11.5
תא יחידה הוא היחידה החוזרת הקטנה ביותר של סריג גביש. הקשתות מסומנות a, b ו-c. הזוויות ביניהם הן α, β ו-γ.
סוג הסריג קובע את מספר האטומים או יחידות הנוסחה הקיימות בתוך תא יחידה אחד. מספר זה מיוצג על ידי Z. עבור תא פרימיטיבי, Z הוא 1, עבור תא קובייתי עם מרכז גוף, Z הוא 2, ולתא קובייתי עם מרכז פנים, Z הוא 4.
כדי לחשב את צפיפות הגביש, ρ, אנו זקוקים למסה ולנפח שלה.
המסה של תא יחידה שווה ל-Z, מוכפלת במסת המולר, M, ומחלקית במספר של אבוגדרו, NA.
עבור תא יחידה בזווית ישרה, הנפח שווה למכפלת אורך הקצוות שלו. עכשיו, מחלקים את המסה בנפח שלה כדי לקבל את צפיפות הגביש של תא היחידה.
אם המסה המולרית ניתנת בגרמים למול, ואורך הקצוות בסנטימטרים, הצפיפות מדווחת בגרמים לסנטימטר מעוקב.
לכן, צפיפות הגביש תלויה במספר החלקיקים בתוך תא היחידה ובמידות התא היחידה.
מבנה הסריג הגבישי של חומר מאפשר לנו לקבוע כמה מולקולות קיימות בתא היחידה שלו. עם מידע זה, לצד פרמטרי התא היחיד - שלושה פרמטרי מרחק (a, b, c) ושלושה פרמטרים זוויתיים (α, β, γ).
צפיפות (ρ) = (Z × M) / (a × b × c × NA)
כאשר:
לסריג קובייתי פשוט, האטומים ממוקמים רק בשמונה הפינות של הקובייה. כל אטום פינה משותף ל-8 תאים שכנים, כך שכל אחד תורם 1/8 לתא יחידה.
Z = 8 × (1/8) = 1
לסריג קובייתי עם מרכז גוף, 8 אטומים ממוקמים בפינות ואטום אחד נמצא במרכז הקובייה. כל אטום פינה משותף על ידי 8 תאים שכנים, כך שכל אטום בפינה תורם 1/8 לתא יחידה. האטום המרכזי שייך כולו לתא היחידה. אז,
Z = (8 × 1/8) + 1 = 2
לסריג קובייתי עם מרכז פנים, 8 אטומים ממוקמים בפינות, ו-6 אטומים נמצאים על פני הקובייה. כל אטום פינה משותף על ידי 8 תאים שכנים, כך שכל אטום בפינה תורם 1/8 לתא יחידה. האטומים במרכז הפאות תורמים חצי לתא יחידה. אז,
Z = (8 × 1/8) + (6 × 1/2) = 4
צפיפות המוצקים מבוטאת בגרמים למיליליטר (g/mL) או בגרם לסנטימטר מעוקב (g/cm³), שכן 1 מיליליטר שווה ל-1 סנטימטר מעוקב.
תא יחידה הוא היחידה החוזרת הקטנה ביותר של סריג גביש. הקשתות מסומנות a, b ו-c. הזוויות ביניהם הן α, β ו-γ.
סוג הסריג קובע את מספר האטומים או יחידות הנוסחה הקיימות בתוך תא יחידה אחד. מספר זה מיוצג על ידי Z. עבור תא פרימיטיבי, Z הוא 1, עבור תא קובייתי עם מרכז גוף, Z הוא 2, ולתא קובייתי עם מרכז פנים, Z הוא 4.
כדי לחשב את צפיפות הגביש, ρ, אנו זקוקים למסה ולנפח שלה.
המסה של תא יחידה שווה ל-Z, מוכפלת במסת המולר, M, ומחלקית במספר של אבוגדרו, NA.
עבור תא יחידה בזווית ישרה, הנפח שווה למכפלת אורך הקצוות שלו. עכשיו, מחלקים את המסה בנפח שלה כדי לקבל את צפיפות הגביש של תא היחידה.
אם המסה המולרית ניתנת בגרמים למול, ואורך הקצוות בסנטימטרים, הצפיפות מדווחת בגרמים לסנטימטר מעוקב.
לכן, צפיפות הגביש תלויה במספר החלקיקים בתוך תא היחידה ובמידות התא היחידה.
From Chapter 11:
Now Playing
The Solid State: Crystals and Surfaces
85 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
205 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
119 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
505 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
236 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
71 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
192 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
85 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
254 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
200 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
166 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
422 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
386 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
203 Views
The Solid State: Crystals and Surfaces
223 Views
See More