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混合型晶体—链状结构与层状结构


实验室k / 2018-07-17

    有些晶体,晶体内同时存在多种不同的作用力,这类晶体称为混合型晶体,主要有链状结构晶体和层状结构晶体。

链状结构晶体
    在天然硅酸盐结构中,基本结构单元是SiO4四面体,SiO4四面体通过共用顶角氧原子连接成链状(图4-36)、网状、层状等多种不同结构的硅酸盐。在链状结构中,链与链之间填充着金属正离子。

    由于带负电荷的长链与金属正离子之间的静电作用要小于链内共价键,因此,若沿平行于链的方向用力,晶体容易裂开呈柱状或纤维状。石棉具有类似结构。
层状结构晶体
    石墨是典型层状结构晶体,见图4-37。每个碳原子采用sp2杂化轨道与相邻的3个碳原子形成3个σ键,键角120°,构成一个正六角形平面网络结构。同一层的每个碳原子还剩一个垂直于sp2杂化轨道的2p电子,共同形成大π键。由于大π键是离域的,电子沿着层面的活动能力很强,使得石墨具有良好的导电性、导热性,并具有光泽。石
墨层内相邻碳原子之间的距离为142pm,相邻两层间距离为335pm,相对较远,因而层与层之间引力较弱,与分子间力相仿,所以石墨各层易滑动,裂成鳞状薄片,常用作润滑剂。
    云母、黑磷、氮化硼(BN,又称白色石墨)都具有类似层状结构。


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