理論密度の理解
理論密度は、完全な結晶格子の原子の配置に基づいて計算され、不完全性や不純物を無視します。それは、材料内の原子の梱包効率を理解するのに役立つ理論的価値です。
式
理論密度(ρ)=(n * m) /(v * n a ))
どこ:
* n =ユニットセルあたりの原子数
* m =元素のモル質量(g/mol)
* v =ユニットセルの体積(cm³)
* n a =Avogadroの数(6.022x10²³原子/mol)
計算
亜鉛(Zn):
* 結晶構造: 六角形の密集(HCP)
* n: 6原子/ユニットセル
* m: 65.38 g/mol
* V: (√3/2) *a² * c(aとcは格子パラメーターです)
* a =2.6649Å=2.6649 x10⁻⁸cm
* c =4.9468Å=4.9468 x10⁻⁸cm
* n a : 6.022 x10²³原子/mol
計算:
1。単位セルの体積(v):
v =(√3/2) *(2.6649 x10⁻⁸cm)² *(4.9468 x10⁻⁸cm)
V≈1.567x10⁻²³cm³
2。値を密度式に接続します:
ρ=(6 * 65.38 g/mol)/(1.567 x10⁻²³cm³ * 6.022 x10²³原子/mol)
ρ≈ 7.14 g/cm³
アルミニウム(AL):
* 結晶構造: 顔中心の立方体(FCC)
* n: 4原子/ユニットセル
* m: 26.98 g/mol
* V: a³(ここで、aは格子パラメーターです)
* a =4.0495Å=4.0495 x10⁻⁸cm
* n a : 6.022 x10²³原子/mol
計算:
1。単位セルの体積(v):
v =(4.0495 x10⁻⁸cm)³
V≈6.624x10⁻²³cm³
2。値を密度式に接続します:
ρ=(4 * 26.98 g/mol)/(6.624 x10⁻²³cm³ * 6.022 x10²³原子/mol)
ρ≈ 2.70 g/cm³
リード(PB):
* 結晶構造: 顔中心の立方体(FCC)
* n: 4原子/ユニットセル
* m: 207.2 g/mol
* V: a³(ここで、aは格子パラメーターです)
* a =4.9504Å=4.9504 x 10 cm
* n a : 6.022 x10²³原子/mol
計算:
1。単位セルの体積(v):
v =(4.9504 x10⁻⁸cm)³
V≈1.216x10⁻²²cm³
2。値を密度式に接続します:
ρ=(4 * 207.2 g/mol)/(1.216 x10⁻²²cm³ * 6.022 x10²³原子/mol)
ρ≈ 11.34 g/cm³
重要な注意:
*上記の値は理論的密度です。実際の測定された密度は、結晶構造の不純物、欠陥、変動などの要因により、わずかに異なる場合があります。
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