>> 自然の科学 >  >> 化学

BCCクリスタル構造の原子パッキング係数が0.68であることを示しますか?

ボディ中心の立方体(BCC)結晶構造の原子パッキング係数(APF)が約0.68であることを示す方法は次のとおりです。

1。 BCC構造を理解する

* ユニットセル: BCCユニットセルには、8つの角のそれぞれとキューブの中心に1つの原子に原子があります。

* 調整番号: BCC構造内の各原子には、8つの最近隣人がいます。

2。単位セルの体積を計算します

* サイド長(a): BCCユニットセルの側面の長さを「A」とします。

* ユニットセルの体積(V_Cell): v_cell =a³

3。原子で占められている体積を計算します

* 単位セルあたりの原子: BCCユニットセルごとに効果的に2つの原子があります。

* 8角原子はそれぞれ1/8にユニットセルに寄与します(8 x 1/8 =1原子)

* 1センターアトムは完全に貢献します。

* 単一の原子の体積(v_atom): 原子が球体であると仮定すると、v_atom =(4/3)πr³であり、rは原子半径です。

* 原子の総体積(V_ATOMS): v_atoms =2 *(4/3)πr³

4。原子半径をユニットセル側の長さに関連付けます

* 対角線関係: BCCユニットセルの中心を通過する対角線を検討してください。この斜めは、2つの角原子と中心原子を通過します。この対角線の長さは4R(原子の直径の2倍)に等しくなります。

* Pythagorean定理: 3次元でピタゴラスの定理を使用すると、斜め(4R)を副次長(a)に関連付けることができます:(4R)²=a² +a² +a²=3a²

* 「a」の解決: a =(4r) /√3

5。原子パッキング係数(APF)を計算します

* apf: APF =(原子の総体積) /(ユニットセルの体積)

* 代替品: apf =[2 *(4/3)πr³] /a³

* 「a」を「r」という点でその式に置き換えます: apf =[2 *(4/3)πr³] / [(4r) /√3]³

* 単純化: apf =(π√3) /8≈0.68

したがって、BCC結晶構造の原子パッキング係数は約0.68です。 これは、ユニットセルの総体積の約68%が原子で占有され、残りのスペースが空になっていることを意味します。

  1. 水溶液中に水酸化物イオンを形成する物質は塩基ですか?
  2. なぜ塩酸はメチルベンゼンでイオン化しないのですか?
  3. 銅とカリウムには同様の特性がありますか?
  4. 式H2O液体が固体プラス熱を与えている方程式によってどのようなプロセスが記載されていますか?
  5. 製錬銅の長所と短所は何ですか?
  6. H3Oが増加すると、水溶液でOHはどうなりますか?