Budowa ciał stałych. sieć krystaliczna układy krystalograficzne sieć realna defekty wiązania w ciałach stałych
|
|
- Katarzyna Komorowska
- 6 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Budowa ciał stałych sieć krystaliczna układy krystalograficzne sieć realna defekty wiązania w ciałach stałych Ciała stałe to substancje o regularnej, przestrzennej budowie krystalicznej, czyli regularnym uporządkowaniu w przestrzeni elementów tworzących ciało (atomów, jonów, cząsteczek) w zależności od stopnia uporządkowania struktury wewnętrznej wyróżniamy ciała krystaliczne (kryształ) gdy elementy uporządkowane są w sposób okresowy tzw. uporządkowanie dalekiego zasięgu, anizotropia polikryształy uporządkowanie wewnątrz obszarów (ziaren) amorficzne (bezpostaciowe) uporządkowanie bliskiego zasięgu ciekłe kryształy ciecze anizotropowe, charakteryzują się uporządkowanym ułożeniem cząsteczek 1
2 Struktura kryształów Sieć Bravais go podstawowe pojęcie w opisie dowolnego krystalicznego ciała stałego określa charakter okresowego uporządkowania w przestrzeni powtarzających się elementów strukturalnych kryształu sieć Bravais go jest dyskretnym, nieskończonym zbiorem punktów przestrzeni uporządkowanych w ten sposób, że przy obserwacji układu z dowolnego należącego doń punktu wzajemne rozmieszenie punktów układu i jego orientacja są zawsze takie same z geometrycznego punktu widzenia uporządkowanie, okresowo powtarzające się rozmieszczenie cząstek w krysztale, można opisać za pomocą operacji równoległego przemieszczania czyli translacji Sieć krystaliczna sieć krystaliczna określa charakter okresowego uporządkowania w przestrzeni powtarzających się elementów strukturalnych kryształu baza sieci to najmniejszy powtarzający się element strukturalny: pojedynczy atom grupy atomów jon molekuła sieć translacyjna to sieć przestrzenna utworzona przez punkty bazy węzły sieci 2
3 Przykład sieci dwuwymiarowej sieć krystaliczna sieć translacyjna baza Sieć Bravais go Trójwymiarowa sieć translacyjna Bravais go jest zbiorem wszystkich tych punktów przestrzeni, których wektory wodzące mają postać: R ma nb pc R 2a 3b 2c gdzie m, n, p dowolne liczby całkowite a, b, c dowolna trójka wektorów nie leżących w jednej płaszczyźnie, wektory te generują sieć (sieć jest rozpięta na tych wektorach) długości tych wektorów tzn. liczby a, b i c nazywamy stałymi sieci Równoległościan zbudowany na elementarnych wektorach translacji nazywamy komórką elementarną 3
4 Właściwości sieci krystalicznej komórka prosta węzły tylko w narożach (jeden węzeł na komórkę) komórki złożone sieci centrowane komórka elementarna odzwierciedla symetrię sieci stałe sieci i kąty to tzw. parametry sieci liczba atomów w komórce elementarnej liczba koordynacyjna liczba punktów sieci leżących najbliżej danego węzła współczynnik upakowania stosunek objętości wszystkich atomów do 3 objętości całego kryształu 4 a 3 2 k 3 a a=b=c, = = =90 Elementy symetrii Symetrię sieci Bravais ego określa zbiór wszystkich izometrii przekształcających daną sieć w siebie Do grupy symetrii należą: C n - obroty o całkowitą wielokrotność kąta 2 /n (2, 3, 4 lub 6 krotne) i - inwersje przekształcenia z jednym punktem stałym np. środek symetrii obroty inwersyjne n =i C n odbicie zwierciadlane = 2 =i C 2 translacje 4
5 krystalograficzne układy a b c o 90 o 90 a b c W zależności od stopnia symetrii, sieci Bravais go dzieli się na siedem układów krystalograficznych: regularny, tetragonalny, rombowy, jednoskośny, trójskośny, heksagonalny i trygonalny Wśród nich wyróżnia się 14 typów sieci krystalograficznych o różnym centrowaniu: przestrzennym, powierzchniowym i w podstawach. 90 o a b c 90 o a b c 90 o a b c 90 o a b c Wskaźniki płaszczyzn odwrotności punktów przecięcia płaszczyzny z osiami sprowadzamy do wspólnego mianownika h,,, A B C D k D, l D i liczniki zapisujemy w postaci (hkl) wskaźniki Millera 5
6 Typowe struktury krystaliczne struktura diamentu płasko centrowana sieć regularna z dwupunktową bazą (dwa atomy węgla przesunięte wzdłuż głównej przekątnej o ¼ długości), liczba koordynacyjna 4 C pierwiastki C (diament), Si (krzem), Ge (german) Typowe struktury krystaliczne struktura chlorku sodu Cl - Na + Chlorek sodu (NaCl) struktura jonowa sieć regularna, centrowana powierzchniowo, z bazą dwupunktową z jonu Na i jonu Cl przesuniętego o ½ głównej przekątnej (dwie podsieci: sodu i chloru) liczba koordynacyjna 6 inne związki: LiF, KCl, PbS 6
7 Defekty sieci krystalicznej defekty punktowe luki (wakanse) nieobsadzone węzły sieci defekt Schottky ego, atomy opuszczając swe położenie przesuwają się w kierunku powierzchni wyparowanie zewnętrzne atomy międzywęzłowe defekty Frenkla, wakanse stowarzyszone z atomami międzywęzłowymi defekty te nie mają ustalonych położeń, mogą przesuwać się wewnątrz kryształu, zwykle dyfundują w głąb próbki Domieszki (defekty punktowe) Domieszki stanowią najważniejszy i najbardziej rozpowszechniony rodzaj defektów sieci - wywierają istotny wpływ na chemiczne, optyczne, magnetyczne i mechaniczne właściwości ciał stałych podstawienie wtrącenie 7
8 Defekty liniowe (dyslokacje ) b b krawędziowe, pojawienie się dodatkowej półpłaszczyzny sieciowej, wektor przesunięcia b charakteryzuje stopień poślizgu śrubowe, przesunięcie atomów wzdłuż osi dyslokacji dyslokacje, a właściwości mechaniczne kryształów Mikrostruktura Granice międzyziarnowe występują we wszystkich materiałach polikrystalicznych 8
9 Energia wiązań Charakter wiązań B r n A B m n r r Niezależnie od natury sił międzyatomowych, przebieg energii potencjalnej w funkcji odległości między atomami ma podobną postać: U r siły przyciągania A B m r n r du F dr siły odpychania A r m Siły przyciągania są bardziej dalekozasięgowe więc n>m W stanie równowagi trwałej dla r=r o energia osiąga minimum Siły odpychania wynikają z nakładania się jąder atomowych Siły przyciągania mają charakter sił elektromagnetycznych 9
10 Rodzaje wiązań wiązania jonowe elektrostatyczne przyciąganie się ładunków wiązania kowalencyjne nakładanie się powłok elektronowych wiązania metaliczne oddziaływanie chmury elektronów z jądrami wiązania molekularne wiązania między cząsteczkowe siłami van der Walsa Energia wiązania atomów Typ wiązania Przykłady Energia kj/mol jonowe LiF 1014 NaCl 765 kowalencyjne Ge 374 Si 448 metaliczne Cu 338 Fe 393 molekularne Ne 1,9 Kr 3,2 10
11 Wiązanie jonowe występuje w kryształach utworzonych z silnie elektrododatnich atomów metali i silnie elektroujemnych atomów chlorowców (NaCl, CsCl, KJ) wzajemne oddziaływanie jonów Na + i Cl - energia oddziaływania wynosi U r 2 e B M 4 n or r gdzie M stała Madelunga uwzględniająca oddziaływanie kulombowskie jonu z dalszymi sąsiadami kryształy jonowe są twarde, o wysokiej temperaturze topnienia, złe przewodniki ciepła i pradu Wiązanie kowalencyjne (atomowe) wodór H 2, azot N 2 występuje w atomach leżących blisko siebie w układzie okresowym, o tej samej lub zbliżonej elektroujemności orbital wiążący siły przyciągania orbital antywiążący siły odpychania W przypadku jodowodoru HI po utworzeniu wspólnej pary elektronowej wodór ma dublet charakterystyczny dla He, a jod oktet taki jak ksenon H + Ï:.. = H:Ï:.. Oddziaływanie uwarunkowane wymianą elektronów między atomami ma kwantowy charakter i nosi nazwę oddziaływania wymiennego 11
12 Kryształy kowalencyjne - CH 4 Na skutek oddziaływań między atomami w krysztale zmienia się konfiguracja elektronów hybrydyzacja orbitali 2s i 2p powstaje orbital sp 3 orbital atomowy cząsteczki CH 4 Wiązanie kowalencyjne jest wiązaniem silnym, ma charakter wysoce kierunkowy. Kryształy są twarde i słabo odkształcalne. Typowe wiązanie dla półprzewodników Wiązanie metaliczne miedź, żelazo występuje dla atomów o małej liczbie elektronów walencyjnych przy zbliżaniu atomów następuje przekrywanie funkcji falowych tych elektronów tak, że gęstość prawdopodobieństwa ich znalezienia jest stała delokalizacja elektronów i łatwość ich przemieszczania pod wpływem pola elektrycznego wiązanie ma charakter kolektywny i objętościowy dodatnio naładowane jądra oddziaływują z chmurą oderwanych elektronów swobodnych wiązanie metaliczne nie jest skierowane, więc metale są plastyczne. Koncentracja elektronów cm -3 12
13 Wiązanie molekularne argon, krypton, naftalen Wiązania molekularne mają charakter wiązań elektrostatycznych (siły van der Walsa) i dzielimy na: oddziaływanie trwałych lub indukowanych momentów dipolowych cząsteczek oddziaływania te są krótkiego zasięgu i łatwo niszczone na skutek ruchów termicznych istotne w procesach biologicznych kryształy molekularne są podatne na odkształcenia, topią się w niskich temperaturach, źle przewodzą ciepło i prąd Drgania sieci krystalicznej atomy sieci krystalicznej wykonują drgania wokół swoich położeń równowagi drgania te występują nawet w T=0K amplituda drgań (10-11 m) jest dużo mniejsza od odległości międzysieciowych, tak że można je traktować jako drgania harmoniczne rozszerzalność cieplna i przewodnictwo cieplne związane są z drganiami atomów drgania cieplne są przyczyną występowania oporu elektrycznego drgania rozchodzą się w krysztale w postaci fal sprężystych zwanych sieciowymi ze względu na ograniczoność sieci krystalicznej energia tych drgań jest skwantowana w postaci porcji zwanych fononami 13
BUDOWA KRYSTALICZNA CIAŁ STAŁYCH. Stopień uporządkowania struktury wewnętrznej ciał stałych decyduje o ich podziale
BUDOWA KRYSTALICZNA CIAŁ STAŁYCH Stopień uporządkowania struktury wewnętrznej ciał stałych decyduje o ich podziale na: kryształy ciała o okresowym regularnym uporządkowaniu atomów, cząsteczek w całej swojej
Bardziej szczegółowoFizyka Ciała Stałego
Wykład III Struktura krystaliczna Fizyka Ciała Stałego Ciała stałe można podzielić na: Krystaliczne, o uporządkowanym ułożeniu atomów lub molekuł tworzącym sieć krystaliczną. Amorficzne, brak uporządkowania,
Bardziej szczegółowoSTRUKTURA CIAŁA STAŁEGO
STRUKTURA CIAŁA STAŁEGO Podział ciał stałych Ciała - bezpostaciowe (amorficzne) Szkła, żywice, tłuszcze, niektóre proszki. Nie wykazują żadnych regularnych płaszczyzn ograniczających, nie można w nich
Bardziej szczegółowoFizyka Ciała Stałego. Struktura krystaliczna. Struktura amorficzna
Wykład II Struktura krystaliczna Fizyka Ciała Stałego Ciała stałe można podzielić na: Amorficzne, brak uporządkowania, np. szkła; Krystaliczne, o uporządkowanym ułożeniu atomów lub molekuł tworzącym sieć
Bardziej szczegółowoFizyka Ciała Stałego. Struktura krystaliczna. Struktura amorficzna
Wykład II Struktura krystaliczna Fizyka Ciała Stałego Ciała stałe można podzielić na: Amorficzne, brak uporządkowania, np. szkła; Krystaliczne, o uporządkowanym ułożeniu atomów lub molekuł tworzącym sieć
Bardziej szczegółowoWłaściwości kryształów
Właściwości kryształów Związek pomiędzy właściwościami, strukturą, defektami struktury i wiązaniami chemicznymi Skład i struktura Skład materiału wpływa na wszystko, ale głównie na: właściwości fizyczne
Bardziej szczegółowoSTRUKTURA KRYSTALICZNA
PODSTAWY KRYSTALOGRAFII Struktura krystaliczna Wektory translacji sieci Komórka elementarna Komórka elementarna Wignera-Seitza Jednostkowy element struktury Sieci Bravais go 2D Sieci przestrzenne Bravais
Bardziej szczegółowoStany skupienia materii
Stany skupienia materii Ciała stałe - ustalony kształt i objętość - uporządkowanie dalekiego zasięgu - oddziaływania harmoniczne Ciecze -słabo ściśliwe - uporządkowanie bliskiego zasięgu -tworzą powierzchnię
Bardziej szczegółowoModel wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2
Model wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2 + Współrzędne elektronu i protonów Orbitale wiążący i antywiążący otrzymane jako kombinacje orbitali atomowych Orbital wiążący duża gęstość ładunku między jądrami
Bardziej szczegółowoWykład 5. Komórka elementarna. Sieci Bravais go
Wykład 5 Komórka elementarna Sieci Bravais go Doskonały kryształ składa się z atomów jonów, cząsteczek) uporządkowanych w sieci krystalicznej opisanej przez trzy podstawowe wektory translacji a, b, c,
Bardziej szczegółowoWIĄZANIA. Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE
WIĄZANIA Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE Przyciąganie Wynika z elektrostatycznego oddziaływania między elektronami a dodatnimi jądrami atomowymi. Może to być
Bardziej szczegółowoMATERIA. = m i liczby całkowite. ciała stałe. - kryształy - ciała bezpostaciowe (amorficzne) - ciecze KRYSZTAŁY. Periodyczność
MATERIA ciała stałe - kryształy - ciała bezpostaciowe (amorficzne) - ciecze - gazy KRYSZTAŁY Periodyczność Kryształ (idealny) struktura zbudowana z powtarzających się w przestrzeni periodycznie identycznych
Bardziej szczegółowoUniwersytet Śląski Instytut Chemii Zakład Krystalografii. Laboratorium z Krystalografii. 2 godz. Komórki Bravais go
Uniwersytet Śląski Instytut Chemii Zakład Krystalografii Laboratorium z Krystalografii 2 godz. Komórki Bravais go Cel ćwiczenia: kształtowanie umiejętności: przyporządkowywania komórek translacyjnych Bravais
Bardziej szczegółowoSTRUKTURA IDEALNYCH KRYSZTAŁÓW
BUDOWA WEWNĘTRZNA MATERIAŁÓW METALICZNYCH Zakres tematyczny y 1 STRUKTURA IDEALNYCH KRYSZTAŁÓW 2 1 Sieć przestrzenna kryształu TRANSLACJA WĘZŁA TRANSLACJA PROSTEJ SIECIOWEJ TRANSLACJA PŁASZCZYZNY SIECIOWEJ
Bardziej szczegółowoElementy teorii powierzchni metali
Prof. dr hab. Adam Kiejna Elementy teorii powierzchni metali Wykład dla studentów fizyki Rok akademicki 2017/18 (30 godz.) Wykład 1 Plan wykładu Struktura periodyczna kryształów, sieć odwrotna Struktura
Bardziej szczegółowoPodział ciał stałych ze względu na strukturę atomowo-cząsteczkową
Podział ciał stałych ze względu na strukturę atomowo-cząsteczkową Kryształy Atomy w krysztale ułożone są w pewien powtarzający się regularny wzór zwany siecią krystaliczną. Struktura kryształu NaCl Polikryształy
Bardziej szczegółowoZasady obsadzania poziomów
Zasady obsadzania poziomów Model atomu Bohra Model kwantowy atomu Fala stojąca Liczby kwantowe -główna liczba kwantowa (n = 1,2,3...) kwantuje energię elektronu (numer orbity) -poboczna liczba kwantowa
Bardziej szczegółowoS. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Wiązania chemiczne w ciałach stałych. Wiązania chemiczne w ciałach stałych
Wiązania chemiczne w ciałach stałych Wiązania chemiczne w ciałach stałych typ kowalencyjne jonowe metaliczne Van der Waalsa wodorowe siła* silne silne silne pochodzenie uwspólnienie e- (pary e-) przez
Bardziej szczegółowoElementy teorii powierzchni metali
prof. dr hab. Adam Kiejna Elementy teorii powierzchni metali Wykład 4 v.16 Wiązanie metaliczne Wiązanie metaliczne Zajmujemy się tylko metalami dlatego w zasadzie interesuje nas tylko wiązanie metaliczne.
Bardziej szczegółowoAby opisać strukturę krystaliczną, konieczne jest określenie jej części składowych: sieci przestrzennej oraz bazy atomowej.
2. Podstawy krystalografii Podczas naszych zajęć skupimy się przede wszystkim na strukturach krystalicznych. Kryształem nazywamy (def. strukturalna) substancję stałą zbudowaną z atomów, jonów lub cząsteczek
Bardziej szczegółowoWiązania chemiczne. Związek klasyfikacji ciał krystalicznych z charakterem wiązań atomowych. 5 typów wiązań
Wiązania chemiczne Związek klasyfikacji ciał krystalicznych z charakterem wiązań atomowych 5 typów wiązań wodorowe A - H - A, jonowe ( np. KCl ) molekularne (pomiędzy atomami gazów szlachetnych i małymi
Bardziej szczegółowoAtomy wieloelektronowe
Wiązania atomowe Atomy wieloelektronowe, obsadzanie stanów elektronowych, układ poziomów energii. Przykładowe konfiguracje elektronów, gazy szlachetne, litowce, chlorowce, układ okresowy pierwiastków,
Bardziej szczegółowoWstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej. Mateusz Goryca
Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Mateusz Goryca mgoryca@fuw.edu.pl Uniwersytet Warszawski 2015 Materia skondensowana OC 6 H 13 H 13 C 6 O OC 6 H 13 H 17 C 8 O H 17 C 8 O N N Cu O O H 21
Bardziej szczegółowoRóżne typy wiązań mają ta sama przyczynę: energia powstającej stabilnej cząsteczki jest mniejsza niż sumaryczna energia tworzących ją, oddalonych
Wiązania atomowe Atomy wieloelektronowe, obsadzanie stanów elektronowych, układ poziomów energii. Przykładowe konfiguracje elektronów, gazy szlachetne, litowce, chlorowce, układ okresowy pierwiastków,
Bardziej szczegółowoSTRUKTURA MATERIAŁÓW
STRUKTURA MATERIAŁÓW ELEMENTY STRUKTURY MATERIAŁÓW 1. Wiązania miedzy atomami 2. Układ atomów w przestrzeni 3. Mikrostruktura 4. Makrostruktura 1. WIĄZANIA MIĘDZY ATOMAMI Siły oddziaływania między atomami
Bardziej szczegółowoWstęp. Krystalografia geometryczna
Wstęp Przedmiot badań krystalografii. Wprowadzenie do opisu struktury kryształów. Definicja sieci Bravais go i bazy atomowej, komórki prymitywnej i elementarnej. Podstawowe typy komórek elementarnych.
Bardziej szczegółowoWIĄZANIA. Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE
WIĄZANIA Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE 1 Przyciąganie Wynika z elektrostatycznego oddziaływania między elektronami a dodatnimi jądrami atomowymi. Może to być
Bardziej szczegółowoNauka o Materiałach Wykład II Monokryształy Jerzy Lis
Wykład II Monokryształy Jerzy Lis Treść wykładu: 1. Wstęp stan krystaliczny 2. Budowa kryształów - krystalografia 3. Budowa kryształów rzeczywistych defekty WPROWADZENIE Stan krystaliczny jest podstawową
Bardziej szczegółowoLaboratorium inżynierii materiałowej LIM
Laboratorium inżynierii materiałowej LIM wybrane zagadnienia fizyki ciała stałego czyli skrót skróconego skrótu dr hab. inż.. Ryszard Pawlak, P prof. PŁP Fizyka Ciała Stałego I. Wstęp Związki Fizyki Ciała
Bardziej szczegółowoOpracowała: mgr inż. Ewelina Nowak
Materiały dydaktyczne na zajęcia wyrównawcze z chemii dla studentów pierwszego roku kierunku zamawianego Inżynieria Środowiska w ramach projektu Era inżyniera pewna lokata na przyszłość Opracowała: mgr
Bardziej szczegółowoZaburzenia periodyczności sieci krystalicznej
Zaburzenia periodyczności sieci krystalicznej Defekty liniowe dyslokacja krawędziowa dyslokacja śrubowa dyslokacja mieszana Defekty punktowe obcy atom w węźle luka w sieci (defekt Schottky ego) obcy atom
Bardziej szczegółowoElementy teorii powierzchni metali
prof. dr hab. Adam Kiejna Elementy teorii powierzchni metali Wykład 2 v.16 Sieci płaskie i struktura powierzchni 1 Typy sieci dwuwymiarowych (płaskich) Przecinając monokryształ wzdłuż jednej z płaszczyzn
Bardziej szczegółowoCiała stałe. Ciała krystaliczne. Ciała amorficzne. Bardzo często mamy do czynienia z ciałami polikrystalicznymi, rzadko monokryształami.
Ciała stałe Ciała krystaliczne Ciała amorficzne Bardzo często mamy do czynienia z ciałami polikrystalicznymi, rzadko monokryształami. r T = Kryształy rosną przez regularne powtarzanie się identycznych
Bardziej szczegółowoRozwiązanie: Zadanie 2
Podstawowe pojęcia. Definicja kryształu. Sieć przestrzenna i sieć krystaliczna. Osie krystalograficzne i jednostki osiowe. Ściana jednostkowa i stosunek osiowy. Położenie węzłów, prostych i płaszczyzn
Bardziej szczegółowoCz. I Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu dla klas II LO - Wiązania chemiczne + przykładowe zadania i proponowane rozwiązania
Cz. I Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu dla klas II LO - Wiązania chemiczne + przykładowe zadania i proponowane rozwiązania I. Elektroujemność pierwiastków i elektronowa teoria wiązań Lewisa-Kossela
Bardziej szczegółowoS 2, C 2h,D 2h,D 3d,D 4h, D 6h, O h
Są tylko 32 grupy punktowe, które spełniają ten warunek, Można je pogrupować w 7 typów grup (spośród omówionych 12- tu), które spełniają powyższe własności S 2, C 2h,D 2h,D 3d,D 4h, D 6h, O h nazywają
Bardziej szczegółowoWykład V Wiązanie kowalencyjne. Półprzewodniki
Wykład V Wiązanie kowalencyjne. Półprzewodniki Wiązanie kowalencyjne molekuła H 2 Tworzenie wiązania kowalencyjnego w molekule H 2 : elektron w jednym atomie przyciągany jest przez jądro drugiego. Wiązanie
Bardziej szczegółowoFizyka 2. Janusz Andrzejewski
Fizyka 2 wykład 13 Janusz Andrzejewski Scaledlugości Janusz Andrzejewski 2 Scaledługości Simple molecules
Bardziej szczegółowoUkład regularny. Układ regularny. Możliwe elementy symetrii: Możliwe elementy symetrii: 3 osie 3- krotne. m płaszczyzny przekątne.
Układ regularny Możliwe elementy symetrii: 3 osie 3- krotne m płaszczyzny równoległe do ścian m płaszczyzny przekątne 4 osie 4- krotne 2 osie 2- krotne Układ regularny Możliwe elementy symetrii: 3 osie
Bardziej szczegółowoROZDZIAŁ I. Symetria budowy kryształów
ROZDZIAŁ I Symetria budowy kryształów I Ciała krystaliczne i amorficzne Każda substancja ciekła z wyjątkiem helu) podczas oziębiania traci swoje własności ciekłe i przechodzi w ciało stałe Jednakże proces
Bardziej szczegółowoSTRUKTURA MATERIAŁÓW. Opracowanie: Dr hab.inż. Joanna Hucińska
STRUKTURA MATERIAŁÓW Opracowanie: Dr hab.inż. Joanna Hucińska ELEMENTY STRUKTURY MATERIAŁÓW 1. Wiązania miedzy atomami 2. Układ atomów w przestrzeni 3. Mikrostruktura 4. Makrostruktura 1. WIĄZANIA MIĘDZY
Bardziej szczegółowoKrystalografia. Typowe struktury pierwiastków i związków chemicznych
Krystalografia Typowe struktury pierwiastków i związków chemicznych Wiązania w kryształach jonowe silne, bezkierunkowe kowalencyjne silne, kierunkowe metaliczne słabe lub silne, bezkierunkowe van der Waalsa
Bardziej szczegółowoNIEDOSKONAŁOŚCI BUDOWY CIAŁA STAŁEGO KRYSZTAŁY RZECZYWISTE.
NIEDOSKONAŁOŚCI BUDOWY CIAŁA STAŁEGO KRYSZTAŁY RZECZYWISTE http://home.agh.edu.pl/~grzesik KRYSZTAŁY IDEALNE Kryształ idealny ciało stałe, w którym atomy, jony lub cząsteczki wykazują idealne uporządkowanie
Bardziej szczegółowoWiązania jonowe występują w układach złożonych z atomów skrajnie różniących się elektroujemnością.
105 Elektronowa teoria wiązania chemicznego Cząsteczki powstają w wyniku połączenia się dwóch lub więcej atomów. Już w początkowym okresie rozwoju chemii podejmowano wysiłki zmierzające do wyjaśnienia
Bardziej szczegółowoDEFEKTY STRUKTURY KRYSTALICZNEJ
DEFEKTY STRUKTURY KRYSTALICZNEJ Rodzaje defektów (wad) budowy krystalicznej Punktowe Liniowe Powierzchniowe Defekty punktowe Wakanse: wolne węzły Atomy międzywęzłowe Liczba wad punktowych jest funkcją
Bardziej szczegółowoCZĄSTECZKA. Do opisu wiązań chemicznych stosuje się najczęściej metodę (teorię): metoda wiązań walencyjnych (VB)
CZĄSTECZKA Stanislao Cannizzaro (1826-1910) cząstki - elementy mikroświata, termin obejmujący zarówno cząstki elementarne, jak i atomy, jony proste i złożone, cząsteczki, rodniki, cząstki koloidowe; cząsteczka
Bardziej szczegółowoINŻYNIERIA NOWYCH MATERIAŁÓW
INŻYNIERIA NOWYCH MATERIAŁÓW Wykład: 15 h Seminarium 15 h Laboratorium 45 h Świat materiałów Metale Ceramika, szkło Kompozyty Polimery, elastomery Pianki Materiały naturalne Znaczenie różnych materiałów
Bardziej szczegółowoWŁASNOŚCI CIAŁ STAŁYCH I CIECZY
WŁASNOŚCI CIAŁ STAŁYCH I CIECZY Polimery Sieć krystaliczna Napięcie powierzchniowe Dyfuzja 2 BUDOWA CIAŁ STAŁYCH Ciała krystaliczne (kryształy): monokryształy, polikryształy Ciała amorficzne (bezpostaciowe)
Bardziej szczegółowoTEORIA PASMOWA CIAŁ STAŁYCH
TEORIA PASMOWA CIAŁ STAŁYCH Skolektywizowane elektrony w metalu Weźmy pod uwagę pewną ilość atomów jakiegoś metalu, np. sodu. Pojedynczy atom sodu zawiera 11 elektronów o konfiguracji 1s 2 2s 2 2p 6 3s
Bardziej szczegółowoCz. I Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu dla klas I LO - Wiązania chemiczne + przykładowe zadania i proponowane rozwiązania
Cz. I Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu dla klas I LO - Wiązania chemiczne + przykładowe zadania i proponowane rozwiązania I. Elektroujemność pierwiastków i elektronowa teoria wiązań Lewisa-Kossela
Bardziej szczegółowoWykład 1. Symetria Budowy Kryształów
Wykład Symetria Budowy Kryształów Ciała krystaliczne i amorficzne Każda substancja ciekła (z wyjątkiem helu) podczas oziębiania traci swoje własności ciekłe i przechodzi w ciało stałe. Jednakże proces
Bardziej szczegółowoPrzewodność elektryczna ciał stałych. Elektryczne własności ciał stałych Izolatory, metale i półprzewodniki
Przewodność elektryczna ciał stałych Elektryczne własności ciał stałych Izolatory, metale i półprzewodniki Elektryczne własności ciał stałych Do sklasyfikowania różnych materiałów ze względu na ich własności
Bardziej szczegółowoDEFEKTY STRUKTURY KRYSTALICZNEJ. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
DEFEKTY STRUKTURY KRYSTALICZNEJ Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Defekty struktury krystalicznej są to każdego rodzaju odchylenia od
Bardziej szczegółowoWykład II Sieć krystaliczna
Wykład II Sieć krystaliczna Podstawowe definicje Wiele z pośród ciał stałych ma budowę krystaliczną. To znaczy, Ŝe atomy z których się składają ułoŝone są w określonym porządku. Porządek ten daje się stosunkowo
Bardziej szczegółowoChemia nieorganiczna. Copyright 2000 by Harcourt, Inc. All rights reserved.
Chemia nieorganiczna 1. Układ okresowy metale i niemetale 2. Oddziaływania inter- i intramolekularne 3. Ciała stałe rodzaje sieci krystalicznych 4. Przewodnictwo ciał stałych Pierwiastki 1 1 H 3 Li 11
Bardziej szczegółowoMATERIAŁOZNAWSTWO Wydział Mechaniczny, Mechatronika, sem. I. dr inż. Hanna Smoleńska
MATERIAŁOZNAWSTWO Wydział Mechaniczny, Mechatronika, sem. I dr inż. Hanna Smoleńska Struktura materiałów UKŁAD ATOMÓW W PRZESTRZENI CIAŁA KRYSTALICZNE Układ atomów/cząstek (a/cz) w przestrzeni jest statystyczne
Bardziej szczegółowoElektryczne własności ciał stałych
Elektryczne własności ciał stałych Do sklasyfikowania różnych materiałów ze względu na ich własności elektryczne trzeba zdefiniować kilka wielkości Oporność właściwa (albo przewodność) ładunek [C] = 1/
Bardziej szczegółowoTransport jonów: kryształy jonowe
Transport jonów: kryształy jonowe JONIKA I FOTONIKA MICHAŁ MARZANTOWICZ Jodek srebra AgI W 42 K strukturalne przejście fazowe I rodzaju do fazy α stopiona podsieć kationowa. Fluorek ołowiu PbF 2 zdefektowanie
Bardziej szczegółowoINŻYNIERIA MATERIAŁOWA w elektronice
Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej... INŻYNIERIA MATERIAŁOWA w elektronice... Dr hab. inż. JAN FELBA Profesor nadzwyczajny PWr 1 PROGRAM WYKŁADU Struktura materiałów
Bardziej szczegółowoGeometria cząsteczek wieloatomowych. Hybrydyzacja orbitali atomowych.
Geometria cząsteczek wieloatomowych. Hybrydyzacja orbitali atomowych. Geometria cząsteczek Geometria cząsteczek decyduje zarówno o ich właściwościach fizycznych jak i chemicznych, np. temperaturze wrzenia,
Bardziej szczegółowoFizyka atomowa r. akad. 2012/2013
r. akad. 2012/2013 wykład VII - VIII Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich Fizyka atomowa Zakład Biofizyki 1 Spin elektronu Elektrony posiadają własny moment pędu L s. nazwany spinem. Wartość spinu
Bardziej szczegółowoChemia nieorganiczna. Pierwiastki. niemetale Be. 27 Co. 28 Ni. 26 Fe. 29 Cu. 45 Rh. 44 Ru. 47 Ag. 46 Pd. 78 Pt. 76 Os.
Chemia nieorganiczna 1. Układ okresowy metale i niemetale 2. Oddziaływania inter- i intramolekularne 3. Ciała stałe rodzaje sieci krystalicznych 4. Przewodnictwo ciał stałych Copyright 2000 by Harcourt,
Bardziej szczegółowoPodstawy krystalochemii pierwiastki
Uniwersytet Śląski Instytut Chemii Zakład Krystalografii Laboratorium z Krystalografii Podstawy krystalochemii pierwiastki Cel ćwiczenia: określenie pełnej charakterystyki wybranych struktur pierwiastków
Bardziej szczegółowoSieć przestrzenna. c r. b r. a r. komórka elementarna. r r
Sieć przestrzenna c r b r r r u a r vb uvw = + + w c v a r komórka elementarna V = r r a ( b c) v Układy krystalograficzne (7) i Sieci Bravais (14) Triclinic (P) a b c, α β γ 90 ο Monoclinic (P) a b c,
Bardziej szczegółowoWewnętrzna budowa materii
Atom i układ okresowy Wewnętrzna budowa materii Atom jest zbudowany z jądra atomowego oraz krążących wokół niego elektronów. Na jądro atomowe składają się protony oraz neutrony, zwane wspólnie nukleonami.
Bardziej szczegółowoE e l kt k r t o r n o ow o a w a s t s r t u r kt k u t ra r a at a o t m o u
Elektronowa struktura atomu Anna Pietnoczka BUDOWA ATOMU CZĄSTKA SYMBOL WYSTĘPOWANIE MASA ŁADUNEK ELEKTRYCZNY PROTON p + jądroatomowe około 1 u + 1 NEUTRON n 0 jądroatomowe około 1u Brak ELEKTRON e - powłoki
Bardziej szczegółowoCZĄSTECZKA. Do opisu wiązań chemicznych stosuje się najczęściej jedną z dwóch metod (teorii): metoda wiązań walencyjnych (VB)
CZĄSTECZKA Stanislao Cannizzaro (1826-1910) cząstki - elementy mikroświata, termin obejmujący zarówno cząstki elementarne, jak i atomy, jony proste i złożone, cząsteczki, rodniki, cząstki koloidowe; cząsteczka
Bardziej szczegółowoPodstawy fizyki wykład 4
D. Halliday, R. Resnick, J.Walker: Podstawy Fizyki, tom 5, PWN, Warszawa 2003. H. D. Young, R. A. Freedman, Sear s & Zemansky s University Physics with Modern Physics, Addison-Wesley Publishing Company,
Bardziej szczegółowoGrupy przestrzenne i ich symbolika
Grupy przestrzenne i ich symbolika Po co mi (chemikowi) znajomość symboli grup przestrzennych? Informacje zawarte w symbolu układ krystalograficzny obecność operacji symetrii punktowej (spektroskopia)
Bardziej szczegółowoAtomy wieloelektronowe i cząsteczki
Atomy wieloelektronowe i cząsteczki 1 Atomy wieloelektronowe Wodór ma liczbę atomową Z=1 i jest prostym atomem. Zawiera tylko jeden elektron i jeden proton stąd potencjał opisuje oddziaływanie kulombowskie
Bardziej szczegółowo3. Cząsteczki i wiązania
20161020 3. Cząsteczki i wiązania Elektrony walencyjne Wiązania jonowe i kowalencyjne Wiązanie typu σ i π Hybrydyzacja Przewidywanie kształtu cząsteczek AX n Orbitale zdelokalizowane Cząsteczki związków
Bardziej szczegółowoPasmowa teoria przewodnictwa. Anna Pietnoczka
Pasmowa teoria przewodnictwa elektrycznego Anna Pietnoczka Wpływ rodzaju wiązań na przewodność próbki: Wiązanie jonowe - izolatory Wiązanie metaliczne - przewodniki Wiązanie kowalencyjne - półprzewodniki
Bardziej szczegółowoDr inż. Zbigniew Szklarski
Wykład 1: Ciało stałe Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.31 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ Struktura kryształu Ciała stałe o budowie bezpostaciowej
Bardziej szczegółowoFALOWA I KWANTOWA HASŁO :. 1 F O T O N 2 Ś W I A T Ł O 3 E A I N S T E I N 4 D Ł U G O Ś C I 5 E N E R G I A 6 P L A N C K A 7 E L E K T R O N
OPTYKA FALOWA I KWANTOWA 1 F O T O N 2 Ś W I A T Ł O 3 E A I N S T E I N 4 D Ł U G O Ś C I 5 E N E R G I A 6 P L A N C K A 7 E L E K T R O N 8 D Y F R A K C Y J N A 9 K W A N T O W A 10 M I R A Ż 11 P
Bardziej szczegółowoWewnętrzna budowa materii - zadania
Poniższe zadania rozwiąż na podstawie układu okresowego. Zadanie 1 Oceń poprawność poniższych zdań, wpisując P, gdy zdanie jest prawdziwe oraz F kiedy ono jest fałszywe. Stwierdzenie Atom potasu posiada
Bardziej szczegółowoRepeta z wykładu nr 3. Detekcja światła. Struktura krystaliczna. Plan na dzisiaj
Repeta z wykładu nr 3 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje:
Bardziej szczegółowoS. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Struktura krystaliczna. Struktura krystaliczna
S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Struktura krystaliczna Struktura krystaliczna Kwarc (SiO2) (źródło: Wikipedia) Piryt (FeS2) (źródło: Wikipedia) Halit/Sól kamienna (NaCl) (źródło: Wikipedia)
Bardziej szczegółowoStatyka Cieczy i Gazów. Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał
Statyka Cieczy i Gazów Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał 1. Podstawowe założenia teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał: Ciała zbudowane są z cząsteczek. Pomiędzy cząsteczkami
Bardziej szczegółowo1. Określ liczbę wiązań σ i π w cząsteczkach: wody, amoniaku i chloru
1. Określ liczbę wiązań σ i π w cząsteczkach: wody, amoniaku i chloru 2. Na podstawie struktury cząsteczek wyjaśnij dlaczego N 2 jest bierny a Cl 2 aktywny chemicznie? 3. Które substancje posiadają budowę
Bardziej szczegółowoCZ STECZKA. Do opisu wi za chemicznych stosuje si najcz ciej jedn z dwóch metod (teorii): metoda wi za walencyjnych (VB)
CZ STECZKA Stanislao Cannizzaro (1826-1910) cz stki - elementy mikro wiata, termin obejmuj cy zarówno cz stki elementarne, jak i atomy, jony proste i zło one, cz steczki, rodniki, cz stki koloidowe; cz
Bardziej szczegółowoCiała stałe. Literatura: Halliday, Resnick, Walker, t. 5, rozdz. 42 Orear, t. 2, rozdz. 28 Young, Friedman, rozdz
Ciała stałe Podstawowe własności ciał stałych Struktura ciał stałych Przewodnictwo elektryczne teoria Drudego Poziomy energetyczne w krysztale: struktura pasmowa Metale: poziom Fermiego, potencjał kontaktowy
Bardziej szczegółowoFunkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach
Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach 1 f FD ( E) = E E F exp + 1 kbt Styczna do krzywej w punkcie f FD (E F )=0,5 przecina oś energii i prostą f FD (E)=1 w punktach odległych o k B
Bardziej szczegółowoWykład z Chemii Ogólnej
Wykład z Chemii Ogólnej Część 2 Budowa materii: od atomów do układów molekularnych 2.3. WIĄZANIA CHEMICZNE i ODDZIAŁYWANIA Katedra i Zakład Chemii Fizycznej Collegium Medicum w Bydgoszczy Uniwersytet Mikołaja
Bardziej szczegółowoDr inż. Zbigniew Szklarski
Wykład : Ciało stałe Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.31 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ Struktura kryształu Ciała stałe o budowie bezpostaciowej
Bardziej szczegółowoAbsorpcja związana z defektami kryształu
W rzeczywistych materiałach sieć krystaliczna nie jest idealna występują różnego rodzaju defekty. Podział najważniejszych defektów ze względu na właściwości optyczne: - inny atom w węźle sieci: C A atom
Bardziej szczegółowoDr inż. Zbigniew Szklarski
Wykład : Ciało stałe Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.31 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 19.06.018 Wydział Informatyki, Elektroniki i 1 Struktura
Bardziej szczegółowoSpis treści. Metoda VSEPR. Reguły określania struktury cząsteczek. Ustalanie struktury przestrzennej
Spis treści 1 Metoda VSEPR 2 Reguły określania struktury cząsteczek 3 Ustalanie struktury przestrzennej 4 Typy geometrii cząsteczek przykłady 41 Przykład 1 określanie struktury BCl 3 42 Przykład 2 określanie
Bardziej szczegółowoSTRUKTURA CIAŁA STAŁEGO. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
STRUKTURA CIAŁA STAŁEGO Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego STRUKTURA CIAŁA STAŁEGO 1. BUDOWA ATOMU 2. WIĄZANIA MIEDZY ATOMAMI 3. UKŁAD
Bardziej szczegółowoSIEĆ KRYSTALICZNA CIAŁ STAŁYCH
SIEĆ KRYSTALICZNA CIAŁ STAŁYCH Ciało stałe cechuje się stabilnością kształtu. W zależności od stopnia uporządkowania struktury wewnętrznej dzielimy je na: krystaliczne i amorficzne (bezpostaciowe). Monokryształ
Bardziej szczegółowoKrystalografia i krystalochemia Wykład 15 Repetytorium
Krystalografia i krystalochemia Wykład 15 Repetytorium 1. Czym zajmuje się krystalografia i krystalochemia? 2. Podsumowanie wiadomości z krystalografii geometrycznej. 3. Symbolika Kreutza-Zaremby oraz
Bardziej szczegółowoZadanie 1. (2 pkt) Określ, na podstawie różnicy elektroujemności pierwiastków, typ wiązania w związkach: KBr i HBr.
Zadanie 1. (2 pkt) Określ, na podstawie różnicy elektroujemności pierwiastków, typ wiązania w związkach: KBr i HBr. Typ wiązania w KBr... Typ wiązania w HBr... Zadanie 2. (2 pkt) Oceń poprawność poniższych
Bardziej szczegółowoWykład 5 Widmo rotacyjne dwuatomowego rotatora sztywnego
Wykład 5 Widmo rotacyjne dwuatomowego rotatora sztywnego W5. Energia molekuł Przemieszczanie się całych molekuł w przestrzeni - Ruch translacyjny - Odbywa się w fazie gazowej i ciekłej, w fazie stałej
Bardziej szczegółowoPodstawy krystalografii
Podstawy krystalografii Kryształy Pojęcie kryształu znane było już w starożytności. Nazywano tak ciała o regularnych kształtach i gładkich ścianach. Już wtedy podejrzewano, że te cechy związane są ze szczególną
Bardziej szczegółowoWykład 5: Cząsteczki dwuatomowe
Wykład 5: Cząsteczki dwuatomowe Wiązania jonowe i kowalencyjne Ograniczenia teorii Lewisa Orbitale cząsteczkowe Kombinacja liniowa orbitali atomowych Orbitale dwucentrowe Schematy nakładania orbitali Diagramy
Bardziej szczegółowoZadanie 2. (2 pkt) Określ, na podstawie różnicy elektroujemności pierwiastków, typ wiązania w związkach
Zadanie 1. (2 pkt) Na podstawie budowy powłok elektronowych chloru, azotu i fosforu oraz położenia pierwiastka w układzie okresowym wyjaśnij, dlaczego istnieje PCl 5 a występowanie NCl 5 jest teoretycznie
Bardziej szczegółowoZadania powtórkowe do egzaminu maturalnego z chemii Wiązania chemiczne, budowa cząsteczek
strona 1/11 Zadania powtórkowe do egzaminu maturalnego z chemii Wiązania chemiczne, budowa cząsteczek Monika Gałkiewicz Zad. 1 () Podaj wzory dwóch dowolnych kationów i dwóch dowolnych anionów posiadających
Bardziej szczegółowoZastosowanie teorii grup. Grupy symetrii w fizyce i chemii.
Zastosowanie teorii grup Grupy symetrii w fizyce i chemii Katarzyna Kolonko Streszczenie Usystematyzowanie grup punktowych, omówienie ich na przykładzie molekuł Przedstawienie wkładu teorii grup w badanie
Bardziej szczegółowoWykład 14 Przejścia fazowe
Wykład 14 Przejścia fazowe Z izoterm gazu Van der Waalsa (rys.14.1) wynika, że dla T < T k izotermy zawierają obszary w których gaz Van der Waalsa zachowuje się niefizycznie. W tych niefizycznych obszarach
Bardziej szczegółowoPołożenia, kierunki, płaszczyzny
Położenia, kierunki, płaszczyzny Dalsze pojęcia Osie krystalograficzne; Parametry komórki elementarnej; Wskaźniki punktów kierunków i płaszczyzn; Osie krystalograficzne Osie krystalograficzne: układ osi
Bardziej szczegółowo