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結構生物化學/公式和結構

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晶體固體材料是兩種主要固體材料之一。另一種是無定形固體。通常,晶體固體由原子或離子組成。這些原子、離子或分子以規則的幾何排列形式排列,稱為晶胞。晶胞是結構組成部分,當它向各個方向重複時,就會形成宏觀的晶體。

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簡單結構

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下表列出了七種晶體系統,它們可以描述所有晶體。

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原子、離子或分子的位置在晶胞中的晶格點上描述。透過將點放在晶胞的角上,可以得到七種晶體系統。


然而,還有其他點的排列方式。1848年,法國晶體學家布拉維證明存在14種點陣。這14種可能的晶體結構稱為布拉維點陣,在下表中顯示。

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二元化合物結構

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包含兩種元素的二元化合物可以用七種不同的特定晶體結構來描述。

1. 氯化鈉,NaCl(岩鹽)

NaCl:FCC Cl,Na 位於所有八面體位置。每個晶胞中包含 4 個 Na 和 4 個 Cl。每個晶胞包含 4 個 NaCl 結構的式量單元。


2. 氯化銫,CsCl

CsCl:簡單立方 Cl,Cs 位於所有立方位置。每個晶胞中包含 1 個 Cs 和 1 個 Cl。每個晶胞包含 1 個 CsCl 結構的式量單元。


3. 閃鋅礦,ZnS

閃鋅礦:FCC S,Zn 位於一半四面體位置。每個晶胞中包含 4 個 Zn 和 4 個 S。每個晶胞包含 4 個 ZnS 結構的式量單元。


4. 纖鋅礦,Zns

纖鋅礦:HCP S,Zn 位於一半四面體位置。Zn 和 S 都位於另一個晶格的四面體孔中。每種型別的離子都形成一個六方密堆積晶格。每個晶胞中包含 4 個 Zn 和 4 個 S。每個晶胞包含 4 個纖鋅礦結構的式量單元。


5. 螢石,CaF2

螢石:FCC Ca,F 位於所有四面體位置。每個晶胞中包含 4 個 Ca 和 8 個 F。每個晶胞包含 4 個螢石結構的式量單元。


6. 鎳砷礦,NiAs

NiAs:HCP As,Ni 位於所有八面體位置。每個晶胞中包含兩個 Ni 和 2 個 As。每個晶胞包含 2 個 NiAs 結構的式量單元。


7. 金紅石,TiO2

金紅石具有原始的四方晶胞。Ti 的配位數為 6,O 的配位數為 3。每個晶胞中包含兩個 Ti 和四個 O。每個晶胞包含 2 個 TiO2 結構的式量單元。

Miessler, Gary L. 和 Donald A. Tarr。無機化學。新澤西州上鞍河:Pearson Prentice Hall,2011 年。印刷版。

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