作业讲评-4
第八次作业 中文
3-1与金属材料和无机非金属材料比较,高分子 与金属材料和无机非金属材料比较, 与金属材料和无机非金属材料比较 材料的组成和结构有什么特征? 材料的组成和结构有什么特征? (1) 键合方式不同 三种分别 键合方式不同, (2) 组成上 大多使用助剂 组成上:大多使用助剂 (3) 分子量大,分子量分布 分子量大,分子量分布 (4) 分子链多种形态 空间立构 支化和交链 构象 分子链多种形态: 空间立构, 支化和交链, (5) 结构多层次性 (6) 结晶形态多样 取向结构 无立方晶系 结晶形态多样, 取向结构, 结晶不完全
3-17无机玻璃和网络聚合物有何异同之处? 无机玻璃和网络聚合物有何异同之处? 无机玻璃和网络聚合物有何异同之处 从结构及物理状态的变化说明。 从结构及物理状态的变化说明。 相同点: 固体—三维网状结构 三维网状结构, 相同点: 固体 三维网状结构,无定形 不同点: 不同点: 结构 (1)玻璃:离子键和共价键的混合键 )玻璃: (2)网络聚合物:共价键,物理相 )网络聚合物:共价键, 互作用 ) 熔融 反 物理状态变化 (1)加热软化 复可行( )加热不熔融, 复可行(2)加热不熔融,直至分解 结构 破坏
3-24 简要说明硅酸盐的几种结构单元 的主要特点。 的主要特点。 岛状结构: 四面体不共顶, 岛状结构:SiO四面体不共顶,非桥氧比例大, 四面体不共顶 非桥氧比例大, 需形成较多离子键, 需形成较多离子键,(4) 环状结构: 四面体共二顶成环, 环状结构:SiO四面体共二顶成环,非桥氧比例 四面体共二顶成环 较大, 较大, (2) 链状结构: 四面体共二顶成链, 链状结构:SiO四面体共二顶成链,非桥氧比例 四面体共二顶成链 较大, 较大,(2) 层状结构: 四面体共三顶成层, 层状结构:SiO四面体共三顶成层,非桥氧比例 四面体共三顶成层 较小,需形成较少离子键, 较小,需形成较少离子键,(1) 架状结构: 四面体共四顶( ),无非桥 架状结构:SiO四面体共四顶(架状),无非桥 四面体共四顶 架状), 不需再成离子键, 氧,不需再成离子键,(0)
2-22由X射线衍射数据显示,MgO立方体的单位 由 射线衍射数据显示 射线衍射数据显示, 立方体的单位 晶胞尺寸是0.412nm,其密度 晶胞尺寸是 ,其密度3.83Mg/m3,请 问在每单位晶胞中有多少Mg 离子和O 离子? 问在每单位晶胞中有多少 2+离子和 2-离子 MgO: 40.31 3.83g/cm3 = [40.31×x] / [6.02×1023个 × × /mol ×(0.412×10-7cm)3] × x = 4 (4个Mg2+, 4个O2-) 个 个
3-22 CaTiO3为标准钙钛矿型结构,简述 为标准钙钛矿型结构, 为标准钙钛矿型结构 其结构特征,分析其中钙离子、 其结构特征,分析其中钙离子、钛离子和氧 离子的配位数。 离子的配位数。
立方晶系: 占立方体顶角, 占立方体面心, 立方晶系:Ca2+占立方体顶角,O2-占立方体面心,Ti4+占立方体体心 配位数: ),Ti 配位数:Ca2+为12(12个O2-), 4+为6(6个O2-), ( 个 ( 个 O2-为(4个Ca2+, 2个Ti4+) 个 个
(c) (d)
Байду номын сангаас
3.42 The unit cell for Mg Fe2O4 (MgO-Fe2O3) has cubic symmetry with a unit cell edge length of 0.836 nm. If the density of this material is 4.52 g/cm3 , compute its atomic packing factor. For this computation, you will need to use ionic radii listed in Table 3.4. x×M/NA= ρ × a3, x= 8 × so, on the basis of Tab.3.4, all the atoms in per unit cell take up space. APF=V原子/V晶胞=0.689
第七次作业 中文
3-19 一玻璃含 一玻璃含80%(wt)的SiO2和20%(wt)的 的 的 Na2O,问非桥氧的分数为多少? ,问非桥氧的分数为多少?
基数 100g=80gSiO2+20gNa2O ∴SiO2: 80g/[(28.1+2×16.0)g/mol]=1.33mol × Na2O: 20g/[(2×23.0+16.0)g/mol]=0.32mol × 非桥氧的mol数=Na的mol数=2×0.32=0.64mol ∴非桥氧的 数 的 数 × 桥氧+非桥氧的 非桥氧的mol数=2×1.33+0.32=2.98mol 桥氧 非桥氧的 数 × 非桥氧的分数=0.64/2.98=0.215 ∴非桥氧的分数
2-37如果 3+/Fe2+比为0.14,则FeO的密度是多少? 如果Fe 比为 , 的密度是多少? 如果 的密度是多少 结构;( 平均为0.215nm) (FeO为NaCl结构;( 0+rFe)平均为 为 结构;(r ) 2-37 已知 Fe3+离子数 Fe2+离子数 = 0.14 = 14/100 已知: 离子数/ 个正离子中有14个 即: 114个正离子中有 个Fe3+,100个Fe2+, 个正离子中有 个 正电荷总数为: 2×100+3×14 = 242 正电荷总数为 × × 保持电荷平衡 O2-负离子数为:242/2 =121 共 121/4 = 30.25 个晶胞 负离子数为:242/2 (从FeO(NaCl型)知每晶胞有 个O2-) 从 知每晶胞有4个 型 知每晶胞有 ∴ ρ= (121×16+114×55.8) / × × [30.25×6.02×1023(2×0.215×10-7)3 × × × × = 5.73 (g/cm3)
3-14为什么高分子链具有柔性?试比较下列各组内高分子链柔性的大小 为什么高分子链具有柔性? 为什么高分子链具有柔性 并简要说明理由:( :(1)聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯; 并简要说明理由:( )聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯; ;(3)聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯; (2)聚乙烯、聚乙炔、聚甲醛;( )聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯; )聚乙烯、聚乙炔、聚甲醛;( ;(5)尼龙66、聚对苯二甲酰对苯二胺。 (4)聚甲醛、聚苯醚;( )尼龙 、聚对苯二甲酰对苯二胺。 )聚甲醛、聚苯醚;(
3-11聚合物共聚物形态结构有那些基本类型?其结构 聚合物共聚物形态结构有那些基本类型? 聚合物共聚物形态结构有那些基本类型 是怎样的?各举一个例子。 是怎样的?各举一个例子。
无规共聚物: 均相, 无规乙-丙共聚物 无规共聚物: 均相, 无规乙 丙共聚物 接枝共聚物:主链和支链分相, 接枝共聚物:主链和支链分相, 聚丁二稀接 枝苯乙稀( 枝苯乙稀(HIPS中) 中 嵌段共聚物:不同嵌段分相, 嵌段共聚物:不同嵌段分相, SBS
每个晶胞中Cd和 数目相等 数目相等x个 × 每个晶胞中 和S数目相等 个. x×M/NA= ρ × a3, x=4, So, there are 4 Cd 2+ and S 2- ions in per unit cell.
3.41 A hypothetical AX type of ceramic material is known to have a density of 2.65 g/cm 3 and a unit cell of cubic symmetry with a cell edge length of 0.43 nm. The atomic weights of the A and X elements are 86.6 and 40.3 g/mol, respectively. On the basis of this information, which of the following crystal structures is (are) possible for this material: rock salt, cesium chloride, or zinc blende? Justify your choice(s).
3-6下列高聚物中哪些是结晶性的,哪些是非晶性 下列高聚物中哪些是结晶性的, 下列高聚物中哪些是结晶性的 ?(1)聚乙烯;( ;(2)全顺式1.3聚异戊二烯 聚异戊二烯; 的?( )聚乙烯;( )全顺式 聚异戊二烯; ;(4)聚碳酸酯;( ;(5) (3)尼龙 ;( )聚碳酸酯;( )乙烯和丙烯 )尼龙6;( 的无规共聚物;( ;(6) 的无规共聚物;( )全同立构聚甲基丙烯酸甲酯 ;(7)间同立构聚氯乙烯;( ;(8) ;( )间同立构聚氯乙烯;( )无规立构聚丙 ;(9)固化酚醛塑料;( ;(10) 烯;( )固化酚醛塑料;( )聚对苯二甲酸丁 ;(12)聚乙烯醇。 二醇酯;( ;(11)ABS;( 二醇酯;(11)ABS;(12)聚乙烯醇。 结晶性: , , , , , 结晶性: 1,2,3,6,7,10 非结晶性: , , , ,( ,(12, ) 非结晶性:5,8,9,11,( ,4)
高分子链中单键可内旋转, 高分子链中单键可内旋转,稳定构象数多 侧基体积增大, (1)PE>PP>PS ) 侧基体积增大,内旋转位垒增加 上键角大, (2)POM>PE>聚乙炔 POM中O上键角大,侧基少 位 ) 聚乙炔 中 上键角大 侧基少,位 垒小,聚乙炔链上为共轭双键, 垒小,聚乙炔链上为共轭双键,难内旋转 侧基极性增大,相互作用强, (3)PP>PVC>PAN ) 侧基极性增大,相互作用强, 内旋困难 后者主链上有较大环状结构, (4)POM>聚苯醚 ) 聚苯醚 后者主链上有较大环状结构,内 旋困难 (5)PA66>聚对苯二甲酰对苯二胺 ) 聚对苯二甲酰对苯二胺 同上 主链上有大 量苯环