固体无机化学6固体中的扩散

固体化学复习题1．什么是固体化学？固体化学是研究固体物质的制备、组成、结构、性质和反应的化学分支学科。

它是无机化学、固体物理、晶体结构和材料科学等多门学科的交叉领域，已成为当前无机化学学科中一个十分活跃的新兴分支学科。

2．固体化学的研究内容是什么？(1) 固体中的缺陷平衡；(2) 固体中的扩散；(3) 固相化学反应。

3．按照材料的化学组成来分类，固体材料可以分成哪几类？金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料。

4．按照材料的使用性能来分类，固体材料可以分成哪几类？结构材料：主要使用材料的力学性能；功能材料：主要使用光、电、磁、热、声等功能特性。

5．按照材料组成的有序程度来分类，固体材料可以分成哪几类？晶态：固体具有长程有序的点阵结构，如氯化钠、硫化锌、砷化锌等，其中的组成原子或基元是处于按一定格式空间排列的状态。

非晶态：固体的结构类似液体，只在几个原子间距的量程范围内或者说原子在短程处于有序状态，而长程范围原子的排列没有一定的格式，如玻璃和许多聚合物。

6．按照材料中原子结合力本质来分类，固体材料可以分成哪几类？离子晶体、共价晶体、金属晶体、分子晶体、氢键晶体。

7．举例说明何谓共价晶体？何谓分子晶体？二者在电学性质上有什么本质的区别？共价晶体：组成原子之间靠共价键结合，键有方向性和饱和性，如硅、InSb、PbTe。

分子晶体: 组成分子之间靠范德华力结合，键能低。

如Ar, H2、CO2。

8．简述石墨晶体中化学键的成键方式。

石墨晶体具有层状结构。

每一层内的每个碳原子中的三个电子与邻近的三个碳原子以共价键结合，组成片状六角形的平面蜂巢结构，另一个价电子则为该层内所有碳原子所共有，形成金属键；层与层之间则以范德华力相互作用。

因此，石墨晶体中既包含有共价键，又包含有金属键和范德华力，从而使得石墨表现出固体物质的多重性质：质地柔软光滑、容易磨碎、密度小、熔点高、不透明、有光泽和导电率高。

9．当今导致重大科学与技术进步的五大实验技术手段是什么？激光技术、核磁共振、同步辐射、质谱、超高压技术。

固体无机化学
固体无机化学是研究固体材料的价态分布、结构和性质与其成分及组成中原子和分子之间化学相互关系的一门学科。

它与晶体学和结构化学有着密切的关系，其思想及专业研究的范围也受到物理学、化学和物理化学的影响。

固体无机化学致力于研究不同元素和元素复合物固态形式中的化合物、结构、性质和稳定性等，主要包括以下内容：
1、晶体结构：研究不同固体材料的晶体结构，以及其空间排列形式与性质的关系；
2、成分及组合：研究比例及晶体相间构造形式，以及其形成不同性质化合物的机理；
3、晶体表面：研究固体表面的组成及其与表面性质的关系；
4、极性：研究极性的影响及诸多固体气相化学反应的机理；
5、催化：研究基于固体无机催化剂的化学反应机理等.
以上几点仅仅是固体无机化学的主要研究内容，其与桥接反应，杂原子带入遵循、反应物分子内部歧义性等等有着相关关系。

固体无机化学研究利用各种物理化学的手段（如X-射线衍射、电子探针表征、扫描电子显微镜、基于电化学法的性质鉴定）及热力学、动力学计算等来进行。

在工业上的应用中，也广泛应用此领域的技术，如催化、加工、复合材料等领域。

无机化学分类无机化学是研究无机物质的组成、结构、性质、制备和应用的学科，是化学的重要分支之一。

在化学中，无机化学与有机化学相对应，有机化学主要研究含碳的化合物，而无机化学则主要研究不含碳的化合物。

无机化学涉及广泛，包括无机物质的元素、化合物、离子、块材料以及无机材料与有机材料之间的相互作用等。

为了系统化无机化学，通常将无机化学分为几类，包括元素化学、配位化学、固体化学、无机高分子化学等。

1. 元素化学元素化学研究单质元素的结构和化学性质。

如金属的电子结构和化学性质、非金属单质之间的反应等。

此外，元素化学还研究元素与其他物质的相互作用，如化合物的制备与应用等。

2. 配位化学配位化学是研究配位化合物的结构、性质、反应等的一门学科。

配位化合物是由一个或多个配位体与中心金属离子或原子组成的化合物。

配位体可以是分子、配位阳离子或配位阴离子，它们通过键合原子或分子的一个或多个配位点将中心离子固定在配位体中。

配位体的参与导致金属离子的价态或复价态变化，从而改变其性质。

配位化学是现代无机化学中最先进和最活跃的领域之一。

3. 固体化学固体化学是研究固体物质晶体结构、性质、合成和应用等的一门学科。

固体物质是由分子、原子或离子通过化学键结合形成的，具有特定的晶体结构。

固体化学主要关注晶体结构和构造，研究材料中的缺陷、化学反应、物理性质等，是物理化学、材料科学和半导体等领域的重要组成部分。

4. 无机高分子化学无机高分子化学是研究无机高分子材料的合成、结构、性质和应用的学科。

无机高分子材料可以通过主链中的无机原子与有机链相联结而形成的高分子材料。

与有机高分子材料相比，无机高分子材料具有更高的强度和耐高温性，可以用于高温、高压和高载荷领域。

无机高分子材料广泛应用于电气、电子、光电等领域，是材料科学和工程学中的重要组成部分。

总之，无机化学分类用于系统化了解无机化学及其研究领域，有助于我们更好地理解、运用无机化学。

随着科技的发展和应用场景的扩展，无机化学在现代化学、材料科学、半导体等领域中发挥着越来越重要的作用。

扩散原理名词解释
扩散原理是一种广泛用于多种物理现象的描述的理论，包括物质、能量和信息等的传递。

它主要阐述了在一个均质的系统中，由于某种原因导致系统内某些质点在空间中分布不均匀，通过一段时间后，这种分布的不均匀性会逐渐消失的过程。

具体来说，扩散是指分子从高浓度区向低浓度区运动，同时不断与外界交换热量和质量的行为。

这个过程类似于物理学中的热对流的现象，但是其驱动力来自于微观粒子之间的相互作用力而不是温度差。

扩散的方向则取决于粒子本身的可移动性和浓度的差异程度。

在实际应用上，扩散原理可以应用于化工工程中的传质过程中，如气体吸收、蒸馏等；催化剂制备过程中的颗粒大小及分散度控制；材料科学中的缺陷控制等等方面都有重要的指导意义。