晶格 - DGSO百科
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晶体内部原子是按一定的几何规律排列的。为了便于理解,把原子看成是一个球体,则金属晶体就是由这些小球有规律堆积而成的物体。为了形象地表示晶体中原子排列的规律,可以将原子简化成一个点,用假想的线将这些连接起来,构成有明显规律性的空间格架。这种表示原子在晶体中排列规律的空间格架叫做晶格,又称晶架。

简介

两种解释
①泛指晶体的空间格子这一几何图形。
②即“晶体结构”。因为组成晶体的原子、离子或分子在晶体内部的分布都是符合于空间格子的规律而表现为格子状的。
辅助理解:为了清楚的表明原子在空间的排列规律,人为地将原子看作一个点,再用一些假想线条,将晶体中各原子的中心连接起来,便形成了一个空间格子,这种抽象的、用于描述原子在晶体中规则排列方式的空间几何图形称为结晶格子,简称晶格。晶格中的每个的点称为结点。晶格中各种不同方位的原子面,称为晶面

意义

概念源于晶体学点阵。晶体学点阵是体现晶体结构内离子、原子、分子等在三维空间分布上公有周期性的几何图形。将反映晶结构三维周期性的三个互不共面的基向量整数m、n、p线性组合所得平移向量群(m,n,p=0,±1,±2…)中所有向量逐个作用于点阵点原点,即可导出一个由诸向量终点所构成的三维空间点阵。点阵及与之对应的平移群分别是反映晶体结构周期性的几何形式与代数形式。若以基向量对应的线段将相邻点阵点连接起来,则导出与晶体结构相对应的晶格。物质的熔沸点要看物质分子在物质晶格中堆积的紧密程度。分子越对称的,其在物质晶格内就排列的越紧密。熔点就越高。

晶格能

组成晶体的正、负离子在空间呈有规则的排列,而且每隔一段距离重复出现,有明显的周期性。
玻恩(Born)和哈伯(Haber)设计了一个热力学循环过程,从已知的热力学数据出发,计算晶格能
把晶体中的离子变成气态离子的过程分解为若干过程之和,如:
ΔHf(NaCl)
Na(s)+1/2Cl2(g)——————————————>NaCl(s)
| ↑
| |
| |
Na(g) + Cl (g)---------->Na+(g) + Cl-(g)------>NaCl(g)
↑ |
| |
| |
| NaCl离子键的键能E1 |
|------------------------------------------|
ΔHf(NaCl) = ΔH1+ ΔH2+ ΔH3+ ΔH4
从玻恩 - 哈伯循环中不难分析出,对离子化合物稳定性的贡献最主要来自△H 和△H2 ,这两项合称晶格能。对离子化合物来说,晶格能对化合物的稳定性不言而喻,故常温下,离子化合物一般不可能是气体和液体,只能是固体
气态离子从无限远处接近最后形成固体离子化合物的过程中释放的能量。是离子化合物稳定性的量度。
晶格能无法直接测得,只有通过热力学循环求得。
对纯离子化合物来说,离子电荷越高,晶格能越大;离子半径越小,晶格能越高。有: U ∝ Z + Z - /(r + +r - )
电荷高的晶格能大,电荷一样时看离子半径和,离子半径之和小的晶格能大。

晶格取代

在粘土矿物晶体中,一部分阳离子被另外阳离子所置换,而晶体结构不变,产生过剩电荷的现象。