Дайте опис трьох способів визначення координаційного числа за кривими радіального розподілення атомів

Дайте опис трьох способів визначення координаційного числа за кривими радіального розподілення атомів

Існують 5 способів визначення координаційного числа z. З низ 3 найпростіші:

Спочатку описують перший максимум кривої радіального розподілення атомів функцією (наприклад поліномом Ньютона або Лагранжа). Потім у залежності від способу за допомогою ЕОМ знаходять значення інтегралу від функції, що описує КРРА, враховуючи те, що при першому способі функцію будують від перетину кривої з віссю абсцис до її максимального значення у першому максимумі, а інтеграл від неї помножують на 2; у другому криву від максимального значення до мінімального значення першого максимуму замінюють дотичною, будують поліном по всій довжині функції і знаходять інтеграл; а у третьому способі від мінімального значення першого максимуму до перетину з віссю абсцис проводять перпендикуляр, будують поліном по всій довжині функції і знаходять інтеграл. Значення інтегралу у всіх трьох випадках і є координаційним числом.

Поняття в’язкості. В’язкість чистих металів. В’язкість неідеальних металевих розчинів.

Поняття в’язкості. В’язкість чистих металів.

При русі потоку рідини, коли швидкість плину шарів неоднакова, у ньому відбуваються процеси, що намагаються вирівняти швидкість. Ці процеси називаються в'язкістю або внутрішнім тертям.В’язкість чистих металів має той же порядок величини, що і в’язкість води. В основі вивчення в’язкісті металів при температурі плавлення лежить механізм за яким, передача кількості руху від одного шару рідини до іншого відбувається за рахунок коливань атомів у напрямку перпендикулярному переміщенню (руху) шарів рідини. Акт передачі імпульса руху здійснюється в момент найближчого зближення атомів данного шару з атомами іншого шару. Приймаючи частоту коливань атомів рідини поблизу температури плавлення рівною максимальній частоті коливань атомів у твердому тілі при температурі плавлення було встановлено, що в’язкість металу при температурі плавлення дорівнює:

де де A =5,7_*10^-4; M -атомна маса металу; V -атомний обсяг металу; T -температура плавлення. Тобто, в'язкість – це періодична функція атомного номера оскільки величини V і Т є періодичними функціями атомного номера. В’язкість елементів змінюється по періодичному закону, верхні значення в’язкості мають перехідні метали, нижчі - лужні метали. В’язкість металів є функцією міцності міжатомного зв’язку.З ростом температури в'язкість зменшується за законами:

В формулах Е – енергія активації в’язкої течії. V – питомий об’єм рідини.

В'язкість добре описується квадратичною функцією:

В'язкість залежить від температури, атомної маси й обсягу.

В'язкість при нескінченно більших температурах для різних металів практично однакова.

Якщо діаграма стану сплаву представляє безперервний ряд твердих розчинів, то в'язкість змінюється лінійно або з невеликими відхиленнями (позитивними або негативними). Це пояснюється подібною будовою електронних оболонок, які відповідають значенням енергії міжчасткової взаємодії.

Більш серйозні відхилення спостерігаються в системах з інтерметалідами. Є максимуми на діаграмі в'язкості в області інтерметаліду. З підвищенням температури висота максимуму знижується. Підвищення температури приводить до гомогенізації розплаву й до змін типу зв'язків. В евтектичних системах в'язкість лінійна, або з невеликими негативними відхиленнями.

Вязкість неідеальних металевих розчинів.
Якщо у розчинів зі значні відхилення від ідеальності,то в’язкість розплаву збільшується при введені розчиненого компоненту сильніше, ніж по формулі, що виведена для для регулярних розчинів. Значна хімічна спорідненість і енергія взаємодії між атомами розчинника і розчиненої речовини дозволяє зробити припущення, що атоми розчинника закріпляються в межах першої координаційної сфери атома розчиненої речовини. Зв’язки АБ в процесі в’язкої течії є жорсткішими в порівнянні із зв’язками АА, що переважають у розбавленому розчині. Ці зв’язки не приймають участь у розсіюванні енергії, проте це призводить не до зменшення, а до збільшення коефіцієнта в’язкості. Так як у подвійних розплавах утворюються комплекси, що складаються із розчиненого атома і Z атомі розчинника (Z – координаційне число). В’язкість таких розчинів підкоряється рівнянню Єйнштейна для колоїдних сумішей, якщо число розчинених атомів є порівняно невелике.

де V/Vp – це відхилення сумарного об’єму перших координаційних сфер розчинених атомів, до всього об’єму розплаву.

Адекватність цієї форми при розгляді металічних розплавів базується на тому, що у випадку сильної взаємодії різнорідних атомів, що перевищує енергію теплового руху поблизу атома розчиненої речовини, в межах 1-ої або 2-ої координаційних сфер атоми розчинника мають меншу рухливість у порівнянні з їх рухливістю у об’ємі розчину взагалі структурними одиницями, що приймають участь у процесі в’язкої течії в даному випадку є окрім, атомів розчинника цілі комплекси, які складаються із розчиненого атома і пов’язаних із ним найближчих сусідів. Так, як кількість розчиненої речовини є невеликою і тому динамічна взаємодія комплексів між собою виключена, то формула у цьому випадку така:

2. Типи хімічних зв’язків. Ковалентний зв'язок. Іонний зв'язок.

Хімічний зв'язок - це взаємодія атомів, що обумовлює стійкість хімічної частинки або кристала як цілого. Хімічний зв'язок утворюється за рахунок електростатичної взаємодії (взаємодії між складовими частки, що мають електричний заряд) між зарядженими частинками: катіонами і аніонами, ядрами і електронами. При зближенні атомів починають діяти сили тяжіння між ядром одного атома і електронами іншого, а також сили відштовхування між ядрами і між електронами. На деякій відстані ці сили врівноважують один одного, і утворюється стійка хімічна частинка. Металевий зв'язок – зв'язок який утворюється в результаті взаємодії вільних електронів з іонами металу.

Ідеального іонного зв'язку практично не існує.

Навіть у тих з'єднаннях, які зазвичай відносять до іонних, не відбувається повного переходу електронів від одного атома до іншого; електрони частково залишаються в загальному користуванні.

В більшості випадків при утворенні зв'язку відбувається усуспільнення електронів атомів, що повязуюються один з одним. Такий тип хімічного зв'язку називають ковалентним зв'язком (приставка "ко-" в латинській мові означає спільність, "валенс" - що має силу). Зв'язуючі електрони знаходяться переважно в просторі між атомами, що пов’язані. За рахунок тяжіння ядер атомів до цих електронів утворюється хімічний зв'язок. Таким чином, ковалентний зв'язок - це хімічний зв'язок, що виникає за рахунок збільшення електронної щільності в області між хімічно зв'язаними атомами.

Поляризацією іона називається деформація зовнішньої електронної хмари під дією електронного поля, що зміщає електронне поле і ядро в протилежних напрямках.

Полярність хімічного зв'язку залежить від різниці електронегативностей атомів, що пов’язані.

Якщо електронегативності атомів рівні (при утворенні молекул з однакових атомів), зв'язок називають неполярним ковалентним. Найчастіше зустрічається полярний ковалентний зв'язок - він утворюється між будь-якими атомами, що мають різні значення електронегативності.

Іонний зв'язок здійснюється в результаті взаємного електростатичного притягання протилежно заряджених іонів. При зближенні позитивних і негативних іонів відбувається притягання й зіткнення їхніх електронних хмар, але взаємного проникнення майже не відбувається. Іонний зв'язок утвориться атомами з електронегативністю, що різко відрізняються один від одного.

Ідеального іонного зв'язку практично не існує. Навіть у тих з'єднаннях, які зазвичай відносять до іонних, не відбувається повного переходу електронів від одного атома до іншого; електрони частково залишаються в загальному користуванні. Так, зв'язок у фториді літію на 80% іонна, а на 20% - ковалентна. Тому правильніше говорити про ступінь іонності (полярності) ковалентного хімічного зв'язку. Вважають, що при різниці електронегативностей елементів 2,1 зв'язок є на 50% іонним. При більшій різниці з'єднання можна вважати іонним.

10.1 Взаємодія у системі Ме₁ - Ме₁₁ - S. Взаємодія подібного типу можлива, наприклад, у розплаві чавуну під час його транспортування в ковшах внаслідок перебігу реакції

Сульфід мангану, що утворюється при цьому, не розчиняється в металі, а переходить у шлак. Аналогічна реакція відбувається також у процесі позапічної десульфурації чавуну магнієм:

У загальному випадку рівняння реакції в системі Ме₁ - Ме₁₁ – S має такий вигляд:

Рис. 4. Залежність зміни приросту енергії Гіббса від температури і парціального тиску пари сірки в газовій фазі для реакції дисоціації піриту.Реакцію (3) можна подати як напіврізницю реакцій окислення металів Ме₁₁ і Ме1.

1.Геометрична модель рідини Дж. Д. Берналла. Модель рідини Бернала (геометрична).

Ця модель стоїть відособлено. У відповідності до неї розташування атомів у простих рідинах таке, що в них не виявляється ніяких кристалічних ділянок і ніяких дір, які можуть утворюватися пори, що перевищують по величині, об’єм частинки рідини. По цій моделі рідина не має кристалічну структуру, тобто тверда й рідка речовина – це дві фази, що представляють собою два альтернативні найщільніші упакування однієї речовини, але при різних температурах. Модель заснована на фундаментальних геометричних властивостях тривимірних неупорядкованих випадкових систем (рис. 7). Якщо провести через середину відстані між частинками площину - одержимо багатогранник, який торкається гранями своїх сусідів. Таких сусідів не може бути більше чотирнадцяти. Для побудови умовно вибирають сусідів на відстані R = (1…1,25)r₀ r₀ – найкоротша відстань.

Існує 46 типів багатогранників із числом граней до 12 і більше 150-и із числом граней до 14.

Основною властивістю кристалічних ґраток є наявність симетрії 2, 4, 6 порядку. У нерегулярній щільно упакованій структурі - осьова симетрія 5 порядку. З аналізу моделі випливало, що:

- при відстані 0,9 від відстані щільно упакованої двовимірної координації або 0,95 тривимірної, будь-яку побудову не можна зробити без створення дальнього порядку;

- двовимірні агрегати кристалізуються легше (на поверхні кристала вони ростуть швидше, шляхом нашарування);

- при не впорядкованому упакуванні координаційне число мінливе;

- не впорядковане щільне упакування легше побудувати з куль різного діаметра й вона буде більше стійка при кристалізації.

2.В’язкість шлакових розплавів. Взаємодія у системі Me_I-Me_II-S-O.

В'язкість, як структурно чутливавластивість, є важливоюкінетичною характеристикою шлаків. В'язкістьшлаківв 2 рази вищев'язкостіметалу. Цепояснюєтьсянаявністюбільшиходиницьв’язкоїтечії. Вона описуєтьсярівняннямАреніусівського типу.

Шлаковийрозплавможе бути гетерогеннимабогомогенним. Якщо система гетерогенна, то говорять про уявленув'язкість. У гомогеннійобластів'язкістьпідвищується при збільшенніструктурниходиницьв’язкоїтечії, і чимбільшерозміркатіона, тимбільшісиливідштовхування на ньоговпливають при переміщенні й тем більшев'язкість. Якщо в розплаввносятьструктурніодиницімалихрозмірів, то в'язкістьзнижується.

Якщорозплав на основі CaF₂ або CaF₂ додаєтьсядо шлаку то розплаврозріджується. Внесення F з малимирозмірами приводить до розрідженняшлаків. З ростом температурискладнііонирозпадаються на більшепрості й в'язкістьзнижується. Якщо в шлаки, щоміститьоксиди Si, увести оксиди Mg, то зв'язки Si-O-Si зруйнуються й замінятьсяненаправленимигетерополярнимизв'язками Me-O-Si і в результатізнизиться η.

Хромисті шлаки маютьбільшевисокув'язкість й їхнєрозрідженнядосягаєтьсявведеннямоксидівабосилікатівлужнихметалів. Залежність η відтемператури в основних і кислихшлаківвідрізняється

При температуріменш 1440 °Скислі шлаки маютьв'язкістьнижчу, ніжосновний. Однакіснування в шлаку складнихкремнійкисневиханіонів приводить до того, що при високих температурах в'язкістькислихшлаківвища, ніжосновних.(У основних при кристалізаціїутворюютьсякристали, а кислі – аморфізуються).

За рахунок того, що SiО₂ й P₂O₅ розташовуються в поверхневомушарішлаків, в'язкістьповерхневого шару й внутрішніхшаріврозплавуможе сильно відрізнятися.

Це найскладніший і найважчий процес дефікування металу від сірки, що протікає за реакцією:

Крім конвертування мідних штейнів і плавки сульфідних концентратів реакції цього типу застосовуються під час плавки чавуну та сталі, а також отримання їх сплавів. ТД цих реакцій розглянемо на прикладі взаємодії компонентів штейну і шлаку, при цьому рівняння має вигляд:

Розподіл металів Ме1 і Ме2 між фазами залежить від співвідношення спорідненості хімічної реакції Ме1 і Ме2 з О2 і сіркою. Приріст енергії Гіббса для реакції подають як вираз приростів енергій Гіббса для реакцій утворення оксидів і сульфідів цих металів. Реакція ТД можлива, коли енергія Гіббса менша нуля. Отже, реакція йде в прямому напрямку, якщо різниця спорідненостей утворення оксиду і сульфіду Ме1 менша різниці спорідненості реакцій утворення оксиду і сульфіду Ме2. У цьому випадку ймовірний перехід Ме1 у шлак, а Ме2 у штейн.

Дайте опис трьох способів визначення координаційного числа за кривими радіального розподілення атомів

Існують 5 способів визначення координаційного числа z. З низ 3 найпростіші:

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: