C60是离子晶体.分子晶体.还是原子晶体

2025-05-20 07:02:11
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回答1:

分子晶体
固体C60的点阵结构

固体C60具有近似绝缘的导电性质,实验和理论研究表明,C60固体的价带与导带之间存在较大的能隙(1.5~2.3eV),C60的最低未占据分子轨道(LUMO)为三重简并的tlu态,因此,其他原子或原子集团到C60分子上的电荷转移可能导致C60固体导电性质的改变.晶态C60是一种范德瓦尔斯固体,人们不仅能在C60分子笼内装入或在其表面镶嵌其他原子或原子集团,还可以通过向C60固体的面心立方晶格间隙位置掺入其他原子,形成掺杂C60化合物.到目前为止,已经有相当多的元素被掺入C60固体中,其中包括一些无机分子(如NH3),并且在C60的分子间隙位置还能形成原子集团.C60间隙掺杂形成众多的化合物,这些化合物存在不同的结构,具有不同的性质,其中最引人注目的性质是超导电性.

晶体中的原子或分子有规则地周期性重复排列,根据晶体的宏观对称性,晶格周期性用不同的点阵格子来表征.由晶体学的知识可知,共有14种不同的点阵格子(称布拉格格子),分属7个晶系.如立方晶系中就包含了简单立方、体心立方和面心立方等结构.X射线衍射实验表明,常温下C60分子堆积成面心立方的晶状固体(图5-1),室温下点阵常数a=14.20,C60分子之间为弱的范德瓦尔斯相互作用,分子间最近C-C距离为2.9.因此C60分子并不是非常紧密地堆积在一起的,其面心立方点阵形成具有一定大小的正八面体和正四面体空隙,可以填入别的原子或原子集团.图5-1中6个面心的C60分子即形成正八面体空隙,由平移对称性可知,2个次近邻C60分子连线(相当于立方体的边)的中点位置均为正八面体中心,而每个C60分子与其相邻的3个面心即形成正四面体空隙.简单的分析即可

得出,在面心立方结构的C60固体中,平均每个C60分子包含了1个正八面体空隙和2个正四面体空隙①.如果在每个空隙位置分别掺入1个原子A,即形成A3C60化合物.C60分子直径为7.1,C60固体面心立方结构的点阵常数a=14.20,形成正八面体和正四面体空隙的直径分别约为4.3和2.3,能够容纳一些不太大的原子.由于正八面体和正四面体空隙的大小不同,各种元素原子的半径各异,使得形成的C60化合物的成分、结构及性质也显示很大差别.由于掺杂原子的影响,C60分子可能偏离原来的面心立方堆积,在空间较大的八面体位置可填入多个原子或形成原子集团;随着温度的变化,这些化合物还可能发生结构相变.掺杂C60化合物是否出现超导电性与掺杂原子种类、数量及化合物结构有密切关系,C60掺杂产生了各种结构及组分的化合物超导体.

回答2:

分子晶体,C60又叫足球烯,是60个碳原子构成的一个球型分子,C60是分子式.

回答3:

原子晶体

回答4:

碳的晶体大多数都原子晶体。只是空间点阵排列不同。