Плотность кристаллов

Характеристиками кристаллической структуры являются координационное число, координационный полиэдр (многогранник), число формульных единиц. Размеры частиц, образующих кристаллическую решетку принято оценивать кристаллохимическими радиусами. На основании данных характеристик можно рассчитать коэффициент компактности кристаллической решетки и плотность кристалла.

На основании установленной в задании 2 кристаллической структуры исследуемого вещества определите коэффициент компактности кристаллической решетки и плотность кристалла. Расчеты выполняются в следующей последовательности.

1.Дайте словесное описание кристаллической решетки, установленной в задании 2 (п.6). Изобразите проекцию элементарной ячейки на плоскость XY в кристаллографической системе координат.

2.Определите число формульных единиц Z, учитывая, что в состав элементарной ячейки входит только некоторая доля частицы, расположенной в вершинах куба, на ребрах или центрах граней.

3.Определите координационное число и изобразите координационный полиэдр. В бинарных кристаллах состава A_mB_n координация частиц A и B может отличаться.

4.Определите коэффициент компактности Q. Коэффициент компактности Q (%) определяют по формуле

Q = ,

где V _ат – объем атомов в элементарной ячейке, нм³; V _яч – объем элементарной ячейки, нм³.

Объем атомов в элементарной ячейке V _ат вычисляют с учетом числа формульных единиц Z и химического состава кристалла. В бинарных кристаллах состава A_mB_n объем атомов в элементарной ячейке равен

V _ат = π Z ( + ),

где Z – число формульных единиц; R _A и R _B – кристаллохимические радиусы атомов (ионов) А и B, нм. Значения кристаллохимических радиусов приводятся в справочниках и учебнике (С. 398).

Объем элементарной ячейки V _яч вычисляют по формуле

V _яч = a ³,

где a – параметр решетки, нм.

5.Определите плотность кристалла ρ. Плотность кристалла ρ (г/см³) вычисляют по формуле

ρ = 1,66·10^–24· M · Z · N _яч,

где 1,66·10^–24 г/а.е.м. – масса (г) одной а.е.м.;

M – молекулярная (атомная в простых веществах) масса, а.е.м.;

Z – число формульных единиц;

N _яч – количество ячеек в 1 см³ вещества.

Количество ячеек N _яч в 1 см³ вещества можно вычислить, зная объем одной элементарной ячейки

N _яч = ,

где V _яч – объем элементарной ячейки, см³.

Приложение

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: