化学自习室移动版

晶体中某原子或离子的配位数：是指离中心原子或离子最近的原子或离子的个数。

1、观察法是解决配位数的查找最常用方法。

观察法也有难度。对一个三维图形的观察，需要拥有很强的对三维空间的定位感觉。

我们必须认可的是，多数人会把四个绿球看作是正方体前面的球，但有的人会认为四个红球在前面。所以为了适合多数人的习惯，我们必须纠正少数人的认知，四个绿球默认为在前面，四个红球默认为在后面。这符合数学三维坐标系的建立习惯。

中间的六个蓝球在正方体的六个面心上，如果只有一个蓝球，是比较容易观察的。六个蓝球同时存在，还是很乱，有点不容易辨认的感觉。

(1)对于CsCl晶体

红色球为Cs^＋，绿色球为Cl^－

Cs^＋的周围有8个Cl^－，是很好辨认的。(金属晶体的体心立方与这个类似)

但Cl^－周围的Cs^＋个数有几个呢？

(2)对于NaCl晶体

蓝色球为Na^＋，绿色球为Cl^－

Na^＋的周围有6个Cl^－，就需要稍微细心观察。(金属晶体的简单立方与这个类似。)

Cl^－周围的Na^＋个数有几个呢？

2、粒子交换法

对于上面提出的两个问题，可用粒子交换法解决。

对于个数比为1：1的化合物，像CsCl，将晶胞中的Cs^＋与Cl^－交换位置，还是CsCl的晶胞。NaCl也是如此。

3、晶胞叠加法

晶胞叠加法，就是将另一个晶胞叠加在原晶胞的一侧，左、右、上、下、前、后都可以。

(1)对于像CaF₂这样的晶体，F^－的周围有4个Ca^2＋，很容易看出来。

绿色球为Ca^2＋，蓝色球为F^－

Ca^2＋的周围有几个F^－呢？

解决这个问题可以叠加法，将另一个晶胞叠加在右侧。

这样就比较容易看出来，中间的Ca^2＋的周围有8个F^－。

(2)对于有的晶胞需要多次叠加，才能得到结果。

比如下面的晶胞，能看出的是每个白球周围有4个黑球离它最近。但离黑球最近的白球得经过多次叠加后观察，才会得到每个黑球周围有12个白球离它最近。

4、还有两种特殊的问题

(1)NaCl晶体中，离Na^＋最近的Na^＋有多少个?

蓝色球为Na^＋，绿色球为Cl^－

①从水平面上看，有4个Na^＋与中心的Na^＋等距离。

②从左右垂直面上看，有4个Na^＋与中心的Na^＋等距离。

③从前后垂直面上看，有4个Na^＋与中心的Na^＋等距离。

④从总体上看，有12个Na^＋与中心的Na^＋都等距离。

金属晶体的面心立方最密堆积离中心原子最近的金属原子有12个，与这个类似。

(2)六方最密堆积中，离一个原子最近的原子有多少个？

通过底面中心的原子，能看来同一平面上有6个原子与中心原子等距离。

但看不出六棱柱内部的三个原子与底面内的6个原子一样与中心原子等距离。

形成原子的紧密堆积模型和删掉一部分原子后，才能看出底面中心原子与边上的两个原子和内部一个原子形成的是正四面体。所以底面中心原子到边上原子的距离与到内部原子的距离相等。

再利用叠加，推理出底面中心原子周围有12个原子与它等距离。

(3)面心立方最密堆积中，离一个原子最近的原子有多少个？

将右侧面心的原子标志为蓝色，右侧面上有4点离蓝色原子最近。

叠加晶胞后发现，在水平面上也有4点离蓝色原子最近。

在左右竖直面上也有4点离蓝色原子最近。

所以离蓝色原子最近的原子共有12个。

【练习】

下面的金属晶胞中，离黑球的灰球有几个？离灰球最近的黑球有几个？

【练习答案】

4，4。