FAST FASE CH 2.

Presentasjon om: "FAST FASE CH 2."— Utskrift av presentasjonen:

1 FAST FASE CH 2

2 FAST FASE STRUKTUR METALLER IONISKE FORBINDELSER

3 FAST FASE KOMMENTAR Alle forbindelser vil være i den faste fasen bare temperaturen er lav nok Når vi sier at en forbindelse/et stoff er i fast fase så mener vi ved STP Kovalent binding, metall binding og ionisk binding er heller ikke eksakte begreper

4 GEOMETRISK STRUKTUR I den faste fasen er atomer og ioner organisert i et velordnet mønster Den geometriske strukturen har en regelmessig og uendelig utstrekning Enkle celler gjentar seg i alle tre retninger i rommet

5 BEGREPER Gitter Enhetscelle Pakking Hull i pakkingen
Referansekoordinatsystem Enhetscelle En del av krystallen som gjentar seg i rommet Pakking Tettheten i krystallen Hull i pakkingen Tomrom i pakkingen

6 ENHETSCELLER I EN DIMENSJON

7 Gitter med atomer

8

9 c a To muligheter for tredje lag: Hexagonal: ABAB Kubisk : ABCABC

10 Hexagonal celle med to atomer i cella
Flatesentrert kubisk, vanskelig å tegne/se

11 Hull i tettpakkede strukturer Oktaedrisk hull
rmax(“hullatom)= 0,414 r(metall) O

12 Hull i tettpakkede strukturer Tetraedrisk hull
rmax(“hullatom)= 0,225 r(metall) T

13 Metallpakking Generelt
De to vi har nevnt er bare to av mange forskjellige. Tetthet er bare et kriterie Binding temperatur Polymorfe systemer Jerns a, b,g

14 LEGERINGER “Metall-løsninger”
Meget viktig i metallurgien/materialteknologien Supstituerte fast fase løsninger Andre metall-atomer inntar gitterposisjonene Forskjellen i radier ikke mer enn 15% og samme gittertype Interstitielle fastfase løsninger Vanligvis ikke metaller inntar de interstitielle hullene i metallgitteret; små atomer, f eks carbon i jern

15 Ioniske forbindelser Elektronoverføring Elektrostatisk binding
Alle overganger fra kovalent til ionisk Iner er ikke bare atomære

16 Ioniske forbindelser Strukturer
NaCl Cesium-klorid Zink-blend Fluoritt Wurtzite På grunn av det mangslungende i mulighetene for ioner er det rimelig at det finnes mange forskjellige strukturer

17 Ioniske forbindelser Ioneradier
Ioneradier er ikke noe eksakt begrep Ioneradier er meget nyttig for å forstå pakking og struktur i ioniske forbindelser Rasjonalisering RLi+< RNa+< RK+< RRb+< RCs+ RCa2+> RMg2+> RZn2+ Koordinasjon øker med økende radius Radius minker med økende ox-nummer

18 Forholdet mellom kation og anion radiene
Koordinasjon- Radiusforhold Diagram stall r< / r> > 0.7

19 Dannelsesenergien for et ionisk gitter Born-Haber syklus
MX(s) -> M+ + X+ DH DH består av (KCl) Atomiseringsenergi K(s) + 1/2 Cl2(g) -> K(g) + 1/2 Cl2(g) kJ Ionisering av K K(g) -> K+(g) +e kJ Bryting av Cl2 bindingen 1/2Cl2 -> Cl(g)122 kJ Ioniseringen av Cl Cl-> Cl kJ Gitterenergien K+(g) + Cl- = KCl(s) kJ Totalt kJ

20 Gitterenergi V(AB) = (ZAe) * (ZBe)/ 4pe0rAB Endimensjonalt gitter:
-2z2/d + -2z2/2d + -2z2/3d …. = -2z2/d ( /3..

21 Gitterenergi V(AB) = (ZAe) * (ZBe)/ 4pe0rAB Endimensjonalt gitter:
-2z2/d + -2z2/2d + -2z2/3d …. = -2z2/d ( /3.. Gitterenergi = NA(e2/ 4pe0rAB )*(z2/d) * A Husk vi har bare sett på et atoms vekselvirkning med resten. Ved å multiplisere med Avogadros konstant får vi hele gitterenergien A er madlungkonstanten for den spesifikke krystallen

22 Termisk stabilitet Forholdet mellom ionene vil
innvirke på stabiliteten Termodynamikk: DG= DH - TDS DS er tilnærmet konstant T = DH/DS Ergo T øker med DH

23 Molekylære forbindelser
Lave smeltepunkt Intermolekylære bindinger Van der Waals bindinger Dispersjonskrefter Hydrogenbindinger

24 Nettverksmolekyler Kovalente lokale bindinger
Alle atomene knyttet sammen i et nettvek Høye smeltepunkter Diamant