Question

已知LiI的晶體與NaCl晶體結構相同．實驗測得Li⁺與I^－最鄰近的距離是0.302nm．假定I^－和Li⁺都是剛性球．

    (1)欲計算得到I^－和Li⁺的近似半徑時，你還必須再作什么假定?

    (2)計算I^－和Li⁺的近似半徑．

    (3)若用另一種方法測得Li⁺的半徑約為0.060nm～0.068nm，試驗證你的假定是否正確．

 

Answer 1

答案：
解析：

(1)運用假設方法，從復雜的微觀體系中抽象出數(shù)學模型．欲求得I－和Li+的近似半徑，除假設I－與Li+是剛性球外，還需再假定兩剛性球間彼此相切，這才可將Li+與I－的距離看成是兩離子半徑之和．  (2)根據NaCl的晶體結構即可建立起如圖所示的“數(shù)學模型”．設圖中大圓表示I－，其半徑為r－，小圓Li+，其半徑為r+．則有如下關系： AC=2(r++r－)      ①    ② BC=2r－          ③ 由①、②、③式，得    ④ 又由假定知：r++r－=0 302 nm    ⑤ ④、⑤聯(lián)立方程組，解得r+=0.088nm，r_=0.214nm (3)r+>0.060nm～0.068nm，說明可將Li+和I－看成剛球但實際不相切．因為電子之間互相排斥，致使兩離子半徑之和小于它們之間的理論距離．

提示：

假設I－和Li+都彼此相切，畫出圖示，可根據幾何關系求得I－和Li+的近似半徑．