冰的晶体结构

冰（H2O）的晶体结构 【化 学 式】H2O 【空 间 群】P63/mmc (no. 194)，P63cm (no. 185) 【晶胞参数】P63/mmc：a=b=4.511 Å, c=7.351 Å, °°Z=4 P63cm：a=b=7.82 Å, c=7.36 Å, °°Z=12 冰（H2O）有20余结构形式，通常书写为加后缀的罗马字母形式，如冰-I，冰-II，…等， 罗马字母后面的h和c分别示六方和等轴晶系，如冰-Ih、冰-Ic等。其中冰-Ih最为常见。 在冰-Ih的结构中，每一个O原子的周围都有呈四面体状配位的4个O，O-O键长约2.76 Å， 在O-O连线上只有一个H原子，键长约O--0.96 Å-- H--1.80 Å--O。O原子周围的H原子的分布 可以是无序的，也可以是有序的。如果H原子分布无序，则一个O周围分布有4个占位度为0.5 的H原子，此时结构的对称性较高（为P63/mmc）；如果分布有序，则一个O周围有两个H， 对称性为P63cm。 冰-Ih 结构中 O 原子周围 H 的无序分布（左图，H 的占位度为 0.5）和有序分布（右） 冰-Ih 的晶体结构（P63cm），结构中 H 原子有序分布 （来源：秦善 编著，《结构矿物学》，北京大学出版社，2011）