化工小知识分享-金属互化物

又称金属间化合物。一般指两种或两种以上的金属元素， 在一定条件下以它们原子数的整数比相结合而成的化合物， 例如， Al2Zn3， CuZn等。但是， 即使化合物中的部分组成是半金属或非金属， 只要所组成的化合物有显著的金属性， 通常也把它们算作金属互化物，如Cu5Si。后一类中有磁性体、半导体等有用物质。一般情况下，金属互化物的组成与其组成元素的电价、共价没有关系， 而氧化数更没有意义。有一类金属互化物， 其组成和结构遵循休姆-罗瑟里(Hume-Rothery)规则。即是根据组成式计算的电子数与原子数之比是3：2，21：13，7：4等特定值的化合物是稳定的， 并且它们有共同的晶格构造。这里的电子数， 大体上是通常的价电子数， 跟周期表里族的序数是一致的， 只有Ⅶ族和Ⅶ族的金属是例外， 它们的电子数作为0处理。例如，几种21：13的γ黄铜型化合物的计算如下：

                               
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由于这类金属互化物的结构与性质取决于电子数与原子数之比，故又称为电子化合物。多数的电子化合物比较脆而且电阻高。尽管这样，电子化合物的性质和结构还是很像金属，例如， Cu3Al跟Cu和Al没有什么特别的区别， 可以认为， 它们处在完全无序状态。因此，Cu3Al只是字面上的组成式，不能设想有普通化合物中的组成和化合价等关系。在电负性差别大的金属之间形成的金属互化物中， 由电负性大的金属组成的共价键骨架结构， 是决定整个化合物的组成和结构的。例如，若不区分其中的金属，NaT1有体心立方晶格，而只考虑T1时就是金刚石型晶格。如果只注意Na，虽然有同样的金刚石晶格和同样的排列，但是，如果考虑到电负性(Na0.9，T11.8)，那么，每个原子最外层有4个价电子的T1-形成金刚石晶格， 而Na+钻进它们的空隙， 这种见解不是不可能的。正电性金属离子钻进由电负性大的金属构成的三维空间骨架空隙里， 这种典型例子有： NaZn13，KCd13，CaZn13，CaBe13，LaBe13，ThBe13等一类晶型相同的化合物，这就是有名的Zintl相。电负性差小的金属之间形成的金属互化物，决定它们组成和结构的重要因素是原子半径比。这种例子是原子半径比约为1.2的AB2型化合物，叫做Laves相。这种相不都有同样的晶体结构，而有3种结构，目前，已发现这种化合物有100种以上。实例和它的半径比(括号中)是：MgZn2 (1.20)，KNa2(1.21)，CaLi2 (1.29)，CeAl2 (1.28)，AgBe2(1.27)，CaAg2 (1.37)，TiFe2 (1.19)等。

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