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晶体结构 3D 查看器 - NaCl/金刚石/石墨

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NaCl采用岩盐结构(面心立方,FCC),属于立方晶系。每个Na⁺被6个Cl⁻包围形成八面体配位,每个Cl⁻同样被6个Na⁺包围。Na⁺半径约102pm,Cl⁻半径约181pm,二者通过离子键结合。这种结构在碱金属卤化物中非常普遍。

金刚石由碳原子以sp³杂化形成正四面体共价键网络,每个碳原子与4个相邻碳原子结合,键角109.5°,键能极高(约347kJ/mol)。这种三维无限延伸的强共价键网络使其成为天然物质中最硬的材料,莫氏硬度达10级。

石墨中碳原子采用sp²杂化,层内形成六边形蜂窝状强共价键网络,层间仅靠弱范德华力结合(层间距约3.35Å)。这种层状结构使石墨层间容易滑动,因此石墨质软、有润滑性且能导电(层内存在离域π电子)。这是同素异形体结构决定性质的经典案例。

FCC原子占据立方体8个顶点和6个面心,配位数12,堆积效率74%(最密堆积)。BCC原子占据8个顶点和体心,配位数8,堆积效率68%。NaCl和金刚石都基于FCC衍生结构。FCC金属(如Al、Cu、Au)通常延展性好。

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