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非等比化合物

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即非整比化合物
nonstoichiometric compounds
各類原子的相對數目不能用幾個小的整數比表示的化合物。非整比化合物有兩種類型:①化合物中某一種原子短缺( 如WO3-δ,UH3-δ),或過多( 如Zn1+δ,UO2+δ );②在層狀結構的夾層之間嵌入某些中性分子或金屬原子( 如LiδTiS2)。非整比化合物與其母體化合物的不同之處在於:它們的組成可以改變,呈現深的顏色,具有金屬性或半導體性和不同的化學反應活性,還有特殊的光學和磁學性質。非整比化合物常見於過渡元素的二元化合物,如氫化物、氧化物 、硼化物、碳化物、氮族化物、硫族化物等。
在600~1200℃將氧化鋅 ZnO 晶體放在鋅蒸氣中加熱 ,晶體變為紅色氧化鋅Zn1+δO ,是N型半導體。由於過量鋅原子進入晶體的間隙位置,導電性增加。
嵌入型非整比化合物包括:①籠形化合物。外來的分子進入基質化合物的空巢中,例如氙的水合物 Xe·xH2O晶體中,氙原子位於由20個水分子組成的五元十二面體的籠形結構的中心。②夾層化合物。如鹼金屬原子進入過渡金屬元素硫化物的夾層之間。③分子篩化合物。外來分子嵌入基質的三維結構通道之中。已知的嵌入型化合物基質有百種以上,每一種都可 以容納 許多種 外來分 子,例如,僅石墨就可以容納1.2萬種外來分子和原子。
最近的研究表明,該類化合物大致包括以下幾類:
(1)由兩種或多種金屬共熔形成的合金體系。由於各類合金可能存在多種相平衡點,因而形 成了多種組成可變的合金化合物。如大家所熟知的鋼,由Fe與C組成的二元體系中,由於組成的不同可形成奧氏體、萊氏體、馬氏體和珠光體等不同的相。
(2)在岩鹽體系中,晶格中由於生成極小部分的缺陷而呈現特殊顏色的化合物,如下鈉蒸氣中加熱氯化鈉形成Na+δCl(δ<<1),是一種淺綠色化合物。
(3)許多過渡金屬的氧化物、硫化物、氮化物、碳化物或氫化物,這些具有豐富的物理和化學性質的化合物一般都是非等比化合物。
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