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非化学量論的化合物


不定比化合物の導入

非化学量論的化合物は、特定の元素の原子数を小さな整数比で表すことができない固体化合物です。

ここでは、原子比率が小さい整数の形式で表されます。

従来の非化学量論的化合物は、小さく固定された組成を持ち、その原子成分間の小さな整数比で表されるものとして定義され、非化学量論的化合物として知られており、非化学量論的化合物の概念はダルトンに関連しています倍数比例の法則。

これらの化合物に存在する原子は、適切な結晶格子点に正確に配置されており、これらの化合物では、欠陥も不純物も存在しません。

不定比化合物

非化学量論的化合物の導入 、非化学量論的化合物のいくつかの事実についてはすでに説明しました。化合物に存在する陽イオンと陰イオンの比率が、化合物の実際の式で必要とされる比率と異なる化合物は、非化学量論的化合物と呼ばれます。非化学量論的化合物は、主に遷移元素に関連しています。非化学量論的化合物の存在は、物質の結晶格子構造に存在する不純物および欠陥の存在に関連しています。たとえば、通常は他のイオンによって占められている適切なサイトからのイオンの欠如などです。

すべての非化学量論的化合物 定比例の法則、組成一定の法則、質量保存の法則など、化学量論的化合物の法則が従うすべての法則から逸脱します。

非化学量論的化合物は、導電性、色、磁性などの特性を示し、化学反応にとって非常に重要な触媒的性質も持っています。

非化学量論的化合物の特性は、結晶の配向、構造、および相に依存します。したがって、ユニットセルパラメーターが非化学量論的化合物で重要な役割を果たしていることが証明されており、変動は明確な方法で発生します.

高温で超伝導特性を持つことが新たに発見されたセラミック材料は、非化学量論的化合物です。たとえば、イットリウム バリウム銅酸化物など。

化合物に存在する陽イオンと陰イオンの比率が、化合物の実際の式で必要とされる比率と異なる化合物は、非化学量論的化合物と呼ばれます。

不定比化合物の例

非化学量論的化合物の例のいくつかは次のとおりです

フッ化物、水素化物、硫化物、窒化物、酸化物(酸化鉄、酸化ニッケルなど)

非化学量論的欠陥の種類

主に、金属過剰欠陥と金属欠乏欠陥の 2 種類の非化学量論的欠陥が存在します:-

1.金属の過剰欠陥:

a) 陰イオン空孔による金属過剰欠陥: この場合、負イオンは格子点から失われ、化合物の電気的中性を維持するために電子が存在する場所を離れた後に正孔を生成します。塩化ナトリウム、塩化リチウムなど

b)格子間サイトでの余分な陽イオンの存在による金属過剰欠陥: このタイプの欠陥では、余分な陽イオンまたは陽イオンが格子間サイトに存在し、電子が別の格子間空間に存在して中性を維持しています。この欠陥は、電子を置き去りにする非金属の損失として視覚的に現れる場合があります。たとえば、亜鉛。

2.金属欠乏欠陥:

最初のケース;格子構造の適切な位置から正が欠落しており、余分な負電荷は、1つではなく2つの正電荷を取得する近くの原子によってバランスが取れています.このタイプの欠陥は、可変酸化状態を共有する原子でのみ可能です.例:酸化ニッケル、酸化第一鉄など

2番目のケース;この場合、余分な陰イオンは化合物に存在する格子間位置を占める可能性があります.余分な電荷は、化合物に存在する隣接原子によってバランスが取れています.このタイプの効果は、陰イオンのサイズのために一般的ではありません.陰イオンは通常非常に大きく、化合物に存在する間隙に容易に収まりません。

結論

非化学量論的複合欠陥は、結晶の化学量論を乱す結晶構造で発生する欠陥です。

金属過剰欠陥や金属欠乏欠陥など、多くの種類の非化学量論的欠陥が存在します。非化学量論的化合物は、酸化触媒、イオン伝導、セラミック、電気化学システム設計、およびほとんどの超伝導体は、非化学量論的化合物で構成されています。非化学量論的化合物の一部は、整流器、サーミスタ、磁石などの電子デバイスで使用され、高周波回路で非常に役立ちます.



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