1. Amaç Kristallerin üç boyutlu yapısı incelenecektir. Ön bilgi için İnorganik Kimya, Miessler ve Tarr, Bölüm 7 okunmalıdır.

Benzer belgeler
Katılar. MÜHENDİSLİK KİMYASI DERS NOTLARI Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN. Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2006

Katılar & Kristal Yapı

KATIHAL FİZİĞİ DERS 2. Tipik Kristal Yapılar Kuasi-kristaller Doluluk Oranı

bir atomun/iyonun bulunduğu kafes içindeki en yakın komşu atomlarının/iyonlarının sayısıdır.

BÖLÜM 3. Katı malzemeler yapılarındaki atom ve iyonların birbirlerine göre düzenlerine bağlı olarak sınıflandırılırlar.

ATOMLAR ARASI BAĞLAR

Elementlerin büyük bir kısmı tabiatta saf hâlde bulunmaz. Çoğunlukla başka elementlerle bileşikler oluşturmuş şekilde bulunurlar.

Seramik malzemelerin kristal yapıları

Bir kristal malzemede uzun-aralıkta düzen mevcu4ur.

MALZEME BİLGİSİ. Kristal Yapılar ve Kristal Geometrisi

BileĢiklerin formülleri atom sayıları oranını yansıtan en basit formüldür.

Malzeme Bilimi I Metalurji ve Malzeme Mühendisliği

BÖLÜM 2 ATOMİK YAPI İÇERİK. Atom yapısı. Bağ tipleri. Chapter 2-1

KĠMYASAL ÖZELLĠKLER VE KĠMYASAL BAĞ

KATILARIN ATOMİK DÜZENİ KRİSTAL YAPILAR

Malzeme I Katılarda Kristal Yapılar

ÖĞRENME ALANI : MADDE VE DEĞĐŞĐM ÜNĐTE 3 : MADDENĐN YAPISI VE ÖZELLĐKLERĐ

Paylaşılan elektron ya da elektronlar, her iki çekirdek etrafında dolanacaklar, iki çekirdek arasındaki bölgede daha uzun süre bulundukları için bu

Soygazların bileşik oluşturamamasının sebebi bütün orbitallerinin dolu olmasındandır.

BÖLÜM 2 ATOMİK YAPI İÇERİK. Atom yapısı. Bağ tipleri. Chapter 2-1

PERİYODİK SİSTEM VE ELEKTRON DİZİLİMLERİ#6

Örnek : 3- Bileşiklerin Özellikleri :

KRİSTAL YAPISI VE KRİSTAL SİSTEMLERİ

Atomlar ve Moleküller

ATOMLAR ARASI BAĞLAR Doç. Dr. Ramazan YILMAZ

MALZEME BİLGİSİ DERS 5 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

ÖĞRENME ALANI : MADDE VE DEĞİŞİM ÜNİTE 4 : MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ

Bölüm 12: Seramiklerin Yapıları ve Özellikleri

Element atomlarının atom ve kütle numaraları element sembolleri üzerinde gösterilebilir. Element atom numarası sembolün sol alt köşesine yazılır.

1. ÜNİTE: MODERN ATOM TEORİSİ İyon Yükleri ve Yükseltgenme Basamakları

MBM 304. Doç.. Dr. Sedat ALKOY

İKİ YADA DAHA FAZLA MADDENİN ÖZELLİKLERİNİ KAYBETMEDEN ÇEŞİTLİ ORANLARDA KARIŞMASI İLE OLUŞAN TOPLULUĞA KARIŞIM DENİR KARIŞIMLAR İKİ SINIFTA

İKİ YADA DAHA FAZLA MADDENİN ÖZELLİKLERİNİ KAYBETMEDEN ÇEŞİTLİ ORANLARDA KARIŞMASI İLE OLUŞAN TOPLULUĞA KARIŞIM DENİR KARIŞIMLAR İKİ SINIFTA İNCELENİR

KİMYASAL BAĞLAR Kimyasal bağlar, Moleküllerde atomları birarada tutan

KRİSTAL KAFES SİSTEMLERİ

1- ELEMENTLER: 2. BÖLÜM SAF MADDELER. saf madde denir.

Moleküllerarası Etkileşimler, Sıvılar ve Katılar - 11

BİLEŞİKLER VE FORMÜLLERİ

KATILARDA KRİSTAL YAPI. Hekzagonal a b c 90 o, 120. Tetragonal a b c 90 o. Rombohedral (Trigonal) Ortorombik a b c 90 o. Monoklinik a b c 90 o

Bölüm 3 - Kristal Yapılar

MOL KAVRAMI I. ÖRNEK 2

BÖLÜM 2. Kristal Yapılar ve Kusurlar

BİYOKİMYAYA GİRİŞ: ATOM, MOLEKÜL, ORGANİK BİLEŞİKLER

Günümüzde bilinen 117 element olmasına rağmen (92 tanesi doğada bulunur) bu elementler farklı sayıda ve şekilde birleşerek ve etkileşerek farklı

Nötr (yüksüz) bir için, çekirdekte kaç proton varsa çekirdeğin etrafındaki yörüngelerde de o kadar elektron dolaşır.

Yrd. Doç. Dr. H. Hasan YOLCU. hasanyolcu.wordpress.com

1. ÜNİTE: MODERN ATOM TEORİSİ

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

Serüveni 3. ÜNİTE KİMYASAL TÜRLER ARASI ETKİLEŞİM GÜÇLÜ ETKİLEŞİM. o İYONİK BAĞ o KOVALENT BAĞ o METALİK BAĞ

ELEKTRONLARIN DĠZĠLĠMĠ

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

KIRİSTAL YAPISI, KİMYASI VE MİNERALLERİN BİLEŞİMİ

Kristallerdeki yüzeyler, simetri ve simetri elemanları 2 boyutta nasıl gösterilir?

Kimya EğitimiE. Ders Sorumlusu Prof. Dr. Đnci MORGĐL

ATOMİK YAPI VE ATOMLAR ARASI BAĞLAR. Aytekin Hitit

İyonlar. İyon? Pozitif veya negatif yükü olan bir atoma yada atomlar grubuna iyon denir.

KRİSTAL KUSURLARI BÖLÜM 3. Bağlar + Kristal yapısı + Kusurlar. Özellikler. Kusurlar malzeme özelliğini önemli ölçüde etkiler.

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

BÖLÜM 3 DİFÜZYON (YAYINIM)

GÜLEN MUHARREM PAKOĞLU ORTAOKULU FEN BİLİMLERİ 8 SORU BANKASI

Atomlar birleştiği zaman elektron dağılımındaki değişmelerin bir sonucu olarak kimyasal bağlar meydana gelir. Üç çeşit temel bağ vardır:

Atom Yapısı & Atomlar Arası Bağlar

MOLEKÜL GEOMETRİSİ ve HİBRİTLEŞME. (Kimya Ders Notu)

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

Bölüm 2: Atomik Yapı & Atomarası Bağlar

MALZEMENİN İÇ YAPISI: Katılarda Atomsal Bağ

1. Giriş 2. Kristal Yapılar 3. Kristal Kafes Noktaları 4. Kristal Kafes Doğrultuları ve Düzlemler MALZEME BILGISI B3

ATOM BİLGİSİ Atom Modelleri

MBM 304 Kristal Kimyası 10. Hafta Dr. Sedat ALKOY

3- KATILAR FİZİKSEL KİMYA 3- KATILAR

Fen ve Teknoloji 8 KİMYASALBAĞLAR. Oksijen atomunun periyodik çizelgedeki yerini bulalım. Yük (değerlik e - sayısı) O 8 = 2) 6) Anahtar Kavramlar

KİMYASAL BAĞLAR İYONİK BAĞ KOVALANT BAĞ POLAR KOVALENT BAĞ APOLAR KOVALENT BAĞ

Yrd. Doç. Dr. H. Hasan YOLCU. hasanyolcu.wordpress.com

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

5.111 Ders Özeti #12. Konular: I. Oktet kuralından sapmalar

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri

CALLİSTER - SERAMİKLER

Atomlar birleştiği zaman elektron dağılımındaki değişmelerin bir sonucu olarak kimyasal bağlar meydana gelir. Üç çeşit temel bağ vardır.

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ ATOM

SCHRÖDİNGER: Elektronun yeri (yörüngesi ve orbitali) birer dalga fonksiyonu olan n, l, m l olarak ifade edilen kuantum sayıları ile belirlenir.

Lewis Nokta Yapıları ve VSEPR

Bileşikteki atomların cinsini ve oranını belirten formüldür. Kaba formül ile bileşiğin molekül ağırlığı hesaplanamaz.

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

Gelin bugün bu yazıda ilkokul sıralarından beri bize öğretilen bilgilerden yeni bir şey keşfedelim, ya da ne demek istediğini daha iyi anlayalım.

Öğretim Yılı Merkezi Ölçme-Değerlendirme I.Dönem Sonu 7.Sınıf Fen ve Teknoloji Ders Sınavı Sınav Başlama Saati:08:30 Tarih:15 Ocak 2007

ATOM ve YAPISI Maddelerin gözle görülmeyen (bölünmeyen) en parçasına atom denir. Atom kendinden başka hiçbir fiziksel ya da kimyasal metotlarla

Elektronların Dizilimi ve Kimyasal Bağlar

PERİYODİK SİSTEM. Bu gruplarda ortadaki elementin atom kütlesi diğer iki elementin atom kütlelerinin ortalamasına hemen hemen eşit olmaktadır.

MMM291 MALZEME BİLİMİ

KİMYASAL BAĞLAR. Atomları Bir Arada Tutan Kuvvet

TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi. Genel Kimya 101. Yrd.Doç.Dr.Zeynep OBALI Ofis: z-83/2

Hidroklorik asit ve sodyum hidroksitin reaksiyonundan yemek tuzu ve su meydana gelir. Bu kimyasal olayın denklemi

Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ. Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ İÇERİK

MIT Açık Ders Malzemeleri Petroloji

İyonlar. İyon? Pozitif veya negatif yükü olan bir atoma yada atomlar grubuna iyon denir.

MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ

maddelere saf maddeler denir

GENEL KİMYA 101 ÖDEV 3

Transkript:

14 DENEY KATI HAL 1. Amaç Kristallerin üç boyutlu yapısı incelenecektir. Ön bilgi için İnorganik Kimya, Miessler ve Tarr, Bölüm 7 okunmalıdır. 2. Giriş Atomlar arası (veya moleküller arası) çekim kuvvetleri termal kuvvetlerden daha büyük olduğunda katı faz oluşmaya başlar. Bütün katılar doğasına ve atomlar arası çekim kuvvetlerine göre 4 alt bölüme ayrılabilir. a) İyonik katılar (NaCl) b) Kovalent katılar (Elmas, şeker.) c) Metalik katılar (Fe, Ni, ) d) Van der Waals katılar (buz, katı He) Katı gibi görünen fakat kristal olmayan maddelere amorf adı verilir. Örnek olarak cam ve lastik verilebilir. Amorf maddeler aşırı soğumuş sıvılardır. Amorf maddeler yarı kararlı olduklarından dışardan bir etki olmaksızın şekillerini değiştirmezler. Bazı maddelerin amorf şekli kararsızdır, bir süre sonra kristal formuna çevrilebilir. Kristal katılarda atom, molekül veya iyonlar düzgün bir biçimde sıralanır ve bir örgü oluşturur. Örgünün tekrarlanabilen en basit birimine birim hücre adı verilir. Birim hücre, en az sayıda atom içeren, en yüksek simetriye sahip ve tüm doğrultularda tekrarlandığında makroskobik bir kristali oluşturan yapı birimidir. Birim hücre parametreleri üç öteleme (a, b, c) ve üç açı (α, β, γ) dır. Birim hücre parametrelerinin farklı kombinasyonları ile 7 tane kristal sınıfı elde edilir.

Her bir kristal sınıfında atomlar farklı şekilde düzenlenerek 14 tane Bravais örgüsünü ( birim hücre) oluştururlar.

Genelde atomların konumu, koordinatları birim hücrenin eksen uzunlukları cinsinden verilen örgü noktalarıyla tanımlanır. Örgü noktalarında bununan atomların katkıları birim hücredeki atom sayısını belirler. Örgü noktası Hücreye katkısı İç 1 Yüzey ½ Kenar ¼ Köşe 1/8 Örneğin kübik kristal sınıfında üç tane Bravais örgüsü bulunur. Basit küp, cisim merkezli küp ve yüzey merkezli küp tür. Aktinitler dışındaki metallerin çoğu, cisim merkezli küb, sık istiflenmiş kübik ve sık istiflenmiş altıgen yapılarda kristallenir. Basınç veya sıcaklığın değiştirilmesi, birçok metalin kristal yapısını değiştirir. Sık istiflenmiş yapılarda iki tür yapı elde edilir: hekzagonal (altıgen) sık istiflenmiş yapı ( hcp) ve kübik sık istiflenmiş yapı (ccp). Sık istiflenmelerde üçüncü katman, kendi küreleri birinci katmanın küreleri ile aynı hizaya gelecek şekilde ikinci katmanın üzerine yerleştirilirse, ABA...şeklinde

tekrarlanan katmanlardan oluşan hekzagonal(altıgen) sık istiflenmiş yapı elde edilir. Üçüncü katman küreleri, birinci katmanın ikinci katman küreleri tarafından doldurulmayan küreler arası boşluğun hizasına gelecek şekilde ikinci katman üzerine yerleştirilirse; ABC...şeklinde tekrarlanan katmanlardan oluşmuş, yüzey merkezli kübik yapı olarak da adlandırılan, kübik sık istiflenmiş yapı elde edilir. Bu yapılar aşağıda görülmektedir. Her iki yapıda atom sayısı kadar sekizyüzlü boşluk ve atom sayısının iki katı kadar dörtyüzlü boşluk bulunur. İkili bileşikler hem basit hem de sık istiflenmiş yapı oluştururlar. Büyük iyonlar (genelde anyonlar) sık istiflenmiş yapı oluştururlarsa, zıt yüklü ve daha küçük iyonlar (genelde katyonlar) boşlukları aşağıdaki iki faktöre göre doldururlar: 1. İyonların bağıl büyüklükleri. Bunu ölçmek için genelde yarıçap oranı ( r + /r - ) kullanılır. Küçük katyonlar, sık istiflenmiş anyon örgüsünde dörtyüzlü veya sekizyüzlü boşluklara yerleşir. 2. Katyon ve anyon sayısı oranı. Örneğin formülü M 2 X olan bir bileşikte katyon sayısı, sık istiflenmiş anyon örgüsündeki sekizyüzlü boşlukların sayısından fazladır; Bu durumda bileşik, ya dörtyüzlü boşlukları katyonlarla dolu, sekizyüzlü boşlukları ise boş olan sık istiflenmiş bir anyon örgüsüne veya sık istiflenmemiş bir anyon örgüsüne sahip olmalıdır. Bazı yapılar tabiatta çok bulunur ve bu yapılara doğada en yaygın olarak bulunduğu bileşiğin adı verilir. Örneğin Sodyum klorür (NaCl), Sezyum klorür (CsCl), Çinko blend( ZnS), Wurtzit, (ZnS),Florit (CaF 2 ), Antiflorit (K 2 O) ve Rutil (TiO 2 ).

CsCl NaCl Çinkoblend Wurtzit Florit

Rutil Elmas 3. YÖNTEM (1) Önce birim hücrenin top-çubuk biçimini çiziniz. Atomlar farklı ise belirtiniz. Çizim zorsa her bir tabakayı ayrı ayrı çiziniz. (2) Birim hücredeki her farkı tür atomun koordinsyon sayısını belirleyiniz. (3) Birim hücredeki her bir atom ve iyonun sayısını, sonra türlerin birbirine oranını belirleyiniz. (4) Birim hücredeki, kübik, sekizyüzlü ve dörtyüzlü boşlukların sayısını belirleyiniz. Bu boşluklara hangi atomların yerleştiğini tespit ediniz. (5) Elinizdeki toplarla aşağıdaki yapıları oluşturunuz. 1. Basit kübik yapı (Po) 2. Cisim merkezli yapı (alkali metaller, V, Cr, Fe) 3. Kübik sık istiflenmiş yapı( Ca, Al, Cu, Ag, Au, Ne, Ar, Xe) 4. Altıgen sık istiflenmiş yapı ( Mg, Sc, Ti,Co, Zn, Cd, Os, He) 5. NaCl ve CsCl yapıları 6. Florit ve antiflorit yapıları 7. Çinkoblend ve Wurtzit yapıları

4. UYGULAMALAR 1. Kübik kristal sistemindeki basit hücrelerin gösterimleri aşağıda verilmektedir. Buna göre aşağıdaki çizelgeyi doldurunuz. 1 2 3 Basit küp Cisim merkezli küp Yüzey merkezli küp Şekil Numarası Birim hücredeki atom sayısı Koordinasyon sayısı Doluluk oranı 2. Aşağıda sofra tuzunun (NaCl) birim hücresi verilmektedir. Boşlukları doldurunuz. a) Birim hücredeki Na + sayısı.dır. b) Birim hücredeki Cl - sayısı dır. c) NaCl..sıkışık istiflenme düzenindedir. d) Na + katyonları.boşluklara girer.

5. SORULAR 1. Küpün merkezinde koordinasyon sayısı sekiz olan bir boşluk vardır. Her birinin yarıçapı r olan köşelerdeki küreler bir birbiriyle temas halinde iken küpün merkezinde oluşan boşluğa sığabilen bir kürenin yarıçapının nedir? 2. Basit küp, cisim merkezli küp, yüzey merkezli küplerde doluluk oranını hesaplayınız? Hangi yapıdaki metaller daha serttir? 3. Aşağıdaki birim hücrede altın atomları köşelerde, bakır atomları yüzeylerdedir. Bu alaşımın basit formülü nedir? 4. Ta ın yoğunluğu 16.6 g/ml ve birim hücresinin kenar uzunluğu 330 pm dir. Birim hücrede kaç tane atom vardır? Ta hangi tür kübik yapı oluşturur.ta:181 akb, 1 pm = 1x10-12m 5. İç merkezli basit kübik yapıdaki bir metalin yoğunluğu 16.6 g/cm3 ve birim hücre kenar uzunluğu 3.31 Å dür. Metalin atom ağırlığını hesaplayınız.