1樓:匿名使用者
典型的晶體結構
四氧化三鐵
科學研究表明,fe3o4是由fe2+、fe3+、o2-內通過離子容鍵而組成的複雜離子晶體。o2- 的重複 排列方式如圖b所示,該排列方式中存在著兩種型別的由o2- 圍成的空隙,如1、3、6、7的o2-圍成的空隙和3、6、7、8、9、12的o2- 圍成的空隙,前者為正四面體空隙,後者為正八面體 空隙,fe3o4中有一半的fe3+填充在正四面體空隙中,另一半fe3+和fe2+ 填充在正八面體空隙中, 則fe3o4晶體中正四面體空隙數與o2-數之比為 2:1,其中有12.
5%正四面體空隙填有fe3+ ,有 50%正八面體空隙沒有被填充。 fe3o4中三價鐵離子:亞鐵離子:
o原子=2:1:4 晶胞擁有8個正四面體空隙,4個o2- 離子;所以2:
1 一半三價鐵離子放入正四面體空隙,即一個三價鐵離子,所以為1/8=12.5% 晶胞實際擁有4個正八面體空隙,其中已經有一個放fe3+,另外一個fe2+佔據一個正八面體空隙,所以50%的正八面體空隙沒有被填充。
fe3o4的一個晶胞中,含有8個fe2+、16個fe3+和32個o2-,也就是含有8套fe3o4。
高中化學物質結構與性質 fe3o4晶體問題
2樓:匿名使用者
這個問題直接數就可以了。
從題圖可知,o2-採用的是fcc結構(面心立方),且圖示採用的是fcc慣用晶胞。
對於fcc慣用晶胞,其中會有4個原子(每個面心相當於1/2個原子,每個頂點相當於1/8個原子,故6*1/2+8*1/8=4),即圖示晶胞中共有4個o2-。
再說正四面體空隙。圖中將晶胞分為了8個小立方體,就是為了方便找正四面體空隙,稍微看一下就能知道,這8個小立方體的體心均為正四面體空隙,題目中以1、3、6、7進行了一個示例,這就是一個小立方體裡的正四面體空隙,其餘7個小立方體同理。因此,圖示晶胞中共有8個正四面體空隙。
由於晶胞中共有8個正四面體空隙,共有4個o2-,故二者比例應為2,此即第一個空答案。
接下來是正八面體空隙。最容易看到的就是整個大立方體的體心,那裡是一個正八面體空隙,也是題目中舉的例子。需要注意的是,圖示晶胞的所有稜心也均為正八面體空隙,這一點需要將周圍的6個慣用晶胞全部畫出來才能看清楚,你可以自己嘗試畫出來。
此外,每個稜心由於會被4個慣用晶胞共享,因此,對於每個慣用晶胞來講,稜心處的正八面體空隙僅相當於1/4個,再由於大立方體共12個稜心,故稜心出貢獻的正八面體空隙數量為12*1/4=3,再加上體心處的1個空隙,故fcc慣用晶胞一共有4個正八面體空隙。
接下來分析fe3o4。由於一個fcc慣用晶胞中恰有4個o,故此晶胞中應對應有3個fe。價態分析可知,在每個fe3o4中,其中有2個fe3+和1個fe2+。
根據題目條件,半數的fe3+填入正四面體空隙,故每個圖示晶胞中有1個正四面體空隙中有fe3+,根據之前結論,每個圖示晶胞中有8個正四面體空隙,故填充比例為1/8=12.5%,此即第二個空的答案。
最後,根據題目條件,餘下的半數fe3+和fe2+填入正八面體空隙,故每個圖示晶胞中會有2個正八面體空隙中有fe3+和fe2+,根據之前結論,每個圖示晶胞中有4個正八面體空隙,故填充比例為2/4=50%,未填充比例也是50%。此即最後一個空的答案。
希望能幫到你。
3樓:匿名使用者
四氧化三鐵的結構::fe3o4為反式尖晶石結構,屬於立方晶系,氧原子處於立方密堆積結構,一半的fe佔據四面體位置,fe和另一半fe佔據八面體位置。晶體中並不含feo離子。
其真實結構可較好地表示為fe(iii)[fe(ii)fe(iii)]o4。
四氧化三鐵的性質:黑色的fe3o4是鐵的一種混合價態氧化物,熔點為1597°C,密度四氧化三鐵為5.17g/cm3,不溶於水,可溶於酸,在自然界中以磁鐵礦的形態出現,常溫時具有強的亞磁鐵性與頗高的導電率。
(也有文獻指出fe3o4的熔點為1538°C,不溶於酸)四氧化三鐵是中學階段唯一可以被磁化的鐵化合物。四氧化三鐵中含有fe和fe,x射線衍射實驗表明,四氧化三鐵具有反式尖晶石結構,晶體中從來不存在偏鐵酸根離子feo2。四氧化三鐵,又稱磁性氧化鐵、氧化鐵黑、磁鐵、磁石、吸鐵石,天然礦物型別為磁鐵礦。
鐵在四氧化三鐵中有兩種化合價,為反式尖晶石結構,即[feiii]t[feiiifeii]oo4,氧做立方最密堆積。另外,四氧化三鐵還是導體,因為在磁鐵礦中由於fe與fe在八面體位置上基本上是無序排列的,電子可在鐵的兩種氧化態間迅速發生轉移,所以四氧化三鐵固體具有優良的導電性。
Fe2O3和Fe3O4的鐵的化合價分別是多少
在三氧化二鐵中，fe的化合價是 3價。四氧化三鐵有一個fe原子顯 2價，兩個fe原子顯 3價。氧化鐵 ferric oxide 又稱燒褐鐵礦 燒赭土 鐵丹 鐵紅 紅粉等。外觀為紅棕色粉末，易溶於強酸，中強酸，其紅棕色粉末為一種低階顏料，工業上稱氧化鐵紅，用於油漆 油墨 橡膠等工業中，可作為催化劑，玻...
為什么Fe（鐵）O2（氧氣）Fe3O4（四氧化三鐵
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Fe3O4和CuO是不是電解質
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