微粒半径及物质熔沸点比较 比较微粒半径大小:
一.原子
1.同一周期,从左到右,主族元素,原子半径逐渐减小
2.同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大
二.离子
1.能形成阳离子的元素的微粒半径:原子半径大于阳离子半径。
2.能形成阴离子的元素的微粒半径:阴离子半径大于原子半径。
3.同一主族,无论阴,阳离子,从上到下,离子半径逐渐增大。
4.电子层结构相同的离子,包括所有的阴阳离子,原子序数越大,离子半径越小。 还可以分为以下四种:
(1)层数相同,核大半径小。即电子层数相同时,结构相似的微粒中核电荷数大的微粒半径小。
(2)层异,层大半径大。即当微粒的电子层数不同时,结构相似的微粒中,电子层数大的微粒半径。
(3)核同,价高半径小。即对同一种元素形成的不同的简单微粒中,化合价高的微粒的半径小。
(4)电子层结构相同,核电荷数大,则半径小。
物质熔沸点高低的比较方法
1.不同聚集态的熔沸点
在相同条件下,不同状态的物质的熔、沸点的高低是不同的,一般有:固体>液体>气体。例如:NaBr(固)>Br2>HBr(气)。
2.由周期表看主族单质的熔、沸点
同一主族单质的熔点基本上是越向下金属熔点渐低;而非金属单质熔点、沸点渐高。但碳族元素特殊,即C,Si,Ge,Sn越向下,熔点越低,与金属族相似;还有ⅢA族的镓熔点比铟、铊低;ⅣA族的锡熔点比铅低。
3. 同周期中的几个区域的熔点规律
(1)高熔点单质。
i. C,Si,B三角形小区域,因其为原子晶体,故熔点高,金刚石和石墨的熔点最高大于3550℃。Ii.金属元素的高熔点区在过渡元素的中部和中下部,其最高熔点为钨(3410℃)。
2.低熔点单质。
i.非金属低熔点单质集中于周期表的右和右上方,另有IA的氢气。其中稀有气体熔、沸点均为同周期的最低者,如氦的熔点(-272.2℃,26×105Pa)、沸点(268.9℃)最低。 ii.金属的低熔点区有两处:IA、ⅡB族Zn,Cd,Hg及ⅢA族中Al,Ge,Th;ⅣA族的Sn,Pb;ⅤA族的Sb,Bi,呈三角形分布。最低熔点是Hg(-38.87℃),近常温呈液态的镓(29.78℃)铯(28.4℃),体温即能使其熔化。
4.不同类型晶体的比较规律
一般来说,不同类型晶体的熔沸点的高低顺序为:原子晶体>离子晶体>分子晶体,而金属晶体的熔沸点有高有低。这是由于不同类型晶体的微粒间作用不同,其熔、沸点也不相同。原子晶体间靠共价键结合,一般熔、沸点最高;离子晶体阴、阳离子间靠离子键结合,一般熔、沸点较高;分子晶体分子间靠范德华力结合,一般熔、沸点较低;金属晶体中金属键的键能有大有小,因而金属晶体熔、沸点有高(如W)有低(如Hg)。例如:金刚石>食盐>干冰。
5.同种类型晶体的比较规律
(1)原子晶体:熔、沸点的高低,取决于共价键的键长和键能,键长越短,键能越大共价键越稳定,物质熔沸点越高,反之越低。如:晶体硅、金刚石和碳化硅三种晶体中,因键长C—C碳化硅>晶体硅。
(2)离子晶体:熔、沸点的高低,取决于离子键的强弱。一般来说,离子半径越小,离子所带电荷越多,离子键就越强,熔、沸点就越高,反之越低。例如:MgO>CaO,NaF>NaCl>NaBr>NaI。KF>KCl>KBr>KI,CaO>KCl。
(3)金属晶体:金属晶体中金属阳离子所带电荷越多,半径越小,金属阳离子与自由电子静电作用越强,金属键越强,熔沸点越高,反之越低。如:Na<Mg<Al,Li>Na>K。 合金的熔沸点一般说比它各组份纯金属的熔沸点低。如铝硅合金<纯铝(或纯硅)。
(4)分子晶体:熔、沸点的高低,取决于分子间作用力的大小。分子晶体分子间作用力越大物质的熔沸点越高,反之越低。(具有氢键的分子晶体,熔沸点反常地高)如:H2O>H2Te>H2Se>H2S,C2H5OH>CH3—O—CH3。
i.组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,物质的熔沸点越高。如:CH4<SiH4<GeH4<SnH4。
ii.组成和结构不相似的物质(相对分子质量相近),分子极性越大,其熔沸点就越高。如熔沸点 CO>N2,CH3OH>CH3—CH3。
iii.在高级脂肪酸形成的油脂中,不饱和程度越大,熔沸点越低。 如:C17H35COOH>C17H33COOH;硬脂酸 > 油酸。
iv.烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随着分子里碳原子数增加,熔沸 点升高,如C2H6>CH4, C2H5Cl>CH3Cl,CH3COOH>HCOOH。
v.同分异构体:链烃及其衍生物的同分异构体随着支链增多,熔沸点降低。如: CH3(CH2)3CH3 (正)>CH3CH2CH(CH3)2(异)>(CH3)4C(新)。
vi.芳香烃的异构体有两个取代基时,熔点按对、邻、间位降低沸点按邻、间、对位降低。
6.某些物质熔沸点高、低的规律性
(1)碱土金属氧化物的熔点均在2000℃以上,比其他族氧化物显著高,所以氧化镁、氧化铝是常用的耐火材料。
(2)卤化钠(离子型卤化物)熔点随卤素的非金属性渐弱而降低。如NaF>NaCl>NaBr>NaI。
(3)杂质影响:一般纯物质的熔点等都比较高。
晶胞的有关计算:体积、微粒数、晶体密度
一、如何利用晶胞参数计算晶胞体积?
平行六面体的几何特征可用边长关系和夹角关系确定。布拉维晶胞的边长与夹角叫做晶胞参数。共有7种不同几何特征的三维晶胞,称为布拉维系,它们的名称、英文名称、符号及几何特征如下:
立方cubic(c)a=b=c,α=β=γ=90°,(只有一个晶胞参数a)
四方tetragonal(t)a=b≠c,α=β=γ=90°,(有2个晶胞参数a和c)
六方hexagonal(h)a=b≠c,α=β=90°,γ=120°,(有2个晶胞参数a和c)
正交orthorhombic(o)a≠b≠c,α=γ=90°,(有3个晶胞参数a,b和c)
单斜monoclinic(m)a≠b≠c,α=γ=90°,β≠90°,(有4个晶胞参数a,b,c和β) 三斜anorthic(a)a≠b≠c,α≠β≠γ,(有6个晶胞参数a,b,c,α,β和γ)
菱方rhombohedral(R)a=b=c,α=β=γ≠90°,(有2个晶胞参数a和α)
六方a^2Xcsin120
正交V=abc
单斜V=abcsinβ
三斜V=abc(1-cos2α-cos2β-cos2γ+2cosαcosβcosγ)
菱方V=a^3(1-3cos2α+2(cosα)^3)
二、均摊法---计算晶胞中的粒子数
位于晶胞顶点的微粒,实际提供给晶胞的只有1/8;
位于晶胞棱边的微粒,实际提供给晶胞的只有1/4;
位于晶胞面心的微粒,实际提供给晶胞的只有1/2;
位于晶胞中心的微粒,实际提供给晶胞的只有1.
三、晶胞的密度计算
1) 利用晶胞参数可计算晶胞体积(V),根据相对分子质量(M)、晶胞中粒子数(Z)和阿伏伽德罗NA,可计算晶体的密度: MZNAV
微粒半径及物质熔沸点比较 比较微粒半径大小:
一.原子
1.同一周期,从左到右,主族元素,原子半径逐渐减小
2.同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大
二.离子
1.能形成阳离子的元素的微粒半径:原子半径大于阳离子半径。
2.能形成阴离子的元素的微粒半径:阴离子半径大于原子半径。
3.同一主族,无论阴,阳离子,从上到下,离子半径逐渐增大。
4.电子层结构相同的离子,包括所有的阴阳离子,原子序数越大,离子半径越小。 还可以分为以下四种:
(1)层数相同,核大半径小。即电子层数相同时,结构相似的微粒中核电荷数大的微粒半径小。
(2)层异,层大半径大。即当微粒的电子层数不同时,结构相似的微粒中,电子层数大的微粒半径。
(3)核同,价高半径小。即对同一种元素形成的不同的简单微粒中,化合价高的微粒的半径小。
(4)电子层结构相同,核电荷数大,则半径小。
物质熔沸点高低的比较方法
1.不同聚集态的熔沸点
在相同条件下,不同状态的物质的熔、沸点的高低是不同的,一般有:固体>液体>气体。例如:NaBr(固)>Br2>HBr(气)。
2.由周期表看主族单质的熔、沸点
同一主族单质的熔点基本上是越向下金属熔点渐低;而非金属单质熔点、沸点渐高。但碳族元素特殊,即C,Si,Ge,Sn越向下,熔点越低,与金属族相似;还有ⅢA族的镓熔点比铟、铊低;ⅣA族的锡熔点比铅低。
3. 同周期中的几个区域的熔点规律
(1)高熔点单质。
i. C,Si,B三角形小区域,因其为原子晶体,故熔点高,金刚石和石墨的熔点最高大于3550℃。Ii.金属元素的高熔点区在过渡元素的中部和中下部,其最高熔点为钨(3410℃)。
2.低熔点单质。
i.非金属低熔点单质集中于周期表的右和右上方,另有IA的氢气。其中稀有气体熔、沸点均为同周期的最低者,如氦的熔点(-272.2℃,26×105Pa)、沸点(268.9℃)最低。 ii.金属的低熔点区有两处:IA、ⅡB族Zn,Cd,Hg及ⅢA族中Al,Ge,Th;ⅣA族的Sn,Pb;ⅤA族的Sb,Bi,呈三角形分布。最低熔点是Hg(-38.87℃),近常温呈液态的镓(29.78℃)铯(28.4℃),体温即能使其熔化。
4.不同类型晶体的比较规律
一般来说,不同类型晶体的熔沸点的高低顺序为:原子晶体>离子晶体>分子晶体,而金属晶体的熔沸点有高有低。这是由于不同类型晶体的微粒间作用不同,其熔、沸点也不相同。原子晶体间靠共价键结合,一般熔、沸点最高;离子晶体阴、阳离子间靠离子键结合,一般熔、沸点较高;分子晶体分子间靠范德华力结合,一般熔、沸点较低;金属晶体中金属键的键能有大有小,因而金属晶体熔、沸点有高(如W)有低(如Hg)。例如:金刚石>食盐>干冰。
5.同种类型晶体的比较规律
(1)原子晶体:熔、沸点的高低,取决于共价键的键长和键能,键长越短,键能越大共价键越稳定,物质熔沸点越高,反之越低。如:晶体硅、金刚石和碳化硅三种晶体中,因键长C—C碳化硅>晶体硅。
(2)离子晶体:熔、沸点的高低,取决于离子键的强弱。一般来说,离子半径越小,离子所带电荷越多,离子键就越强,熔、沸点就越高,反之越低。例如:MgO>CaO,NaF>NaCl>NaBr>NaI。KF>KCl>KBr>KI,CaO>KCl。
(3)金属晶体:金属晶体中金属阳离子所带电荷越多,半径越小,金属阳离子与自由电子静电作用越强,金属键越强,熔沸点越高,反之越低。如:Na<Mg<Al,Li>Na>K。 合金的熔沸点一般说比它各组份纯金属的熔沸点低。如铝硅合金<纯铝(或纯硅)。
(4)分子晶体:熔、沸点的高低,取决于分子间作用力的大小。分子晶体分子间作用力越大物质的熔沸点越高,反之越低。(具有氢键的分子晶体,熔沸点反常地高)如:H2O>H2Te>H2Se>H2S,C2H5OH>CH3—O—CH3。
i.组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,物质的熔沸点越高。如:CH4<SiH4<GeH4<SnH4。
ii.组成和结构不相似的物质(相对分子质量相近),分子极性越大,其熔沸点就越高。如熔沸点 CO>N2,CH3OH>CH3—CH3。
iii.在高级脂肪酸形成的油脂中,不饱和程度越大,熔沸点越低。 如:C17H35COOH>C17H33COOH;硬脂酸 > 油酸。
iv.烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随着分子里碳原子数增加,熔沸 点升高,如C2H6>CH4, C2H5Cl>CH3Cl,CH3COOH>HCOOH。
v.同分异构体:链烃及其衍生物的同分异构体随着支链增多,熔沸点降低。如: CH3(CH2)3CH3 (正)>CH3CH2CH(CH3)2(异)>(CH3)4C(新)。
vi.芳香烃的异构体有两个取代基时,熔点按对、邻、间位降低沸点按邻、间、对位降低。
6.某些物质熔沸点高、低的规律性
(1)碱土金属氧化物的熔点均在2000℃以上,比其他族氧化物显著高,所以氧化镁、氧化铝是常用的耐火材料。
(2)卤化钠(离子型卤化物)熔点随卤素的非金属性渐弱而降低。如NaF>NaCl>NaBr>NaI。
(3)杂质影响:一般纯物质的熔点等都比较高。
晶胞的有关计算:体积、微粒数、晶体密度
一、如何利用晶胞参数计算晶胞体积?
平行六面体的几何特征可用边长关系和夹角关系确定。布拉维晶胞的边长与夹角叫做晶胞参数。共有7种不同几何特征的三维晶胞,称为布拉维系,它们的名称、英文名称、符号及几何特征如下:
立方cubic(c)a=b=c,α=β=γ=90°,(只有一个晶胞参数a)
四方tetragonal(t)a=b≠c,α=β=γ=90°,(有2个晶胞参数a和c)
六方hexagonal(h)a=b≠c,α=β=90°,γ=120°,(有2个晶胞参数a和c)
正交orthorhombic(o)a≠b≠c,α=γ=90°,(有3个晶胞参数a,b和c)
单斜monoclinic(m)a≠b≠c,α=γ=90°,β≠90°,(有4个晶胞参数a,b,c和β) 三斜anorthic(a)a≠b≠c,α≠β≠γ,(有6个晶胞参数a,b,c,α,β和γ)
菱方rhombohedral(R)a=b=c,α=β=γ≠90°,(有2个晶胞参数a和α)
六方a^2Xcsin120
正交V=abc
单斜V=abcsinβ
三斜V=abc(1-cos2α-cos2β-cos2γ+2cosαcosβcosγ)
菱方V=a^3(1-3cos2α+2(cosα)^3)
二、均摊法---计算晶胞中的粒子数
位于晶胞顶点的微粒,实际提供给晶胞的只有1/8;
位于晶胞棱边的微粒,实际提供给晶胞的只有1/4;
位于晶胞面心的微粒,实际提供给晶胞的只有1/2;
位于晶胞中心的微粒,实际提供给晶胞的只有1.
三、晶胞的密度计算
1) 利用晶胞参数可计算晶胞体积(V),根据相对分子质量(M)、晶胞中粒子数(Z)和阿伏伽德罗NA,可计算晶体的密度: MZNAV