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jerryeast

金虫 (初入文坛)

[求助] 金红石型二氧化锰的电子结构

二氧化锰晶体应该不能算作离子晶体吧?其中锰-氧键共价键的成分占多少?他们之间是如何成键的?锰的最外层是3d5 4s2,成键后锰和氧的外层电子如何排布,单电子的自旋方向如何?
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jiagle

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【答案】应助回帖

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地狱血幽灵: 金币+1, 欢迎常来 2012-11-10 15:38:08
jerryeast: 金币+10, ★★★★★最佳答案, 全给你,回答的很好 2012-11-11 14:00:16
fds329: 金币+2, ICEPI+1 2012-11-22 08:24:19
MnO2确实不算是离子晶体,而是共价的原子晶体;
共价键的成份虽然可以算出,但可以根据它是两性氧化物可以估计共价成份在50~60%之间;
Mn动用3d轨道的3dx2-y2和3dz2两个轨道上的电子,再与4s轨道上的2个电子一起与O成键;
锰以d2sp3杂化,利用4个电子形成普通sigma键,再与2个O上的孤电子对形成配位键,因此其配位数为6;
O与2个Mn形成2个sigma键,再用孤电子对与1个Mn形成配位键,因此其配位数为3;
成键后的Mn还有3个成电子,排在3dxy、3dxz、3dyz上,自旋方向相同,因此是顺磁性的。

» 本帖已获得的红花(最新10朵)

2楼2012-11-10 15:32:50
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jerryeast

金虫 (初入文坛)

送鲜花一朵
引用回帖:
2楼: Originally posted by jiagle at 2012-11-10 15:32:50
MnO2确实不算是离子晶体,而是共价的原子晶体;
共价键的成份虽然可以算出,但可以根据它是两性氧化物可以估计共价成份在50~60%之间;
Mn动用3d轨道的3dx2-y2和3dz2两个轨道上的电子,再与4s轨道上的2个电子一起与 ...

大师,再问你个问题,就是最后那个“Mn有3个单电子排在3dxy、3dxz、3dyz上,自旋方向相同,因此是顺磁性”,这个原因是什么?我现在用Materials Studio 模拟出来
2*Integrated Spin Density   =     6.01776   
2*Integrated |Spin Density| =     6.63409
也就是说是有铁磁性的,所以有的迷惑了,难道是因为DFT模拟的是绝对零度时的情况,所以出这个结果?
3楼2012-11-11 21:15:03
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jiagle

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fds329: 金币+1, 感谢回帖 2012-12-01 22:05:11
引用回帖:
3楼: Originally posted by jerryeast at 2012-11-11 21:15:03
大师,再问你个问题,就是最后那个“Mn有3个单电子排在3dxy、3dxz、3dyz上,自旋方向相同,因此是顺磁性”,这个原因是什么?我现在用Materials Studio 模拟出来
2*Integrated Spin Density   =     6.01776   
...

顺磁性是铁磁性的前提;
有些顺磁性的物质当温度降到一定程度以后,成单电子之间产生有序相互作用,可以分别形成铁磁性、反铁磁性和其中间状态亚铁磁性;这属于电子相变,通过粗略结构分析是很难判断出来的;
但不管由成单电子引起的哪类磁性,在高温下,电子间的有序肯定都会被打乱,全部都变成顺磁性。
4楼2012-11-22 10:13:22
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