Cấu trúc tinh thể của kim loại. Các mạng tinh thể kim loại

Một trong những vật liệu phổ biến nhất, mà đã luôn luôn thích làm việc người là kim loại. Trong mọi sở thích của tuổi cho các loại khác nhau của các chất này tuyệt vời. Như vậy, IV-III thiên niên kỷ BC coi thế kỷ halkolita, hoặc đồng. Sau đó, ông đã được thay thế bằng đồng, và sau đó tham gia vào lực lượng một mà cho đến ngày nay là có liên quan - sắt.

Hôm nay ở tất cả các khó để tưởng tượng rằng cùng một lúc nó đã có thể phân chia với các sản phẩm kim loại, cho hầu như tất cả mọi thứ từ đồ gia dụng, dụng cụ y tế và kết thúc với thiết bị nặng và ánh sáng bao gồm các tài liệu này, hoặc bao gồm thành viên của các bộ phận riêng biệt của nó. Tại sao kim loại được quản lý để đạt được sự nổi tiếng như vậy? Điều gì là đặc biệt biểu hiện và cách nó được đưa vào cấu trúc của chúng, cố gắng tìm ra vào.

Khái niệm chung của kim loại

"Hóa học lớp 9." - đây là một cuốn sách giáo khoa, trong đó bao gồm sinh viên học tập. Đây là nơi mà các kim loại được nghiên cứu một cách chi tiết. Xem xét tính chất vật lý và hóa học của họ về một chương lớn là dành riêng, như sự đa dạng của họ rất cao.

Đó là từ độ tuổi này đề nghị cho trẻ em một ý tưởng về những nguyên tử và tính chất của chúng, bởi vì thanh thiếu niên đã hoàn toàn có thể đánh giá cao giá trị của kiến thức như vậy. Họ thấy rằng sự đa dạng đối tượng, máy móc và những thứ khác xung quanh dựa trên chỉ tính chất của kim loại.

kim loại là gì? Về mặt hóa học, theo các nguyên tử đã là những người được:

• số ít các electron vào mức độ ngoài cùng;
• triển lãm bất động sản giảm mạnh;
• có bán kính nguyên tử lớn;
• như một chất đơn giản có một số tính chất vật lý cụ thể.

Nền tảng kiến thức về các chất này có thể thu được bằng cách xem xét các cấu trúc tinh thể nguyên tử của kim loại. Rằng nó giải thích tất cả các tính năng và tính chất của các hợp chất.

Trong hệ thống tuần hoàn các kim loại loại bỏ hầu hết toàn bộ bảng, bởi vì chúng tạo thành một phân nhóm của bên tất cả và trên cùng của đầu tiên vào nhóm thứ ba. Do đó, ưu thế số của họ là rõ ràng. Phổ biến nhất là:

• canxi;
• natri;
• titan;
• sắt;
• magiê;
• nhôm;
• kali.

Tất cả các kim loại có một số thuộc tính cho phép bạn kết hợp chúng thành một nhóm lớn các chất. Đến lượt mình, các đặc tính này được giải thích bởi các cấu trúc tinh thể của kim loại.

tính chất của kim loại

Các thuộc tính cụ thể của các chất trong câu hỏi bao gồm những điều sau đây.

1. ánh kim. Tất cả các đại diện của các chất đơn giản sở hữu họ, và phần lớn các giống màu bạc trắng. Chỉ có một vài (vàng, đồng và hợp kim) khác nhau.
2. Dễ bảo và độ dẻo - khả năng biến dạng và phục hồi dễ dàng đủ. đại diện khác nhau thể hiện ở các mức độ khác nhau.
3. Độ dẫn điện và dẫn nhiệt - một trong những đặc tính cơ bản xác định lĩnh vực ứng dụng của kim loại và hợp kim của nó.

Cấu trúc tinh thể của kim loại và hợp kim, giải thích lý do cho mỗi người trong số các thuộc tính được chỉ định và chỉ ra mức độ nghiêm trọng của mỗi người đại diện cụ thể. Nếu bạn biết các tính năng của một cấu trúc như vậy, nó có thể ảnh hưởng đến các thuộc tính của mẫu và điều chỉnh nó để các thiết lập mong muốn, đó là những gì những người trong nhiều thập kỷ.

cấu trúc nguyên tử tinh thể của kim loại

Vì vậy, cấu trúc này, đặc trưng bởi những gì là những gì? Tên riêng của mình nói rằng tất cả các kim loại là tinh thể ở trạng thái rắn, có nghĩa là, trong điều kiện bình thường (trừ thủy ngân, mà là một chất lỏng). Và các tinh thể là gì?

Đây hình ảnh đồ họa thông thường được xây dựng bởi các giao điểm của đường tưởng tượng thông qua các nguyên tử trong đó xây dựng cơ thể. Nói cách khác, mỗi sáng tác của các nguyên tử kim loại. Chúng nằm trong nó không phải là hỗn loạn, và rất chính xác và nhất quán. Vì vậy, nếu bạn tinh thần kết nối tất cả các hạt thành một cấu trúc duy nhất, bạn sẽ có được một hình ảnh đẹp của một cơ thể hình học thường xuyên dưới mọi hình thức.

Đây được gọi là mạng tinh thể kim loại. Nó là rất phức tạp và khối lượng không gian, vì vậy để đơn giản hóa chương trình không phải tất cả của nó, nhưng chỉ là một phần của tế bào đơn vị. Bộ sưu tập của các tế bào này tập hợp lại với nhau và phản ánh trong không gian ba chiều, và tạo thành một mạng tinh thể. Hóa học, vật lý và luyện kim - một khoa học mà đề cập đến việc nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc của cấu trúc như vậy.

Các đơn vị tế bào của chính nó - là một tập hợp của các nguyên tử được sắp xếp ở một khoảng cách nhất định với nhau và phối hợp vòng tự số chặt chẽ cố định của các hạt khác. Nó được đặc trưng bởi mật độ đóng gói, khoảng cách giữa các cấu trúc thành phần, số lượng phối hợp. Nói chung, tất cả những thông số đặc trưng của tinh thể và do đó, đại diện và thể hiện các tính chất của kim loại.

Có một số loại của mạng tinh thể. Nó kết hợp tất cả chúng tính năng khác - các nút là các nguyên tử, và nằm bên trong các đám mây khí điện tử được hình thành bởi sự chuyển động của các electron tự do trong tinh thể.

Các loại mạng tinh thể

Mười bốn biến thể cấu trúc mạng tinh thể khiến kết hợp thành ba loại chính. Họ là như sau:

1. Bcc.
2. Viêm Gan.
3. Mặt làm trung tâm khối.

Cấu trúc tinh thể của kim loại đã được nghiên cứu chỉ thông qua kính hiển vi điện tử, khi người ta có thể sản xuất tăng lớn trong hình ảnh. Một phân loại của các loại lưới lần đầu tiên dẫn đầu các nhà khoa học Pháp Brava, trong đó họ đôi khi được gọi tên.

mạng cơ thể làm trung tâm

Cấu trúc của lưới kim loại thuộc loại này đại diện cho cấu trúc sau. Đây là một khối lập phương có các nút tám nguyên tử. Một tọa lạc tại trung tâm của không gian nội tự do của tế bào, điều này giải thích cái tên "thân làm trung tâm".

Đây là một trong những biến thể của cấu trúc đơn giản hầu hết các tế bào đơn vị, và do đó các mạng như một toàn thể. Kiểu này có các kim loại sau đây:

• molypden;
• vanadi;
• chrome;
• mangan;
• alpha-sắt;
• beta-sắt và những người khác.

Các đặc tính chính của các đại diện - một mức độ cao của tính mềm dẻo và độ dẻo, độ cứng và độ bền.

lưới mặt làm trung tâm

Cấu trúc tinh thể của kim loại có một mạng lập phương tâm mặt, là cấu trúc sau. Khối lập phương này, trong đó bao gồm trong nguyên tử thành viên mười bốn tuổi của nó. Tám trong số họ hình thành các nút mạng, và sáu nằm một ở mỗi bên.

Họ có một cấu trúc tương tự:

• nhôm;
• niken;
• dẫn;
• gamma-sắt;
• đồng.

Các tính năng phân biệt chính - tỏa sáng màu sắc khác nhau, nhẹ nhàng, sức mạnh, độ dẻo, sức đề kháng cao để ăn mòn.

lưới lục giác

Cấu trúc tinh thể của kim loại có kiểu này sau lưới. Tại trung tâm của tế bào đơn vị là lục giác lăng kính. Trong các nút của nó nằm 12 nguyên tử, hai trong số các căn cứ và ba nguyên tử tự do nằm trong không gian ở trung tâm của cấu trúc. Chỉ mười bảy nguyên tử.

Như một cấu hình phức tạp là các kim loại như:

• alpha titan;
• magiê;
• alpha-coban;
• kẽm.

Các đặc điểm chính - cường độ cao, mạnh mẽ bạc tỏa sáng.

Khiếm khuyết cấu trúc kim loại tinh thể

Tuy nhiên, tất cả các loại trên các tế bào có thể có khiếm khuyết tự nhiên, hoặc cái gọi là khiếm khuyết. Điều này có thể do các nguyên nhân khác nhau: các nguyên tử nước ngoài và các tạp chất trong kim loại và ảnh hưởng bên ngoài khác.

Do đó, có một phân loại phản ánh những khiếm khuyết có thể có mạng tinh thể. nghiên cứu khoa học Hóa học mỗi trong số họ để xác định nguyên nhân và biện pháp khắc phục các đặc tính vật liệu không bị thay đổi. Do đó, các khiếm khuyết sau.

1. Point. Họ có ba loại chính: nguyên tử vị trí tuyển dụng tạp chất hoặc trật khớp. Dẫn đến sự suy giảm trong các thuộc tính từ tính của kim loại, dẫn điện và dẫn nhiệt của nó.
2. Tuyến tính, hoặc trật khớp. Phân bổ lợi thế cạnh và vít. Làm suy giảm sức mạnh và chất lượng nguyên liệu.
3. khuyết tật bề mặt. Ảnh hưởng đến sự xuất hiện và cấu trúc của kim loại.

Hiện nay, các phương pháp đã được phát triển để loại bỏ các khuyết tật và để có được tinh thể tinh khiết. Tuy nhiên, nó không phải là có thể tiêu diệt chúng, các mạng tinh thể lý tưởng không tồn tại.

Giá trị của sự hiểu biết về cấu trúc tinh thể của kim loại

Từ các tài liệu nói trên rõ ràng là kiến thức về cấu trúc tinh tế và cấu trúc cho phép để dự đoán các tính chất của vật chất và ảnh hưởng đến họ. Và nó cho phép bạn thực hiện các lĩnh vực hóa học. Lớp 9 trường trung học làm cho quá trình học tập tập trung vào những gì các sinh viên để tạo thành một khái niệm rõ ràng về tầm quan trọng của chuỗi logic cơ bản: Thành phần - cấu trúc - tính chất - ứng dụng.

Để biết thông tin về cấu trúc tinh thể của kim loại là rất rõ ràng cho thấy mối quan hệ này và cho phép giáo viên để giải thích rõ ràng và hiển thị các con quan trọng như thế nào là phải biết cấu trúc tốt để sử dụng một cách chính xác và hiệu quả tất cả các tài sản.