Контрольные вопросы и задания

3.1. Укажите три основных различия кристаллических и некристаллических твердых веществ.

3.2. Какие типы химических связей между атомами характерны для кристаллического состояния вещества?

3.3. Как влияет тип химической связи между атомами на следующие свойства кристаллов: температура плавления, твердость, электропроводность?

3.4. Оси симметрии каких порядков возможны в кристаллической решетке? Какое число сингоний кристаллов, типов элементарных ячеек (решеток Браве), групп симметрии, описывающих внешнюю форму кристаллов и их внутреннее строение на атомном уровне, существует в результате ограничения, накладываемого на оси симметрии?

3.5. Приведите основные характеристики (число формульных единиц в элементарной ячейке, координационное число, координационный полиэдр) для металлов, имеющих структуру ОЦК: 1) Ва (а = 0,502 нм); 2) Сг (а = 0,2885 нм); 3) V (я = = 0,3039 им). Изобразите элементарную ячейку и рассчитайте плотность, кратчайшее расстояние между атомами и эффективный радиус атомов.

3.6. Приведите основные характеристики (число формульных единиц в элементарной ячейке, координационное число, координационный полиэдр) для металлов, имеющих структуру ГЦК: 1) А1 (я = 0,40 495 нм); 2) Аи (я = 0,40 786 нм); 3) РЬ (я = = 0,4949 нм). Изобразите элементарную ячейку и рассчитайте плотность, кратчайшее расстояние между атомами и эффективный радиус атомов.

3.7. Определите тин кристаллической структуры, ОЦК или ГЦК, для заданных металлов по известной плотности и параметру элементарной кубической ячейки: 1) КЬ (12 411 кг/м³, 0,38 045 нм); 2) К (853 кг/м³, 0,5.34 нм); 3) МЬ (8617 кг/м³, 0,3296 нм); 4) Са (1535 кг/м³, 0,5576 нм). Рассчитайте эффективные радиусы атомов.

3.8. Приведите основные характеристики (число формульных единиц в элементарной ячейке, координационное число, координационный полиэдр) для бинарных соединений, имеющих структуру типа CsCl и NaCl. Изобразите элементарные ячейки и приведите вывод формул для расчета плотности и кратчайшего расстояния между атомами.

3.9. Приведите основные характеристики (число формульных единиц в элементарной ячейке, координационное число, координационный полиэдр) для бинарных соединений, имеющих структуру типа ZnS и CaF₂. Изобразите элементарные ячейки и приведите вывод формул для расчета плотности и кратчайшего расстояния между атомами.

3.10. Определите тип кристаллической структуры, CsCl, NaCl или ZnS, для заданных химических соединений по известной плотности и параметру элементарной кубической ячейки: 1) CSi (3191 кг/м³, 0,437 нм); 2) CuPd (10 493 кг/м³, 0,2996 нм); 3) AuZn (13 857 кг/м³, 0,3156 нм). Рассчитайте кратчайшие расстояния между атомами.