TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG ĐỘI TUYỂN CASIO

Designer : quysaker_vp@yhoo.com.vn



DẠNG 1: CẤU TRÚC MẠNG TINH THỂ KIM LOẠI

I-Một số kiểu mạng tinh thể kim loại.
Ở trạng thái rắn, hầu hết các kim loại kết tinh theo ba dạng tinh thể chính là lập phương tâm diện, lập phương tâm khối và lục phương.
Một số kim loại kết tinh theo mạng hỗn hợp ( tùy theo nhiệt độ mà có dạng khác nhau)
VD: Coban: lục phương + lập phương
Sc : Nhiệt độ 250C : lập phương tâm diện
Nhiệt độ cao: Lục phương.
Để xét tính chất của một mạng tinh thể ta chỉ cần xét tính chất của một tế bào cơ bản.
Vậy tế bào cơ bản là gì?
là cấu trúc nhỏ nhất của mạng tinh thể vẫn còn mang đầy đủ tính chất của mạng tinh thể.

1. Mạng lập phương đơn giản:
- Đỉnh khối lập phương là các nguyên tử kim loại hay ion dương kim loại; Số phối trí = 6.
2. Mạng lập phương tâm khối:
- Đỉnh và tâm khối hộp lập phương là nguyên tử hay ion dương kim loại; Số phối trí = 8.
3. Mạng lập phương tâm diện
- Đỉnh và tâm các mặt của khối hộp lập phương là các nguyên tử hoặc ion dương kim loại; Số phối trí = 12.
4. Mạng sáu phương đặc khít (mạng lục phương):
- Khối lăng trụ lục giác gồm 3 ô mạng cơ sở. Mỗi ô mạng cơ sở là một khối hộp hình thoi. Các đỉnh và tâm khối hộp hình thoi là nguyên tử hay ion kim loại;
- Số phối trí = 12.














II. Độ đặc khít của mạng tinh thể, khối lượng riêng của kim loại.
1. Độ đặc khít của mạng tinh thể
a) Mạng tinh thể lập phương tâm khối


Số quả cầu trong một ô cơ sở : 1 + 8. 1/8 = 2
Tổng thể tích quả cầu


Thể tích của một ô cơ sở a3 a3

b) Mạng tinh thể lập phương tâm diện


Số quả cầu trong một ô cơ sở : 6. 1/2 + 8. 1/8 = 4
Tổng thể tích quả cầu


Thể tích của một ô cơ sở a3 a3
c) Mạng tinh thể lục phương chặt khít
Số quả cầu trong một ô cơ sở: 4. 1/6 + 4. 1/12 + 1 = 2
Tổng thể tích quả cầu


Thể tích của một ô cơ sở




2. Khối lượng riêng của kim loại
a) Công thức tính khối lượng riêng của kim loại
D =
(*)
M : Khối lượng kim loại (g) ; NA: Số Avogađro
P : Độ đặc khít (mạng lập phương tâm khối P = 68%; mạng lập phương tâm diện, lục phương chặt khít P = 74%)
r : Bán kính nguyên tử (cm)
b) áp dụng:
Ví dụ 1: Tính khối lượng riêng của tinh thể Ni, biết Ni kết tinh theo mạng tinh thể lập phương tâm mặt và bán kính của Ni là 1,24
.


 a =
; P = 0,74
Khối lượng riêng của Ni:

=9,04 (g/cm3)



III: Một số đại lượng đặc trưng về cấu trúc tinh thể:
mật độ sắp xếp ( độ đặc khít)


n: Số quả cầu trong một tế bào cơ bản
Vc: Thể tích quả cầu trong tế bào cơ bản
Vtb: Thể tích toàn bộ tế bào cơ bản
Chỉ số phối trí hay số phối trí:
Ic: Là số quả cầu bao quanh một quả cầu đang xét
+. Lập phương tâm khối: Ic = 8.
+. Lập phương tâm diện: Ic = 12.
+. lục phương đặc khít: Ic = 12
Bài tập số 1:
Xác định Ic của từng loại cấu trúc mạng?
Khối lượng riêng của tinh thể:



n: Số đơn vị cấu trúc trong một tế bào cơ bản ( số quả cầu).
M : khối lượng phân tử của đơn vị cấu trúc.
Vtb: Thể tích của tế bào cơ bản.
N: số Avôgađrô.
Bài tập số 2:
Xác định Ic, P và bán kính của quả cầu kim loại trong mạng lập phương tâm khối. Biết:


Bài giải:
Theo mô hình ta có: DC = a

AC = 4R. ( với R là bán kính của quả cầu).
Xét