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
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)
(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。