Question

已知Fe_xO晶體晶胞結構為NaCl型（其晶胞的一個面如圖），由于晶體缺陷，x值小于1。測知Fe_xO晶體密度ρ為5.71g?cm^－3，晶胞邊長為4.28×10^－10m。求

⑴Fe_xO中x值（精確至0.01）為多少？

(2)晶體中的Fe分別為Fe²⁺、Fe³⁺，在Fe²⁺和Fe³⁺的總數中Fe²⁺所占分數（用小數表示，精確到0.001）為多少？

(3)在完整晶體中，與O^2－等距且最近的6個Fe占據空隙是何種幾何形狀？

(4)在晶體中，鐵元素的離子間最短距離為多少米？

Answer 1

(1) 根據NaCl的晶體結構分析，若取1mol該晶胞，則有4molFe_xO.

即：(4.28×10^-8cm)³×6.02×10²³mol^-1×5.71g?cm^-3＝4(56x+16)g?mol^-1

         x＝0.92

(2) 設0.92個Fe原子中Fe²⁺有n個

由電荷守恒：2n+3(0.92－n)=1×2

                n=0.76

則Fe²⁺所占的分數：。

(3)由晶體的立體結構分析，與O^2－等距且最近Fe占據空隙為八面體結構。

(4)