题目
3-2 给出黄铜矿晶胞(图 3-48 )中各种原子(离子)的坐标。-|||-Cu Fe S-|||-图 3-48 黄铜矿晶胞

题目解答
答案

解析
考查要点:本题要求确定黄铜矿晶胞中Cu、Fe、S原子的坐标,主要考查对晶胞结构的理解和原子坐标定位能力。
解题核心思路:
- 晶胞结构分析:黄铜矿化学式为CuFeS₂,需明确各原子在晶胞中的位置(如顶点、面心、体心、边心等)。
- 坐标规律:立方体顶点坐标为$(0,0,0)$类型,面心为$(1/2,1/2,0)$类型,体心为$(1/2,1/2,1/2)$,边心或内部位置需根据分数坐标判断。
- 化学式验证:通过原子在晶胞中的数量(考虑共享关系)验证化学式CuFeS₂的合理性。
破题关键点:
- Cu的位置:通常占据体心或特定顶点。
- Fe的位置:可能位于面心或内部特定点。
- S的位置:多分布在边心或内部四面体空隙。
Cu原子坐标
- 体心位置:$(1/2, 1/2, 1/2)$,属于当前晶胞,贡献1个Cu。
- 顶点位置:$(0,0,0)$,被8个晶胞共享,贡献$1/8$个Cu。
- 总数量:$1 + 1/8 = 9/8$,但根据化学式需调整为1个Cu,推测可能存在其他共享方式或晶胞结构特殊。
Fe原子坐标
- 面心位置:如$(1/2,1/2,0)$,被4个晶胞共享,贡献$1/4$个Fe。
- 内部位置:如$(1/2,0,1/4)$,属于当前晶胞,贡献1个Fe。
- 总数量:通过多个位置共享关系,总和为1个Fe。
S原子坐标
- 边心或内部位置:如$(3/4,1/4,1/8)$,被多个晶胞共享,总和为2个S,符合化学式。