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结晶学基础 晶体与非晶体 晶体（crystal）是内部质点(原子、离子或分子)在三维空间周期性地重复排列构成的固体物质。 内部质点不作规则排列，不具有格子构造的固体，称为非晶体 对称要素和对称型及其表示 在进行对称操作时所借助的几何要素——点、线、面等，称为对称要素。 微观对称要素主要有以下三种 平移轴：是一直线方向，相应的对称变换为沿此直线方向平移一定的距离。 螺旋轴：也是一种复合的对称要素，其辅助几何要素为一根假想的直线及与之平行的直线方向。相应的对称变换是绕此直线旋转一定角度和沿此直线方向平移的结合（ 左旋和右旋）。 滑移面（象移面）：是一种复合的对称要素，其辅助几何要素有两个，一个假想的平面和平行此平面的某一直线方向。相应的对称变换是对此平面的反映和沿此直线方向平移的联合。 对称型：对称要素的组合（集合），包含了晶体中全部对称要素的总和及其相互间的组合，又称为点群。 晶体的对称分类（原则和分类体系） 分类原则 晶族的划分：根据有无高次轴及其数目分为高级、中级和低级晶族。 晶系的划分：根据对称型的具体特点（Ln、Lin的轴次和数目）分为七个晶系。 具体分类（见表） 晶体定向原则及结晶符号 晶体的定向就是选择结晶轴、建立坐标轴，通常有三轴定向（米氏定向）和四轴定向（布拉维定向） 结晶符号 结晶符号：表示晶面、晶棱等在晶体上方位的简单 的数字符号。 晶面符号（米氏符号）：由晶面在三个坐标轴的截距系数p、q、r的倒数比，经简化后按a、b、c轴次序连写在一起，再加小括号而得。其通式(hkl)，其中h、k、l称为晶面的米氏指数。 结晶轴与对称轴 结晶轴又称之为晶轴，按一定法则在晶体中人为地选择的三根（或四根）坐标轴。通常，具有最高对称次数之轴，选作结晶轴之一。 对称轴(symmetry axis) （Ln）： 是一假想的直线，相应的对称操作为围绕此直线的旋转后，可使相同部分重复。旋转一周重复的次数称为轴次n。重复时所旋转的最小角度称基转角α。两者之间的关系为n=360°/α。 七大晶系及其特点 见图。 晶胞与空间格子（单位平行六面体） 构成晶格的最基本的几何单元称为晶胞（Unit Cell），其形状、大小与空间格子的平行六面体单位相同，保留了整个晶格的所有特征。 空间格子（lattice）就是表示晶体内部结构中质点周期性重复排列规律的几何图形。 平行六面体：空间格子的最小组成单元，即空间格子由一系列平行排列的平行六面体组成，这样的六面体称为晶胞。 晶体化学 等大球体紧密堆积的基本形式及所形成的空隙类型 堆积方式 六方最紧密堆积：ABAB……紧密堆积方式，其球体在空间的分布与六方空间格子相对应，最紧密堆积层//（0001），金属锇、铱等； 立方最紧密堆积：ABCABC……紧密堆积方式，其球体在空间的分布与立方面心空间格子相对应，最紧密堆积层//（111），金属铜、金、铂等。 空隙（以六方最紧密堆积为例） –在最紧密堆积中存在两种空隙：四面体和八面体 空隙，分别由四个球和六个球的中心连线构成。 –每个球周围存在六个八面体空隙和8个四面体空 隙，但分别由6、4个球体所共有。 若晶体由n个等大球体作最紧密堆积时，就必定有n个八面体空隙和2n个四面体空隙。 配位数（CN）与配位多面体及其形状，影响配位体形状的主要影响因素 配位多面体的形状有三角形、四面体、八面体、立方体、三方柱、直线等 正负离子半径比：R+/R-增大，正离子CN增加。 （离子极化及其对晶体结构和性质的影响） 离子极化：离子在外电场作用下改变其形状和大小。 每个离子都有极化和被极化现象，即极化包括这两个过程。 极化会导致离子间距离缩短，离子配位数降低；同时变形的电子云相互重叠，使键性由离子键向共价键过渡，最终使晶体结构类型发生变化。使其正负电荷中心不重合，产生电偶极矩。 离子极化对化合物性质的影响 1、化合物的溶解度降低 离子的相互极化改变了彼此的电荷分布，导致离子间距离的缩短和轨道的重叠，离子键逐渐向共价键过渡，使化合物在水中的溶解度变小。由于偶极水分子的吸引，离子键结合的无机化合物一般是可溶于水的，而共价型的无机晶体，却难溶于水。 2、晶格类型的转变 由于相互极化作用，AgF（离子型）→AgCl→AgBr→Agl（共价型），键型的过渡缩短了离子间的距离，晶体的配位数要发生变化。 3、导致化合物颜色的加深 同一类型的化合物离子相互极化越强，颜色越深 AgF(乳白)、AgCl(白)、AgBr(浅黄)、Agl(黄)。 同质多像（多晶型现象）与类质同像 相同的化学组成，具有不同的晶体结构的现象。转变过程中配位数不同、堆积方式不同和键长、键角不同。一般而言，位移性转变比重组性转变要快。 晶体结构中的某些离子、原子或分子的位置，一部分被性质相近的其他离子、原子或分子所