问题: 高中化学 计算键长~~ HELP
晶体具有规则的几何外形,晶体中最基本的重复单元称为晶胞。NaCl晶体结构如图所示。已知FexO晶体晶胞结构为NaCl型,由于晶体缺陷,x值小于1。测知FexO晶体密度ρ为5.71g/cm3,晶胞边长为4.28×10-10m。(铁相对原子质量为55.9,氧相对原子质量为16)求:
(1)FexO中x值(精确至0.01)为_____________。
(2)晶体中的Fe分别为Fe2+、Fe3+,在Fe2+和Fe3+的总数中,Fe2+所占分数(用小数表示,精确至0.001)为___________。
(3)此晶体化学式为___________。
(4)Fe在此晶体中占据空隙的几何形状是___________(即与O2-距离最近且等距离的铁离子围成的空间形状)。
(5)在晶体中,铁元素的离子间最短距离为________m。
注;首先我要说一下我不懂的地方:就拿NaCl来说好了,我看参考书上写“NaCl晶胞中含有8个同样的小正方体,每个正方体含4个CL离子和4个钠离子,分别处于顶角”,这里不是问题,接下它说“分别占有:4*(1/8)=1/2个Na+ 和Cl-”这里我就不明白了,这是怎么得出来的啊??
请写出思路和步骤,谢谢啦~
顺便我想问一下有经验或者化学学得不错的大哥大姐,高中化学怎么样学才可以学好?(鄙人选化学的,处于迷茫中)
解答:
(1)由NaCl晶体结构可知,1个NaCl晶胞由8个小立方体构成,每个小立方体的8个顶点分别由4个Na+、4个Cl-相邻占据,每个Na+、 Cl-都只有占据在小立方体中,因而每个小立方体含Na+:()×4=个;含Cl-为()×4=个。由于NaCl晶胞由8个小立方体组成,故每个晶胞有NaCl微粒:8×=4个。同理,在FexO晶胞中有4个FexO微粒,故1mol晶胞含有4mol FexO。设FexO的摩尔质量为M,则有:4M=ρVNA,
在FexO中,55.9x+16=67.4,得x=0.92。
(2)设含y个Fe2+,则有(0.92-y)个Fe3+,由正、负化合价代数和为零,得:2y+3(0.92-y)=2,解得y=0.76(个)。故Fe2+所占分数为:.
(3)由于Fe2+为0.76,则Fe3+为(0.92-0.76)=0.16,故化学式为:。
(4)由NaCl晶体结构可推知,与Fe2+(或Fe3+)距离最近且等距离的O2-有6个,这6个O2-所围成的几何形状为正八面体。
(5)设FexO中Fe—Fe最短的距离为r,由FexO晶体的一个平面图(如图所示)可知,在直角三角形ABC中,斜边BC为r,而AB=AC=晶胞边长。
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