1 kristaller

Document Sample
1 kristaller Powered By Docstoc
					                             Kristal Katılar
Kristal katılar
 Atom, molekül veya iyonlar düzenli bir sırada (örgü) dizilmişlerdir.
 Belirli bir geometrik şekilleri ve e.n. vardır.
 Anizotropi özelliği gösterirler.
     Cu, Fe… vs. gibi bütün metaller
     NaCl, CsF…vs. gibi iyonik bileşikler
     elmas, fosfor, argon….vs. gibi ametaller
     benzen, metan …..vs. gibi kovalent bileşikler




               metan                       elmas

       Amorf katılar
        Atom, iyon veya moleküller rastgele düzenlenmişlerdir.
        Belirli bir geometrik şekilleri ve e.n. ları bulunmaz.
        Örnek: cam, plastik, lastik                                     1
                               Örgü (Lattice)
     Örgü noktaları, sonsuz sayıda, düzgün biçimde, 1,2, veya 3-D
    düzenlenerek örgüyü oluşturur.
     Örgü noktalarının çevresi özdeştir.
     Özgün desen her bir örgü noktasına motif ilave edilerek elde edilir.




 2D- Kare örgü                   motif : tek atom veya atom grupları


                        Uzay örgüsü + motif = Kristal Yapı


Uzay örgüsü: Örgü noktalarında atom veya moleküllerin bulunduğu örgü veya desen
                                                                             2
                             Birim Hücre




                         !! yanlış !!                    Kübik birim hücre

Birim Hücre
 Kristal örgüyü tanımlayan en küçük parçadır.
 Üç boyutta tekrarlanması kristali oluşturur.
 Kristalin tüm simetri elemanlarını içerir.
 Üç öteleme (a,b,c) ve üç açı (,,) ile tanımlanır. (Hücre parametreleri)



Birim hücrenin üç boyutlu düzenlenmesi ile kristal sistemi oluşur.
                                                                             3
                          Kristal Sistemi

Hücre parametrelerinin farklı kombinasyonu ile yedi tane kristal sistemi
                    (kristal sınıfı) meydana gelir.




                                                                       4
                                   Kristal Örgüleri
Her bir kristal sınıfında atomların farklı düzenlenmesi ile 14 farklı kristal örgüsü oluşur.
            14 farklı kristal örgüsüne Bravais Örgüleri adı verilir.




                                                                                       5
                        Sıkışık İstiflenme

        Atomların 2D- istiflenmesi

                                               Koordinasyon Sayısı
                                        Atomun etrafındaki komşu atom sayısı


Basit istiflenme   Sıkışık İstiflenme
    KS : 4               KS : 6

 Atomların 3D- sıkışık istiflenmesi

                                        hsi : hekzagonal sıkışık istiflenme
                                            ABABAB…………KS: 12


                                        ksi: kübik sıkışık istiflenme
                                            ABCABCABC……..KS:12
                                                                        6
      hsi                ksi
            3D- Sıkışık Istiflenme
                                               KS
                                                 3

                                                 6

                                               +3
                                               12


                                     2 Td boşluk (KS = 4)
                                            3 atom bir düzlemde
                                          + 1 atom düzlemin
                                     altında veya üzerinde

                                     1 Oh boşluk (KS = 6)
                                            3 atom bir düzlemde
                                          + 3 atom düzlemin
                                     altında veya üzerinde
ymk  ksi                                                  7
Sıkışık İstiflenmedeki Boşluklar

       N atomlu sıkışık istiflenmede
          N tane oktahedral boşluk
     2N tane tetrahedral boşluk bulunur




                                8 tetrahedral boşluk




                               4 oktahedral boşluk     8
           Kübik Kristal Sistemi

                 Fe, V, Cr, Mo, W
Polonyum (Po)




 Basit          Hacim merkezli      Yüzey merkezli
Küp (bk)          küp (hmk)           küp (ymk)

 CN = 6            CN = 8             CN = 12
                                                     9
       birim hücrede örgü noktası sayısı

Örgü Noktası Yeri   Hücreye katkısı

     Köşe               1/8
     Kenar               ¼
     Yüz                 ½
     Hücre içi            1


         Kübik Sistemde Birim Hücredeki Atom Sayısı




                        bk               hmk               ymk
                       8(1/8)         8(1/8) + 1      6x1/2 + 8(1/8)
    Atom Sayısı           1              2                 4   10
                                      Metalik Kristaller

• Çoğu metaller (ksi), (hsi) ve (imk) iç merkezli kübik ve imk kristal yapılarına bulunur.
             imk(KS:8) Be, Mg, Zn, Cd, Ti, Zr, ….
              hsi (KS:12) Zn, Cd, Tl….
              ksi (KS:12) Cu, Ag, Au, Al, Ni, Pd, Pt
• Bir metal için, basınç ve sıcaklık değiştirilirse birden çok kristal yapıda
      elde edilebilir.
              Co ABCABC 500 °C >
              Co ABABAB 500 °C <
• Yumuşak ve dövülebilir metaller, genellikle (ymk) yapısındadır. (bakır)
      ymk yapılarda daha çok düzlem mevcuttur.
• Sert ve kırılgan metaller genellikle (hsi) yapısındadır (çinko)
• Çoğu metal bükülebilir, çünkü metalik bağ yöne bağımlı değildir.
• Atomlar birbiri üzerinde kayabilir ve yeniden kristal şekli alabilir.
                                                                                    11
          Kübik Kristal Yapılarda Atom Yarıçapları




                     r = a/2              a3/4       a2/4
                     DO= % 52                  % 68   % 74


a: Birim hücre kenar uzunluğu
r: Atom yarıçapı



Doluluk Oranı : (Vküre / V birim hücre) x100


                                                              12
   Problem
   Al ( 26.98 akb) ymk yapıya sahiptir ve atom yarıçapı 143.2 pm dir.
a) Birim hücre boyutunu
b) Al metalinin yoğunluğunu hesaplayınız.


 a) r = a2/4                   a = 4(143.2)/(2)1/2 = 405.0 pm

 b) Birim hücre kütlesi = 4 Al atom kütlesi

   (26.98)(g/mol)(1mol/6.022x1023atom)(4 atom/birim hücre) = 1.792 x 10-22 g

   Birim hücre hacmi a3 = (405x10-10cm)3 = 66.43x10-24 cm3

           Yoğunluk d = m / V ( birim hücre başına g/cm3)

Birim hücre yoğunluğu = 1.792x10-22g / 66.43x10-24 cm3 = 2.698 g/cm3

                                                                               13
Problem : ymk kristal örgüsünde doluluk oranı nedir?

    Küre hacmi : 4/3r3


    ymk örgüde toplam küre hacmi V = 4(4/3r3)


    Birim hücre hacmi = a3             ymk örgüde r = a2/4




     Doluluk Oranı : (Vtoplam küre / a3) x100


             4(4/3r3)              4(4/3)(a2/4)3
      DO =                X100 =                   x100 = % 74
                 a3                       a3

                                                                 14

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:310
posted:11/26/2011
language:Turkish
pages:14