非化學計量化合物英文解釋翻譯、非化學計量化合物的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 nonstoichiometric compound
相關詞條:
1.non-stoichiometriccompound
分詞翻譯:
非的英語翻譯:
blame; evildoing; have to; non-; not; wrong
【計】 negate; NOT; not that
【醫】 non-
化學計量化合物的英語翻譯:
【化】 stoichiometric compounds
專業解析
非化學計量化合物(non-stoichiometric compounds)是指組成元素的比例不符合簡單整數比規則的化合物,其原子或離子比例隨制備條件或晶體缺陷而變化。這類化合物廣泛存在于過渡金屬氧化物、硫化物及合金中,例如FeO₁₊ₓ(0.05<ₓ<0.12)和Pr₂NiO₄₊δ。
從晶體結構角度分析,其非整比性主要由以下機制導緻:
- 晶格缺陷:如陽離子空位(Cu₂-ₓS)或間隙原子(Zn₁+ₓO)的存在;
- 混合價态:如Fe₃O₄中Fe²⁺和Fe³⁺共存;
- 固溶體形成:例如NaCl與LiCl形成的(Na,Li)Cl固溶體。
這類化合物在材料科學中具有重要應用,例如:
- 高溫超導體YBa₂Cu₃O₇-δ的氧缺陷調控導電性
- 锂離子電池正極材料LiCoO₂的锂含量變化影響容量
國際純化學與應用化學聯合會(IUPAC)将其定義為"化合物組成在一定範圍内連續變化的固态物質"。需注意其與化學計量化合物的本質區别在于熱力學穩定性和組成可變性。
(參考文獻:《無機化學》高等教育出版社; IUPAC術語數據庫;《材料科學進展》2023年綜述;《固态化學原理》劍橋大學出版社)
網絡擴展解釋
非化學計量化合物是指組成中元素的原子或離子比例不遵循簡單整數比,且可在一定範圍内波動的化合物。其特點是不符合定組成定律,組成用小數表示而非整數,常見于過渡金屬的氧化物、硫化物等。以下是詳細解釋:
定義與特點
- 組成可變性
這類化合物的各元素原子比例存在波動,如Fe₁₋ₓO中氧與鐵的比例偏離1:1,實際組成範圍為Fe₀.₈₄O到Fe₀.₉₅O。
- 結構特性
通常伴隨晶體缺陷(如空位、填隙原子),導緻電荷不平衡需通過離子價态變化補償。例如,TiO₂₋ₓ中部分Ti⁴⁺還原為Ti³⁺,形成氧空位。
主要類型
根據缺陷結構可分為四類:
- 陰離子缺位型(如TiO₂₋ₓ、ZrO₂₋ₓ)
缺氧環境下形成陰離子空位,通過陽離子變價補償電荷,導緻電子導電性(n型半導體)。
- 陽離子填隙型(如Zn₁₊ₓO)
金屬離子填入間隙位置,伴隨自由電子,如ZnO在鋅蒸氣中加熱生成間隙鋅離子(Znᵢ⁺)。
- 陽離子空位型(如Fe₁₋ₓO)
陽離子缺失,通過其他陽離子升價補償。例如FeO中部分Fe²⁺氧化為Fe³⁺,形成空位。
- 陰離子間隙型(如UO₂₊ₓ)
陰離子填入間隙位置,較為罕見,常見于鈾氧化物。
形成原因
- 晶體缺陷:空位或填隙原子導緻組成偏離。
- 環境因素:如氧分壓變化影響TiO₂₋ₓ中氧空位濃度,關系式為:
$$
[VO^{cdotcdot}] propto P{O_2}^{-1/6}
$$
表明氧分壓越低,空位濃度越高。
應用與意義
- 功能材料:如Zn₁₊ₓO用于壓敏電阻,TiO₂₋ₓ用于光催化劑。
- 半導體特性:電子在空位周圍移動形成色心,賦予材料特殊電學性質。
- 高溫超導體:如YBa₂Cu₃O₇₋ₓ的氧含量調控影響超導性能。
如需更完整的分類或反應機制,可參考材料科學相關文獻。
分類
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