解释以下现象: (1)LiF电绝缘体; (2)纯的NiO是浅绿色电绝缘体 在空气中加热 变黑成为半导

大学本科 已帮助: 时间:2024-09-29 10:21:25

解释以下现象: (1)LiF电绝缘体; (2)纯的NiO是浅绿色电绝缘体,在空气中加热,变黑成为半导体; (3)TiO显示金属导电性,而MnO是半导体,纯的NiO是绝缘体。 所有以上化合物都具有岩盐结构。
请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!

难度:⭐⭐⭐

题库:大学本科,理学,化学类

标签:岩盐,导电性,半导体

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425***947

2024-09-29 10:21:25

正确答案:(1)Li和F的价态分别为+1和-1在LiF中没有额外的电子或空穴价带与导带之间的带隙很大(>4 eV)导带电子浓度很低。 (2)纯的NiO中含有Ni2+离子d8电子局域在单个离子上没有导电性浅绿色是由于d—d跃迁造成的。在空气中加热发生氧化吸收少量的氧气形成Ni1-δO其中含有Ni2+和Ni3+离子导电性与Ni离子的混价有关。(3)在TiO中邻近Ti2+之间t2g轨道重叠产生部分占据的t2g带和金属导电性。在MnO中t2g轨道重叠有限存在孤立的Mn2+电子在邻近的Mn2+离子之间跳跃导致半导体性质。在NiO中t2g能带是满带由于O2-的阻碍半满的eg能级不能重叠形成eg带因此Ni2+是孤立的无导电性。这种性质上的差异来源于后过渡金属离子的核电荷的增加使得3d电子束缚于单个离子周围(它们的离子半径也相应减小)。
(1)Li和F的价态分别为+1和-1,在LiF中,没有额外的电子或空穴,价带与导带之间的带隙很大(>4eV),导带电子浓度很低。(2)纯的NiO中含有Ni2+离子,d8电子局域在单个离子上,没有导电性,浅绿色是由于d—d跃迁造成的。在空气中加热,发生氧化,吸收少量的氧气,形成Ni1-δO,其中含有Ni2+和Ni3+离子,导电性与Ni离子的混价有关。(3)在TiO中,邻近Ti2+之间t2g轨道重叠,产生部分占据的t2g带和金属导电性。在MnO中,t2g轨道重叠有限,存在孤立的Mn2+,电子在邻近的Mn2+离子之间跳跃导致半导体性质。在NiO中,t2g能带是满带,由于O2-的阻碍,半满的eg能级不能重叠形成eg带,因此Ni2+是孤立的,无导电性。这种性质上的差异来源于后过渡金属离子的核电荷的增加,使得3d电子束缚于单个离子周围(它们的离子半径也相应减小)。

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