Tài liệu

Vật liệu vô cơ lý thuyết phần 2

Chia sẻ bởi
Lượt xem: 298     Tải về: 1     Lượt mua: 0     Định dạng:  
Báo lỗi
Bình luận
Nhúng
/ 19
Tài liệu Vật liệu vô cơ lý thuyết phần 2 - tài liệu, sách iDoc.VnVật liệu vô cơ lý thuyết phần 2,Silic oxit (SiO2) có nhiều dạng thù hình, ở đây nói về một trong các dạng đó gọi là cristobalit (hình 30c). Cristobalit thuộc hệ lập phương.…
background image

 

22

Silic oxit (SiO2) có nhiều dạng thù hình, ở  đây nói về  một trong các dạng  đó gọi là 

cristobalit (hình 30c). Cristobalit thuộc hệ lập phương. Nguyên tử Si chiếm các đỉnh, tâm các 
mặt và 4 trong 8 hốc tứ diện theo hai hướng đường chéo khác nhau (hoặc có thể hình dung 
chia khối hình lập phương thành 8 khối lập phương nhỏ bằng nhau thì Si là tâm của 4 khối lập 
phương nhỏ đó). Oxi là cầu nối giữa các nguyên tử silic. Mỗi tế bào có 8 phân tử SiO2. Số 

phối trí của Si bằng 4, của oxi bằng 2. 

Ngoài cristobalit ra SiO2 còn rất nhiều dạng hình thù khác nữa là: thạch anh, tridimit, 

cristobalit. 

Mỗi dạng chính như vậy còn tồn tại dưới nhiều dạng phụ. 

  Các dạng ẩn tinh: cancedoan, mã não, jat (ngọc). 

  Dạng vô định hình: thuỷ tinh thạch anh, opal. 

 

 

(b) 

Toạ độ các nguyên tử  

Ti

4+

0, 0, 0 - 0.5, 0.5, 0.5 

O2- 0, 0.3, 0.3   -  0, 0.7, 0.7

0.8, 0.2, 0.5 -  0.2, 0.8, 0.5 

a

c

(a)

 

Hình31 
a) Cấu trúc rutin biểu diễn theo mặt phẳng xếp khít của ion oxi 
b) Hình chiếu của tế bào mạng rutin trên mặt đáy 

Để mô tả cấu trúc của các dạng SiO2 thì tốt nhất là dùng phương pháp ghép các tứ diện 

với nhau qua đỉnh oxi chung (hình 32). Điểm khác nhau của 3 dạng tinh thể chính (thạch anh, 
tridimit, cristobalit) là vị trí tương đối của 2 tứ diện SiO4

4

− (hình 33). 

Ở thạch anh 

α ta có góc liên kết Si-O-Si bằng 150o, ở tridimit, và cristobalit thì góc liên 

kết Si-O-Si bằng 180o. Từ thạch anh biến thành cristobalit chỉ cần nắn thẳng góc Si-O-Si  từ 
150o thành 180o, trong khi đó để chuyển thành α tridimit thì ngoài việc nắn thẳng góc này còn 
phải xoay tứ diện SiO4

4

− quanh trục đối xứng một góc bằng 180o 

background image

 

23

 

 

T+

T-

T+

T+

T+

T-

T-

T-

 

Hình 32 
Cách ghép các tứ diện SiO4 (• Si

4+, { O2-) 

 

(a)

A

B

C

A'

B'

C'

D

) 150o

 

A

B

C

A'

B'

C'

D

(b)

 

(c)

A

B

C

A'

B'

C'

D

 

Hình 33 
Sơ đồ tổ hợp hai tứ diện SiO4  
a) Thạch anh; b) Cristobalit 

α; c) Tridimit α 

Sự khác nhau của các dạng thù hình thứ cấp 

α, β, γ chỉ do mức độ khác nhau của góc liên 

kết Si-O-Si . 

Quá trình chuyển hoá của các dạng thù hình 

α-thạch anh → α-tridimit → α-cristobalit 

đều là quá trình độc biến, còn quá trình chuyển hoá các dạng thù hình thứ cấp 

α ⇔ β ⇔ γ đều 

là quá trình hỗ biến. 

background image

 

24

 

γ−tri dimit

β−

α− t

t

 ridimit

r

 idimit

β

T

 h¹ch  a n h

α  T h ¹c h  a n h

β−cristobalit

α−cristobalit

N

 ã n g  ch ¶y

163

o

C

117

o

C

5

 7 3 

o

 

C

253

o

C

870

o

C

 

1728

o  C

1470

o  C

1050

o  C

 

Hình 34 
Sơ đồ biểu diễn sự chuyển hoá giữa các dạng thù hình của SiO2 

Trong thực tế nhiệt độ chuyển hoá các dạng thù hình của SiO2 còn phụ thuộc vào nhiều 

yếu tố như sự có mặt của nhiều chất khoáng hoá, chế độ nâng nhiệt v.v… Trên đây chỉ nêu 
lên các dạng thù hình của SiO2 ở áp suất khí quyển. Dưới áp suất cao còn có các dạng thù 

hình khác nữa (xem giản đồ trạng thái của SiO2 ở hình 92 và bảng 30). 

1.2.2  Hợp chất giữa các oxit 

1.2.2.1  Spinen 
Spinen là tên gọi khoáng vật có công thức MgAl2O4. Có thể xem spinen như  là hợp chất 

của hai oxit: oxit bazơ của kim loại hoá trị 2 và oxit  lưỡng tính của kim loại hóa trị 3. 

MgO + Al2O3 = MgAl2O4 

Spinen là đại diện cho một loạt các hợp chất có công thức tổng quát AB2O4. Trong đó A 

là cation hoá trị 2 và B là  cation hoá trị 3. Mạng lưới spinen gồm các ion oxi gói ghém chắc 
đặc lập phương mặt tâm, các cation A2+ và B3+ được sắp xếp vào các hốc tứ diện và bát diện 
(T+, T

− , O). Mỗi tế bào mạng gồm 8 phân tử AB2O4, nghĩa là có 8 khối lập phương bé (hình 

35) trong đó có 32 ion oxi, 8 cation A2+ và 16 cation B3+. Ta có thể tính toán số cation, số 
anion và số hốc tứ diện T, số hốc bát diện O khi tưởng tượng ghép 8 khối lập phương tâm mặt 
lại với nhau. 

 

Hình 35 
Tế bào mạng của spinen 

 
Số ion oxi gồm:  

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Liên hệ quảng cáo

Vật liệu vô cơ lý thuyết phần 2

Silic oxit (SiO2) có nhiều dạng thù hình, ở đây nói về một trong các dạng đó gọi là cristobalit (hình 30c). Cristobalit thuộc hệ lập phương. Nguyên tử Si chiếm các đỉnh, tâm các mặt và 4 trong 8 hốc tứ diện theo hai hướng đường chéo khác nhau (hoặc có thể hình dung chia khối hình lập phương thành 8 khối lập phương nhỏ bằng nhau thì Si là tâm của 4 khối lập phương nhỏ đó). Oxi là cầu nối giữa các

Gửi nhận xét của bạn về tài liệu này
Tài liệu liên quan
200 bài tập hóa lớp 8 chọn loc Lượt tải: 637 Lượt xem: 49034
Kiến thức hóa hữu cơ lớp 11 Lượt tải: 429 Lượt xem: 26785
HƯỚNG DẪN HỌC TẬP HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG Lượt tải: 251 Lượt xem: 23285
báo cáo thực hành hóa đại cương Lượt tải: 16 Lượt xem: 18391
Có thể bạn quan tâm