化學原理啟迪405
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1.
金屬的特質是高導熱、導電性和延展性，這些性質來自於金屬晶體的共價鍵。金屬晶體的結構可描繪成，堆疊的球型原子彼此四面八方地鍵結。
2.
為了建立金屬結構的模型，我們將大小一致的球型原子，以最有效利用空間的方式，堆疊起來，這樣的原子排列方式稱為最密堆積closest packing。
3.
這些堆疊的球型原子，每一層都是以1個原子為中心，周圍包圍著6個原子。
4.
第一層原子排好後，第二層原子不是直接疊在第一層原子上（二層原子並非位於同一垂直軸線上），而是落在第一層原子的凹槽上。第一層原子，每3個原子中間有一個凹槽，第二層原子就填入凹槽中。
5.
第三層原子有2種方法可填入第二層原子的凹槽中。
第1種方法是，第三層原子直接對準第一層原子的頭頂填入，意思是第三層原子與第一層原子位於同一個垂直軸上，這稱為aba排列。
第2種方法是，第三層原子的位置與第一層原子錯開，稱為abc排列。
6.
aba排列的單位晶格是，中心原子的周遭包圍6個原子，所組成的6方形構造，稱為六方晶格hexagonal unit cell，稱為六方緊密堆積hexagonal
closest packed(hcp) structure。
7.
abc排列的單位晶格稱為面心立方晶格face-centered
cubic unit cell，這樣的結構稱為立方最密堆積cubic closest packed(ccp) structure。
8.
特別留意，六方緊密堆積結構是，每間隔一層，原子就重複同樣的位置，意思就是，第1、3、5……層的原子，位於相同的垂直軸上，排列方式為abababa……。
9.
立方最密堆積結構是，每隔2層，原子就重複同樣的位置，意思就是，第1、4、7……層的原子，位於相同的垂直軸上，排列方式為abcabc……。
10.
這二種結構的共同特色是，每1個中心原子的周遭圍繞12個原子，其中6個原子與中心原子位於同一層，另外有3個原子在中心原子的上層，3個原子在中心原子的下層，上下二層的原子都嵌在中心原子那一層原子的凹槽上。
11.
單位晶格內的淨原子數十分重要。我們將用1個面心立方晶格，說明找出立方晶格內原子數的方法。下圖中間那顆原子，位於8個立方晶格的交會點，因此每個立方晶格分道1/8個原子球體。
12.
因為1單位晶格有8個頂角，因此每單位晶格有8×1/8個原子球體，也就是每單位晶格的角落球體相加的結果是1個原子球體。
13.
下圖中間的原子球體被2個單位晶格分割，所以每個單位晶格分到1/2個原子球體，這些割開的原子位於晶格各面的中心位置。
14.
因為每個單位晶格共有6個面，6×1/2原子球體，等於3個原子球體，也就是每單位晶格面心球體相加的結果是3個原子球體。因此面心立方晶格的原子數量是：
(8×1/8)＋(6×1/2)＝4
面心立方晶格的原子數量是4顆原子
n 翻譯編寫Steven S. Zumdahl 《Chemical Principles》 圖片來源／Wps.prenhall.com、2012books.lardbucket.org、Chemed.chem.purdue.edu、Goiit.com
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