Förstå teoretisk densitet
Teoretisk densitet beräknas baserat på arrangemanget av atomer i ett perfekt kristallgitter, och ignorerar eventuella brister eller föroreningar. Det är ett teoretiskt värde som hjälper till att förstå förpackningseffektiviteten hos atomer i ett material.
Formel
Teoretisk densitet (ρ) =(n * m) / (v * n a )
Där:
* n =Antal atomer per enhetscell
* m =Elementets molmassa (g/mol)
* v =Volymen på enhetscellen (cm³)
* n a =Avogadros nummer (6.022 x 10²³ atomer/mol)
Beräkningar
zink (Zn):
* Kristallstruktur: Hexagonal närapackad (HCP)
* n: 6 Atomer/enhetscell
* m: 65,38 g/mol
* V: (√3/2) * A² * C (där A och C är gitterparametrar)
* 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 atomer/mol
Beräkning:
1. Beräkna volymen på enhetscellen (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. Anslut värdena till densitetsformeln:
ρ =(6 * 65,38 g/mol)/(1.567 x 10⁻²³ cm³ * 6.022 x 10²³ atomer/mol)
ρ ≈ 7,14 g/cm³
aluminium (AL):
* Kristallstruktur: Ansiktscentrerad kubik (FCC)
* n: 4 Atomer/enhetscell
* m: 26,98 g/mol
* V: a³ (där A är gitterparametern)
* a =4.0495 Å =4.0495 x 10⁻⁸ cm
* n a : 6.022 x 10²³ atomer/mol
Beräkning:
1. Beräkna volymen på enhetscellen (V):
V =(4.0495 x 10⁻⁸ cm) ³
V ≈ 6.624 x 10⁻²³ cm³
2. Anslut värdena till densitetsformeln:
ρ =(4 * 26,98 g/mol)/(6.624 x 10⁻²³ cm³ * 6.022 x 10²³ atomer/mol)
ρ ≈ 2,70 g/cm³
bly (PB):
* Kristallstruktur: Ansiktscentrerad kubik (FCC)
* n: 4 Atomer/enhetscell
* m: 207,2 g/mol
* V: a³ (där A är gitterparametern)
* A =4.9504 Å =4.9504 x 10⁻⁸ cm
* n a : 6.022 x 10²³ atomer/mol
Beräkning:
1. Beräkna volymen på enhetscellen (V):
V =(4.9504 x 10⁻⁸ cm) ³
V ≈ 1,216 x 10⁻²² cm³
2. Anslut värdena till densitetsformeln:
ρ =(4 * 207,2 g/mol)/(1.216 x 10⁻²² cm³ * 6.022 x 10²³ atomer/mol)
ρ ≈ 11,34 g/cm³
Viktig anmärkning:
* Värdena som beräknas ovan är teoretiska tätheter. Faktiska uppmätta tätheter kan skilja sig något på grund av faktorer som föroreningar, defekter och variationer i kristallstrukturer.
Låt mig veta om du har några andra frågor!
