计算化学公社

标题: 如何判断带电缺陷所带电荷的正负 [打印本页]

作者
Author: lei234 时间: 2015-1-15 18:24
标题: 如何判断带电缺陷所带电荷的正负
带电缺陷有两种，带正电荷的和带负电荷的，请问如何判断是哪一种呢？
我的体系是InAs 的话，没有缺陷的总电荷是256，现在我拿走一个中性的As,体系还是中性的，总电荷是251，拿走一个中性In,体系的总电荷是253，
1）如何判断InAs中In 和As 的电荷，它们不是1:1么，应该As是-3价，In是+3价，为什么拿走As体系少了5个电子？
2）如果我拿走的是-1价的As,那体系带什么电，总电荷是多少？如果拿走的是+1价的In,体系带什么电，总电荷又是多少?
3) 体系的带电情况和拿走离子的电荷有什么关系？如果拿走离子带正电，那体系只能带负电？如果拿走离子带负电，体系正能带正电？如何理解？
@卡开发发

作者
Author: zbai 时间: 2015-1-15 19:14
这是好问题，不过楼主不好意思，我不知道，我是来学习的。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2015-1-15 19:22
1、电荷是1:1，但是价电子不是1:1，上次举例子过NaCl是1:1，但是价电子是1:7。一般1:1的非纯金属体系两个元素的价电子总和8个，NaCl-1:7，MgO-2:6，AlN-3:5，C-4:4。As价电子就是5个。

2、如果拿走的是整个一个(-1)的As，可以这样算，As的价电子是5个，加了个(-1)的电荷就是6个电子，总电荷是256的话就会只剩下250个电子；拿走+1的In也一样，In价电子是3个，+1价的时候只剩下2个电荷，故此时只有254个电子。

3、拿走的离子芯带电，剩余的体系也会带一个反向的电荷；比如拿走In(+3)的话体系带(-3)，如果In(+1)则体系带(-1)电荷，如果拿掉In(0)，体系不带电。

作者
Author: lei234 时间: 2015-1-15 21:10

卡开发发发表于 2015-1-15 19:22
1、电荷是1:1，但是价电子不是1:1，上次举例子过NaCl是1:1，但是价电子是1:7。一般1:1的非纯金属体系两个元 ...

那是不是无论拿走的离子芯带的是正电还是负电，体系的总电荷数都会减少？

作者
Author: 卡开发发 时间: 2015-1-15 21:22

lei234 发表于 2015-1-15 21:10
那是不是无论拿走的离子芯带的是正电还是负电，体系的总电荷数都会减少？

比如拿掉H+就没变化，一般拿掉不带价电子的离子芯也是无变化的，这个看具体情况，但原则上不会增加电荷。

作者
Author: tanglei 时间: 2023-7-8 12:11

卡开发发发表于 2015-1-15 21:22
比如拿掉H+就没变化，一般拿掉不带价电子的离子芯也是无变化的，这个看具体情况，但原则上不会增加电荷。

卡老师您好, 学生愚钝, 冒昧向您请教一个问题. 对石墨烯中的一个C原子替换为N原子掺杂或者空位缺陷，这个结构算是带电体系吗？在开题报告中被老师认为是带电体系，理由是N原子比C原子多了一个电子，体系比原来多了一个电子，所以体系应该带负电．我认为不是但没有充足的论据证明．请问老师是否可以类比为CO2和NO2的区别，体系虽然比原来多了一个电子，但两者均为电中性．谢谢老师

作者
Author: 卡开发发 时间: 2023-7-8 18:17

tanglei 发表于 2023-7-8 12:11
卡老师您好, 学生愚钝, 冒昧向您请教一个问题. 对石墨烯中的一个C原子替换为N原子掺杂或者空位缺陷，这个 ...

确实是电中性，是否电中性的判断依据不复杂，晶胞内的核电荷=电子数即可，此时也不存在发散问题。

但是因为C换成N，会带一个单电子（此时是电中性），这是（比方说）因为其他原子本来能和C成4个键，那么换成N之后就有一个键成不了，可能会导致周围原子具有磁矩（当然体系如果金属性强导致离域也可能没有）。

你的例子是对的，CO2和NO2这个例子很合适。以及，确实C换成N后到底会不会在带电的情况下更稳定，或许应该被讨论。

作者
Author: CHLllooll 时间: 2023-7-20 17:15

卡开发发发表于 2023-7-8 18:17
确实是电中性，是否电中性的判断依据不复杂，晶胞内的核电荷=电子数即可，此时也不存在发散问题。

但 ...

卡老师您好，冒昧请教您一个问题。如果缺陷是由H2带走就比如说合成氨中的晶格氮被H带走形成NH3而产生的N空位，这种体系应该是电中心性的吧，N空位的产生会造成空位附近的电荷重新排布，这种说法是否正确呢

欢迎光临计算化学公社 (http://bbs.keinsci.com/)