怎么求MgO的密度

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/09 16:21:11
MgO晶体结构:O2-是面心立方堆积
Mg2+的半径为0.072nm
O2- 的半径为0.140nm
计算MgO晶体中离子的堆积系数(即球状离子所占据晶胞的体积分数)?
还有MgO的密度?

搞不懂!会做的希望能详细点讲解哟。。。。。。

面心立方的结构如图所示:
http://baike.baidu.com/pic/60/11625608132725200_small.jpg
在MgO晶体中,O2-采用面心立方密堆积,Mg2+填入空隙中。在面心立方中,八个顶点的原子分别被八个晶胞共享,所以每个晶胞只占有八分之一,六个面心的原子分别被两个晶胞共享,每个晶胞占有二分之一,这样八个八分之一和六个二分之一加起来就是四,也就是每个晶胞中有4个O2-,相应地也就有4个Mg2+,这样就可以计算出每个晶胞的质量。然后根据O2-的半径可以计算晶胞的体积和离子的体积,注意六面体两个相邻顶点的原子不是直接接触的,只有对角线方向的原子是直接接触的,因此计算棱长的时候先计算对角线长度(即4倍的离子半径),然后再计算棱长。

晶胞质量
m=(24.3+16.0)g/mol*4÷6.02*10^23/mol=2.68*10^-22g
注意相对原子质量在数之上等于摩尔质量,直接计算得到的是1mol晶胞的质量,需要除以阿伏加德罗常数。

面对角线长度l=4r=0.140nm*4=0.560nm
晶胞参数(即棱长)a=l*sin45=0.396nm
晶胞体积V=a^3=0.0621nm3=6.21*10^-23cm3

密度ρ=m/V=4.31g/cm3

根据球形体积公式计算O2-、Mg2+体积分别为0.0115nm3、0.00156nm3,故晶胞中离子总体积为
(0.0115nm3+0.00156nm3)*4=0.0522nm3
堆积系数=0.0522/0.0621=84.2%