Inzicht in theoretische dichtheid

Theoretische dichtheid wordt berekend op basis van de rangschikking van atomen in een perfect kristalrooster, waarbij eventuele onvolkomenheden of onzuiverheden worden genegeerd. Het is een theoretische waarde die helpt de pakkingsefficiëntie van atomen in een materiaal te begrijpen.

formule

Theoretische dichtheid (ρ) =(n * m) / (v * n _a ))

Waar:

* n =Aantal atomen per eenheidscel

* M =Molaire massa van het element (g/mol)

* v =Volume van de eenheidscel (cm³)

* n _a =Avogadro's nummer (6.022 x 10²³ atomen/mol)

Berekeningen

zink (Zn):

* kristalstructuur: Zeshoekige close-packed (HCP)

* n: 6 atomen/eenheidscel

* m: 65.38 g/mol

* v: (√3/2) * a² * c (waarbij a en c roosterparameters zijn)

* a =2.6649 Å =2.6649 x 10⁻⁸ cm

* C =4.9468 Å =4.9468 x 10⁻⁸ cm

* n _a : 6.022 x 10²³ Atomen/mol

Berekening:

1. Bereken het volume van de eenheidscel (V):

V =(√3/2) * (2.6649 x 10⁻⁸ cm) ² * (4.9468 x 10⁻⁸ cm)

V ≈ 1.567 x 10⁻²³ Cm³

2. Sluit de waarden aan op de dichtheidsformule:

ρ =(6 * 65.38 g/mol)/(1.567 x 10⁻²³ CM³ * 6.022 x 10²³ Atomen/mol)

ρ ≈ 7.14 g/cm³

aluminium (AL):

* kristalstructuur: Face-gecentreerde kubus (FCC)

* n: 4 atomen/eenheidscel

* m: 26,98 g/mol

* v: a³ (waarbij a de roosterparameter is)

* a =4.0495 Å =4.0495 x 10⁻⁸ cm

* n _a : 6.022 x 10²³ Atomen/mol

Berekening:

1. Bereken het volume van de eenheidscel (V):

V =(4.0495 x 10⁻⁸ cm) ³

V ≈ 6.624 x 10⁻²³ Cm³

2. Sluit de waarden aan op de dichtheidsformule:

ρ =(4 * 26,98 g/mol)/(6.624 x 10⁻²³ CM³ * 6.022 x 10²³ Atomen/mol)

ρ ≈ 2,70 g/cm³

lead (pb):

* kristalstructuur: Face-gecentreerde kubus (FCC)

* n: 4 atomen/eenheidscel

* m: 207,2 g/mol

* v: a³ (waarbij a de roosterparameter is)

* a =4.9504 Å =4.9504 x 10⁻⁸ cm

* n _a : 6.022 x 10²³ Atomen/mol

Berekening:

1. Bereken het volume van de eenheidscel (V):

V =(4.9504 x 10⁻⁸ cm) ³

V ≈ 1.216 x 10⁻²² cm³

2. Sluit de waarden aan op de dichtheidsformule:

ρ =(4 * 207.2 g/mol)/(1.216 x 10⁻²² cm³ * 6.022 x 10²³ Atomen/mol)

ρ ≈ 11.34 g/cm³

Belangrijke opmerking:

* De hierboven berekende waarden zijn theoretische dichtheden. De werkelijke gemeten dichtheden kunnen enigszins verschillen als gevolg van factoren zoals onzuiverheden, defecten en variaties in kristalstructuren.

Laat het me weten als je nog andere vragen hebt!