题目
体心立方结构晶体的配位数是:A. 8;B. 12;C. 4;D. 16。
体心立方结构晶体的配位数是:
A. 8;
B. 12;
C. 4;
D. 16。
题目解答
答案
A. 8;
解析
体心立方结构(BCC)的配位数是本题的核心考查点。
关键知识点:
- 体心立方结构中,每个晶胞包含一个中心原子和八个顶点原子(每个顶点原子被8个晶胞共享)。
- 配位数指一个原子直接接触的原子数目。
破题关键:
- 中心原子与顶点原子是否直接接触?
- 通过几何关系分析原子间距,明确接触方式。
结构特点与配位数分析
-
体心立方结构模型:
- 每个晶胞由一个立方体构成,中心有一个原子,八个顶点各有一个原子。
- 顶点原子被相邻晶胞共享,每个晶胞实际包含2个原子(中心1个,顶点8个×1/8)。
-
原子接触方式:
- 中心原子与顶点原子直接接触:
- 设立方体边长为$a$,中心到顶点的距离为$\frac{a\sqrt{3}}{2}$。
- 当原子半径$r$满足$\frac{a\sqrt{3}}{2} = 2r$时,中心原子与顶点原子接触。
- 顶点原子之间不直接接触:
- 顶点原子间距为$a$,若$a > 4r$,则顶点原子不接触。
- 中心原子与顶点原子直接接触:
-
配位数计算:
- 中心原子被8个顶点原子包围,因此配位数为$8$。
- 顶点原子被相邻晶胞的中心原子包围,每个顶点原子周围也有$8$个中心原子,因此配位数同样为$8$。