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【纠错】刚玉其实是离子晶体

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记得之前有人在吧里问过刚玉是原子晶体还是离子晶体,当时自己没多想就说因为刚玉的硬度较高所以是原子晶体,而且回帖的人大多数说是原子晶体
今天看书恰好看到这个,来纠正一下:

以α-Al2O3为代表的刚玉型结构,是A2B3型的典型结构。
刚玉为天然α-Al2O3单晶体,呈红色的称红宝石(含铬),呈蓝色的称蓝宝石(含钛)。
_
其结构属菱方晶系(a=b=c, α=β=γ≠90°),R3C空间群。正负离子的配位数分别为6和4(配位数就是晶胞中与任意原子最近邻且等距离的原子数,在这里是Al3+和O2-),O2-近似作密排六方堆积,Al3+位于八面体间隙中,但只填满这种空隙的2/3.铝离子的排列要使它们之间的距离最大,因此每三个相邻的八面体空隙,就有一个是有规则的空着的,这样六层构成一个完整的周期,如下图:

(手机像素渣,凑和着看吧,能看到结构就可以了,大的白色的是O2-,小的黑色的是Al3+)
按电价规则,每个O2-可与4个Al3+键合,即每一个O2-同时被4个[AlO6]八面体所共有;Al3+与6个O2-的距离有区别,其中3个距离较近为0.189nm,另外3个较远为0.193nm。每个晶胞有4个Al3+和6个O2-(所以它的化学式是Al2O3)。

(这是俯视图)

刚玉性质极硬,莫氏硬度9,不易破碎,熔点2050℃,这与结构中Al-O键的结合强度密切相关。


IP属地:陕西1楼2012-10-20 21:29回复
    不语


    IP属地:上海来自iPhone客户端2楼2012-10-20 21:29
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      补充一点,密排六方和面心立方均属于几何密排结构,晶胞中相邻的原子之间均以最紧密方式结合(相切),因此原子间的相互作用力较大


      IP属地:陕西3楼2012-10-20 21:33
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        嗯 段老说实验测得离子性超过50%


        IP属地:北京来自手机贴吧4楼2012-10-20 21:34
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          此贴如果不沉必有争议


          IP属地:上海来自iPhone客户端5楼2012-10-20 21:38
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            再注意到最后一段对刚玉性质的描述:莫氏硬度9,不易破碎,熔点2050℃
            再结合两种晶体的特点:
            共价键形成的共价晶体(原子晶体的特点):结构稳定、熔点高、质硬脆
            离子键形成的离子晶体特点:(因为正负离子静电引力较强所以)结合牢固熔点和硬度均较高
            


            IP属地:陕西本楼含有高级字体6楼2012-10-20 21:40
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              这不科学!


              7楼2012-10-20 21:42
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                电解法制铝用的就是氧化铝,因为氯化铝完全是个共价的


                IP属地:内蒙古8楼2012-10-21 06:56
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                  蓝宝石表示蓝宝石真心离子晶体,否则哪来钛离子置换铝离子之说= =


                  9楼2012-10-21 07:50
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                    貌似氧化铝还有很多种晶型……有的就是原子晶体……


                    IP属地:广西来自Android客户端10楼2012-10-21 07:53
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                      '离子'共价'界限本来就不是很明显...


                      14楼2014-06-05 17:01
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                        不错,长知识了。弱问下两种晶体有严格的边界吗?有没有中间状态?


                        15楼2014-06-05 18:00
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