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晶体化学-晶体化学

0 新人999 新人999 2024-12-11 01:28 5

《晶体化学》,此词条收录于12/11,仅供参考


   研究晶体在原子水平上的结构理论,揭示晶体的化学组成、结构和性能三者之间的内在联系以及有关原理的物理化学分支学科。
   在组成、结构和性能三者中,关键是结构这个环节,它上承组成,下启性能。组成通过结构的中介而联系性能,可由晶体化学中相当普遍存在的同分异构现象为例来说明。如方解石和文石的成分同属碳酸钙,但因其离子结合方式不同而具有迥然不同的晶系和解理性。金刚石和石墨均由碳元素组成,但前者为透明、硬度极高的绝缘体,可用作地质钻探用的耐磨材料;而后者为黑色、硬度极低的良导体,可用作电极和“铅”笔芯的主要材料。两者几乎对立的性质,起源于其内部键型、构型不同。金刚石中碳原子通过定域的共价键连结成架型的结构;具有层状结构的石墨及其层分子中π电子的离域则与石墨之低硬度和高电导率相联系。20世纪50~60年代,曾广泛应用的杀虫剂六六六有α、β、γ等异构体(或称变体),其中只有γ变体才具有药效。活性蛋白与变性蛋白的同分异构现象也是重要的实例,蛋白活性的丧失起因于高级结构发生的变异。其他例证还有成分同为 1,4-聚异戊二烯的合成橡胶和古塔波胶;广泛用作催化剂载体的氧化铝的γ变体与α变体等。
   晶体化学原理首先涉及键型、构型以及它们随组成而变异的规律,其原理的表达主要通过组成晶体结构的原子、离子的数量关系、大小关系和作用力的本质及其变异等要素来进行。性能中首要的是决定某一物质或化合物能否存在的稳定性,而晶体及其所包含的分子的其他物理或化学性质也无不由其结构来决定。现代晶体化学是在大量实测系列晶体结构信息的基础上总结出规律的。因此,它一方面有其坚实的实践基础,另一方面能对材料科学、合成化学、生物化学、地球化学和矿物学等相邻学科起重要的指导作用。
   
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