晶体化学英文解释翻译、晶体化学的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 crystal chemistry
分词翻译:
晶体的英语翻译:
crystal; crystalloid
【化】 crystal
【医】 Crys.; crystal
化学的英语翻译:
chemistry
【化】 chemistry
【医】 chemistry; chemo-; spagyric medicine
专业解析
晶体化学(Crystal Chemistry)是化学与矿物学、材料科学的交叉学科,系统研究晶体物质的原子/离子排列规律、化学组成与晶体结构之间的关系,以及这些结构如何决定物质的物理和化学性质。其核心在于揭示微观尺度上的原子排布(结构)与宏观性质之间的内在联系。
核心内涵解析:
-
研究对象与尺度:
- 聚焦于晶体物质,即具有规则、周期性原子排列(长程有序)的固体。
- 研究尺度在原子/离子级别,关注构成晶体的基本粒子(原子、离子、分子)在三维空间中的精确位置、排列方式(晶格类型、空间群)、键合类型(离子键、共价键、金属键、范德华力等)以及它们之间的相互作用。
- 强调化学组成(元素种类、比例)对最终形成的晶体结构的决定性作用,以及结构对物理性质(如硬度、密度、熔点、导电性、磁性、光学性质)和化学性质(如反应活性、溶解性)的影响。
-
核心研究内容:
- 晶体结构测定与表征: 利用X射线衍射(XRD)、中子衍射、电子衍射等技术确定晶体中原子/离子的精确坐标和排列方式。
- 化学键与晶体结构: 探讨原子间键合类型(离子性、共价性、金属性等)如何影响键长、键角、配位多面体(原子周围的近邻原子形成的几何形状)以及整体的晶体结构类型(如NaCl型、CsCl型、闪锌矿型、纤锌矿型等)。
- 组成-结构-性能关系: 这是晶体化学的核心命题。研究特定的化学组成(如特定的元素或化合物)倾向于形成何种结构,以及该结构如何赋予材料特定的物理或化学性质。例如,石墨和金刚石都由碳组成,但结构不同导致性质迥异。
- 晶体缺陷化学: 研究实际晶体中存在的点缺陷(空位、间隙原子、杂质原子)、线缺陷(位错)、面缺陷(晶界、堆垛层错)等对材料性能(如半导体导电性、催化剂活性、陶瓷强度)的影响。
- 晶体生长与相变: 研究晶体从液态、气态或溶液中形成的规律(成核与生长),以及晶体在不同温度、压力条件下发生的结构转变(相变)。
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应用领域:
- 材料设计与开发: 指导设计具有特定性能(如超导、铁电、磁性、高强、催化)的新材料。例如,通过晶体化学原理设计特定的晶体结构以获得所需的电子结构或离子传输性能。
- 矿物学与地质学: 理解矿物的形成条件、稳定性和物理性质。
- 药物研发: 药物的不同晶型(多晶型)可能具有不同的溶解度和生物利用度,晶体化学研究对药物有效性和安全性至关重要。
- 半导体与电子工业: 理解半导体材料的能带结构、掺杂效应等。
- 陶瓷与玻璃科学: 理解硅酸盐等材料的微观结构与宏观性能的关系。
- 催化科学: 理解催化剂活性位点的结构与反应性的关系。
权威定义参考来源:
- 国际晶体学联合会 (International Union of Crystallography, IUCr): IUCr是晶体学领域最权威的国际组织,其出版的期刊和书籍(如《International Tables for Crystallography》)是晶体化学定义和标准的核心来源。其官网提供了晶体学及相关学科的基本概念阐述。 https://www.iucr.org/
- 美国化学会 (American Chemical Society, ACS): ACS旗下的众多期刊(如《Chemical Reviews》, 《Crystal Growth & Design》, 《Chemistry of Materials》)经常发表晶体化学领域的高水平研究综述和论文,代表了该学科的最新进展和权威定义。其“化学术语在线词典”也提供相关解释。 https://www.acs.org/
- 中国晶体学会 (Chinese Crystallographic Society): 作为中国晶体学领域的权威学术组织,其官网和出版物(如《晶体学报》)提供了晶体化学的中文定义和研究动态。 http://www.cryst.ac.cn/
网络扩展解释
晶体化学是研究晶体结构与其化学组成、物理化学性质之间关系的学科,属于物理化学的重要分支。以下是其核心内容的详细解释:
一、定义与学科定位
晶体化学以原子、离子或分子在晶体中的排列规律为基础,揭示化学组成、结构特征与性能(如稳定性、物理化学性质)之间的内在联系。它结合了结晶学、材料科学和量子化学的理论,通过分析晶体结构的周期性、对称性等几何特征,解释物质宏观性质的本质。
二、核心原理
- 最紧密堆积原理
原子/离子被视为刚性球体,通过紧密堆积形成能量最低的稳定结构,常见于金属和离子晶体。例如金属晶体多采用六方或面心立方密堆积。
- 键型与构型关系
化学键类型(离子键、共价键、金属键等)直接影响晶体结构。如共价键具有方向性,形成原子晶体(如金刚石);而离子键无方向性,形成离子晶体(如NaCl)。
三、结构特征
- 周期性:原子在三维空间呈规则重复排列,形成晶格。
- 对称性:通过对称操作(旋转、平移等)可使结构重合,表现为32种晶体学点群和230种空间群。
- 分类:根据结构粒子类型分为离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体四大类。
四、研究内容与方法
- X射线衍射技术:通过衍射图谱解析晶体内部原子排列。
- 性能预测:通过结构参数(如离子半径比)预测晶体稳定性、熔点、光学性质等。
五、应用与意义
在材料科学中指导新型半导体、超导材料的设计;在制药领域用于药物多晶型筛选以优化药效;地质学中通过矿物晶体结构分析成岩条件。其理论发展推动了纳米材料、量子计算等前沿技术的突破。
(注:完整研究体系可参考晶体化学教材或专业文献,如道客巴巴《第一章晶体化学绪论》及淘豆网《晶体化学》课件。)
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