Περιεχόμενο
Τα άτομα μέσα στα στερεά είναι διατεταγμένα σε μία από τις πολλές περιοδικές δομές που είναι γνωστές ως πλέγμα. Οι κρυσταλλικές δομές, σε αντίθεση με τις άμορφες δομές, δείχνουν ένα σαφές επαναλαμβανόμενο μοτίβο ρυθμίσεων ατόμων. Τα περισσότερα στερεά σχηματίζουν μια κανονική διάταξη ατόμων ως έναν τρόπο ελαχιστοποίησης της ενέργειας στο σύστημα. Η απλούστερη επαναλαμβανόμενη μονάδα ατόμων σε μια δομή ονομάζεται κύτταρο μονάδας. Ολόκληρη η στερεά δομή αποτελείται από αυτό το μοναδιαίο κύτταρο επαναλαμβανόμενο σε τρεις διαστάσεις.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Το πλέγμα διαμαντιών είναι επικεντρωμένο στο πρόσωπο κυβικά. Το απλουστευμένο κλάσμα συσκευασίας είναι 8 x (V atom) / V μονάδα μονάδας. Μετά την αντικατάσταση του γνωστού όγκου σφαιρών και κύβων και την απλοποίηση, η εξίσωση γίνεται √3 x π / 16 με ένα διάλυμα 0,3401.
Υπάρχουν 14 τύποι συστημάτων πλέγματος συνολικά, τα οποία υποδιαιρούνται σε επτά κατηγορίες. Οι επτά τύποι πλέγματος είναι κυβικοί, τετραγωνικοί, μονοκλινικοί, ορθορομβικοί, ρομβοεδρικοί, εξαγωνικοί και τρικλινικοί. Η κυβική κατηγορία περιλαμβάνει τρεις τύπους κυψελών μονάδας: απλά κυβικά, κυβικά και κυβικά κεντραρισμένα στο σώμα. Το πλέγμα διαμαντιών είναι επικεντρωμένο στο πρόσωπο κυβικά.
Η επικεντρωμένη στο πρόσωπο κυβική δομή έχει οκτώ άτομα ανά μονάδα κυψελίδας που βρίσκεται σε κάθε μία από τις γωνίες και τα κέντρα όλων των κυβικών όψεων. Κάθε ένα από τα άτομα γωνίας είναι η γωνία ενός άλλου κύβου, έτσι τα άτομα γωνίας μοιράζονται μεταξύ οκτώ κυψελών μονάδας. Επιπρόσθετα, κάθε ένα από τα έξι πρόσωπά του με κέντρο το άτομο μοιράζεται με ένα γειτονικό άτομο. Δεδομένου ότι 12 από τα άτομα του είναι κοινό, έχει ένα αριθμό συντονισμού 12.
Ο λόγος του όγκου των ατόμων σε ένα κύτταρο σε σύγκριση με τον συνολικό όγκο ενός κυττάρου είναι ο συντελεστής συσσώρευσης ή το κλάσμα συσκευασίας. Το κλάσμα συσκευασίας υποδεικνύει πόσο στενά τα άτομα συσσωρεύονται σε μια μονάδα μονάδας.
Μπορείτε να υπολογίσετε την πυκνότητα συσκευασίας διαμαντιού ενός υλικού με ορισμένες παραμέτρους υλικού και απλά μαθηματικά.
Πώς να υπολογίσετε το κλάσμα συσκευασίας ενός διαμαντιού
Η εξίσωση για το κλάσμα συσκευασίας είναι:
Κλάσμα συσκευασίας = (άτομα Ν) x (άτομο V) / μονάδα μονάδας V
Ν άτομα είναι ο αριθμός των ατόμων σε ένα κύτταρο μονάδας. V είναι ο όγκος του ατόμου και το στοιχείο μονάδας V είναι ο όγκος ενός κυττάρου μονάδας.
Αντικαταστήστε τον αριθμό των ατόμων ανά μονάδα κυττάρων στην εξίσωση. Το διαμάντι έχει οκτώ άτομα ανά μονάδα κελιού, επομένως η εξίσωση κλάσματος συσκευασίας διαμαντιού γίνεται τώρα:
Συσκευαστικό κλάσμα = 8 x (V atom) / V μονάδα μονάδας
Αντικαταστήστε τον όγκο του ατόμου στην εξίσωση. Υποθέτοντας ότι τα άτομα είναι σφαιρικά, ο όγκος είναι: V = 4/3 × π × r3
Η εξίσωση για το κλάσμα συσκευασίας γίνεται τώρα:
Κλάσμα συσκευασίας = 8 x 4/3 × π × r3/ V μονάδας μονάδας
Αντικαταστήστε την τιμή για τον όγκο μονάδας μονάδας. Δεδομένου ότι η κυψέλη μονάδας είναι κυβική, η ένταση είναι κελί μονάδας V = a3
Ο τύπος για το κλάσμα συσκευασίας στη συνέχεια γίνεται:
Κλάσμα συσκευασίας = 8 x 4/3 × π × r3/ ένα3
Η ακτίνα ενός ατόμου r είναι ίση με √3 x a / 8
Η εξίσωση απλοποιείται στη συνέχεια σε: √3 x π / 16 = 0.3401