[工程科技]过滤净化水用铜锌合金的价键电子结构研究-硕士论文答辩ppt课件

1、L/O/G/O郑艳玲 S09040683 指点教师：李世春内内容摘要 序文金属间属间化合物简简介EET实践简实践简介净净化水用铜锌铜锌合金的价键电键电子构构造计计算净净水后产产物的价键电键电子构构造计计算结结果分析及讨论讨论结论结论第一章第一章 序文序文1、铜锌合金滤料净水技、铜锌合金滤料净水技术的原理及研讨现状术的原理及研讨现状2、未来开展趋势、未来开展趋势3、本文研讨的内容、目、本文研讨的内容、目的及意义的及意义2007年年2021年年2021年年1.1铜锌合金滤料净水技术的原理及研讨现状铜锌合金滤料净水技术的原理及研讨现状背景背景全国废水排放总量年际变化全国废水排放总量年际变化556.8

2、亿吨572亿吨589.2亿吨铜锌铜锌合金滤滤料净净化水处处置工艺艺不产生二不产生二次污染次污染运用寿运用寿命长命长高温下高温下仍有效仍有效经反冲洗经反冲洗后可循环后可循环运用运用 处置水的处置水的费用低廉费用低廉市面上的市面上的KDF颗粒大小：颗粒大小：0.1452.00mm堆积密度：堆积密度：2.42.9g/cm3 除余氯、可溶性重金属除余氯、可溶性重金属颗粒大小：颗粒大小：0.1492.00mm堆积密度：堆积密度：2.22.7g/cm3除铁和硫化氢除铁和硫化氢 平衡平衡标准电位（伏）标准电位（伏）+0.3370.000-0.126-0.440-0.763-2.3702+CuCu2e+2H2

3、H2e2+Pb2Pbe2+Fe2Fee2+Zn2Zne2+Mg2MgeKDF净水时的微观构造净水时的微观构造去除杂质时发生的化学反响去除杂质时发生的化学反响1 1除余氯除余氯222ZnClZnCl22H OClHClOHCl222ZnHClOZnClH O2 2除重金属除重金属3 23 2Cu/Zn+Pb(NO )Zn/Cu/Pb+Zn(NO )22Cu/Zn+HgClZn/Cu/Hg+ZnCl3 3除硫化氢除硫化氢22CuH SCuSH 22222HOH O第一章第一章 序文序文1、铜锌合金滤料净水技、铜锌合金滤料净水技术的原理及研讨现状术的原理及研讨现状2、未来开展趋势、未来开展趋势3、本

4、文研讨的内容、目、本文研讨的内容、目的及意义的及意义1.2 未来开展趋势未来开展趋势基于反冲洗技术的改良基于反冲洗技术的改良多元合金滤料开发多元合金滤料开发Cu-Zn-SiCu-Zn-Si等等超细型合金粉末资料的制备及运用超细型合金粉末资料的制备及运用 321321第一章第一章 序文序文1、铜锌合金滤料净水技、铜锌合金滤料净水技术的原理及研讨现状术的原理及研讨现状2、未来开展趋势、未来开展趋势3、本文研讨的内容、目、本文研讨的内容、目的及意义的及意义1.3 本文研讨的内容、目的及意义本文研讨的内容、目的及意义 KDF滤料得到广泛的运用，有以下几个缘由：1是好的复原剂，2除水中的余氯，3除去多种

5、重金属离子，4减少藻类和细菌的繁衍。但是，不论它有多少种优点，也不可以是没有缺陷的，其净水效率很多情况下也是依赖于条件，而且这种滤料在运用多年后，依然只是依赖于觉得和阅历，对它的构造和性能的研讨还太少，所以，在不了解一种资料的微观构造的背景下，期望能让它发扬出最好的净水效果也是非常困难的事情。 在电子构造方面，采用余瑞璜的固体与分子阅历电子实践的方法，计算铜锌合金滤料及其净化水后产物的晶体电子构造，为铜锌合金滤料净化水的技术及对合金滤料的研讨提供实践根据，并在此实践和前人实验总结的根底上提出提高其净水效率的措施。所以，实践的研讨与实际运用的结合也必能给KDF未来的运用提供全新的方式。第二章第二

6、章 金属间化合物简介金属间化合物简介 1、晶体学根底、晶体学根底 2、合金相构造、合金相构造2.1 晶体学根底晶体学根底 晶胞：晶胞：7大晶系，大晶系，14种布拉菲点阵种布拉菲点阵 本文中所涉及到的晶系和布拉菲点本文中所涉及到的晶系和布拉菲点阵构造有：面心立方、体心立方、密排六阵构造有：面心立方、体心立方、密排六方等。方等。 32种点群和空间群种点群和空间群 点群是晶体中一切点对称元素的一个集合。点群是晶体中一切点对称元素的一个集合。在宏观上点群表现为晶体外形的对称。在宏观上点群表现为晶体外形的对称。第二章第二章 金属间化合物简介金属间化合物简介 1、晶体学根底、晶体学根底 2、合金相构造、合

7、金相构造2.2 合金相构造合金相构造第三章第三章 EET实践简介实践简介 1、实践中涉及的相关、实践中涉及的相关概念概念 2、实践的四个根本假、实践的四个根本假设设 3、键距差分析法、键距差分析法 1978 年，余瑞璜在能带实践、价键实践、电子浓度实践的根底上，针对现代固体物理，尤其是金属电子实践中的一些矛盾，提出“固体与分子阅历电子实践(EET)和计算电子构造的“键距差(BLD)法。 主要内容包括原子外形假设、不延续外形杂化假设、键距假设、等效价电子假设。EET实践实践的提出 EET是以确定晶体内各原子的外形为根底，描画晶体价电子构造的实践。 假设晶体构造的点阵参数知 余氏实践能给出晶体中键

8、络上的电子分布和原子所处的外形 用来计算晶体的结合能、熔点、高压相变和转变压强、合金相图等，都与实际符合得很好。EET实践简实践简介3.1 实践中涉及的相关概念实践中涉及的相关概念 磁电子：用nm来表示，记为“。是一种非组成共价键的原子，在价层中占据单轨道，假设原子间发生结合，它担任坚持在原始原子内不被公有化。 哑对电子：用nd表示，记为“或“。也是一种非组成键原子，只不过它在价层中时占据满轨道。不参与原子间的结合，在原始原子内也不被公有化，但对其他原子的结合行为具有影响作用。 mn 共价电子:用nc表示，记为“。是参与成键的原子的提供的价电子，可以临近单占据轨道上自旋方向相反的电子组合成对，

9、它们配对后共同占据公有的原子轨道。 晶格电子：用nl表示，记为“ ，表示满轨道占据，或“表示轨道单占据。不处于两原子组成的共价键上，也不在它们归属的原子内，而是存在于3个或者3个以上的原子所围成的空间里。 单键半距：用R(1)表示。将两个一样的原子组成的共价单键A-A或B-B的键长的一半取为定值，成为原子A或者B的单键半距。 总价电子数：用“nT表示。共价电子数和晶格电子数的加和即总价电子数。 杂阶：在某种杂化外形下所能具有的各种不同的稳定杂化的原子杂化态 等效电子：用“表示。指原子轨道上的部分电子，脱离轨道，以致于其对共价键键距的影响作用与更外层的s或p轨道上的电子影响作用相当，称这种对共价

10、键键距的奉献等效于s、p电子的d电子为等效电子。 等同键：用I表示。指在计算晶胞内由同一等效位置同一种元素的原子构成的等键距的共价键。第三章第三章 EET实践简介实践简介 1、实践中涉及的相关、实践中涉及的相关概念概念 2、实践的四个根本假、实践的四个根本假设设 3、键距差分析法、键距差分析法3.2.1 关于晶体中原子外形的假设关于晶体中原子外形的假设 l晶体中的某个原子通常是由h和t态杂化而成，其中至少有一个在基态或接近基态的激发态，h态和t态各拥有不同的nT、nc、nl和R(1)。lEET实践中，由于h态和t态中s、p、d轨道上的成分是知的，只需知道参与杂化的h态和t态的成分，对于确定杂化

11、过程中的s、p、d轨道的成分就知道了。h态和t态的一切成分可根据所讨论的晶体的空间群资料，用键距差方法即BLD，Bond length Difference计算获得。3.2.2 关于不延续外形杂化的假设关于不延续外形杂化的假设 在某种特定情况下，外形杂化是不延续的。在EET中引入参数，假设用Ch和Ct分别表示在h态和t态杂化过程中的成分，对于大部分构造来说： 在h态，Ct=0，k=；在t态，Ct=1，k=0 thCC1211kCtnmlnmlnmlnmlnmlnmlk 5353 式中l，m，n；l，m，n表示h态和t态中的s，p，d轨道上的电子数；的取值由s电子而定，s电子为nc， =1，s电

12、子为nl， =0。假设h态上一切的价电子都由nl组成，由于l+m+n=0，上述公式不适用。此时，可用如下公式计算：nmlnmllnmlk533.2.3 关于键距的假设关于键距的假设 EET实践中将组成共价键的两个原子间的间隔称为键距。 nRRDvuvunlg11750. 0250. 02 . 2710. 0700. 0300. 0600. 0750. 0250. 0710. 0MMMMMnnnnn或或3.2.4 关于等效电子的假定关于等效电子的假定 对于B族过渡金属元素即In、Ga、Tl来说，这些原子外层d电子有一部分会远离原子，导致它们对原子间的共价键影响减小，几乎等效于最外层s或p电子对共

13、价键的影响作用。但这些等效的d原子对晶体结合能及其相角分布仍保管原来特性，只不过它们对共价键键能的作用有所不同。 第三章第三章 EET实践简介实践简介 1、实践中涉及的相关、实践中涉及的相关概念概念 2、实践的四个根本假、实践的四个根本假设设 3、键距差分析法、键距差分析法2122222221AB222zxCzyByxAczbyaxrrD AtsvutsnvunnnRRRRDDAlg1111 / 1111lgtsvutsnvunARRRRDDnnAKSMIIII InnjjcA,等同键数计算nm005. 0nDnDnDuvuvuv键距差判据键距差方法给出的计算结果中，满足键判据的结果往往不止一

14、个，即出现多重解问题，因此还需经过一些阅历的方法来进一步确定选取何种原子外形。张瑞林给出了一些阅历方法作参考，但本文所讨论的晶体价电子构造中，选取键距差最小的杂阶组合，即值最小的原子外形，由于这是实践键距和实验键距符合最好的。第四章第四章 净化水用铜锌合金净化水用铜锌合金的价键电子构造计算的价键电子构造计算 1、Cu空间群空间群No.225的价键电的价键电子构造计算子构造计算 2、Zn空间群空间群No.194的价键电的价键电子构造计算子构造计算 3、CuZn空间群空间群No.221的价键的价键电子构造计算电子构造计算 4、CuZn3空间群空间群No.174的价的价键电子构造计键电子构造计 算算

15、 4.1 Cu空间群空间群No.225的价键电子构造计算的价键电子构造计算 Cu的晶体构造资料： Cu的空间群为Fm3mNo.225，为面心立方构造。Cu是处于4a位置的原子，晶体学坐标为0,0,0，金属Cu的实验晶格常数为0.36170nm。 晶胞内原子等效位置及坐标参数如下表所示。AtomSiteX YZCu4a000Cu的晶胞构造图的晶胞构造图4.1 Cu空间群空间群No.225的价键电子构造计的价键电子构造计算算aBondDna/nmIaA4a-Cu4a-Cu 0.2557612B4a-Cu4a-Cu 0.361706C4a-Cu4a-Cu 0.44299242122222221AB2

16、22zxCzyByxAczbyaxrrD4.1 Cu空间群空间群No.225的价键电子构造计算的价键电子构造计算4.1 Cu空间群空间群No.225的价键电子构造计算的价键电子构造计算键能的计算在双原子分子中，键能是指将分子离解成为单个的原子时所需求的离解能。通常来自2个成键的原子在其猛烈的相互作用区里所出现的已成键的价电子的集中。计算同种原子的共价键的键能，余氏给出了计算公式 ：/()Eb f nD n35fg()/tTlllCn ()/tTmmm Cn()/tTnnn CnAtomlmnlmngb/KJ.nm.mol-1Cu1051060118.625Cu的乙种原子外形参数对于由两个不同的

17、原子u和v构成的共价键键能计算，徐万东等推到出了其计算公式 ：/()EB F nD nuvBbbuvFff第四章第四章 净化水用铜锌合金净化水用铜锌合金的价键电子构造计算的价键电子构造计算 1、Cu空间群空间群No.225的价键电的价键电子构造计算子构造计算 2、Zn空间群空间群No.194的价键电的价键电子构造计算子构造计算 3、CuZn空间群空间群No.221的价键的价键电子构造计算电子构造计算 4、CuZn3空间群空间群No.174的价的价键电子构造计键电子构造计 算算 4.2 Zn空间群空间群No.194的价键电子构造计算的价键电子构造计算 AtomSiteX YZZn2c1/32/3

18、1/4 晶体构造资料Zn的空间群为No.194，为密排六方构造，c/a=1.86。金属Zn的实验晶格常数为a=0.26647nm,c=0.49469nm。单胞内原子等效位置及坐标参数如表所示 Zn的晶胞构造图的晶胞构造图4.2 Zn空间群空间群No.194的价键电子构造计算的价键电子构造计算aBondDna/nmIaAZnZn0.266476BZnZn0.291296CZnZn0.4946922122222221AB222zxCzyByxAczbyaxrrDZn空间群No.194的价电子构造 Atomlmnl m ngb/KJ.nm.mol-1Zn2220121014.10931Zn的原子外形

19、参数第四章第四章 净化水用铜锌合金净化水用铜锌合金的价键电子构造计算的价键电子构造计算 1、Cu空间群空间群No.225的价键电的价键电子构造计算子构造计算 2、Zn空间群空间群No.194的价键电的价键电子构造计算子构造计算 3、CuZn空间群空间群No.221的价键的价键电子构造计算电子构造计算 4、CuZn3空间群空间群No.174的价的价键电子构造计键电子构造计 算算 4.3 CuZn空间群空间群No.221的价键电子构造的价键电子构造计算计算 晶体构造资料： CuZn的空间群为Pm3mNo.221，为体心立方构造，电子浓度e/a=3/2。Cu是处于1a位置的原子，晶体学坐标为0,0,

20、0，Zn是处于1b位置的原子，晶体学坐标为1/2,1/2,1/2，金属间化合物CuZn的实验晶格常数为0.2959nm。 单胞内原子等效位置及坐标参数如下表所示 ：AtomSiteX YZCu1a000Zn1b1/21/21/2CuZn的晶胞构造图的晶胞构造图CuZn的键络分布aBondDna/nmIaA1a-Cu1b-Zn0.2562616B1b-Zn1b-Zn0.29596C1a-Cu1a-Cu0.29596D1a-Cu1a-Cu0.4184712E1a-Cu1b-Zn0.4906948Atomlmnl m ngb/KJ.nm.mol-1Cu1050106018.62500Zn222012

21、1014.10931第四章第四章 净化水用铜锌合金净化水用铜锌合金的价键电子构造计算的价键电子构造计算 1、Cu空间群空间群No.225的价键电的价键电子构造计算子构造计算 2、Zn空间群空间群No.194的价键电的价键电子构造计算子构造计算 3、CuZn空间群空间群No.221的价键的价键电子构造计算电子构造计算 4、CuZn3空间群空间群No.174的价的价键电子构造计键电子构造计 算算 4.4 CuZn3空间群空间群No.174的价键电子构造计算的价键电子构造计算 晶体构造资料： CuZn3的空间群为P6No.174，为密排六方构造，电子浓度e/a=7/4。其实验晶格常数a=b=0.42

22、75nm，c=0.2590nm。其中，位于1d的Cu原子占满率为0.7，尚有30%的空缺。 单胞内原子等效位置及坐标参数如下表所示 ：AtomSiteX YZZn11a000Cu1d1/32/31/2Zn21f2/31/31/2CuZn3的晶胞构造图的晶胞构造图CuZn3的键络分布a aBondBondD Dnana/nm/nmI Ia aA A1f-Zn1d-Cu1f-Zn1d-Cu0.246570.246573 3B B1f-Zn1d-Cu1f-Zn1d-Cu0.247310.247311 1C C1a-Zn1a-Zn1a-Zn1a-Zn0.2590.2592 2D D1f-Zn1f-Zn

23、1f-Zn1f-Zn0.2590.2592 2E E1d-Cu1d-Cu1d-Cu1d-Cu0.2590.2591 1F F1d-Cu1a-Zn1d-Cu1a-Zn0.278510.278518 8G G1a-Zn1f-Zn1a-Zn1f-Zn0.278510.278511212H H1f-Zn1d-Cu1f-Zn1d-Cu0.35760.35766 6I I1f-Zn1d-Cu1f-Zn1d-Cu0.358120.358123 3J J1a-Zn1a-Zn1a-Zn1a-Zn0.427490.427496 6K K1f-Zn1f-Zn1f-Zn1f-Zn0.427490.427496 6L

24、L1d-Cu1d-Cu1d-Cu1d-Cu0.427490.427494 4M M1a-Zn1f-Zn1a-Zn1f-Zn0.460140.460141212N N1d-Cu1a-Zn1d-Cu1a-Zn0.460140.460148 8O O1d-Cu1f-Zn1d-Cu1f-Zn0.493140.493141 1P P1f-Zn1d-Cu1f-Zn1d-Cu0.493890.493893 3Q Q1a-Zn1a-Zn1a-Zn1a-Zn0.499830.499831212R R1f-Zn1f-Zn1f-Zn1f-Zn0.499830.499831212S S1d-Cu1d-Cu1d-Cu1

25、d-Cu0.499830.499838 8Atomlmnl m ngb/KJ.nm.mol-1Cu1040007018.62500Zn2220121014.10931第五章第五章 过滤净化水用铜锌合金净水过滤净化水用铜锌合金净水后产物的价键电子构造计算后产物的价键电子构造计算 1、Cl2空间群空间群No.64的价键电的价键电子构造计算子构造计算 2、CuS空间群空间群No.194的价键的价键电子构造计算电子构造计算 3、ZnCl2空间群空间群No.33的价键的价键电子构造计算电子构造计算 4、晶体结合能计算、晶体结合能计算 5.1 Cl2空间群空间群No.64的价键电子构造计算的价键电子构造计

26、算 AtomSiteX YZCl8f00.130.1 晶体构造资料Cl2的空间群为CmcaNo.64，通常以分子方式存在。其的实验晶格常数为a=0.629nm, b=0.45nm，c=0.821nm。单胞内原子等效位置及坐标参数如表所示 Cl2的晶胞构造图的晶胞构造图aBondDna/nmIaA8f-Cl8f-Cl0.196538B8f-Cl8f-Cl0.201628C8f-Cl8f-Cl0.24638D8f-Cl8f-Cl0.314516E8f-Cl8f-Cl0.333616F8f-Cl8f-Cl0.3708616G8f-Cl8f-Cl0.3708624H8f-Cl8f-Cl0.371288

27、I8f-Cl8f-Cl0.3735816J8f-Cl8f-Cl0.379388K8f-Cl8f-Cl0.386732L8f-Cl8f-Cl0.3994716Atomlmnlmngb/KJ.nm.mol-1Cl0.267510.732580101010.653.7500Cl的原子外形参数关于计算晶体键能时关于计算晶体键能时Cl的的g和和b参数值的假定参数值的假定 Cl在元素周期表中的位置：第三周期，第VIIA族 g的假定：根据价键实践规定，对于4、5、6周期的元素，g的取值分别为1、1.35、1.70，但是S元素位于周期表的第3周期，我们根据阅历实践，假定g的取值是递增规律，所以对于第三周期元素

28、的参数g取值为0.65，即在计算Cl的键能和结合能时，参数g取值为0.65.模型参数模型参数b的假定的假定 在阅历电子实践中，除VIIA族及部分元素之外模型参数b值都有相应的规定，但是Cl属于VIIA族，所以下面根据知的数据来猜测VII族元素Cl的值。 根据EET实践，模型参数b的计算公式：其中，n=1,2,3,4,5,7或13；=2,1,0代入表中发现只需IIIA族及IVA族的元素符合公式，所以，假设VA族、VIA族和VIIA族的元素晶体的结合能公式中的值，计算公式取为 发现除元素误差在0.09%外，其他误差均控制在0.01%范围内，所以假定是合理的。察看表发现，每一族中的最大值都不大于上一

29、族中的最大值，而且第一个元素都不是该族中的最大值，所以更证明了假定氯Cl的模型参数=3.75，=2，=0合理.第五章第五章 过滤净化水用铜锌合金净水过滤净化水用铜锌合金净水后产物的价键电子构造计算后产物的价键电子构造计算 1、Cl2空间群空间群No.64的价键电的价键电子构造计算子构造计算 2、CuS空间群空间群No.194的价键的价键电子构造计算电子构造计算 3、ZnCl2空间群空间群No.33的价键的价键电子构造计算电子构造计算 4、晶体结合能计算、晶体结合能计算 5.2 CuS空间群空间群No.194的价键电子构造计算的价键电子构造计算 晶体构造资料: CuS的空间群为P63/mmcNo

30、.194，为CuS型构造。其的实验晶格常数有3种：1、a1=b1=0.37917(8)nm,c1=1.6342(3)nm2、a2=b2=0.37938(5)nm,c2=1.63410(10)nm3、a3=b3=0.378813(1)nm,c3=1.633307(8)nmCuS晶体单胞内原子等效位置及坐标参数如表所示:AtomSiteX YZa1=b1=0.37917(8)nm,c1=1.6342(3)nmS12c0.33330.66670.25Cu12d0.33330.66670.75S24e000.0611(8)Cu24f0.33330.66670.1072(2)a2=b2=0.37938(

31、5)nm,c2=1.63410(10)nmS12c0.33330.66670.25Cu12d0.66670.33330.25S24e000.06337(15)Cu24f0.33330.66670.10733(9)a3=b3=0.378813(1)nm,c3=1.633307(8)nmS12c000.06329(12)Cu12d0.66670.33330.25S24e0.33330.66670.25Cu24f0.33330.66670.10737(4)CuS的晶胞构造图的晶胞构造图Atomlmnl mngb/KJ.nm.mol-1Cu1330007018.62500S110102010.653.

32、7500第五章第五章 过滤净化水用铜锌合金净水过滤净化水用铜锌合金净水后产物的价键电子构造计算后产物的价键电子构造计算 1、Cl2空间群空间群No.64的价键电的价键电子构造计算子构造计算 2、CuS空间群空间群No.194的价键的价键电子构造计算电子构造计算 3、ZnCl2空间群空间群No.33的价键的价键电子构造计算电子构造计算 4、晶体结合能计算、晶体结合能计算 5.3 ZnCl2空间群空间群No.33的价键电子构造计算的价键电子构造计算 晶体构造资料: ZnCl2的空间群为Pna21No.33，为ZnCl2型构造。其实验晶格常数a=0.6443(2),b=0.7693(4)nm, c=

33、0.6125(4)nm.ZnCl2晶体单胞内原子等效位置及坐标参数如表所示:AtomSiteX YZZn14a0.0818(3)0.1251(2)0.375Cl14a0.0702(6)0.1223(11)0.0041(5)Cl14a0.0841(6)006332(11)-0.0062(6)ZnCl2的晶胞构造图的晶胞构造图Atomlmnlmngb/KJ.nm.mol-1Zn2220121014.1093Cl0.267510.732580101010.653.7500第五章第五章 过滤净化水用铜锌合金净水过滤净化水用铜锌合金净水后产物的价键电子构造计算后产物的价键电子构造计算 1、Cl2空间群空

34、间群No.64的价键电的价键电子构造计算子构造计算 2、CuS空间群空间群No.194的价键的价键电子构造计算电子构造计算 3、ZnCl2空间群空间群No.33的价键的价键电子构造计算电子构造计算 4、晶体结合能计算、晶体结合能计算 5.4 晶体结合能的计算晶体结合能的计算 1mol原子结合为稳定的晶体时所释放的能量就是晶体的结合能，它是表征原子相互之间作用力强弱的物理量。 普遍的计算元素晶体结合能的公式单质如下：等效键距：晶格电子的成键才干：徐万东和陈舜林的结合能修正公式化合物：徐万东和陈舜林的结合能修正公式化合物： /()/()cuvEIbfnD nNN11111()/()uuvvuuvv

35、uvNbnfNbnfDNN33()()/()duudvvuuuvvvuvNba mCWNba mCWNN1()/()DID nI112/Tfnn3()/dhhdttWCnCnmz其中，由公式计算出来本文中一切涉及的晶体的实践结合由公式计算出来本文中一切涉及的晶体的实践结合能值能值 ，及与实验值的偏向如下表，及与实验值的偏向如下表l目前所研讨的实践计算结合能的方法主要运用于碱金属和碱土金属结合能的计算，而对过渡族金属的结合能计算还有待研讨。l目前对实验结合能的测定主要集中在金属单质上，而对化合物的结合能实验测定较少。第六章第六章 结果分析及讨论结果分析及讨论 1、价电子构造与资料性能之间、价电子

36、构造与资料性能之间的关系的关系 2、KDF55CuZn净化水中净化水中Cl2的价电子构造分析的价电子构造分析 3、KDF85CuZn3净化水中净化水中H2S的价电子构造分析的价电子构造分析 4、价键电子实践与化学反响生、价键电子实践与化学反响生成焓变的关系成焓变的关系 滤料净水前各相的最强键价电子数、键能及滤料净水前各相的最强键价电子数、键能及晶体结合能等参数晶体结合能等参数 6.1 价电子构造与资料性能之间的关系价电子构造与资料性能之间的关系 Zn比Cu要活泼，Zn特别容易与非金属发生反响，所以在自然界条件下，Zn多以化合物方式存在； 化合物的原子间结合力更强，键能更强，在自然界中更稳定 ；

37、 我们运用铜锌合金而不用金属单质铜或锌来净化水的缘由： (1)合金的共价电子数nA更高，强度更大, (2)铜锌合金的稳定性N要远远大于它的金属单质的稳定性6.2 KDF55(CuZn)去除去除Cl2的价电子构造分析的价电子构造分析 我们可以把CuZn去除Cl2的过程看做是CuZn腐蚀的过程，这种腐蚀以脱Zn腐蚀为主，由于金属Cu的电位要比Zn的电位高，而且在水溶液中游离的Cl2的复原反响使得金属被钝化， 所以Cu做阴极，Zn做阳极，钝化后的Cu阴极不溶解，留在滤料外表。 CuZn在去除水中的Cl2后，得到产物ZnCl2，反响是把化合物中Cu-Zn共价键能的外形转化为Zn-Cl离子键能的外形，Z

38、n2+比单质Zn更加稳定，同样，Cl-也比Cl2更加稳定，这也阐明了化学反响都是朝向化学能更低的外形发生。 ZnCl2遇水即溶，都是以离子的方式存在，在水中Cl2是以离子平衡的方式存在，计算知，ZnCl2的键能更低。 6.3KDF85(CuZn3)净化净化H2S的价电子构造分析的价电子构造分析 KDF85(主要成分CuZn3)去除水中H2S的化学方程式为：Cu+H2S=CuS+H2，可以发现此反响中主要是Cu反响，而Zn不参与反响，这是由于Cu与H2S反响生成的CuS是一种既不溶于水又不溶于稀酸的沉淀，而假设Zn与H2S反响生成的ZnS是一种不溶于水，但溶于稀酸的沉淀，由于含有H2S的水溶液是

39、呈现弱酸性的，所以两种金属同时存在时，生成沉淀也就是更稳定的化合物的金属首先反响，即Cu先反响，Zn暂时被钝化而不反响。 6.4价键电子实践与化学反响生成焓变的关系价键电子实践与化学反响生成焓变的关系 焓变就是化学反响过程中反响物的化学键断裂以焓变就是化学反响过程中反响物的化学键断裂以及生成物的化学键构成之间的能量差值及生成物的化学键构成之间的能量差值 实践上用键能估算生成焓真实可行，但实际上，实践上用键能估算生成焓真实可行，但实际上，在分子中除了有成键的原子之间存在相互作用力在分子中除了有成键的原子之间存在相互作用力之外，有时非键合原子之间的作用力也不能忽略；之外，有时非键合原子之间的作用力

40、也不能忽略；另外，我们只是单纯依托键能数据估算，也较难另外，我们只是单纯依托键能数据估算，也较难反映其同素异构体解体时的情况差别。但是，在反映其同素异构体解体时的情况差别。但是，在一些情况下，尤其是仅仅涉及到由共价健所构成一些情况下，尤其是仅仅涉及到由共价健所构成的物质的气相反响时，由键能数据估算，虽粗略，的物质的气相反响时，由键能数据估算，虽粗略，却简便可行。却简便可行。 miedema实践 A+BAmBn H=m/(m+n)EA+ n/(m+n)EB-EC 留意:我们所计算的Cl2是指固态Cl2的结合能，只是为了表中的比较，在计算ZnCl2的生成焓时，需求运用气体分子中Cl-Cl原子间的结合能，所以从理化手册查询到其结合能值为242KJ.mol-1 第七章第七章 结论结论1在晶体中，共价电子数越大，在晶体中，共价电子数越大，晶体的成键才干越强，结合能越大，晶体的成键才干越强，结合能越大，晶体的硬度越高，熔点越高，晶体晶体的硬度越高，熔点越高，晶体越稳定，越不容易发生化学反响。越稳定，越不容易发生化学反响。2根据键能计算结果，键能按照根据键能计算结果，键能按照由大到小的顺序