Завдання
1. Визначити період решітки і відстань між найближчими сусідніми атомами кристала.
2. Визначити тип елементарної комірки кристалу, що кристалізується в кубічну систему.
3. Визначити молярну масу кристала, якщо відстань між найближчими сусідніми атомами дорівнює а, n = 9, знайти енергію, яка необхідна для розділення іонів.
4. В іонному кристалі пара протилежно заряджених двовалентних іонів знаходиться у рівноважному стані на відстані а один від одного. Припускаючи, що в рівнянні для енергії взаємодії іонів, яка визначає іонний зв’язок і описується виразом , знайти енергію, яка необхідна для розділення іонів.
5. З якою силою притягуються між собою сусідні іони в кристалі?
6. При температурі, яка на 100С менша температури плавлення металу, на долю вакансій припадає 0,08% місць в кристалічній решітці, а при Т1 0С – тільки 0,01% місць. Знайти енергію утворення вакансій і концентрацію вакансій при Т2 0С. Константу С у виразі для концентрації вакансій прийняти такою, що дорівнює 10.
7. Знайти кількість теплоти, яка необхідна для нагрівання кристала масою m від Т1 до Т2 К. Температура Дебая θ.
Данні до завдань
№ 1, 7 |
№ 2 |
№ 3 |
№ 4 |
№ 5 |
№ 6 |
№ 7 |
№ речовини = № вар |
№ речовини = (2 № вар + 2)/2 |
№ речовини = (3 № вар +6)/3 |
№ речовини = (2 № вар +4)/2 |
Тип решітки кристалу = № варіанту |
№ речовини = (3 № вар + 3)/3 |
m (г) = № варіанту Т1 = 0,15 θ Т2 = 0,72θ |
Табличні данні
№ |
Речовина |
Тип решітки |
Відносна атомна маса, а.о.м |
Параметри решітки, Å |
Густина, г/см3 |
Температура плавлення, К |
Температура Дебая, К |
1 |
Мідь |
гцк |
63,546 |
3,615 |
8,92 |
1356,55 |
315 |
2 |
Літій |
оцк |
6,941 |
3,490 |
0,534 |
453,69 |
400 |
3 |
Натрий |
оцк |
22,98978 |
4,2820 |
0,971 |
370,96 |
150 |
4 |
Алюміній |
гцк |
26,98159 |
4,050 |
2,6989 |
933,5 |
394 |
5 |
Фосфор |
оцк |
30,97372 |
18,800 |
1,82 |
317,3 |
150 |
6 |
Калій |
оцк |
39,0983 |
5,332 |
0,856 |
336,8 |
100 |
7 |
Ка́льций |
гцк |
40,078 |
5,580 |
1,55 |
1112 |
230 |
8 |
Вана́дій |
оцк |
50,9415 |
3,024 |
6,11 |
2160 |
390 |
9 |
Свине́ц |
гцк |
207,2 |
4,950 |
11,3415 |
600,65 |
88 |
10 |
Поло́ний |
проста |
208,9824 |
3,350 |
9,32 |
527 |
75 |
11 |
Зо́лото |
гцк |
196,96654 |
4,0781 |
19,32 |
1337,58 |
170 |
12 |
Хром |
оцк |
51,9961 |
2,885 |
7,19 |
2130 |
460 |
13 |
Франций |
оцк |
223,0197 |
3,58 |
1,87 |
300 |
55 |
14 |
Платина |
гцк |
195,08 |
3,920 |
21,45 |
2045 |
230 |
15 |
Марганец |
проста |
54,93805 |
8,890 |
7,21 |
1517 |
400 |
16 |
Це́рий |
гцк |
140,115 |
5,160 |
6,757 |
1072 |
120 |
17 |
Иридий |
гцк |
192,22 |
3,840 |
22.56 |
2447 |
430 |
18 |
Железо |
оцк |
55,847 |
2,866 |
7,874 |
1812 |
460 |
19 |
Европий |
оцк |
151,965 |
4,581 |
5,243 |
1095 |
230 |
20 |
Вольфра́м |
оцк |
183,84 |
3,160 |
19,3 |
3653 |
310 |
21 |
Ни́кель |
гцк |
58,6934 |
3,524 |
8,902 |
1726 |
375 |
22 |
Актиний |
гцк |
227,0278 |
5,67 |
10,07 |
1700 |
175 |
23 |
Танта́л |
оцк |
180,9479 |
3,310 |
16,654 |
3290 |
225,00 |
24 |
Руби́дий |
оцк |
85,4678 |
5,710 |
1,532 |
312,05 |
56 |
25 |
Торий |
гцк |
232,0381 |
5,080 |
11,78 |
2028 |
100 |
26 |
Барий |
оцк |
137,327 |
5,020 |
3,5 |
1002 |
150 |
27 |
Стронций |
гцк |
87,62 |
6,080 |
2,54 |
1042 |
147 |
28 |
Иттербий |
гцк |
173,04 |
5,490 |
6,9654 |
1097 |
134 |
29 |
Цезий |
оцк |
132,90543 |
6,140 |
1,873 |
301,7 |
39,2 |
30 |
Нио́бий |
оцк |
92,90638 |
3,301 |
8,57 |
2741 |
275 |
31 |
Серебро |
гцк |
107,8682 |
4,086 |
10,5 |
1235,1 |
225 |
32 |
Молибде́н |
оцк |
95,94 |
3,147 |
10,22 |
2890 |
450 |
33 |
Бор |
ромбоедр |
10,811 |
a=10,17; α=65,18 |
2,34 |
2573 |
1250 |
34 |
Бериллий |
гексагон |
9,01218 |
a=2,286; c=3,584 |
1,848 |
1551 |
1000 |
35 |
Палладий |
гцк |
106,42 |
3,890 |
12,02 |
1827 |
274 |
36 |
Родий |
гцк |
102,9055 |
3,803 |
12,41 |
2239 |
480 |
37 |
Углерод |
гексагон |
12,0107 |
a=2,46; c=6,71 |
2,25 |
3 820 |
1860 |
38 |
Галлий |
орторомб |
69,723 |
a=4,519 b=7,658 c=4,526 |
5,91 |
302,93 |
240 |
39 |
Тита́н |
гексагон |
47,88 |
a=2,951 с=4,697 |
4,54 |
1933 |
380 |
40 |
Кобальт |
гексагон |
58,9332 |
a=2,505 c=4,089 |
8,9 |
1768 |
385 |
41 |
Цинк |
гексагон |
65,39 |
a=2,6648 c=4,9468 |
7,133 |
692,6 |
234 |
42 |
Цирко́ний |
гексагон |
91,224 |
a=3,231 c=5,148 |
6,506 |
2125 |
291 |
43 |
И́ндий |
тетрагон |
114,818 |
a=3,252 c=4,946 |
7,31 |
429,32 |
129 |
44 |
Неодим |
гексагон |
144,24 |
a=3,658 c=11,80 |
7,007 |
1294 |
125 |
45 |
О́лово |
тетрагон |
118,71 |
a=5,831; =3,181 |
7,31 |
504,9 |
170 |