煤焦、木屑等原料在電阻爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成。SiC

綠碳化硅：含SiC97%以上，主要用于磨硬質(zhì)含金工具。黑碳化硅：含SiC95%以上，強(qiáng)度比綠碳化硅大，但硬度較低，主要用于磨鑄鐵和非金屬材料。

SiC：穩(wěn)定的SP3雜化，基本單元是四面體，從而形成具有金剛石結(jié)構(gòu)的SiC。目前我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種，均為六方晶體。3.NaCl型結(jié)構(gòu)的材料CI－Na+NaCl晶體屬面心立方點(diǎn)陣，Na＋與Cl－交替排列，Na+與Cl－的配位數(shù)均為6。NaCl晶體結(jié)構(gòu)可看成Cl-作立方最密堆積，Na＋填在Cl－形成的八面體空隙中。又稱巖鹽型結(jié)構(gòu)。AB型化合物結(jié)構(gòu)類型之一，其中陰離子排列成立方密堆積，陽(yáng)離子填充在陰離子構(gòu)成的八面體空隙中。A和B的配位數(shù)均為6

堿土金屬的硫化物和氧化物(MgO至BaO，而氧化鈹除外)；堿金屬的氫化物和鹵化物(CsCl、CsBr和Csl除外)，以及某些二價(jià)過(guò)渡元素的氧化物(如MnO、FeO、TiO、NiO)等都具有氯化鈉型結(jié)構(gòu)，其中A-B間的聯(lián)系為離子鍵。A，B離子半徑比大多在0.732～0.414之間。此外，某些氮化物和碳化物[如氮化鈧(ScN)和碳化鈦(TiC)]也屬氯化鈉型結(jié)構(gòu)。

自然界有幾百種化合物都屬于NaCl型結(jié)構(gòu):碳化鈣

俗稱：電石

將NaCl結(jié)構(gòu)中的Na+換成Ca2+，將Cl-換成C22-，可得到CaC2的結(jié)構(gòu)，晶體對(duì)稱性降為四方晶系。許多化合物和四方CaC2結(jié)構(gòu)同晶型，例如一些堿土金屬和稀土金屬的碳化物：MgC2,BaC2,CeC2等；堿土金屬的過(guò)氧化物，如CaO2,BaO2,以及鉬的硅化物MoSi2等。NbO：具有與NaCl相關(guān)的晶體結(jié)構(gòu)，但其中25%的陽(yáng)離子和陰離子格位未被占據(jù)，形成有序的空穴缺陷化合物。見(jiàn)圖

。4.CsCl型晶體結(jié)構(gòu)的材料CsCl結(jié)構(gòu)中陰離子排列成原始立方格子，而陽(yáng)離子位于體心位置。簡(jiǎn)單立方晶胞。每個(gè)晶胞含有1個(gè)銫離子和1個(gè)氯離子。Cl－離子Cs＋離子屬于這種結(jié)構(gòu)類型的化合物有溴化銫，碘化銫、氯化鉈、溴化鉈、碘化鉈等。（有較大離子半徑的一價(jià)正離子和Cl-,Br-,I-等負(fù)離子形成的化合物）

A，B兩種離子的配位數(shù)為8

5.立方ZnS型晶體結(jié)構(gòu)的材料ZnS（立方型）晶體模型算是面心立方晶胞，配位數(shù)為4，鋅原子占據(jù)立方體的8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心，獨(dú)立的Zn有4個(gè)，獨(dú)立的S也有4個(gè)。

在立方ZnS中，S原子作立方最密堆積，Zn原子填在一半的四面體空隙中，形成面心立方許多包含兩種或多種金屬原子的化合物都具有此種型式的結(jié)構(gòu)例如：GaAs,β-SiC等GaAs黑灰色固體，熔點(diǎn)1238℃。它在600℃以下，能在空氣中穩(wěn)定存在，并且不為非氧化性的酸侵蝕。砷化鎵可作半導(dǎo)體材料，其電子遷移率高、介電常數(shù)小，能引入深能級(jí)雜質(zhì)、電子有效質(zhì)量小，能帶結(jié)構(gòu)特殊，可作發(fā)光器件，太陽(yáng)能電池和高速集成電路等。6.六方ZnS型晶體結(jié)構(gòu)的材料六方ZnS型又叫纖鋅礦型，屬六方晶系

S2-作A3型堆積，Zn2+填入四面體空隙中。由A3型堆積其中,球數(shù)：八面體空隙數(shù)：四面體空隙數(shù)=1∶1∶2的關(guān)系推知，有一半四面體空隙未被占據(jù)，可抽出六方晶胞

屬于六方ZnS結(jié)構(gòu)的化合物有Al、Ga、In的氮化物，一價(jià)銅的鹵化物，Zn、Cd、Mn的硫化物、硒化物。

立方ZnS和六方ZnS是非常重要的兩種晶體結(jié)構(gòu).已投入使用的半導(dǎo)體除Si、Ge單晶為金剛石型結(jié)構(gòu)外，III-V族和II-VI族的半導(dǎo)體晶體都是ZnS型，且以立方ZnS型為主.例如：GaP,GaAs,GaSb，InP,InAs,InSb,CdS