Завдання 1 . Опишіть будову та основні характеристики кристалічної решітки молібдену (параметри, координаційне число, щільність упаковки).
Рішення. Метали мають кристалічні решітки різних типів. Найчастіше зустрічаються три типи: кубічна об'ємно - центрована решітка (ОЦК), кубічна грані < i align = "justify"> - центрована решітка (ГЦК), гексагональна щільноупакована кристалічна решітка (ГПУ). Молібден має кубічну об'ємно-центровану грати (ОЦК), яка містить 9 атомів: 8 розташовуються по вузлах осередку і 1 атом у центрі (рис.1).
В
Рис.1. Кубічна об'ємно-центрована кристалічна решітка
Кристалічні решітки характеризують такі основні параметри: період решітки; атомний радіус; енергія решітки; координаційне число; базис і коефіцієнт компактності решітки.
Періодом решітки називається відстань між центрами двох сусідніх частинок (атомів, іонів) в елементарній комірці решітки. Періоди решітки виражаються в ангстремах - Г… (1Г… = 10-8 cм). Для молібдену період грати дорівнює 3,147 Г…
Під атомним радіусом розуміють половину міжатомної відстані між центрами найближчих атомів у кристалічній решітці елемента при нормальній температурі і атмосферному тиску. Для молібдену атомний радіус дорівнює 139 пм. p> Однак атомний радіус не є незмінною величиною, а змінюється в залежності від ряду факторів, найважливішими з яких є координаційне число і тип хімічного зв'язку між атомами в кристалі.
Енергія кристалічної решітки визначається як енергія, що виділяється при утворенні кристала з іонів, атомів або інших частинок, що утворюють кристал, коли початковий стан цих частинок газоподібний. Від величини енергії решітки залежать такі властивості, як температура плавлення, модуль пружності, міцність, твердість і ін Збільшення валентності атомів приводить до збільшення енергії решітки. p> Координаційне число K показує кількість атомів, що знаходяться на найбільш близькому і рівній відстані від будь-якого обраного атома в решітці.
Базисом решітки називається кількість атомів, що припадають на одну елементарну комірку решітки, базис решітки дорівнює:
(1 + 1/8-8 = 2)
Коефіцієнт компактності (щільність кристалічної решітки) - це відношення обсягу, який займає атом до всього обсягу. Щільність кристалічної решітки характеризується координованим числом (КЧ), під яким розуміють число атомів, що знаходяться на рівній і найменшій відстані від даного атома. Чим вище координаційне число, тим більше щільність упаковки. Координований число для такого типу решітки дорівнює 8 (КЧ = 8), щільність кристалічної решітки дорівнює 68%. p> Завдання 2 . Накреслити діаграму стану системи мідь - срібло. Опишіть взаємодію компонентів в рідкому і твердому станах, вкажіть структурні складові у всіх областях діаграми і поясніть характер зміни властивостей сплавів в даній системі за допомогою правил Курнакова. p align="justify"> Рішення. Діаграма стану сплавів, що зазнають фазові перетворення у твердому стані (змінна розчинність)
За зовнішнім виглядом діаграма схожа на діаграму стану сплавів з обмеженою розчинністю компонентів у твердому стані. Відмінність в тому, що лінії граничної розчинності компонентів не перпендикулярні осі концентрації. З'являються області, в яких з однорідних твердих розчинів при зниженні температури виділяються вторинні фази:
лінія ликвидус acb, складається з двох гілок, що сходяться в одній крапці;
лінія солидус аdceb, складається з трьох ділянок;
dm - лінія граничної розчинності срібла в міді;
en - лінія граничної розчинності міді в сріблі;
? - кристали твердого розчину срібла в міді;
? - кристали твердого розчину міді в сріблі
Сплав з концентрацією компонентів, відповідної точці з, є евтектичним сплавом. Сплав складається з дрібнодисперсних кристалів твердих розчинів ? і ? , ЕОТ. (Кр. тв. Р-ра ? + кр. Тв. Р-ра ? ).
Вище лінії асb сплав міді з сріблом знаходиться в рідкому стані і являє собою однофазний рідкий розчин (ж. р..). Ця лінія називається лінією ликвидус (з грец. - Рідкий), лінія adceb - лінія солидус (з грец. - Твердий), нижче цієї лінії сплави знаходяться у вигляді твердих розчинів (т. н.). Між лінією ликвидус і солидус знаходит...
