Межатомное расстояние

[Chikir]

Вопрос следующий: имеется кристалл, в котором есть твердая фаза одного материала(кристаллиты) и также атомы меди, которые находятся в атомарном состоянии(т.е. не образовали фазы). Атомы меди обволакивают кристаллиты(т.е. сегрегация). Я знаю, что меди в кристалле содержится 12%, а твердой фазы 88%. Мне нужно узнать сколько атомов меди нужно и сколько вообще может быть в объеме скажем 1мм^3, чтобы хватило окружить каждый кристалл. Я рассчитывал следующим образом:

 

1. Сделал приближение,что кристаллит имеет форму сферы, также как и атом меди. Рассчитал площадь поверхности сферы 1-го кристаллита и площадь сечения атома меди(сечение проведено через центр). Затем разделил площадь кристаллита на площадь атома и нашел сколько атомов меди НУЖНО для окружения 1-го кристаллита.

2. Рассчитал объем одного кристаллита и объем одного атома меди. Затем (т.к. меди 12% а кристаллитов 88%) нашел количество кристаллитов и количество атомов(в штуках) в 1мм^3. Далее разделил атомы меди на кристаллиты и нашел сколько МОЖЕТ быть в объеме атомов меди на один кристаллит.

 

Вся заминка в том, что я посчитал в 2-х вариантах:

а)приближение, что межатомного расстояния нет. Взял радиус атома меди 0,128 нм. По результатам все почти отлично получилось

б) Учел межатомное расстояние. Т.е. так как медь не в виде ионов взял межатомное расстояние как 2 радиуса. Провел аналогичные рассчеты, т.е. я подставлял в радиус(и при расчетах объема и площади) не 0,128 нм, а соответственно 0,256 нм. Получились результаты не очень =(

 

Скажите, как по вашему, верны ли мои все расчеты и особенно насчет межатомного расстояния сомневаюсь? И может существует какая нибудь программа, способная учесть все нюансы?

 

С уважением, ко всем ответам....

[aversun]

Вопрос следующий: имеется кристалл, в котором есть твердая фаза одного материала(кристаллиты) и также атомы меди, которые находятся в атомарном состоянии(т.е. не образовали фазы). Атомы меди обволакивают кристаллиты(т.е. сегрегация). Я знаю, что меди в кристалле содержится 12%, а твердой фазы 88%. Мне нужно узнать сколько атомов меди нужно и сколько вообще может быть в объеме скажем 1мм^3, чтобы хватило окружить каждый кристалл.

Ну не возможно понять, что вы имеете в виду. Как это нейтральные атомы меди окружают некие кристаллиты? А кристаллиты ваши из чего состоят. Медь на как не связана ни с чем в вашем веществе? Что значит "твердой фазы 88%", а остальная жидкая? А сколько вообще вещества содержится в объеме 1 мм3, плотность то материала какова. Как вы можете рассчитать содержание по объму не зная плотности. А форма ваших кристаллитов какая? Напишите подробно, желательно с рисунком.

[Chikir]

Ну не возможно понять, что вы имеете в виду. Как это нейтральные атомы меди окружают некие кристаллиты? А кристаллиты ваши из чего состоят. Медь на как не связана ни с чем в вашем веществе? Что значит "твердой фазы 88%", а остальная жидкая? А сколько вообще вещества содержится в объеме 1 мм3, плотность то материала какова. Как вы можете рассчитать содержание по объму не зная плотности. А форма ваших кристаллитов какая? Напишите подробно, желательно с рисунком.

 

Кристаллиты это фаза TiN. Вся загвоздка в том, что атомы меди находятся в "атомарном" состоянии и не образует собственной фазы и фазы с Ti или N. Форму кристаллитов естественно я не могу знать, т.к. она разнообразна. Я написал, что "считаем в приближении, что кристаллиты имеют форму сферы". А радиус кристаллита я знаю. Все получено по данным рентгено-структурного анализа.

Спрашивал у знакомого химика, он мне сказал, что вообще в таком случае в меди берется вандервальсов радиус, и межатомные расстояния не учитываются (т.к. атомы меди соприкасаются с друг другом). Плотность я не знаю, и возможности нет узнать, но в принципе при таких рассчетах мне кажется она и не нужна.

 

Смотрите рисунок: примерно так. Кристаллиты и вокруг них слои атомов меди.

[aversun]

В данном случае, могу только сказать, что атомный радиус меди - 1,28, это расстояние от ядра до максимума электронной плотности внешней орбитали. Т.к. это величина вероятная, то встретить электрон на некотором расстоянии от приведенной величины, еще достаточно велика, по этому имеет смысл, увеличить это расстояние процентов на 10-15, т.е. увеличив радиус до 1,40-1,45. Мне не на что сейчас сослаться, но помнится, что атомный радиус меди по Бору равен 1,4.

[Chikir]

В данном случае, могу только сказать, что атомный радиус меди - 1,28, это расстояние от ядра до максимума электронной плотности внешней орбитали. Т.к. это величина вероятная, то встретить электрон на некотором расстоянии от приведенной величины, еще достаточно велика, по этому имеет смысл, увеличить это расстояние процентов на 10-15, т.е. увеличив радиус до 1,40-1,45. Мне не на что сейчас сослаться, но помнится, что атомный радиус меди по Бору равен 1,4.

 

спасибо за совет, попробую пересчитать...

[aversun]

Кстати, по Слейтеру атомный радиус меди 1.35. http://www.chem.msu.su/rus/teaching/urusov/part2.pdf

[химик теоретик]

Если проценты являются атомным отношением, то можно решить проблему с помощью числа Авогадро, и зная диаметр атома меди и некой соли.