1. 晶體有哪幾種類型
離子晶體,原子晶體,分子晶體和金屬晶體
離子晶體
離子間通過離子鍵結合形成的晶體。在離子晶體中,陰、陽離子按照一定的格式交替排列,具有一定的幾何外形,例如NaCl是正立方體晶體,Na+離子與Cl-離子相間排列,每個Na+離子同時吸引6個Cl離子,每個Cl-離子同時吸引6個Na+。不同的離子晶體,離子的排列方式可能不同,形成的晶體類型也不一定相同。離子晶體中不存在分子,通常根據陰、陽離子的數目比,用化學式表示該物質的組成,如NaCl表示氯化鈉晶體中Na+離子與Cl-離子個數比為1∶1, CaCl2表示氯化鈣晶體中Ca2+離子與Cl-離子個數比為1∶ 2。
離子晶體是由陰、陽離子組成的,離子間的相互作用是較強烈的離子鍵。離子晶體具有較高的熔、沸點,常溫呈固態;硬度較大,比較脆,延展性差;在熔融狀態或水溶液中易導電;大多數離子晶體易溶於水,並形成水合離子。離子晶體中,若離子半徑越小,離子帶電荷越多,離子鍵越強,該物質的熔、沸點一般就越高,例如下列三種物質,其熔沸點由低到高排列的順序為,KCl<NaCl<MgO。
由正、負離子或正、負離子集團按一定比例組成的晶體稱作離子晶體。離子晶體中正、負離子或離子集團在空間排列上具有交替相間的結構特徵,離子間的相互作用以庫侖靜電作用為主導。離子晶體整體上的電中性,決定了晶體中各類正離子帶電量總和與負離子帶電量總和的絕對值相當,並導致晶體中正、負離子的組成比和電價比等結構因素間有重要的制約關系。離子晶體有二元離子晶體、多元離子晶體與有機離子晶體等類別。幾乎所有的鹽類和很多金屬氧化物晶體都屬離子晶體,例如食鹽、氟化鈣、二氧化鋇等。
原子晶體
相鄰原子間以共價鍵結合而形成的空間網狀結構的晶體。凡靠共價鍵結合而成的晶體統稱為原子晶體。例如金剛石晶體,是以一個碳原子為中心,通過共價鍵連接4個碳原子,形成正四面體的空間結構,每個碳環有6個碳原子組成,所有的C-C鍵鍵長為1.55×10-10米,鍵角為109°28′,鍵能也都相等,金剛石是典型的原子晶體,熔點高達3550℃,是硬度最大的單質。原子晶體中,組成晶體的微粒是原子,原子間的相互作用是共價鍵,共價鍵結合牢固,原子晶體的熔、沸點高,硬度大,不溶於一般的溶劑,多數原子晶體為絕緣體,有些如硅、鍺等是優良的半導體材料。原子晶體中不存在分子,用化學式表示物質的組成,單質的化學式直接用元素符號表示,兩種以上元素組成的原子晶體,按各原子數目的最簡比寫化學式。常見的原子晶體是周期系第ⅣA族元素的一些單質和某些化合物,例如金剛石、硅晶體、SiO2、SiC等。對不同的原子晶體,組成晶體的原子半徑越小,共價鍵的鍵長越短,即共價鍵越牢固,晶體的熔,沸點越高,例如金剛石、碳化硅、硅晶體的熔沸點依次降低。
分子晶體
分子間以范德華力相互結合形成的晶體。大多數非金屬單質及其形成的化合物如乾冰(CO2)、I2、大多數有機物,其固態均為分子晶體。分子晶體是由分子組成,可以是極性分子,也可以是非極性分子。分子間的作用力很弱,分子晶體具有較低的熔、沸點,硬度小、易揮發,許多物質在常溫下呈氣態或液態,例如O2、CO2是氣體,乙醇、冰醋酸是液體。同類型分子的晶體,其熔、沸點隨分子量的增加而升高,例如鹵素單質的熔、沸點按F2、Cl2、Br2、I2順序遞增;非金屬元素的氫化物,按周期系同主族由上而下熔沸點升高;有機物的同系物隨碳原子數的增加,熔沸點升高。但HF、H2O、NH3、CH3CH2OH等分子間,除存在范德華力外,還有氫鍵的作用力,它們的熔沸點較高。
分子組成的物質,其溶解性遵守「相似相溶」原理,極性分子易溶於極性溶劑,非極性分子易溶於非極性的有機溶劑,例如NH3、HCl極易溶於水,難溶於CCl4和苯;而Br2、I2難溶於水,易溶於CCl4、苯等有機溶劑。根據此性質,可用CCl4、苯等溶劑將Br2和I2從它們的水溶液中萃取、分離出來。
金屬晶體
晶格結點上排列金屬原子-離子時所構成的晶體。金屬中的原子-離子按金屬鍵結合,因此一般金屬晶體有良好的導電性、導熱性、延展性和不透光性。
由金屬鍵形成的單質晶體。金屬單質及一些金屬合金都屬於金屬晶體,例如鎂、鋁、鐵和銅等。金屬晶體中存在金屬離子(或金屬原子)和自由電子,金屬離子(或金屬原子)總是緊密地堆積在一起,金屬離子和自由電子之間存在較強烈的金屬鍵,自由電子在整個晶體中自由運動,金屬具有共同的特性,如金屬有光澤、不透明,是熱和電的良導體,有良好的延展性和機械強度。大多數金屬具有較高的熔點和硬度,金屬晶體中,金屬離子排列越緊密,金屬離子的半徑越小、離子電荷越高,金屬鍵越強,金屬的熔、沸點越高。例如周期系IA族金屬由上而下,隨著金屬離子半徑的增大,熔、沸點遞減。第三周期金屬按Na、Mg、Al順序,熔沸點遞增。
根據中學階段所學的知識。金屬晶體都是金屬單質,構成金屬晶體的微粒是金屬陽離子和自由電子(也就是金屬的價電子)。
2. 請列出 晶體 和 非晶體 都有哪些 越多越好 越多越好 至少二十個
晶體有萘,海波,冰,各種金屬(這就不只二十種了).
金剛石、石墨,一氧化碳,氧氣,氯氣,鹽(化學定義上的).
我們吃的鹽是氯化鈉的結晶,味精是谷氨酸鈉的結晶,冬天窗戶玻璃上的冰花和天上飄下的雪花,是水的結晶.每家廚房中常見的砂糖、鹼是晶體,每個人身上的牙齒、骨骼是晶體,工業中的礦物岩石是晶體,日常見到的各種金屬及合金製品也屬晶體,就連地上的泥土砂石都是晶體.
我們身邊的固體物質中,除了常被我們誤以為是晶體的玻璃、松香、琥珀、珍珠等之外,幾乎都是非晶體.
晶體沒有固定熔點,用這個區別生活中的晶體和非晶體.
3. 合金是晶體為什麼
先來看看什麼是晶體:
晶體有三個特徵:(1)晶體有一定的幾何外形;(2)晶體有固定的熔點;(3)晶體有各向異性的特點。
組成晶體的結構粒子(分子、原子、離子)在空間有規則地排列在一定的點上,這些點群有一定的幾何形狀,叫做晶格。
晶體按其結構粒子和作用力的不同可分為四類:離子晶體、原子晶體、分子晶體和金屬晶體。
固態物質是否為晶體,一般可由X射線衍射法予以鑒定。
晶體按其內部結構可分為七大晶系和14種晶格類型。
在實際中還存在混合型晶體。
合金滿足晶體的三個特徵條件,所以它是晶體。
合金就是一種金屬晶體。
4. 請列出 晶體 和 非晶體 都有哪些 越多越好
晶體有萘,海波,冰,各種金屬(這就不只二十種了)。
金剛石、石墨,一氧化碳,氧氣,氯氣,鹽(化學定義上的)。
我們吃的鹽是氯化鈉的結晶,味精是谷氨酸鈉的結晶,冬天窗戶玻璃上的冰花和天上飄下的雪花,是水的結晶。每家廚房中常見的砂糖、鹼是晶體,每個人身上的牙齒、骨骼是晶體,工業中的礦物岩石是晶體,日常見到的各種金屬及合金製品也屬晶體,就連地上的泥土砂石都是晶體。
我們身邊的固體物質中,除了常被我們誤以為是晶體的玻璃、松香、琥珀、珍珠等之外,幾乎都是非晶體。
晶體沒有固定熔點,用這個區別生活中的晶體和非晶體。
5. 金屬的晶體結構
根據原子在物質內部的排列方式,可將固態物質分為兩大類:晶體,內部原子呈規則排列的物質。如固態金屬;非晶體——內部原子無規則排列的物質。如松香、玻璃等。
金屬的晶體結構:是指金屬材料內部的原子的排列規律。它決定著材料的顯微組織特性和材料的宏觀性能。 金屬鍵:金屬原子間的結合鍵稱為金屬鍵。(帶負電的自由電子與帶正電的的金屬正離子之間產生靜電吸力,使金屬原子結合在一起,這就是金屬鍵結合的本質。金屬特性:良好的導電性和導熱性;強度高;具有塑性;
有固定熔點;各向異性。
金屬鍵模型圖,如圖所示:
一、晶體結構的基本知識:
(一)基本概念
1、晶胞:晶格中能夠代表晶格特徵的最小幾何單元。
2、晶格參數:晶體學中用來描述晶胞大小與形狀的幾何參數。包括晶胞的三個棱邊長度a、b、c和三個棱邊夾角α、β、γ。
3、晶格常數:決定晶胞大小的三個棱長a、b、c。
(二)金屬中常見的晶格
1、體心立方晶格:晶格參數 a=b=c;α=β=γ
=90°;立方體八個角上各有一個原子,體心處有一個原子。每個晶胞中原子數為2=1/8×8+1。
屬於體心立方晶格的常用金屬:α鉻、鎢、鉬、釩、α鐵、β鈦、鈮等。
結構圖如圖所示:
2、面心立方晶格:晶格參數:a=b=c;α=β=γ=90°;晶胞的八個角上各有一個原子,立方體六個面的面心各有一個原子。每個晶胞中原子數為4=1/8×8+1/2×6
屬於面心立方晶格的常用金屬:γ鐵、鋁、銅、鎳等。結構圖如圖所示:
3、密排六方晶格:晶格參數:a=b≠c;α=β=90°、γ=120°;每個晶胞中原子數為:6=1/6×12+1/2×2+3。
屬於密排六方晶格的常用金屬:鎂、鋅、鈹、α鈦、鎘等。結構圖如圖所示:
(三)晶格的緻密度
緻密度=原子所佔的總體積÷晶胞的體積
體心立方晶格的緻密度=0.68,計算公式為:
面心立方晶格的緻密度=0.74
密排六方晶格的緻密度=0.74
(四)晶面指數與晶向指數
晶面:晶體中由物質質點所組成的平面。
晶向:由物質質點所決定的直線。
每一組平行的晶面和晶向都可用一組數字來標定其位向。這組數字分別稱為晶面指數和晶向指數。
晶面指數的確定:晶面與三個坐標軸截距的倒數取最小整數,用圓括弧表示。如(111)、(112)。
晶向指數的確定:通過坐標原點直線上某一點的坐標,用方括弧表示。
晶面族與晶向族
晶面族:晶面指數中各個數字相同但是符號不同或排列順序不同的所有晶面。這些晶面上的原子排列規律相同,具有相同的原子密度和性質。如{110}=(110)+(101)+(011)+(101)+(110)+(011)
晶向族:原子排列密度完全相同的晶向。如<111>=[111]+[111]+[111]+[111]
(五)晶體的各向異性
在晶體中,由於各個晶面和晶向上原子排列密度不同,使原子間的相互作用力也不相同。因此在同一單晶體內不同晶面和晶向上的性能也是不同的。這種現象稱為晶體的各向異性。
晶體分單晶體和多晶體
單晶體:晶體內各處晶格位向一致的晶體。
多晶體:晶體內晶格位向不相同的晶體。
實際金屬是多晶體
二、純金屬的實際晶體結構
(一)晶粒與亞晶粒
晶粒——金屬晶體中,晶格位向基本一致,並有邊界與鄰區分開的區域。
晶界——晶粒之間原子排列不規則的區域。
實際金屬晶粒大小除取決於金屬種類外,主要取決於結晶條件和熱處理工藝。
亞晶粒——晶粒內部晶格位向差小於2°、3°的更小的晶塊。
亞晶界——亞晶粒間的過渡區。
(二)晶體中的晶體缺陷
晶體缺陷:是指晶體中原子排列不規則的區域。
根據晶體缺陷的幾何特點和對原子排列不規則性的影響范圍可分為三大類:
1、點缺陷;
2、線缺陷;
3、面缺陷。
1)點缺陷
以一個點為中心,在它周圍造成原子排列不規則,產生晶格畸變和內應力的缺陷。點缺陷類型主要有三種:
(1)間隙原子
(2)晶格空位
(3)置換原子
在晶格的結點處出現原子直徑不同的異類原子的晶體缺陷。置換原子示意圖,如圖所示:
☆間隙原子:在晶格的間隙處出現多餘原子的晶體缺陷。
☆晶格空位:在晶格的結點處出現缺少原子的晶體缺陷。如圖所示:
2)線缺陷
主要是指各種形式的位錯。
位錯:是指晶體中某一列或若干列原子發
生了有規律的錯排現象。位錯密度:單位體積內位錯線的長度,(cm-2),如圖所示:
3)面缺陷
主要是指晶界和亞晶界。它是由於受到其兩側的不同晶格位向的晶粒或亞晶粒的影響而使原子呈不規則排列。
如圖所示: 一、基本概念
合金系:是指具有相同組元,而成分比例不同的一系列合金。如各種碳素鋼。
相:是指在合金中,凡是化學成分相同、晶體結構相同並有界面與其它部分分隔開來的一個均勻區域。在一個相中可以有多個晶粒,但是一個晶粒中只能是同一個相。
合金中有兩類基本的相結構,固溶體和金屬化合物。
顯微組織:是指在顯微鏡下看到的相和晶粒的形態、大小和分布。它可以看作是由各個相組成的。
合金的顯微組織可以看作是由各個相所組成的,這些相稱為合金組織的相組成物;也可以看作是基本組織所組成的,這些基本組織稱為合金組織的組織組成物。合金的力學性能不僅取決於它的化學成分,更取決於它的顯微組織。
二、合金的相結構
合金的晶體結構:是指合金中各個相的晶體結構,簡稱相結構。
合金的相結構通常分為兩大類:
(一)固溶體;
(二)金屬化合物。
(一)固溶體
固溶體:合金結晶成固態時,溶質原子分布在溶劑晶格中形成的一種與溶劑有相同晶格的相。
固溶體與溶劑具有相同晶體結構。
固溶體的類型:1、間隙固溶體 ;2、置換固溶體。
1、間隙固溶體
間隙固溶體: 溶質原子分布於溶劑的晶格間隙中所形成的固溶體。都是有限固溶體,也是無序固溶體。如圖所示:
2、置換固溶體
置換固溶體:溶質原子代替溶劑原子占據著溶劑晶格結點位置而形成的固溶體。置換固溶體可以是有限固溶體也可以是無限固溶體。
如圖所示:
有限固溶體:固溶體的溶解度是有限的。
無限固溶體:固溶體的溶解度是無限的。(組成固溶體的兩種元素隨比例不同可以互為溶質或溶劑。)
形成無限固溶體的必要條件:是溶劑與溶質的晶體結構相同。
無序固溶體:溶質原子的分布是無序的。
有序固溶體:溶質原子的分布是有序的。
固溶體的有序化:無序固溶體向有序固溶體的轉變過程。 硬度和脆性增加,塑性下降。
3、影響溶解度的主要因素
溶解度:溶質在固溶體中的極限濃度稱為溶質在固溶體中的溶解度。
影響溶解度的主要因素:
1)溫度
2)原子直徑因素
3)晶體結構因素
4、固溶體的性能
固溶強化:溶入溶質元素形成固溶體而使金屬的強度、硬度升高的現象。固溶強化是金屬材料的一種重要的強化途徑。
固溶體的性能:一般來說,固溶體是一個硬度不高、塑性較好的一個相。
(二)金屬化合物(中間相)
在合金中,當溶質含量超過固溶體的溶解度時,除了形成固溶體外,還將出現新相。
這個新相可能是一種新的固溶體,也可能是一種化合物。如:Fe3C、FeS。
金屬化合物:具有金屬性質的化合物。(其晶體結構不同於任一組元)
(1)金屬化合物的性能
金屬化合物性能:一般都具有復雜的晶格結構,熔點高,硬而脆。
金屬化合物若以細小的粒狀均勻分布在固溶體相的基體上會使合金的強度、硬度進一步提高,這種現象稱為第二相彌散強化。
在合金中,金屬化合物的多少、形態、大小、分布等對合金的性能有不同的影響。
(2)金屬化合物的種類
1、正常價化合物:這類化合物符合正常的原子價規律,成分固定並有嚴格分子式的金屬化合物。
2、電子化合物:這類化合物不遵守原子價規律而服從電子濃度規律。其晶體結構主要取決於電子濃度。
3、間隙化合物:間隙化合物一般是由原子半徑較大的過渡族金屬元素和原子半徑較小的非金屬元素組成的化合物。(非金屬元素有規則的嵌入金屬元素晶格的間隙中)
a)當非金屬原子直徑與金屬原子直徑比值小於0.59時,形成簡單晶格的間隙化合物,稱間隙相.
b)當非金屬原子直徑與金屬原子直徑比值大於0.59時,則不能產生間隙相,而形成復雜結構的間隙化合物.
間隙相、復雜結構的間隙化合物、間隙固溶體的區別:
1、晶體結構:間隙固溶體的晶體結構與溶劑相同;而間隙相和復雜結構的間隙化合物的晶體結構不同於任一組元,間隙相具有簡單的晶體結構。
2、性能:間隙固溶體硬度低、塑性好,通常作為基體使用;間隙相和復雜結構的間隙化合物都具有高熔點、高硬度。(尤其是間隙相)通常作為彌散強化相。
6. 幫忙總結單質晶體分哪幾種,每種都有什麼(高中化學范圍)
1.^ 屬A1型結構的單質有近二十種,如鈣(Ca),鍶(Sr),鋁(Al),銀(Ag),金(Au),鎳(Ni),鈀(Pd),鉑(Pt),銠(Rh),銥(Ir),鉛(Pb)等。
2.^ 屬A2型結構的單質有十多種,如鐵(Fe)和鹼金屬鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs),5族元素釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta),6族元素鉻(Cr)、鉬(Mo)、鎢(W)等。
3.^ 屬A3型結構的單質有鈹(Be),鈷(Co),鋅(Zn),鎘(Cd),鉈(Tl)和3族元素鈧(Sc)、釔(Y),4族元素鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf),鑭系元素等。
4.^ 屬A4型結構的單質有硅(Si),鍺(Ge),灰錫(Sn)等。
5.^ 屬A9型結構的單質有石墨(C)
以上A1,A2,A3,A4,A9型結構均屬晶體結構。
7. 初二物理的晶體有哪些非晶體呢
晶體;海波、冰、食鹽、水晶、明礬、各種金屬、金剛石、石墨、石英、雲母、硫酸銅、糖、味精我們吃的鹽是氯化鈉的結晶,味精是谷氨酸鈉的結晶,冬天窗戶玻璃上的冰花和天上飄下的雪花,是水的結晶。每家廚房中常見的砂糖、鹼是晶體,每個人身上的牙齒、骨骼是晶體,工業中的礦物岩石是晶體,日常見到的各種金屬及合金製品也屬晶體,就連地上的泥土砂石都是晶體。
非晶體;玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠、石蠟、琥珀、珍珠。
8. 3. 合金的晶體結構有哪些類型性能如何
根據合金中各組元之間結合方式的不同,合金的組織可分為固溶體.金屬化合物和混合物三類。
強度
硬度較高
,熔點較低
9. 合金的相結構有哪些
1、固溶體是指溶質原子溶入溶劑晶格中而仍保持溶劑類型的合金相。通常以一種化學物質為基體溶有其他物質的原子或分子所組成的晶體,在合金和硅酸鹽系統中較多見,在多原子物質中亦存在。
2、代位固溶體,固溶體中如果溶質原子半徑和溶劑原子半徑相近,則固溶原子將取代溶劑原子分布在後者的位置上形成代位固溶體
合金:一種金屬元素與另外一種或幾種元素,通過熔化或其他方法結合而成的具有金屬特性的物質。
相:合金中同一化學成分、同一聚集狀態,並以界面相互分開的各個均勻組成部分。
(9)合金晶體有哪些擴展閱讀
固溶體性能:
固溶強化:當溶質元素含量很少時,固溶體性能與溶劑金屬性能基本相同。但隨溶質元素含量的增多,會使金屬的強度和硬度升高,而塑性和韌性有所下降,這種現象稱為固溶強化。置換固溶體和間隙固溶體都會產生固溶強化現象。
適當控制溶質含量,可明顯提高強度和硬度,同時仍能保證足夠高的塑性和韌性,所以說固溶體一般具有較好的綜合力學性能。因此要求有綜合力學性能的結構材料,幾乎都以固溶體作為基本相。這就是固溶強化成為一種重要強化方法,在工業生產中得以廣泛應用的原因。
10. 什麼是金屬什麼是合金其常見的晶體結構類型有幾種
常見金屬的晶格類型
金屬原子之間具有很強的結合力,所以金屬晶體中的原子都趨向於緊密排列。但不同的金屬具有不同的晶體結構,大多數金屬的晶體結構都比較簡單,其中常見的有以下三種:
(1)體心立方晶格(bcc)
體心立方晶格的晶胞是一個立方體,如圖2-2-4。其晶格常數:a=b=c,α=β=γ=90。在立方體的八個角上和立方體的中心各有一個原子。每個晶胞中實際含有的原子數為1+8×1/8=2個。每個原子的最近鄰原子數為8,所以其配位數為8。緻密度0.68。具有體心立方晶格的金屬有鉻(Cr)、鎢(w)、鉬(Mo)、釩(V)、α鐵(α—Fe)等。
(2)面心立方晶格(fcc)
面心立方晶格的晶胞也是一個立方體,金屬原子分布在立方晶胞的八個角上和六個面的中心,如圖2-2-5所示。其晶格常數:a=b=c,每個晶胞中實際含有的原子數為(1/8)× 8+6×(1/2)=4個。配位數為12;緻密度為0.74。具有面心立方晶格的金屬有鋁(Al)、銅(Cu)、鎳(Ni)、金(Au)、銀(Ag)、γ鐵(γ—Fe)等。
3)密排六方(hcp)
密排六方晶格的晶胞是個正六方柱體,它是由六個呈長方形的側面和兩個呈正六邊形的底面所組成如圖2-26所示。金屬原子分布在六方晶胞的十二個角上以及上下兩底面的中心和兩底面之間的三個均勻分布的間隙里。該晶胞要用兩個晶格常數表示,一個是六邊形的邊長a,另一個是柱體高度c。每個晶胞中實際含有的原子數為(1/6)× 12+2×(1/2)+3=6個。典型的密排六方晶格的晶格常數c和a之比約為1.633,配位數為12,緻密度為 0.74。具有密排六方晶格的金屬有:鎂(Mg)、鋅(Zn)、鎘(Cd)等。
差異:
以上這三種晶格的原子排列不同,因此它們的性能也不同。一般來講,體心立方結構的材料,其強度高而塑性相對低一些;面心立方結構的材料,其強度低而塑性好;密排六方結構的材料,其強度與塑性均低。