9.Каковы типичные кристаллические структуры?Назовите типы плотнейших шаровых упаковок характеризующих крист. Решетку Ме?Что такое коэффициент упаковки?
Триклинная,моноклинная,ромбическая,тригональная,тетрагональная,гексагональная,кубическая.
Все они могут иметь тип решетки-примитивный.Моноклинная и ромбическая могут еще быть базо-центрированными.Ромбическая,тетрагональная и кубическая-могут быть объемно-центрированными.Ромбическая и кубическая могут быть гране-центрированными.(тип решетки)
Тип плотнейших упаковок Ме:обхемно-центрированная кубическая(ОЦК),гране-центрированная(ГЦК),гексагональная плотноупакованная(ГПУ).
Коэффициент упаковки μ характеризует собой степень заполнения объема частицами-шарами, он равен отношению объема Vа, занимаемого атомами (Vа=а3/6), к общему объему системы Vа=1/Rо, где Rо - средняя плотность: μ = Vа /V = а3/6.
При µ=1 весь объем заполнен частицами-шарами, которые смяты, как пластилин, в один ком. При плотнейшей упаковке атомов-шаров одинакового размера в соответствии с г.ц.к. или г.п. кристаллической решеткой µ=0,74, при о.ц.к.- упаковке µ=0,68.
10.В чем суть явления изоморфизма и полиморфизма?Примеры.
Изоморфными называют изоструктурные кристаллы, обладающие одинаковым типом связи и имеющие весьма близкую внешнюю форму. Изоморфные вещества имеют весьма близкие также параметры элементарной ячейки и физические свойства. так, изоструктурны, например, между собой как щелочно-галоидные соединения типа NаСl, так и ряд оксидов (например, МgО) и многие сплавы (например, TiN), являясь формально-геометрическим (к одному и тому же изоструктурному ряду относятся кристаллы с различным типом связи) понятие изоструктурности в то же время указывает, что симметрия сил связи должна быть одинакова.
Полиморфизмом называется свойство некоторых веществ существовать в нескольких кристаллических фазах (полиморфных модификациях), отличающихся по симметрии структуры, свойствам, а иногда и по типу связи.Пример-углерод(алмаз,графит)
11.Что является доказательством наличия тепловых колебаний атомов в кристаллической решетке и в чем это проявляется?
Атомы отклоняются от положений равновесия на 5-10%.При абсолютном 0 температуры эти колебания прекращаются.
Температура тела является показателем амплитуды и частоты тепловых колебанием,т.е. и доказательством их существования.Внешними проявлениями тепловых колебаний явл. теплоемкость,наличие эл. сопротивления у Ме.
12.Что представляет собой флуктуация энергии в кристаллической решетке?Какова вероятность флуктуации энергии в тв. Теле?
Флуктуации – это отклонения энергии отдельных атомов от средней энергии колебаний (атом случайно набирает от своих соседей избыточную кинетическую энергию). Они являются толчками к химической реакции.
-вероятность.
где Р(Е) – вероятность наличия атома с
энергией Е; к – константа Больцмана(1,38·10-23
Дж/К);
е – основание натурального логарифма;
А(Т) - коэффициент, учитывающий свойства
компонентов в решетке.
13.Какие дефекты образуются в кр. Решетках?Укажите причины появления дефектов и величины энергий их образования.
Различают четыре типа дефектов структуры: 1)нульмерные (точечные) дефекты - вакансии, межузельные атомы (атомы внедрения) примесные атомы в узлах или междуузлиях; “парный дефект Френкеля” – пара вакансия + межузельный (дислоцированный) атом.
2) одномерные (линейные) дефекты - цепочки вакансий и межузельных атомов и специфические линейные дефекты – дислокации(краевые,винтовые); 3) двухмерные (поверхностные) дефекты – границы блоков и зерен, дефекты упаковки, плоскости двойникования, стенки доменов и поверхность кристалла; 4) трехмерные (объемные) дефекты - пустоты, поры, частицы другой фазы, включения и др.
На концентрацию дефектов типа вакансий и Френкеля оказывают влияние температура, облучение и пластическая деформация.
Даже небольшие термические напряжения вызывают дислокации.Пустоты и поры могут образовоться из-за наличия газа в Ме.
Энергия образования вакансии возникает в результате нарушения связей в кристаллической решетке при удалении атома из узла. При удалении атома из узла двухмерной решетки он разрывает четыре связи и сохраняет лишь две связи, когда оказывается на поверхности. Следовательно, работа образования вакансии равна энергии двух связей (приблизительно 1 эВ).
Причиной образования вакансий является тепловая флуктуация,
Энергия (в расчёте на один атом) появления атомов внедрения в решётке = 3-5 эВ.