Kategorier: Alle

af PITCHA pitch. 6 år siden

1169

solid

ของแข็งเป็นหนึ่งในสถานะของสสารที่มีปริมาตรและรูปร่างแน่นอน มีความหนาแน่นสูง และโมเลกุลไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านกันได้อย่างอิสระ สามารถแบ่งออกเป็นของแข็งอสัณฐานและของแข็งผลึก โดยของแข็งอสัณฐานมีการจัดเรียงตัวที่ไม่เป็นระเบียบ เช่น แก้ว ยาง และพลาสติก ส่วนของแข็งผลึกมีการจัดเรียงตัวที่เป็นระเบียบและยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงดึงดูดต่างๆ เช่น แรงโควาเลนต์ แรงไอออนิก และพันธะไฮโดรเจน เช่น ผลึกนาแข็ง ผลึกควอตซ์ และผลึกเกลือ การจัดเรียงอนุภาคในผลึกแบบชิดที่สุดสามารถพบได้ในโครงสร้างเฮกซะโกนอลและลูกบาศก์ นอกจากนี้ ผลึกยังสามารถแบ่งออกเป็น 7 ระบบและ 14 ชนิดย่อย โดยระบบผลึกแบบ Cubic มี 3 รูปแบบคือ Simple Cubic, Body Centered Cubic และ Face Centered Cubic ซึ่งแต่ละรูปแบบมีการจัดเรียงอะตอมแตกต่างกันไปตามลักษณะเฉพาะของแต่ละหน่วยเซลล์

solid

Solid

การจัดเรียงอนุภาคในผลึกแบบชิดที่สุด (Closest-packed pattern)

- โลหะบริสุทธิ์ทุกอะตอมมีขนาดเท่ากัน -
2.โครงสร้างการบรรจุแบบชิดที่สุดรูปลูกบาศก์ ccp การบรรจุแบบ ABCABCABCABC....
1.โครงสร้างการบรรจุแบบชิดที่สุดรูปเฮกซะโกนอล hcp มีการบรรจุแบบ ABABABABAB.....
เป็นการจัดเรียงทรงกลมให้สัมผัสกันมากที่สุด

จำนวนอะตอมย่อยและจำนวนอะตอมต่อ 1 เซลล์ (Coordination Number and Number of atoms per unit cell)

Number of atoms per unit cell คือ จำนวนอะตอมรวมที่มีโดยคิดจากเซลล์ 1 เซลล์
Coordination Number คือ จำนวนอะตอมย่อยที่มาติดกับอะตอมหลัก ซึ่งอะตอมตัวเดียวกันที่มีระบบเดียวกันจะมี Coordination Number เท่ากัน

การคำนวณหารัศมีอะตอม และความหนาแน่นจากเซลล์

โดย

r = atomic radius

a = edge length

ชนิด FCC คำนวนโดยใช้สูตร a = √8r
ชนิด BCC คำนวนโดยใช้สูตร a = 4r/√3
ชนิด SCC คำนวนโดยใช้สูตร a = 2r

ความหมายของของแข็ง

ของแข็ง เป็นหนึ่งในสถานะพื้นฐานของสสาร มีปริมาตรและรูปร่างที่แน่นอน มีความหนาแน่นสูง แต่ละโมเลกุลสามารถเคลื่อนที่ผ่านซึ่งกันและกันได้อย่างอิสระ ของแข็งสามารถถูกบีบอัดให้มีปริมาตรลดลงได้เพียงเล็กน้อย

ชนิดของหน่วยเซลล์

ระบบผลึกแบบ Cubic
ลักษณะ

Face Centered Cubic (FCC) อะตอมอยู่ที่มุมและทุกหน้า

Body Centered Cubic (ฺBCC) อะตอมอยู่ที่มุมและกลางลูกบาศก์

Simple Cubic (SCC) อะตอมอยู่ที่มุม

ระบบผลึกแบบนี้มีด้านทั้ง 3 ด้านของหน่วยเซลล์ยาวเท่ากัน และทำมุม 90 องศาซึ่งกันและกันระบบผลึกแบบ Cubic จะประกอบไปด้วย Simple Cubic , Body Centered Cubic และ Face Centered Cubic
สามารถแบ่งผลึกออกเป็น 7 ระบบและสามารถแบ่งแยกเป็นโครงร่างสามมิติ (space lattice ) มาตรฐาน ได้เป็นจำนวน 14 ชนิด

หน่วยเซลล์

เมื่อนำหน่วยเซลล์ต่างๆ มาเรียงซ้ำกันในสามมิติ จะเกิดเป็น แลตทิชLattic
lattice point เป็นจุดที่แทนตําแหน่งของอนุภาคในผลึก
หน่วยเซลล์ unit cell คือ หน่วยที่เล็กที่สุดของผลึก ใช้แสดงการจัดเรียงอนุภาคต่างๆของผลึกใน 3 มิติ
ในการเรียงอนุภาค ถ้าเรียงแบบชิด จะส่งผลให้ผลึกมีความหนาแน่นสูง จุดเดือด-จุดหลอมเหลวสูง ละมีความแข็งแรงกว่าเรียงแบบไม่ชิด

ชนิดของของแข็ง

สามารถแบ่งตามการจัดเรียงอนุภาคได้ดังนี้
2. ของแข็งผลึก ( crystalline solids ) มีการจัดเรียงตัวของอะตอม โมเลกุล หรือ ไอออน อย่างเป็นระเบียบโดยยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงดึงดูด เช่น แรงโควาเลนต์ แรงไอออนิก แรงแวนเดอร์วาลส์ และพันธะไฮโดรเจน เพื่อทำให้มีเสถียรภาพสูง เช่น ผลึก นาแข็ง ผลึกควอตซ์ ผลึกเกลือ เป็นต้น
1. ของแข็งอสัณฐาน ( amorphous solids ) มีการจัดเรียงตัวของอะตอม โมเลกุล หรือ ไอออน อย่างไม่เป็นระเบียบ เช่น แก้ว ยาง พลาสติก