非和解化合物:化学ミステリー
非酸素化学化合物は、その原子比が化学式から予想される単純な全文比から逸脱する化学化合物です。 このように考えてみてください。小麦粉2杯と砂糖1杯を必要とするクッキーのレシピを想像してください。化学量論的化合物は、どれだけのCookieを作っても、常にその比率を持っています。ただし、非ゼオメトリック化合物には、小麦粉や砂糖がもう少し、またはさらに少ない場合、正確な割合を変更することもありますが、Cookieの基本的な性質はありません。
以下は、非和解化合物のいくつかの重要な特徴です。
* 変数構成: 相対量の要素は特定の範囲内で異なる場合があります。つまり、正確な化学式を単純な整数で表すことはできません。
* 結晶構造の欠陥: これらの化合物には、多くの場合、結晶格子に欠陥または欠陥があります。これらの欠陥には、欠落している原子、余分な原子、またはそれがすべきでない位置を占める原子が含まれます。
* 異常な特性: 組成の変更は、ユニークな電気、磁気、または光学的特性につながる可能性があります。
* しばしば固体で発生します: 非酸素化学化合物は、固体、特に金属酸化物、硫化物、炭化物でより一般的です。
例:
* 鉄(II)酸化物(FeO): 理想的なフォーミュラはFeoですが、実際には、fe に近いフォーミュラを持つことが多いことがよくあります O.これは、結晶格子に鉄の空孔が存在するためです。
* 二酸化チタン(TIO 2 ): 理想的な式はtio 2 です 、それは非溶解化化合物、tio 2-x を形成することができます 、xはわずかな割合です。これは、酸素空孔が存在するために発生します。
* 酸化亜鉛(ZNO): 酸化亜鉛はZnO 1+x として存在する可能性があります 、ここで、格子内に過剰な酸素原子が存在するため、Xはわずかな部分です。
なぜそれらが存在するのですか?
以下を含むさまざまな要因により、非和解化合物が発生します。
* 高温合成: 高温合成中、原子はより可動性が高まり、理想的な結晶位置に照合されない可能性があり、欠陥につながる可能性があります。
* 圧力: 高圧は、化合物の構造と組成にも影響を与える可能性があります。
* 電気化学反応: これらの反応は、原子を追加または除去することにより、欠陥を導入できます。
* ドーピング: 意図的に不純物を導入すると、非酸素化学化合物にもつながる可能性があります。
重要性:
非酸素化学化合物は、さまざまな技術的アプリケーションで重要な役割を果たします。
* 触媒: 多くの触媒は、光触媒で使用される二酸化チタンのような非酸素測定材料です。
* 電子機器: それらのユニークな電気特性により、半導体やその他の電子機器で有用になります。
* センサー: さまざまなガスに応じて特性を変更する能力により、ガスセンサーで利用されています。
本質的に、非酸素化学化合物は化学の魅力的な領域であり、化学結合の柔軟性と複雑さを強調しています。それらは、固定化学量論の典型的なルールの例外を表しており、材料科学技術の世界に対する貴重な洞察を提供します。