Top 20 # Tài Liệu Cấu Tạo Oto / 2023 Xem Nhiều Nhất, Mới Nhất 12/2022 # Top Trend | 3mienmoloctrungvang.com

Tài Liệu Cấu Tạo Kiến Trúc / 2023

IDC tặng bạn bộ tài liệu cấu tạo kiến trúc, được IDC sưu tầm và tổng hợp, hy vong đây là tài liệu bổ ích cho các bạn đang học hoặc theo nghề kiến trúc.

Bộ tài liệu giúp bạn hiều hơn về các lý luận cơ cơ bản và nguyên tắc trong thiết kế nhà ở từ tổng quát cho đến chi tiết. Bên cạnh đó nó còn giới thiệu các chức năng và cấu tạo thông dụng thường dùng, chỉ ra hướng cải tiến, thay đổi các cấu tạo đó theo sự phát triển của khoa học kỹ thuật và sự đổi mới của hình thức kiến trúc.

Download: Tài liệu vẽ kỹ thuật

Nếu bạn đang học và làm kiến trúc thì bộ tài liệu này được áp dụng rất nhiều cho công việc và học tập của bạn.

Với những bạn yêu thích thiết kế kiến trúc nhưng chưa có cơ hội học tập trước đây, muốn theo đuổi công việc này để chạm tới đam mê của mình. Có tham khảo khóa học họa viên kiến trúc của IDC.

IDC với 20 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực đào tạo họa viên kiến trúc – thiết kế nội thất – Đồ họa, chũng tôi cam kết mang lại cho bạn những kiến thức thực tế nhất, thực hành chuyên sâu và áp dụng được ngay trong công việc thực tế. Trong quá trình học tập bạn chỉ cần học thật chăm chỉ, còn mọi thứ còn lại để IDC lo.

Đồng thời trung tâm sẵn sàng hỗ trợ việc làm cho học viên theo học tại trung tâm, hiện tại hầu như cac học viên theo học tại trung tâm đều có việc làm trước khi tốt nghiệp. Vì vậy nếu bạn thực sự yêu thích công việc ngày thì đừng ngần ngại giây phút nào cả, hãy lắng nghe tiếng gọi đam mê của mình, chỉ có đam mê mới mang bạn hạnh phúc trong công việc.

Thông tin liên hệ:

Trung tâm Thời Đại Mới IDC: 27F Trần Nhật Duật, Phường Tân Định, Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh

ĐT: (028) 3910 3812 – (028) 3500 4500

Website: www.idc.edu.vn

Hotline tư vấn: 028 3910 3812 – 090 1221 486 (Zalo)

Tài Liệu Cấu Tạo Pin Laptop &Amp; Pin Aa / 2023

Tổng quanMỗi laptop có một loại pin khác nhau dựa vào công nghệ chế tạo, nhưng đều có khả năng chuyển hóa năng lượng hóa học thành dòng điện.Các loại pin này tuy khác nhau về công nghệ chế tạo nhưng đều có khả năng chuyển hóa năng lượng hóa học thành dòng điện, để chạy các thiết bị điện tử – từ những chiếc máy nghe nhạc nhỏ xíu cho tới những chiếc laptop lớn. Cũng giống như ắc-quy dùng cho xe hơi, phản ứng hóa học bên trong pin laptop giải phóng các electron, đồng thời đẩy các electron này dịch chuyển từ điện cực dương sang điện cực âm, tạo ra dòng điện đủ lớn giúp máy hoạt động. Trong thời kì đầu, pin dùng cho các thiết bị di động sử dụng các tế bào năng lượng làm từ hợp chất Ni-ken – Cát-mi (NiCd). Loại pin này từng được sử dụng chính cho laptop. Nhưng các tế bào NiCd chỉ có khả năng dự trữ năng lượng để hệ thống vận hành vẻn vẹn trong một giờ đồng hồ, và rất độc hại trong quá trình phân hủy khi không còn được sử dụng.Pin Ni-ken – Cát-mi có “tuổi thọ” 1.000 lần nạp điện, sớm bị “lão hóa” với khả năng trữ điện suy giảm nhanh. Chính vì vậy, một loại pin mới nhẹ hơn và “khỏe” hơn đã được chế tạo. Ngày nay, pin Ni-ken – Cát-mi chỉ còn được dùng chủ yếu trong đồ chơi trẻ em và điện thoại di động rẻ tiền. Khoảng 10 năm trước, hầu hết các hãng sản xuất laptop đều chuyển sang dùng pin Hy-drua Ni-ken-Hy-drua thủy tinh lỏng (nickel-metal-hydride batteries – NiMH). Pin NiMH có khả năng dự trữ năng lượng nhiều hơn 40% sovới pin NiCd, có tiến trình “lão hóa” diễn ra chậm hơn và thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, nhược điểm là “vòng đời” ngắn với 200 lần nạp. ngay cả mẫu pin NiMH mới được cải tiến cũng chỉ có thể nạp điện trong 400 lần.Hợp chất Công suất cực đại/ Nhược điểm Sử dụng với

hóa học Số lần nạp điện Nickel- 80/1.000 – Trọng lượng lớn – Độc hại – Đồ chơicadmium – “Lão hóa” nhanh – Điện thoại di động rẻ tiền (NiCd)Nickel- 120/200 – “Vòng đời” ngắn -Laptop và điện thoại di độngmetal-hydride thế hệ cũ(NiMH)Lithium-ion 160/400 – Khó chế tạo – Các thiết bị cầm tay (Li-ion) – Đắt tiền – Laptop – Máy ảnh, máy quay Lithium-ion 130/400 – Khó chế tạo – Điện thoại di độngpolymer – Đắt tiền – Pin dự trữ (Li-poly) Fuel cell N/A – Đang thử nghiệm – Tàu vũ trụ (tế bào – Đắt tiền – Nhà máy điện nhiên liệu) – Các thử nghiệm nghiên cứu về tự động hóa. Ngày nay, tế bào pin lithium-ion (Li-on) với khả năng tích điện gấp 2 lần so với pin Ni-ken – Cát-mi, đang được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các mẫu laptop, thiết bị điện tử cầm tay, điện thoại di động. Pin lithium-ion có thể trữ một lượng điện lớn, nhưng vật liệu và các chất hóa học sử dụng cho chế tạo pin lại khá đắt tiền. Thành công của pin lithium-ion còn nhờ vào những chip điều khiển đính kèm có khả năng điều khiển quá trình “xả” điện và tránh được việc nạp “quá tải”.Trong khi đó, pin Lithium-polymer (Li-poly) lại được sử dụng cho các mẫu điện thoại di động, thiết bị cầmtay và laptop cao cấp. Loại này không chỉ nhẹ mà còn có thể dát mỏng, với khả năng tích điện xấp xỉ pin lithium-ion.Khả năng trữ điện của các loại pin còn hạn chế, nhưng với sự ra đời công nghệ tế bào nhiên liệu tiên tiến, những chiếc laptop có thể hoạt động vài ngày chỉ với một lần nạp đầy. Loại pin thế hệ tiếp theo sử dụng các chất hóa học như methanol chứa trong các ngăn nhỏ, khác biệt với các nguồn cung cấp điện thông thường. Giống như một nhà máy hóa chất nhỏ, rất nhiều loại tế bào nhiên liệu khác nhau đang được sử dụng trong tàu vũ trụ, thử nghiệm các loại thân thiện với môi trường và các nhà máy điện cỡ nhỏ. NEC đang nghiên cứu phát triển một loại tế bào nhiên liệu sử dụng cho các thiết bị di động với thời lượng pin lên đến 40 giờ.Tế bào nhiên liệu làm việc trên nguyên lý ngược của dung dịch điện phân… các tế bào nhiên liệu kích thích phản ứng giữa Hydro và Oxy tạo ra điện năng, ông Yoshimi Kubo, người trực tiếp quản lý và giám sát dự án chế tạo tế bào nhiên liệu laptop của NEC cho biết.Methanol hay methyl alcohol là nhiên liệu được NEC lựa chọn. Ông Kubo và nhóm nghiên cứu đã tạo ra mẫu laptop sử dụng tế bào nhiên liệu có thể hoạt động trong 5 giờ với khoảng 0,5 lít nhiên liệu (cô đặc10%). Khi hết, người dùng sẽ phải đổ thêm nhiên liệu vào ngăn chứa và tế bào lại sẵn sàng “sản sinh” điện năng. Như vậy thay vì các bộ pin dự trữ, người sử dụng sẽ mang theo một chai methanol trong các chuyến đi dài, nhưng phải rất cẩn thận vì methanol rất độc hại.Hiện tại, vấn đề khó khăn nhất là việc “đóng gói” tế bào nhiên liệu. Vị trí lắp pin thông thường trên

Tài Liệu Cấu Tạo Bộ Xử Lý Khí Thải Ô Tô Audi / 2023

Nội dung Tài liệu Cấu tạo bộ xử lý khí thải ô tô Audi:

Tiêu chuẩn khí thải ở Quốc tế và tại VN:

Công ty mẹ của Audi là Volkswagen từng bị dính một cái phốt Siêu to khổng lồ trong thị trường Mỹ đó chính là gian lận khí thải. Như chúng ta biết thì ở các nước phát triển như Mỹ, Châu Âu, Nhật Bản hay Hàn Quốc thì tiêu chuẩn khí thải của họ yêu cầu là rất cao. Nếu vào năm 2018 Việt Nam mình áp dụng tiêu chuẩn Euro III trên các dòng xe Diesel và Euro IV cho các ô tô chạy bằng nhiên liệu khí đốt ( Xăng, CNG hay các nhiên liệu thay thế khác) thì bên thị trường của các nước phát triển họ đã yêu cầu sử dụng tận Euro VI nhưng thế hệ 2. Còn về Euro VI yêu cầu lượng khí thải ra sao thì bác có thể tham khảo ở tài liệu Giáo trình lý thuyết kiểm định Nguyễn Ngọc Bích để hiểu rõ hơn.

Bộ tuần hoàn khí thải EGR trong bộ xử lý khí thải ô tô Audi:

Tổng quan về bộ tuần hoàn khí thải EGR :

Bộ tuần hoàn khí thải EGR (Exhaust Gas Recirculation) là chi tiết đảm nhiệm quá trình đưa 1 phần khí thải còn sót lại vào trong động cơ để đốt cháy phần lượng nhiên liệu còn sót lại trong khí cháy. Bên cạnh đó, sản phẩm đã cháy sẽ trơ với điều kiện môi trường nên sẽ không tham gia quá trình cháy nên các khí cháy sẽ giúp làm giảm nhiệt độ trong buồng cháy xuống điều đó sẽ giúp giảm thiểu được lượng khí NOx phát thải ra môi trường.

Nguyên lý làm việc của bộ tuần hoàn khí thải EGR:

Còn về nguyên lý làm việc của bộ tuần hoàn khí thải EGR thì khá đơn giản. Đây là 1 van nối đường ống dẫn khí về phía ống nạp. Khi van tuần hoàn khí thải EGR mở thì khi đó khí cháy còn sót lại sẽ heo đường ống này đi vào đường ống nạp để hòa trộn với không khí trong ống nạp và cùng đưa vào buồng cháy.

Còn tại sao phải đưa khí thải vào lại trong buồng đốt thì Ad đã đề cập ở phía trên. Nhưng nguyên nhân chính đó chính là để giảm nhiệt độ buồng đốt và nếu giảm được nhiệt độ buồng cháy thì lượng khí NOx cũng được giảm thiểu đáng kể. Còn về ý tưởng của bộ xử lý tuần hoàn EGR rất đơn giản:

Hệ thống tuần hoàn khí thải EGR đưa một phần khí thải trở lại vào buồng đốt đột cơ. Ý tưởng cho hệ thống EGR rất đơn giản. Khí thải có nhiệt độ nóng hơn so với khí nạp vào động cơ. Nhiệt lượng này sẽ khiến không khí nở ra làm giảm đáng kể lượng oxy trong không khí, vì vậy dẫn đến thể tích hòa khí bị đốt cháy trong xilanh giảm.

Hệ thống tuần hoàn khí thải EGR làm cho nhiệt lượng sinh ra thấp hơn và nhiệt độ buồng cháy trong thân máy cũng thấp đi. Khi nhiệt độ giảm, khả năng hình thành NOx giảm và bên cạnh đó, nhiệt độ động cơ giảm cũng có thể cải thiện được tuổi thọ động cơ. NOx còn lại sẽ được Bộ chuyển đổi xúc tác 3 thành phần (Bầu lọc catalytic) tiếp tục giảm lượng NOx trong khí thải xuống mức được chấp nhận theo tiêu chuẩn khí thải.

Trong động cơ Diesel, ta cần quan trọng nhất 3 thành phần khí thải chính thôi:

NOx trong nhiên liệu

HC chưa cháy sạch.

Bằng việc mở 1 đường dẫn bằng Van tuần hoàn khí thải EGR, ta có thể khắc phục được hết 2 thành phần quan trọng nhất trong đống khi thải phức tạp của động cơ rồi. Đủ để thấy tầm quan trọng của hệ thống tuần hoàn khí thải EGR trong việc xử lý khí thải của động cơ.

Vấn đề của hệ thống tuần hoàn khí thải EGR:

Câu hỏi đặt ra, vậy tại sao không tăng tối đa lượng khi thải nạp vào động cơ để giảm thiểu tối đa lượng NOx và đốt cháy phần còn lại của nhiên liệu luôn ??? Câu trả lời nằm ở chỗ công suất của động cơ. Khi tăng lượng khí thải nạp vào trong buồng cháy động cơ nghĩa là ta giảm một phần lượng khí nạp và từ đó giảm nồng độ Oxy có trong không khí để hòa trộn với nhiên liệu thành hòa khí lại. Theo nguyên tắc bất di bất dịch của hệ thống phối khí đó là “NẠP ĐẦY – THẢI SẠCH”. Ta vi phạm cùng lúc 2 nguyên tắc đó luôn chính vì thế ta chỉ có thể mở van tuần hoàn khí thải ở một giá trị nhất định và ở 1 số điều kiện nhất định thôi. Cách này giống như kiểu hy sinh công suất để làm sạch khí thải á.

Đặc trưng trong hệ thống tuần hoàn khí thải EGR:

Ống thải trong động cơ Diesel và sự ảnh hưởng đến quá trình hoạt động động cơ:

Y như ống dẫn hướng khí nạp cơ cấu phối khí trên động cơ. Áp suất và tốc độ cũng như hướng của khí thải hoàn toàn phụ thuộc vào biên dạng của ống thải trong động cơ. Ống thải cần được bố trí làm sao cho khí thải phải giữ được áp suất và tốc độ cao để ta có thể tận dụng nó để làm quay Turbo tăng áp giúp tăng hiệu quả nạp và động cơ (Đối với động cơ Diesel và động cơ phun xăng trực tiếp GDI). Thêm một ý nữa, tốc độ khí thải cũng ảnh hưởng rất nhiều đến khả năng đưa khí thải đi qua các phần tử lọc của bộ xúc tác 3 thành phần.

Bộ xúc tác 3 thành phần trong bộ xử lý khí thải ô tô Audi:

Cấu tạo và nguyên lý làm việc bộ xúc tác 3 thành phần:

Nếu hệ thống tuần hoàn khí thải EGR được coi là hệ thống không thể thiếu trong việc xử lý khí thải động cơ thì Bộ xúc tác 3 thành phần được coi là chi tiết bắt buộc phải có nếu muốn đạt được các tiêu chuẩn khí thải từ Euro VI trở lên (Tất nhiên, chất lượng nhiên liệu VN mình như hạch nên hầu hết ô tô nhập về đây đều phải cắt bộ xúc tác này, ta gọi đó là quy trình cắt khí thải ấy).

Như Ad đã nói, ta cần phải loại bỏ 3 yếu tố khí thải trong động cơ Diesel trước khi cho nó thải ra bên ngoài môi trường (Đối với động cơ Diesel thì 3 nhưng động cơ xăng còn ít hơn động cơ Diesel khá nhiều ấy). Bằng bộ tuần hoàn khí thải EGR thì ta đã loại bỏ được khoảng 40 – 50% lượng khí thải NOx và HC chưa cháy sạch rồi. Thế nhưng, theo tiêu chuẩn khắc khe về khí thải bên môi trường Châu Âu hay Mỹ thì còn số đó phải chạy về phần lẻ của 0 (0,… %). Bộ xúc tác 3 thành phần sẽ giúp ta đạt được điều đó và đúng vậy, bộ xúc tác 3 thành phần trong bộ xử lý khí thải ô tô Audi sẽ giúp loại bỏ tối đa 3 thành phần HC, NOx, CO sao cho thành CO2, H20 và N2. Trong động cơ Diesel, thì ta còn 1 thành phần chưa loại bỏ đó là hạt bụi mịn PM. Chính vì thế trong động cơ Diesel cần có thêm một thành phần đó là bầu lọc hạt bụi mịn PM hay còn gọi là bầu lọc SCR.

Thường đối với những động cơ cần đạt tiêu chuẩn khí thải quá cao. Người ta còn bố trí thêm 1 vòi phun phụ để phun nhiên liệu vào để mồi lửa và đốt cháy khí thải còn sót lại trong đó nữa. Nhưng phổ biến vẫn là trang bị bộ tuần hoàn khí thải EGR và bộ xúc tác 3 thành phần.

Nói chung là lọc 1 mớ rồi đó, nhưng làm cách nào để biết bộ xử lý khí thải ô tô Audi có hiệu quả hay không. Đúng vậy, ta sẽ cần 1 mớ cảm biến để giảm sát tình trạng hoạt động của nó để báo về cho người lái biết tình trạng hoạt động của bộ xử lý khí thải. Nồng độ HC sẽ được giám sát bằng cảm biến Oxy có trong động cơ. Nhưng để biết b ộ xúc tác 3 thành phần có hoạt động ổn hay không. Ta cần thêm bộ cảm biến NOx để đo nồng độ NOx có trong khí thải.

Phần tiếp theo của tài liệu Cấu tạo bộ xử lý khí thải ô tô Audi sẽ giúp ta tìm hiểu về các chi tiết ngoài bộ xúc tác 3 thành phần đó là cụm chi tiết làm sạch khí thải ( Exhausted Cleaner Module). Như Ad đã đề cập, cho dù bất kỳ cái bộ xử lý khí thải nào nếu nó xử lý được 3 tác nhân chính đó thì Ok muốn dùng sao dùng thôi.

LINK DOWNLOAD:

Ô nhiễm môi trường và tác hại của khí thải ô tô Hệ thống tuần hoàn khí thải EGR trên động cơ 1VD-FTV trang bị trên Lexus LX 570 Công nghệ BluePerformance trên động cơ ô tô BMW Giáo trình lý thuyết kiểm định Nguyễn Ngọc Bích

Tài Liệu Chuyên Đề Cấu Trúc Tinh Thể / 2023

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI ˜ ….š › ™ …. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CẤU TRÚC TINH THỂ Người thực hiện:…………………………………………………………… Người hướng dẫn khoa học: …………………………………………. Hà nội, 6/2015 1 A. MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia là một sân chơi trí tuệ đã thu hút sự quan tâm hàng đầu của tất cả các trường THPT chuyên trong cả nước. Hàng năm, độ khó của đề thi lại tăng lên, đòi hỏi giáo viên và học sinh không ngừng học tập để đáp ứng với những yêu cầu ngày càng cao đó. Giao lưu giữa các trường THPT chuyên khu vực Đồng bằng duyên hải Bắc bộ là một cơ hội để giáo viên và học sinh được học tập, chia sẻ kinh nghiệm với nhau. Và một trong những chuyên đề khó cũng thường xuyên xuất hiện trong đề thi mà chúng tôi muốn được học tập và chia sẻ là những nội dung kiến thức về Cấu trúc tinh thể, do đó chúng tôi đã lựa chọn chuyên đề này rất mong nhận được những ý kiến quý báu của các bạn đồng nghiệp để chúng tôi có thể thực hiện tốt hơn công việc của mình. 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài: Trong đề tài này chúng tôi xin đưa ra một số cơ sở lý thuyết về tinh thể, cấu trúc của các dạng mạng tinh thể thường gặp trong tự nhiên, một số phép toán cơ bản được dùng để tính toán trong các bài toán về tinh thể và một số dạng bài tập về tinh thể thường xuất hiện trong đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia và khu vực. B. NỘI DUNG 1. Cơ sở lý thuyết: 1.1. Các khái niệm cơ bản. 1.1.1. Tinh thể Tinh thể là trạng thái tồn tại của vật chất, mà ở đó có sự phân bố tuần hoàn theo những quy luật nhất định tạo thành mạng lưới không gian đều đặn giữa các đơn vị cấu trúc (nguyên tử, phân tử, ion…) Tinh thể là dạng cấu trúc có trật tự cao nhất của sự sắp xếp vật chất, các vi hạt hầu như chỉ dao động quanh vị trí cân bằng. 1.1.2. Tính chất của tinh thể. Trong tinh thể các đơn vị cấu trúc được phân bố tuần hoàn theo những quy luật nhất định tạo thành mạng lưới không gian đều đặn. Tinh thể có nhiệt độ nóng chảy xác định và không đổi trong quá trình nóng chảy. 2 Biểu lộ nhiều tính chất vật lý không giống nhau, đó là đặc điểm bất đẳng hướng về tính chất của chất rắn tinh thể. 1.1.3 Mạng tinh thể Trong tinh thể các hạt được sắp xếp khít nhau, các hạt được biểu diễn bằng các điểm trên hình vẽ; giữa điểm này và điểm kia có khoảng cách nối với nhau bằng những đoạn thẳng. Tập hợp của các điểm và đoạn thẳng đó gọi là mạng lưới tinh thể. Có 4 dạng mạng tinh thể chính: – Mạng tinh thể nguyên tử: + Đơn vị cấu trúc là nguyên tử. + Liên kết cộng hoá trị định hướng. + Nhiệt độ nóng chảy cao. Ví dụ: Tinh thể kim cương có cấu trúc tứ diện đều, mỗi nguyên tử C ở trạng thái lai hoá sp3, là mạng không gian ba chiều điển hình, nhiệt độ nóng chảy là 3.550oC. – Mạng tinh thể phân tử: + Các tiểu phân là phân tử liên kết với nhau bằng lực hút Vandevan. + Dễ nóng chảy, thăng hoa… Ví dụ: SO2, I2,naphatalen – Mạng tinh thể ion: + Mạng tạo thành từ những ion hút nhau bằng lực hút tĩnh điện. + Nhiệt độ nóng chảy cao, cứng, dễ vỡ khi tán. Ví dụ: NaCl, CsCl. – Mạng tinh thể kim loại: + Nút mạng là các ion dương, nguyên tử kim loại. + Liên kết bằng liên kết kim loại. 1.1.4. Khái niệm về ô cơ sở: Là mạng tinh thể nhỏ nhất mà bằng cách tịnh tiến nó theo hướng của ba trục tinh thể ta có thể thu được toàn bộ tinh thể. Mỗi ô cơ sở được đặc trưng bởi các thông số: 1. Hằng số mạng: a, b, c, , ,  2. Số đơn vị cấu trúc : n 3. Số phối trí 3 4. Độ đặc khít. 1. 2. Mạng tinh thể kim loại 1. 2.1. Một số kiểu mạng tinh thể kim loại. a. Mạng lập phương đơn giản: – Đỉnh là các nguyên tử kim loại hay ion dương kim loại. – Số phối trí = 6. 1 8 – Số đơn vị cấu trúc: 8x  1 b. Mạng lập phương tâm khối: – Đỉnh và tâm khối hộp lập phương là nguyên tử hay ion dương kim loại. – Số phối trí = 8. 1 8 – Số đơn vị cấu trúc: 1  8x  2 c. Mạng lập phương tâm diện – Đỉnh và tâm các mặt của khối hộp lập phương là các nguyên tử hoặc ion dương kim loại. – Số phối trí = 12. 1 8 1 2 – Số đơn vị cấu trúc: 8x  6x  4 d. Mạng sáu phương bó chặt (hay lục phương chặt khít): – Khối lăng trụ lục giác gồm 3 ô mạng cơ sở. Mỗi ô mạng cơ sở là một khối hộp hình thoi. Các đỉnh và tâm khối hộp hình thoi là nguyên tử hay ion kim loại. – Số phối trí = 12. 1 6 – Số đơn vị cấu trúc: 4x  4x 1 1  2 12 Quy tắc Engel và Brewer Quy tắc Engel và Brewer cho biết cấu trúc tinh thể kim loại hoặc hợp kim phụ thuộc vào số electron s và p độc thân trung bình trên một nguyên tử kim loại ở trạng thái kích thích: a + a < 1,5 :lập phương tâm khối. + 1,7 < a < 2,1 :lục phương chặt khít 4 + 2,5 < a < 3,2 :lập phương tâm mặt +a~4 : mạng tinh thể kim cương Ví dụ: Nguyên tử Na có 1 electron độc thân nên có dạng mạng lập phương tâm khối. Nguyên tử Mg khi ở trạng thái kích thích có 2 electron độc thân trên phan lớp 3s và 3p nên có dạng mạng tinh thể lục phương chặt khít. Nguyên tử Al có 3 e độc thân khi ở trạng thái kích thích nên có dạng mạng tinh thể lập phương tâm diện. Quy tắc này có thể giúp ta dự đoán được trạng thái tinh thể của nhiều kim loại và hợp kim trong tự nhiên. Tuy nhiên nó không đúng cho mọi trường hợp, ví dụ trường hợp của các kim loại kiềm thổ, số e độc thân ở trạng thái kích thích là 2 là mạng lục phương chỉ đúng với Mg và Be. Các kim loại Ba, Sr có dạng mạng lập phương tâm khối, điều này có thể giải thích là do bán kính nguyên tử tăng trạng thái (n-1)d 1ns1 có lợi về mặt năng lượng hơn dạng ns1np1 1.2.2. Số phối trí, hốc tứ diện, hốc bát diện, độ đặc khít của mạng tinh thể, khối lượng riêng của kim loại. a. Các kiểu sắp xếp của nguyên tử trong mạng tinh thể Lập tâm khối LËpphương ph ¬ng t© m khèi C A B B A A Lục phương Lôc ph ¬ngchặt chÆ t khít khÝt Lập tâm diện LËpphương ph ¬ng t© m mÆ t b. Hốc tứ diện và hốc bát diện: HècHốc tø diÖ n tứ Hèc b¸t diÖn diện * Trong mạng lập phương tâm diện có: T Hốc bát dddiện O O LËp ph ¬ng t© m mÆ t 5 1 4 – Hốc bát diện là: 1  12.  4 – Hốc tứ diện là 8 * Trong mạng lục phương có: T T O T Lôc ph ¬ng chÆ t khÝt – Hốc tứ diện là 4 – Hốc bát diện là: 1  12. 1 2 12 1.2.3. Độ đặc khít của mạng tinh thể Khi sắp xếp các quả cầu (nguyên tử) sát nhau, dù có cố gắng sắp xếp như thế nào thì người ta cũng không thể xếp chúng khít nhau hoàn toàn được. Luôn luôn tồn tại các khe trống giữa các quả cầu. Sự sắp xếp của các nguyên tử trong một tinh thể cũng vậy. Các nguyên tử không bao giờ chiếm toàn bộ phần không gian trong một ô mạng. Hay nói cách khác, ô mạng tinh thể luôn luôn có ‘độ rỗng’ nhất định. Độ đặc khít của mạng tinh thể có thể hiểu là tỉ lệ (%) giữa phần thể tích mà các nguyên tử chiếm trong một ô mạng so với tổng thể tích của ô mạng đó. Người ta thường tính độ đặc khít của mạng tinh thể bằng cách lấy tổng thể tích của các nguyên tử (hoặc các phần nguyên tử) thuộc một ô mạng chia cho thể tích của ô mạng đó. a) Mạng tinh thể lập phương tâm khối 6 a a 2 =4r a 3 Số quả cầu trong một ô mạng cơ sở : 1 + 8. 1/8 = 2 4 2.  .r 3 3 = Tổng thể tích quả cầu = 4 3 3 2.  .(a ) 3 4 = 68% a3 Thể tích của một ô cơ sở a3 b) Mạng tinh thể lập phương tâm diện a a a 2 = 4.r Số quả cầu trong một ô cơ sở : 6. 1/2 + 8. 1/8 = 4 Tổng thể tích quả cầu 4 4.  .r 3 3 = = 4 2 3 4.  .(a ) 3 4 = 74% a3 Thể tích của một ô cơ sở a3 c) Mạng tinh thể lục phương chặt khít Số quả cầu trong một ô cơ sở: 4. 1/6 + 4. 1/12 + 1 = 2 4 2.  .r 3 3 Tổng thể tích quả cầu = Thể tích của một ô cơ sở a.a 3 2a. 6 . 2 2 = 4 a 2.  .( )3 3 2 = 74% a3 2 a 2a 6 b= 3 a ¤ c¬së a a a a =2.r a a 6 3 a 3 2 7 Nhận xét: Bảng tổng quát các đặc điểm của các mạng tinh thể kim loại Cấu trúc Lập phương tâm khối (lptk:bcc) Lập phương tâm diện (lptd: fcc) Lục phương đặc khít (hpc) Số hạt (n) Hằng số mạng ===90o a=b=c Số phối trí 2 Số hốc T 8 Số hốc O – Độ đặc khít (%) Kim loại 68 Kim loại kiềm, Ba, Fe, V, Cr, … – ===90o a=b=c 4 12 8 4 74 Au, Ag, Cu, Ni, Pb, Pd, Pt, … == 90o  =120o a≠b≠c 2 12 4 2 74 Be, Mg, Zn, Tl, Ti, … 1.2.4. Khối lượng riêng của kim loại Công thức tính khối lượng riêng của kim loại 3.M .P D = 4 r 3 .N (*) hoặc D = (n.M) / (NA.V1 ô ) A M : Khối lượng kim loại (g) ; NA: Số Avogađro, n: số nguyên tử trong 1 ô cơ sở. P : Độ đặc khít (mạng lập phương tâm khối P = 68%; mạng lập phương tâm diện, lục phương chặt khít P = 74%) r : Bán kính nguyên tử (cm), V1ô : thể tích của 1 ô mạng. Ví dụ: Tính khối lượng riêng của tinh thể Ni, biết Ni kết tinh theo mạng tinh thể lập 0 phương tâm mặt và bán kính của Ni là 1,24 A . Giải: a= a Khối lượng riêng của Ni: a a 2 = 4.r 1.3. Mạng tinh thể ion 1.3.1. Đặc điểm của mạng tinh thể ion 8 0 4r 4.1, 24   3,507( A) ; P = 0,74 2 2 3.58, 7.0,74 =9,04 (g/cm3) 4.3,14.(1, 24.108 )3 .6, 02.1023 Tinh thể hợp chất ion được tạo thành bởi những cation và anion hình cầu có bán kính xác định *Lực liên kết giữa các ion là lực hút tĩnh điện không định hướng * Các anion thường có bán kính lớn hơn cation nên trong tinh thể người ta coi anion như những quả cầu xếp khít nhau theo kiểu lập phương tâm diện, lục phương chặt khít, hoặc lập phương đơn giản. Các cation có kích thước nhỏ hơn nằm ở các hốc tứ diện hoặc bát diện. 1.3.2. Các kiểu phối trí và điều kiện bền trong tinh thể ion Trong tinh thể ion chứa cation Mn+ và anion X a- r n 0.22 < rM < 0.41 kiểu phối trí tứ diện (số phối trí cua M là 4): mạng sphalerit và vuarit X a của ZnS r n 0.41 < rM < 0.73 kiểu phối trí bát diện (số phối trí cua M là 6) : mạng NaCl, NiAs. X a r n 0.73 < rM < 1 X a kiểu phối trí lập phương (số phối trí của M là 8): mạng CsCl. Một vài ví dụ về mạng tinh thể ion a. Mạng tinh thể CsBr tỉ lệ: rCs /rBr = 1,69/1,95= 0,87 nên là mạng lập phơng đơn giản: Tinh thể CsBr gồm hai mạng lập phương đơn giản lồng vào nhau. + Số phối trí của Cs: 8 + Số phối trí của Br: 8 + Trong 1 tế bào có 1 ion Cs+ và 8.1/8 =1 ion Br- nên tồn tại 1 phân tử CsBr. Các tinh thể cùng loại: CsCl, CsI, TlCl, NH4Cl Cs Cl b. Mạng tinh thể KBr rK/ rBr = 1,33/1,95=0,69 nên tinh thể là mạng lập phương tâm diện: Các ion Br- xếp theo kiểu lập phương tâm diện, các ion K + nhỏ hơn chiếm hết số hốc bát diện. Tinh thể KBr gồm hai mạng lập phương tâm diện lồng vào nhau + Số phối trí của mỗi ion là: 6 9 + Trong 1 tế bào có: Số ion Br- : 8.1/8 + 6.1/2 = 4 Số ion K+ : 12.1/4 + 1.1 = 4 Số phân tử KBr trong một ô cơ sở là 4 B r c. Tinh thể ZnS Tinh thể dạng vuazit Tinh thể dạng sphalerit A A’ B B’ A S Zn S Zn Sphalerit ZnS Vuarit ZnS Các ion S2- sắp xếp theo kiểu lục phương, Các ion S2- sắp xếp theo kiểu lập phương các ion Zn2+chiếm một nửa số hốc tứ diện. tâm măt, các ion Zn2+ chiếm một nửa số Mạng vuarit bao gồm hai mạng lục hốc tứ diện phương chặt khít lồng vào nhau. d. Mạng tinh thể hợp chất dạng M2X Ví dụ : Tinh thể CaF2 Các ion Ca2+ sắp xếp theo kiểu lập phơng tâm mặt, các ion F- chiếm các hốc tứ diện. Cùng kiểu mạng này có tinh thể của Na2O 10 Ca F Florit (CaF 2) 1.4. Tinh thể nguyên tử 1.4.1. Đặc điểm của tinh thể nguyên tử * Trong tinh thể nguyên tử, các đơn vị cấu trúc chiếm các điểm nút mạng là các nguyên tử, liên kết với nhau bằng liên kết cộng hoá trị nên còn gọi là tinh thể cộng hoá trị. * Do liên kết cộng hoá trị có tính định hướng nên cấu trúc tinh thể và số phối trí được quyết định bởi đặc điểm liên kết cộng hoá trị, không phụ thuộc vào điều kiện sắp xếp không gian của nguyên tử. * Vì liên kết cộng hoá trị là liên kết mạnh nên các tinh thể nguyên tử có độ cứng đặc biệt lớn, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao, không tan trong các dung môi. Chúng là chất cách điện hay bán dẫn. 1.4.2. Một số ví dụ về tinh thể nguyên tử: a. Tinh thể kim cương a =3,55 A Liªn kÕt C-C dµi 1,54 A Liên kết C-C – Cấu trúc của tinh thể kim cương là dạngdài lập1,54Å phương của C. Trong tinh thể các nguyên tử C chiếm vị trí các đỉnh, các tâm mặt và một nửa số hốc tứ diện. – Số phối trí của C bằng 4. – Mỗi tế bào gồm 8.1/8 + 6.1/2 + 4 = 8 nguyên tử 11 – Thông số mạng: a = 8R 3 (vì khoảng cách ngắn nhất giưuã hai nguyên tử C là nằm 3 trên đường chéo chính của hình lập phương; R là bán kính của nguyên tử C) – Các phân tử có mạng tt tương tự: Si, Ge và Sn(), SiC, GaAs, BN, ZnS, CdTe – Các nguyên tử C ở trạng thái lai hoá sp3 tạo ra 4 AO lai hoá hướng về 4 đỉnh hình tứ diện. Các nguyên tử C sử dụng các AO lai hoá này tổ hợp với nhau tạo ra các MO -. – Do cấu trúc không gian ba chiều đều đặn và liên kết cộng hoá trị bền vững nên kim cương có khối lượng riêng lớn (3,51), độ cứng lớn nhất,hệ số khúc xạ lớn, nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy cao, giòn, khôngtan trong các dung môi, không dẫn điện. b. Tinh thể than chì 3,35 A 1,42 A – Cấu trúc của than chì là sự xếp chồng các lớp song song. Trong mỗi lớp các nguyên tử C kết hợp với ba nguyên tử C bên cạnh với góc liên kết là 120 0 do vậy các nguyên tử C lai hoá sp2 liên kết với nhau bằng liên kết cộnghoá trị , độ dài liên kết C-C là 1,42 Å nằm trung gian giữa liênkết đơn (1,54 Å) và liên kết đôi(1,39 Å-benzen). – Hệ liên kết  giải toả trong toàn bộ của lớp, do vậy so với kim cương, than chì có độ hấp thụ ánh sáng đặc biệt mạnh và có khả năng dẫn điện giống kim loại. – Liên kết giữa các lớp là liên kết yếu Van der Waals, khoảng cách giữa các lớp là 3,35Å, các lớp dễ dàng trượt lên nhau, do vậy than chì rất mềm. 1.5. Tinh thể phân tử: 1.5.1. Đặc điểm của mạng tinh thể phân tử: – Trong tinh thể phân tử, mạng lưới không gian được tạo thành bởi các phân tử hoặc nguyên tử khí trơ. – Lực liên kết giữa các phân tử trong tinh thể là lực Van der Waals. – Các phân tử trong mạng tinh thể dễ tách khỏi nhau, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp, tan tốt trong các dung môi tạo ra dung dịch. 1.5.2. Một số ví dụ về mạng tinh thể phân tử: a. Tinh thể iot I2 12 2,70 A Mạng lưới của tinh thể I2 có đối xứng dạng trực thoi với các thông số a = 7,25 Å, b = 9,77 Å, c = 4,78 Å. Tâm các phân tử I2 nằm ở đỉnh, tâm của ô mạng măt thoi Khoảng cách ngắn nhất I-I trong tinh thể là 2,70 Å xấp xỉ độ dài liên kết trong phân tử khí I2 2,68 Å.  liên kết cộng hoá trị I-I thực tế không thay đổi khi thăng hoa – Lực liên kết giữa các phân tử là lực Van der Waals yếu nên I 2 dễ thăng hoa khi nhiệt độ 600 C. b. Tinh thể nước đá: Mỗi phân tử nớc liên kết với 4 phân tử nớc khác bằng các liên kết hiđro tạo lên những hình tứ diện đều. H O Liªn kÕt hi® ro dµi 1,76A Liªn kÕt céng ho¸ trÞO-H dµi 0,99A – Liên kết giữa các phân tử là liên kết hiđro yếu nên nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi nhỏ. Tuy nhiên, so với các phân tử không tạo ra liên kết hiđro hoặc tạo ra liên kết hiđro yếu như H2S; H2Se; H2Te thì nước cónhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao hơn rất nhiều. – Khoảng cách giữa các phân tử nước lớn nên tinh thể khá rỗng, do đó tinh thể nước đá có khối lượng riêng nhỏ. Khối lượng riêng của nước ở áp suất khí quyển lớn nhất ở 3,980 C. c. Tinh thể XeF4 – Phân tử XeF4 cấu tạo vuông phẳng, Xe lai hoá sp 3d2 . Tinh thể XeF4 có dạng lập phương tâm khối, liên kết trong tinh thể là lực Van der Waals nên XeF 4 là chất rắn, dễ bay hơi, nóng chảy ở 1140 C. 13 2. Các dạng bài tập thường gặp 2.1. Bài tập về mạng tinh thể kim loại. Ở dạng này chúng ta thường gặp các câu hỏi như: vẽ hình dạng của mạng tinh thể, xác đinh số phối trí, độ đặc khít hay không gian trống của mạng tinh thể, xác định số đơn vị cấu trúc, thông số mạng hay bán kính nguyên tử của kim loại. Bài 1: ( HSG QG 2007) Thực nghiệm cho biết ở pha rắn, vàng (Au) có khối lượng riêng là 19,4 g/cm3 và có mạng lưới lập phương tâm diện. Độ dài cạnh của ô mạng đơn vị là 4,070.10-10 m. Khối lượng mol nguyên tử của vàng là: 196,97 g/cm3. 1. Tính phần trăm thể tích không gian trống trong mạng lưới tinh thể của vàng. 2. Xác định trị số của số Avogadro. Giải: – Số nguyên tử trong 1 ô cơ sở: 8.1/8 + 6.1/2 = 4. a – Bán kính nguyên tử Au: a 4.r = a 2  r= a 2 /4= 1,435.10-8 cm a 2 = 4.r Thể tích bị chiếm bởi các nguyên tử: Vnguyên tử= 4/3..r3 = 4.4/3.3,14.(1,435.10-8 )3 = 5.10-23 cm3. Thể tích 1 ô đơn vị: V1ô = a3 = (4,070.10-8 )3 = 6,742.10-23 cm3. Phần trăm thể tích không gian trống: (V1ô – Vnguyên tử).100 / Vnguyên tử = 26%. Trị số của số Avogadro: NA = (n.M)/ ( D.Vô) = 6,02.1023. Bài 2: Tinh thể đồng kim loại có cấu trúc lập phương tâm diện. a) Hãy vẽ cấu trúc mạng tế bào cơ sở và cho biết số nguyên tử Cu chứa trong tế bào sơ đẳng này b) Tính cạnh lập phương a (Å) của mạng tinh thể, biết nguyên tử Cu có bán kính bằng 1,28 Å c) Xác định khoảng cách gần nhất giữa hai nguyên tử Cu trong mạng 14 d) Tính khối lượng riêng của Cu theo g/cm3 Giải: a a a 2 = 4.r Theo hình vẽ, số nguyên tử Cu là  Ở tám đỉnh lập phương = 8   Ở 6 mặt lập phương = 6  1 =1 8 1 =3 2 Vậy tổng số nguyên tử Cu chứa trong tế bào sơ đảng = 1 + 3 = 4 (nguyên tử) b) Xét mặt lập phương ABCD ta có: AC = a 2 = 4  rCu a= 4 rCu 2 0  4 1,28A 2  3,62 Å c) Khoảng cách ngắn nhất giữa 2 nguyên tử là đoạn AE: AE = AC a 2  = 2,56 Å 2 2 d) + 1 mol Cu = 64 gam + Thể tích của 1 tế bào cơ sở = a3 chứa 4 nguyên tử Cu + 1 mol Cu có NA = 6,02 1023 nguyên tử Khối lượng riêng d = 64 m = 4  6,02 1023  (3,63 108)3 V = 8,96 g/cm3 Bài 3: (HSG QG 2009) Máu trong cơ thể người có màu đỏ vì chứa hemoglobin (chất vận chuyển oxi chứa sắt). Máu của một số động vật nhuyễn thể không có màu đỏ mà có màu khác vì chứa kim loại khác (X). Tế bào đơn vị (ô mạng cơ sở) lập phương tâm diện của tinh thể X có cạnh bằng 6,62.10 -8 cm. Khối lượng riêng của nguyên tố này là 8920 kg/m3. a. Tính thể tích của các nguyên tử trong một tế bào và phần trăm thể tích của tế bào bị chiếm bởi các nguyên tử. b. Xác định nguyên tố X. Giải: 15 Số nguyên tử trong một tế bào: 8.1/8 + 6.1/2 = 4. Tính bán kính nguyên tử: r = 1,276.10-8 cm. Thể tích bị chiếm bởi các nguyên tử V nguyên tử = 4.4/3..r3 = 3,48.10-23 cm3. Thể tích 1 ô mạng cơ sở V1ô = a3 = 4,7.10-23 cm3. Phần trăm thể tích tế bào bị chiếm bởi các nguyên tử: 74%. Khối lượng mol phân tử: M = 63,1 g/mol. Vậy X là đồng. Bài 4: Xác định khối lượng riêng của Na, Mg, K. Giải: Xác định khối lượng riêng của các kim loại trên theo công thức: D = 3.M .P 4 r 3.N A Sau đó điền vào bảng và so sánh khối lượng riêng của các kim loại đó, giải thích kết quả. Kim loại Nguyên tử khối (đv.C) 0 Bán kính nguyên tử ( A ) Mạng tinh thể Độ đặc khít Khối lượng riêng lý thuyết (g/cm3) Khối lượng riêng thực nghiệm (g/cm3) Na 22,99 1,89 Lptk 0,68 0,919 Mg 24,31 1,6 Lpck 0,74 1,742 Al 26,98 1,43 Lptm 0,74 2,708 0,97 1,74 2,7 Nhận xét: Khối lượng riêng tăng theo thứ tự: DNa < DMg < DAl. Là do sự biến đổi cấu trúc mạng tinh thể kim loại, độ đặc khít tăng dần và khối lượng mol nguyên tử tăng dần. Bài 5 Sự sắp xếp cấi trúc kiểu này được gọi là “lập phương tâm mặt”: A C A B 1. Hãy tính độ đặc khít của cấu trúc này và so sánh chúng với cấu trúc lập phương đơn giản. 2. Chỉ ra các lổ tứ diện và bát diện ở cấu trúc trên. Tính số lượng các lỗ trong mỗi ô mạng cơ sở 3. Tính bán kính lớn nhất của nguyên tử X có thể “chui vào” các lổ hổng tứ diện và bát diện. 16 Giải. Trong cấu trúc sắp xếp chặt khít này thì nguyên tử này sẽ tiếp xúc với nguyên tử khác trên đường chéo cạnh. Độ dài đường chéo của một hình vuông là r 2 . Trong một ô mạng cơ sở có 4 nguyên tử (8 ở 8 đỉnh và 6 ở 6 mặt). Như vậy độ chặt khít được tính 4 4.πr 3 π như sau: 3 = = 0,74 hay 74% 3 (2r 2) 3 2 Số lỗ hổng tứ diện là 8 x 1 = 8; bát diện là: 1×1 + (1/4)x 12 = 4 Với lổ hổng tứ diện Một đường thằng đi từ các cạnh chia góc tứ diện ra làm hai phần. Độ dài của mỗi cạnh là 2 rX. Khoảng cách từ một đỉnh của tứ diện đến tâm của nó là r M + rX. Góc lúc này là 109,5°/2. sin θ = rx / (rM + rX)→ sin (109,5°/2)· (rM + rX) = rX → 0.816 rM = 0.184 rX → rM/rX = 0.225 Với lổ hổng bát diện (2rx)2= (rM + rx)2 + (rM + rX)2 nên rX 2= rM + rX  rM = ( 2 -1) rX Bài 6. Bạc kim loại có cấu trúc tinh thể lập phương tâm diện. Bán kính nguyên tử của Ag và Au lần lượt là: RAg = 144 pm; RAu = 147 pm. a) Tính số nguyên tử Ag có trong một ô mạng cơ sở. b) Tính khối lượng riêng của bạc kim loại. c) Một mẫu hợp kim vàng – bạc cũng có cấu trúc tinh thể lập phương diện. Biết hàm lượng Au trong mẫu hợp kim này là 10%. Tính khối lượng riêng của mẫu hợp kim. a) – Ở mỗi đỉnh và ở tâm mỗi mặt đều có một nguyên tử Ag 17 – Nguyên tử Ag ở đỉnh, thuộc 8 ô mạng cơ sở – Nguyên tử Ag ở tâm của mỗi mặt, thuộc 2 ô mạng cơ sở – Khối lập phương có 8 đỉnh, 6 mặt  Số nguyên tử Ag có trong 1 ô cơ số là 8 . + 6 . 1 2 =4 b) Gọi d là độ dài đường chéo của mỗi mặt, a là độ dài mỗi cạnh của một ô mạng cơ sở d a d a Từ hình vẽ một mặt của khối lập phương tâm diện, ta có: d = a = 4RAg  a = 2RAg. = 2,144. = 407 (pm)  Khối lượng riêng của Ag là: 4.108.103 kg  1,06.10 4 kg / m 3 12 3 3 23 ( 407.10 ) .m .6,02.10 c) Số nguyên tử Au, Ag có trong một ô mang cơ số là x và (4 – x) 197 x .100  x  0,23 197 x  108(4  x ) 10   Nguyên tử khối trung bình của mẫu hợp kim là: M  108.3,77  197.0,23  113,12 4 Bán kính nguyên tử trung bình của hợp kim là R 144(4  x)  147 x  0,25 4  Độ dài cạnh của ô mạng cơ sở trong hợp kim là: ahk  a R 2   2. 144( 4  x )  147 x 2  (576  3 x ) 2 5 2 (576  3.0,23)  407,78( pm) 2  Khối lượng riêng của mẫu hợp kim là: 4.113,12.10 3 kg  1,108.10 4 kg / m3 12 3 3 23 ( 407,78.10 ) .m .6,02.10 Bài 7. Từ nhiệt độ phòng đến 1185K sắt tồn tại ở dạng Fe  với cấu trúc lập phương tâm khối, từ 1185K đến 1667K ở dạng Fe với cấu trúc lập phương tâm diện. ở 293K sắt có khối lượng riêng d = 7,874g/cm3. a) Hãy tính bán kính của nguyên tử Fe. 18 b) Tính khối lượng riêng của sắt ở 1250K (bỏ qua ảnh hưởng không đáng kể do sự dãn nở nhiệt). Thép là hợp kim của sắt và cacbon, trong đó một số khoảng trống giữa các nguyên tử sắt bị chiếm bởi nguyên tử cacbon. Trong lò luyện thép (lò thổi) sắt dễ nóng chảy khi chứa 4,3% cacbon về khối lượng. Nếu được làm lạnh nhanh thì các nguyên tử cacbon vẫn được phân tán trong mạng lưới lập phương nội tâm, hợp kim được gọi là martensite cứng và dòn. Kích thước của tế bào sơ đẳng của Fe không đổi. c) Hãy tính số nguyên tử trung bình của C trong mỗi tế bào sơ đẳng của Fe  với hàm lượng của C là 4,3%. d) Hãy tính khối lượng riêng của martensite. (cho Fe = 55,847; C = 12,011; số N = 6,022. 1023 ) HD: a) Số nguyên tử Fe trong một mạng cơ sở lập phương tâm khối là: 2 d Fe  0 m 2.55,847 2.55,847 8 3   a   2,87.10 cm  2,87 A V 6, 022.1023.a 3 6, 022.10 23.7,874 a 3  4r  r  0 a 3  1, 24 A 4 b) ở nhiệt độ 1250 sắt tồn tại dạng Fe với cấu trúc mạng lập phương tâm diện. 4.55,847 g 0 3 Ta có: a  2 2.r  2 2.1, 24  3,51 A ; d Fe  6, 022.1023.(3,51.108 cm)3  8,58 g / cm c) Số nguyên tử trung bình của C trong mỗi tế bào sơ đẳng của Fe là: mC %C.mFe 4,3.2.55,847    0, 418 12, 011 % Fe.12, 011 95, 7.12, 011 (2.55,847  0, 418.12, 011) g 3 d) Khối lượng riêng của martensite: 6, 022.1023.(2,87.108 cm)3  8, 20 g / cm 2.2. Bài tập về mạng tinh thể ion Đây là dạng mạng tinh thể phức tạp nhất do đó cũng có nhiều bài tập khó yêu cầu học sinh cần nắm chắc kiến thức toán học để có thể xác định các thông số mạng một cách dễ dàng hơn cũng như tính toán xác định công thức thực nghiệm của một số tinh thể phức tạp. Bài 1: Tinh thể NaCl có cấu trúc lập phương tâm mặt của các ion Na +, còn các ion Clchiếm các lỗ trống tám mặt trong ô mạng cơ sở của các ion Na +, nghĩa là có 1 ion Cl19 0 chiếm tâm của hình lập phương. Biết cạnh a của ô mạng cơ sở là 5,58 A . Khối lượng 0 mol của Na và Cl lần lượt là 22,99 g/mol; 35,45 g/mol. Cho bán kính của Cl – là 1,81 A . Tính : a) Bán kính của ion Na+. b) Khối lượng riêng của NaCl (tinh thể). Giải: Na Cl Các ion Cl – xếp theo kiểu lập phương tâm mặt, các cation Na+ nhỏ hơn chiếm hết số hốc bát diện. Tinh thể NaCl gồm hai mạng lập phương tâm mặt lồng vào nhau. Số phối trí của Na+ và Cl- đều bằng 6. Số ion Cl- trong một ô cơ sở: 8.1/8 + 6.1/2 = 4 Số ion Na+ trong một ô cơ sở: 12.1/4 + 1.1 = 4 Số phân tử NaCl trong một ô cơ sở là 4 a. Có: 2.(r Na+ + rCl-) = a = 5,58.10-8 cm  r Na+ = 0,98.10-8 cm; b. Khối lượng riêng của NaCl là: D = (n.M) / (NA.V1 ô )  D = [ 4.(22,29 + 35,45)]/[6,02.1023.(5,58.10-8)3 ] D = 2,21 g/cm3; Bài 2: Phân tử CuCl kết tinh dưới dạng lập phương tâm diện. Hãy biểu diễn mạng cơ sở của CuCl. a) Tính số ion Cu+ và Cl – rồi suy ra số phân tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ sở. b) Xác định bán kính ion Cu+. 0 Cho: D(CuCl) = 4,136 g/cm3 ; rCl-= 1,84 A ; Cu = 63,5 ; Cl = 35,5 Giải: 20