Giáo trình tinh thể học

- Chương 1: Kiến trúc tinh thể...3 1.1 Chất rắn vô định hình , chất rắn tinh thể 4.
- 1.1.2 Tinh thể và các tính chất cơ bản của tinh thể 5.
- 1.2 Ký hiệu mạng tinh thể 6.
- 1.3 Sự đối xứng của tinh thể 8.
- 1.4 Ô mạng cơ sở - Các hệ tinh thể 14.
- 1.7 Liên kết trong tinh thể 18.
- Chương 2 : Cấu trúc tinh thể 22.
- 2.1 Phương pháp diễn tả cấu trúc tinh thể 22.
- 2.1.4 Ý nghĩa của nguyên lý xếp cầu đối với hóa học tinh thể 23.
- 2.5 Cấu trúc của một số tinh thể phức tạp hơn 38.
- Chương 1 : Kiến trúc tinh thể.
- 1.1 Chất rắn vô định hình và chất rắn tinh thể.
- Trong giai đoạn được nung , nhiệt độ của tinh thể tăng dần (pm.
- 1.1.2 Tinh thể và các tính chất cơ bản của tinh thể.
- Các hạt vật chất giống nhau của tinh thể phân bố trên những nút của 1 mạng không gian.
- Tinh thể có tính dị hướng:Xét theo những phương khác nhau tinh thể có tính chất khác nhau .
- 1.2 Ký hiệu mạng tinh thể.
- 1.3 Sự đối xứng của tinh thể.
- Liên hệ thấy tinh thể hình lập phương , lăng trụ lục phương có tâm C .
- Định lý : Trong tinh thể chỉ có các trục đối xứng bậc và 6.
- Nói cách khác , trong tinh thể không có trục đối xứng bậc 5 và bậc cao hơn 6.
- Tóm lại trong tinh thể chỉ có các trục đối xứng bậc .
- Giả thiết trong mạng tinh thể có trục bậc 5 [L 5.
- Ví dụ : Trong mạng tinh thể NaCl.
- 1.4 Ô mạng cơ sở - các hệ tinh thể.
- ❷ Hệ một nghiêng : Mức đối xứng hạng thấp (yếu tố đối xứng trong tinh thể chỉ có thể là L 2 hoặc P hoặc L 2 PC.
- Thuộc hệ này là những tinh thể có trục đối xứng bậc cao nhất là L 4 và chỉ có 1 L 4.
- Thuộc hệ này là những tinh thể có trục đối xứng bậc cao nhất là L 6 và chỉ có 1L 6.
- Thuộc hệ này là những tinh thể chứa 4L 3.
- Tất cả 7 ô cơ sở ở trên cũng là ô cơ sở của các “ mạng Bravair thuộc 7 hệ tinh thể khác nhau .
- Đối với tinh thể ở mức độ vi mô , mắt là 1 hạt ( nguyên tử , ion , phân tử.
- 2/ Công thức tinh thể học hay công thức đơn vị cấu trúc : Nó là tập hợp tổng số nguyên tử trong ô mạng : H 8 O 4 .
- 1.7 Liên kết trong tinh thể.
- Ta biết rằng cấu trúc tinh thể thành tạo do lực tác dụng tương hỗ của các nguyên tử , các ion khi thế năng tương tác của chúng là nhỏ nhất .
- Liên kết tàn dư Van-dec-Van 1.7.1 Quan hệ giữa hình dáng tinh thể và thành phần hóa học.
- Cấu tạo của mạng lưới tinh thể có thể liên quan với thành phần hóa học của chất .
- Ví dụ : 50% nguyên tố và gần 70% hợp chất 2 nguyên tố hình thành những tinh thể dạng lập phương .
- ➋ Những chất có cấu tạo giống nhau kết tinh thành những dạng tinh thể tương tự nhau .
- 2 Phân loại hóa học các tinh thể.
- Theo bản chất của các tiểu phân ( hạt cấu trúc ) và dạng liên kết hóa học giữa chúng có thể phân biệt các loại tinh thể sau.
- ① Tinh thể nguyên tử.
- hoặc các tinh thể kim cương , silic , gecmani - Liên kết cộng hóa trị có thể xảy ra giữa các nguyên tử khác loại nhau gọi là liên kết cộng hóa trị phân cực .
- ② Tinh thể ion.
- Vì vậy chúng rất khó chuyển động trong mạng tinh thể .
- ③ Tinh thể kim loại.
- ④ Tinh thể phân tử.
- ⑤ Tinh thể thực.
- Các tinh thể thực thường còn gặp các dạng liên kết có tính chất trung gian , có những mức độ chuyển tiếp khác nhau .
- Cho nên phân loại tinh thể theo tính chất của liên kết cũng không được dễ dàng .
- Hơn nữa , trong 1 tinh thể có thể tồn tại nhiều dạng liên kết khác nhau .
- Ví dụ : Tinh thể than chì có cấu trúc lớp .
- Chương 2 : Cấu trúc tinh thể.
- 2.1 Phương pháp diễn tả cấu trúc tinh thể.
- 2.1.1 Nguyên lý xếp cầu : Để diễn tả cấu trúc tinh thể có nhiều phương pháp nhưng trong tinh thể học thường dùng qui tắc.
- 2.1.4 Ý nghĩa của nguyên lý xếp cầu đối với hóa học tinh thể.
- Ví dụ : Đồng , vàng, bạc có cấu trúc tinh thể chồng khít kiểu lập phương (hình a.
- Như vậy trong tinh thể muối ăn (halit ) số phối trí Na + /Na.
- Vậy trong tinh thể muối ăn số phối trí Na + /Cl.
- Trong các kiểu cấu trúc tinh thể ta hay gặp 1 số số phối trí như sau.
- Tính chất phân cực của các ion bên cạnh trong tinh thể có ảnh hưởng lớn đến bán kính ion đã cho.
- Ở đây không gian bị chiếm ~74% nên tồn tại các hổng tinh thể học .
- Trong tinh thể các nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết kim loại yếu , do vậy mà các kIm loại kiềm có.
- Độ dẫn điện cao Hổng tinh thể học.
- Toàn bộ tinh thể có thể mô tả gồm những lớp cacbon xếp chồng lên nhau .
- Theo qui tắc bát tử này ta dễ dàng nhận được đặc điểm cấu trúc tinh thể của nhiều đơn chất .
- Chẳng hạn , cấu trúc tinh thể của hydrô và của các halogen gồm những phân tử chỉ chứa 2 nguyên tử : Số mối liên kết K = 8-7=1 .
- Nghĩa là tinh thể trung hòa điện tích.
- Xét cấu trúc tinh thể halit NaCl.
- Trong các kiểu cấu trúc tinh thể ta hay gặp 1 số số phối trí như sau : Sft.
- 2.5 Cấu trúc của tinh thể phức tạp hơn.
- Tinh thể của nó trong suốt và không dẫn điện , tỷ trọng 3,51 .
- ➍ Loại biến đổi đa hình liên quan đến sự quay các phân tử ( hay radican ) trong tinh thể .
- chúng có chung lớp đối xứng và cùng dạng tinh thể.
- Sự tương tự về câu trúc tinh thể.
- Chương 4 : Những tính chất vật lý thông thường của tinh thể và mối liên quan giữa chúng với tính chất đối xứng hoặc cấu trúc của tinh thể.
- 4 .1 Tính cát khai hay tính dễ tách của tinh thể.
- Tinh thể 1 chất có thể chỉ bị tách ra theo 1 mặt như mica , thạch cao .
- Khả năng cát khai có quan hệ chặt chẽ với đặc điểm của cấu trúc tinh thể .
- Ví dụ : Tinh thể disten Al 2 SiO 5 .
- -Tinh thể hạng trung có mặt đẳng nhiệt dạng elipxoit tròn xoay .
- Trục chính C ( hay trục xoay ) trùng trục đối xứng bậc cao trong tinh thể .
- Tinh thể hệ 3 nghiêng : vị trí của mặt đẳng nhiệt không xác định .
- Mỗi tinh thể có 1 cách định hướng riêng của mặt elipxoit.
- Tinh thể hệ trực thoi : Mặt elipxoit này hoàn toàn được định hướng .
- 3 bán trục của nó trùng với 3 phương đơn( tức 3 trục đối xứng bậc 2 của tinh thể.
- của tinh thể.
- Như vậy độ dẫn nhiệt trong tinh thể có liên quan đến tính đối xứng hay cấu trúc của tinh thể.
- Tính dẫn nhiệt của tinh thể phụ thuộc nhiều vào mức độ sai hỏng trong cấu trúc của chúng .
- Cấu trúc càng nhiều sai hỏng tinh thể càng kém dẫn nhiệt .Ví dụ Muối ăn thiên nhiên có λ = 0,015 cal/cm .s.
- 0 C ;tinh thể thạch anh có λ = 0,0325 cal/cm .s.
- Trong tinh thể các chất chỉ co tinh thể dạng liên kết kim loại có tính dẫn điện tốt , vì trong cấu trúc của chúng thường xuyên có mặt các điện tử tự do .
- Những tinh thể đặc trưng bằng dạng liên kết ion và cộng hóa trị thường là những tinh thể cách điện .
- 1/ Áp điện : là 1 tính chất khác thường của một vài vật liệu có cấu trúc tinh thể phức tạp và có tính đối xứng thấp như bari titanat (BaTiO 3.
- Nghiên cứu cấu trúc những tinh thể có tính áp điện người ta thấy rằng những tinh thể chứa tâm đối xứng không thể là vật liệu áp điện được .
- Hiệu ứng này chỉ phát sinh trong tinh thể theo những hướng hoàn toàn xác định .
- Đó là những hướng phân cực trùng với phương đơn ( là phương được bảo toàn qua bất kỳ phép biến đổi đối xứ ng có trong tinh thể ) của tinh thể và ở tinh thể không chứa tâm đối xứng.
- Ví dụ : Trong tinh thể BaTiO 3 ( là chất sắt điện phổ thông nhất.
- Điều đó lại liên quan đến tính đối xứng của cấu trúc tinh thể.
- Với tinh thể hạng trung và hạng thấp có khác .
- Sự khác nhau giữa tinh thể hạng trung và hạng thấp

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt