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碳形成的单质及其晶体类型

2020-10-15知识11

ⅣA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途.回答下列问题: (1)碳的一种单质的结构如图(a)所示,应为石墨,属于混合型晶体,在石墨晶体中,同层的每一个碳原子以sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合,六个碳原子在同一个平面上形成了正六边形的环,伸展成片层结构,.

碳形成的单质及其晶体类型

碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物,而且还能形成多种无机化合物,同时自身可以形成多种单质,碳及其化合物的用途广泛.

碳形成的单质及其晶体类型

碳的同素异形体有哪些及它们的晶体类型 碳的同素异形体介绍 听语音定义碳同素异形体指的是元素碳的同素异形体,即纯碳元素所能构成的各种不同的分子结构。包含种类石墨钻石(金刚石)富勒烯(Fullerenes,也被称为巴基球或足球烯)无定形碳(Amorphous,不是真的异形体,内部结构是石墨)碳纳米管(Carbon nanotube)蓝丝黛尔石(Lonsdaleite,与钻石有相同的键型,但原子以六边形排列,也被称为六角金刚石)赵石墨(Chaoite,石墨与陨石碰撞时产生,具有六边形图案的原子排列)汞黝矿结构(Schwarzite,由于有七边形的出现,六边形层被扭曲到“负曲率”鞍形中的假想结构)纤维碳(Filamentous carbon,小片堆成长链而形成的纤维)碳气凝胶(Carbon aerogels,密度极小的多孔结构,类似于熟知的硅气凝胶)碳纳米泡沫(Carbon nanofoam,蛛网状,有分形结构,密度是碳气凝胶的百分之一,有铁磁性)最常见的两种单质是高硬度的钻石和柔软滑腻的石墨,它们晶体结构和键型都不同。金刚石每个碳都是四面体4配位,类似脂肪族化合物;石墨每个碳都是三角形3配位,可以看作无限个苯环稠合起来。碳同素异形体系统横跨完全极端且十分不同的范围。生活中的应用 听语音钻石及石墨钻石是人类已知最硬的。

碳形成的单质及其晶体类型

碳元素是形成单质及其化合物种类最多的元素。回答下列有关问题。(1)碳元素可形成多种不同形式的单质, (21131)sp 2 金刚石 90(2)分子间作用力 离子(3)5261 CN - 、C 2 2—等4102(4)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2(5)MgCNi 3 C(6)H-O键>C-H键 H 2 O分子之间形成氢键略1653

晶体有哪几种类型 离子晶体,原子晶体,分子晶体和金属晶体离子晶体离子间通过离子键结合形成的晶体.在离子晶体中,阴、阳离子按照一定的格式交替排列,具有一定的几何外形,例如NaCl是正立方体晶体,Na+离子与Cl-离子相间排列,每个Na+离子同时吸引6个Cl离子,每个Cl-离子同时吸引6个Na+.不同的离子晶体,离子的排列方式可能不同,形成的晶体类型也不一定相同.离子晶体中不存在分子,通常根据阴、阳离子的数目比,用化学式表示该物质的组成,如NaCl表示氯化钠晶体中Na+离子与Cl-离子个数比为1∶1,CaCl2表示氯化钙晶体中Ca2+离子与Cl-离子个数比为1∶2.离子晶体是由阴、阳离子组成的,离子间的相互作用是较强烈的离子键.离子晶体具有较高的熔、沸点,常温呈固态;硬度较大,比较脆,延展性差;在熔融状态或水溶液中易导电;大多数离子晶体易溶于水,并形成水合离子.离子晶体中,若离子半径越小,离子带电荷越多,离子键越强,该物质的熔、沸点一般就越高,例如下列三种物质,其熔沸点由低到高排列的顺序为,KCl由正、负离子或正、负离子集团按一定比例组成的晶体称作离子晶体.离子晶体中正、负离子或离子集团在空间排列上具有交替相间的结构特征,离子间的相互作用以库仑静电作用为主导.离子晶体整体上的电中性,决定了。

碳族元素的单质及其化合物是一类重要物质.请回答下列问题: (1)Ge是32号元素,核外电子数为32,基态原子核外电子排布式为:[Ar]3d104s24p2,故答案为:[Ar]3d104s24p2;(2)乙烯(C2H4)分子每个C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化方式为sp2,故答案为:sp2;(3)氮化碳的硬度较大,说明氮化碳为原子晶体,氮化碳中存在共价键,故答案为:原子晶体;共价键;(4)可燃冰中只有水分子之间能形成氢键,所以只能形成一种氢键,故答案为:1;(5)根据等电子体原理可知,O22+的电子式,故答案为:;(6)以最中心钙离子为例,Ca2+周围距离最近且等距离的C22-分布在这个钙离子同一层的正方形的棱边的中点上,由于晶胞沿一个方向拉长,所以上底面面心上和下底面面心上的两个C22-与钙离子的距离大于同一层上的4个C22-与钙离子的距离,所以1个Ca2+周围距离最近的C22-有4个,图2中白色球表示Na+,图中Na+位于晶胞的8个顶点、6个面上,属于面心立方最密堆积,故答案为:4;面心立方最密堆积.

碳的单质及其化合物的性质用途及作用 麻烦了。快点。金刚石 金刚石晶莹美丽,光彩夺目,是自然界最硬的矿石。在所有物质中,它的硬度最大。测定物质硬度的刻画法规定,以。

碳族元素的单质及其化合物是一类重要物质.请回答下列问题:(1)锗(Ge)是用途很广的半导体材料,其基 (1)Ge是32号元素,与硅同主族,核外电子数为32,基态原子核外电子分布式为:[Ar]3d104s24p2,故答案为:[Ar]3d104s24p2;(2)同一周期元素,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素,所以C、N、O三种元素的第一电离能大小顺序是N>O>C;故答案为:N>O>C;(3)(2)氮化碳是化工行业新合成的一种硬度比金刚石还大的晶体材料,则氮化碳具有原子晶体的性质,所以属于原子晶体;非金属原子间形成共价键,所以N与C之间形成共价键;故答案为:原子晶体;共价键;(4)COCl2俗称光气,分子中C原子采取sp2杂化成键,C原子与氯原子之间形成C-Cl单键,故C原子与O原子之间形成C=O双键,光气分子的结构式是,C=O双键中含有1个σ键、1个π键,故答案为:;c;(5)根据等电子体的结构相似,O22+的电子式与C22-的电子式相似,含有2个π键,O22+的电子式,故答案为:;(6)依据晶胞示意图可以看出,晶胞的一个平面的长与宽不相等,再由图中体心可知1个Ca2+周围距离最近的C22-有4个,而不是6个,要特别注意题给的信息,故答案为:4.

碳元素是形成单质及其化合物种类最多的元素.回答下列有关问题. (1)a为石墨,每个C原子价层电子对个数是3,根据价层电子对互斥理论知C原子杂化类型为sp2;b为正四面体结构,则对应的物质是金刚石,c是C60的分子结构模型,平均每个C形成1.5个σ键,所以在每个C60分子中形成的σ键数目为60×1.5=90;故答案为:sp2;金刚石;90;(2)C60单质为分子晶体,微粒之间的作用力为分子间作用力,C60能与金属钾化合生成具有超导性的K3C60,在K3C60中阴阳离子个数比为1:3,则K3C60属于离子晶体;故答案为:分子间作用力;离子;(3)CO分子中C原子上有一对孤对电子,C、O原子都符合8电子稳定结构,则CO的结构式为C≡O,等电子体中原子数和价电子数都相同,则 N2、CN-、CO的原子数都是2,价电子数都是10,则互为等电子体,故答案为:C≡O;CN-;(4)配合物Ni(CO)4的Ni为中心原子,CO为配体,所以表示Ni(CO)4 的结构为;Ni元素是28号元素,位于第四周期第Ⅷ族,其基态原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d84s2,故答案为:,1s22s22p63s23p63d84s2;(5)晶胞中N原子数目为1、Mg原子数目为8×18=1、Ni原子数目为6×12=3,故该晶体化学式为MgNi3N,电负性最大的即非金属性最强,所以C、Ni、Mg三种元素中,电负性最大的是C,故答案为:MgNi3N;MgCNi。

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