-ลักษณะและชนิด สมบัตทิ างกายภาพ -ระบบผลึก -การจัดเรียงอะตอมหรือไอออนในผลึก -โครงสร้างผลึก -อัตราส่วนรัศมี -โคออร์ดิเนชัน -ความไม่สมบูรณ์ของผลึก ของแข็ง (Solid) ลักษณะทั่วไปของแข็ง 1.แข็งแกร่ง มีรูปร่างที่แน่นอน ไม่ข้ ึนอยูก่ บั ภาชนะที่บรรจุ 2.ปริมาตรเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยหรือไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อถูกกดดัน 3.มีการแพร่ที่ชา้ มาก เมื่อเทียบกับของเหลวและก๊าซ 4.อาจมีรูปผลึก เช่น NaCl, S.
Download ReportTranscript -ลักษณะและชนิด สมบัตทิ างกายภาพ -ระบบผลึก -การจัดเรียงอะตอมหรือไอออนในผลึก -โครงสร้างผลึก -อัตราส่วนรัศมี -โคออร์ดิเนชัน -ความไม่สมบูรณ์ของผลึก ของแข็ง (Solid) ลักษณะทั่วไปของแข็ง 1.แข็งแกร่ง มีรูปร่างที่แน่นอน ไม่ข้ ึนอยูก่ บั ภาชนะที่บรรจุ 2.ปริมาตรเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยหรือไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อถูกกดดัน 3.มีการแพร่ที่ชา้ มาก เมื่อเทียบกับของเหลวและก๊าซ 4.อาจมีรูปผลึก เช่น NaCl, S.
-ลักษณะและชนิด สมบัตทิ างกายภาพ -ระบบผลึก -การจัดเรียงอะตอมหรือไอออนในผลึก -โครงสร้างผลึก -อัตราส่วนรัศมี -โคออร์ดิเนชัน -ความไม่สมบูรณ์ของผลึก ของแข็ง (Solid) ลักษณะทั่วไปของแข็ง 1.แข็งแกร่ง มีรูปร่างที่แน่นอน ไม่ข้ ึนอยูก่ บั ภาชนะที่บรรจุ 2.ปริมาตรเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยหรือไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อถูกกดดัน 3.มีการแพร่ที่ชา้ มาก เมื่อเทียบกับของเหลวและก๊าซ 4.อาจมีรูปผลึก เช่น NaCl, S polymorphism (ปรากฏการณ์อญ ั รูป) เป็ นปรากฏการณ์ที่สารบางอย่างมีผลึกได้หลายรูปแบบ เช่น CaCO3 มีผลึกเป็ นแบบ rhombohedral ที่ อุณหภูมิต ่า และเป็ นแบบ orthorhombic ที่ อุณหภูมิสูง isomorphism เป็ นปรากฏการณ์ที่สารต่างชนิดกันแต่มีรูปร่างผลึก แบบเดียวกัน เช่น NaCl มีรูปผลึกเหมือน NaF, KCl, MgO ☼ ของแข็งไม่จาเป็ นต้องอยูใ่ นลักษณะที่เป็ นผลึกเสมอไป ของแข็งไม่มีรูปร่างผลึก ☼ amorphous solid เช่น แก้ว ยาง พลาสติก ☼ มีสมบัตบิ างอย่างเหมือนกันทุกทิศทาง เช่น ดรรชนีหกั เห การนาไฟฟ้า ซึ่งลักษณะที่ไม่ ขึ้นกับทิศทางเรียกว่า “ isotropy ” ของแข็งมีรูปร่างผลึก ☼ มีสมบัตขิ ้ ึนกับทิศทาง เรียกว่า “anisotropy” ☼ ผลึกมีการเรียงตัวในทิศทางต่างๆที่แน่นอน เป็ นระเบียบ มีจดุ หลอมเหลวที่เด่นชัด เมื่อของแข็งหลอมเป็ นของเหลว ชนิดของของแข็ง โดยทั ่วไปการอธิบายเกี่ยวกับผลึกใช้แนวคิดที่เรียกว่า แลตติช (lattice) ผลึกมีลก ั ษณะโครงสร้างแบบจุดเล็กๆ อยูต่ ดิ ต่อกัน แบบซ้ าๆกัน ซึ่งจุดเล็กๆนี้คือ จุดแลตติช (lattice point) แต่ละจุดแลตติช จะมีสิ่งแวดล้อมเหมือนกับจุดอื่นๆในทุกทิศทาง จุดแลตติชอาจเป็ นอะตอม โมเลกุล ไอออน หรือกลุม่ ของ ไอออน หรือจุดจานวนหนึ่งที่ทาให้ แต่ละจุดมีสิ่งแวดล้อม เหมือนจุดอื่นๆในทิศทางที่ เหมือนกัน ถ้าจะแบ่งของแข็งโดยอาศัย “แรงยึดเหนี่ยว” จะแบ่งออกเป็ น แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล ผลึกโมเลกุล แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอม เรียกว่า ผลึกโคเวเลนต์ แรงยึดเหนี่ยวระหว่างไอออน เรียกว่า ผลึกไอออน เรียกว่า ผลึกโมเลกุล (1) โมเลกุลยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงแวนเดอร์วาลส์ ประกอบไปด้วยแรงต่างๆ คือ ☼ แรงลอนดอน : สาหรับโมเลกุลไม่มีข้วั เช่น CO2(s) ☼ แรงไดโพล-ไดโพล : สาหรับโมเลกุลมีข้วั เช่น SO2 ☼ พันธะไฮโดรเจน : สาหรับของแข็ง เช่น H2O(s), NH3 (s) ,HF (s) ผลึกโมเลกุล (2) สมบัตทิ างกายภาพ 1. ของแข็งมีลกั ษณะค่อนข้างอ่อน ไม่เปราะ 2. จุดหลอมเหลวต ่า 3. เป็ นตัวนาไฟฟ้าที่เลวมาก ผลึกไอออนิก เป็ นพันธะระหว่างไอออนโดยทั ่วไปเกิดจาก แรงดึงดูดไฟฟ้าสถิต เช่น NaCl สมบัตทิ างกายภาพ 1. แข็งแกร่งและเปราะ 2. ไม่เป็ นตัวนาไฟฟ้า 3. มีจดุ เดือดจุดหลอมเหลวสูง ผลึกโคเวเลนต์ (1) เป็ นผลึกที่มีอะตอมยึดกันด้วยพันธะโคเวเลนต์ เช่น คาร์บอน มี 2 อัญรูป คือ เพชร และ แกรไฟต์ Diamond Graphite ผลึกโคเวเลนต์ (2) สมบัตทิ างกายภาพ 1. ผลึกมีความแข็งแกร่ง 2. ระเหิดได้ยากมากจุดหลอมเหลวสูง 3. กดหรืออัดจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงปริมาตร ผลึกโลหะ เวเลนต์อิเลคตรอนของแต่ละอะตอมของโลหะไม่ได้ อยูก่ บั เฉพาะอะตอมนั้นๆ แต่สามารถเคลื่อนที่ไปยัง อะตอมอื่นได้ และเป็ นสมบัตขิ องผลึกทั้งก้อน สมบัตทิ างกายภาพ 1. มีความวาวจากการสะท้อนแสง 2. เป็ นตัวนาความร้อนและไฟฟ้าที่ดี(ยกเว้น ตะกั ่ว) จุดเดือดสูง (ยกเว้น ปรอท) 3. บิดงอได้โดยไม่แตกหัก ตารางสรุปชนิดของของแข็งตามแรงยึดเหนี่ยว Structural Units Attractive Forces Between Structural Units Examples Molecular Atoms or Molecules Intermolecular forces Ne , H2O , CO2 Metallics Atoms (positive cores surrounded by electron “sea”) Type of Solid Ionic Covalent network Metallic bonding (extreme delocalized bond) Fe , Cu , Ag Ions Ionic bonding CsCl , NaCl , ZnS Atoms Covalent bonding Diamond , graphite , asbestos ระบบผลึก (1) Z b c a X Y เนื่องจากผลึกมีรูปทรงเรขาคณิตที่แน่นอน อาจบอกรูปทรงของผลึกโดยตัง้ แกนให้มีความสัมพันธ์กบั รูปร่างภายนอกของผลึกนั้นๆ คือ การตัง้ แกนให้ขนานหรือ ทับกับพื้นผิวของผลึกในสามมิติ เรียกแกนทั้ง 3 นี้ว่า แกนคริสแทสโลกราฟิ ก (crystallograplic axes) ระบบผลึก (2) ผลึกมีการจัดเรียงตัวของจุดแลตติชในทิศทางต่างๆ แบบตาข่าย รูปร่างของผลึกมีหน่วยที่เล็กที่สุดเรียกว่า หน่วยเซลล์ (unit cell) ตัวอย่างหน่วยเซลล์ของ NaCl ระบบผลึกมี 7 ระบบ Crystal System Edge Length Angles Examples Cubic a=b=c = = 90o Tetragonal a=bc = = 90o TiO,(rutile),sn (white tin) Orthorhombic a b c = = 90o CaCO3(aragonite),BaSO Monoclinic abc = = 90o 90o NaCl,Cu 4 PbCrO4 Hexagonal a=bc = = 90o = 120o Rhombohedral a=b=c = 90o CaCO3,(calcite),HgS (cinnabar) Triclinic abc 90o K2Cr2O7,CuSO4.5H2O C(graphite),ZnO ระบบลูกบาศก์ (cubic system) มีแลตติช หรือหน่วยเซลล์ 3 แบบ 1.simple หรือ primitive cubic มีจดุ ที่มุมของลูกบาศก์เท่านั้น ดังรูป Unit cell of metals (simple) ระบบลูกบาศก์ (cubic system) 2. face centered cubic มีจดุ ที่มุมของลูกบาศก์และจุดตรงจุดศูนย์กลาง ของผิวหน้าทุกหน้า ดังรูป Unit cell of metals (face centered) ระบบลูกบาศก์ (cubic system) 3. body centered cubic มีจดุ ที่มุมและจุดศูนย์กลางลูกบาศก์ Unit cell of metals (body centered) แลตติช บราแวส์ (Bravais lattices) ในแต่ละระบบ การจัดเรียงอะตอมหรือไอออนในผลึก พิจารณาจากผลึกโลหะซึ่งประกอบด้วยแถวของ อะตอมเรียงติดต่อกันและทับกันเป็ นชั้นๆ โดยในผลึก มีการบรรจุทรงกลมให้มีลกั ษณะที่สมั ผัสกันมากที่สุด เรียกว่า“โครงสร้างการบรรจุแบบชิดที่สุด (closest-packed patterns) แบ่งเป็ น 2 โครงสร้าง โครงสร้างการบรรจุแบบชิดที่สุด (1) 1.การบรรจุชิดที่สุดรูปเฮกซะโกนอล (hexagonal closest-packed structure : hcp) การบรรจุทรงกลมแบบ AB AB AB… การเรียงทรง กลมชั้นที่ 1 (A) แล้ววางทรงกลมชั้นที่ 2 (B) ให้จดุ ศูนย์กลางทรงกลมทับช่องว่างของชั้น A แต่ช้นั Bจะทับ ช่องว่างชั้น A แบบแถวเว้นแถว ดังรูป โครงสร้างการบรรจุแบบชิดที่สุด (2) (hexagonal closest-packed structure : hcp) โครงสร้างการบรรจุแบบชิดที่สุด (3) (hexagonal closest-packed structure : hcp) โครงสร้างการบรรจุแบบชิดที่สุด (4) 2.โครงสร้างการบรรจุชิดที่สุดรูปลูกบาศก์ (cubic closest-packed structure : ccp) การบรรจุทรงกลมแบบ ABC ABC ABC… ทรงกลมชั้นที่ 3(C) ทับลงช่องว่างของชั้น A อีก แถวหนึ่ง โดยมีโครงสร้างเป็ นแบบ face - centered cubic” (fcc) โครงสร้างการบรรจุแบบชิดที่สุด (5) hcp & ccp ในหนึ่งหน่วยเซลล์ ☼ มีพ้ นที ื ่ 74 % ช่องว่าง 16 % ☼ เลขโคออร์ดิเนชัน = 12 โครงสร้างการบรรจุแบบ bcc (1) การบรรจุแบบ body-centered cubic structure :bcc การจัดเรียงทรงกลมชั้น A ห่างออกแล้ววางทรง กลมชั้น B ให้สมั ผัสทรงกลมชั้น A 4 ลูก คือวางทับทุกช่อง (AB AB AB ….) ☼ bcc ในหนึ่งหน่วยเซลล์ ☼ มีพ้ นที ื ่ 68% ช่องว่าง 32 % โครงสร้างการบรรจุแบบ bcc (2) simple cubic เป็ นการวางทรงกลมชั้นที่ 2 ทับลงไปในชั้นที่ 1 โดยมีจดุ ศูนย์กลางแนวเดียวกัน การบรรจุแบบนี้มีประสิทธิภาพในการบรรจุนอ้ ยกว่าใน กรณีของbcc คือ ในหนึ่งหน่วยเซลล์มีพ้ นที ื ่ 52.4 % พบว่าโลหะประมาณ 50 ธาตุมีโครงสร้างผลึก แบบ ccp เช่น Cu,Ag,Au หรือ แบบ hcp เช่น Mg,Zn นอกนั้นอีกประมาณ 20 ธาตุเป็ นแบบ bcp โครงสร้างการบรรจุแบบ bcc (3) Body-centered cubic structure Example โลหะ Mg มีผลึกแบบ hcp และมีความหนาแน่น 1.74 g/cm3 จงหาปริมาตร และรัศมีของอะตอม Mg Example วิธีทา หาปริมาตรหนึ่งโมล Vm = 1 cm3 1.74 g Mg x 24.3 g Mg mol Mg = 14.0 cm3 / mol Mg ผลึกแบบ hcp มี พ.ท. 74 % ซึ่งเป็ นปริมาตรที่มีอยูจ่ ริง ของอะตอม Mg Example Vatom = (14.0 cm3/mol Mg)(74/100) = 0.3 cm3 mol Mg Vatom x 1 mol 6.02 x 1023 atom = 1.72 x 10-23 cm3/atom Mg รัศมีของอะตอม(r) V = = = (¾V/)1/3 4/3r3 1.6 x 10-8 cm ช่องว่างในโครงสร้างการบรรจุชิดที่สุด (1) 1.ช่องว่างเตตระฮีดรอล (tetrahedral holes, t) สูตรเอมพิริกล ั AX2 : TiH2 2. ช่องว่างออกตะฮีดรอล (octahedral holes, o) สูตรเอมพิริกล ั AX ช่องว่างในโครงสร้างการบรรจุชิดที่สุด (2) (a) ช่องว่างในโครงสร้างการบรรจุชิดที่สุด (3) โครงสร้างผลึกสามัญบางชนิด (1) ☼ โครงสร้างโซเดียมคลอไรด์ (rock-salt structure) เลขโคออร์ดิเนชัน 6:6 unit cell :ซ้อนกันของ fcc : Cl- & Na+ ☼ โครงสร้างซีเซียมคลอไรด์ (cesium chloride structure) เลขโคออร์ดิเนชัน 8:8 unit cell : bcc โครงสร้างผลึกสามัญบางชนิด (2) ☼ โครงสร้างฟลูออไรต์ (fluorites structure) พิจารณา CaF2 เลขโคออร์ดิเนชัน 8:4 = Ca : F unit cell ccp ☼ โครงสร้างซิงค์ซลั ไฟด์ (zinc blende and wurtzite structure) เลขโคออร์ดิเนชัน 4:4 unit cell ccp : zinc blende hcp : wurtzite โครงสร้างผลึกสามัญบางชนิด (3) Unit cells of Sodium chloride โครงสร้างผลึกสามัญบางชนิด (4) Unit cells of Cesium chloride โครงสร้างผลึกสามัญบางชนิด (5) Unit cells of Zinc blende อัตราส่วนรัศมี คือ อัตราส่วนรัศมีของไอออนบวกต่อไอออนลบ (r+/r-) ในกรณีของสารประกอบไอออนิกจะเป็ นค่าที่ บอกจานวนโคออร์ดิเนชันหรือโครงสร้างของผลึกได้ โคออร์ดิเนชัน คือ จานวนอะตอมที่อยูช่ ิดกับอะตอมเดี่ยวๆ เช่นการบรรจุแบบชิดที่สุด แต่ละอะตอมจะมีการ สัมผัสกับอะตอมอื่นในระนาบเดียวกัน 6 อะตอม ทั้งยังสัมผัสกับอะตอมชั้นบนและชั้นล่าง อีกอย่างละ 3 อะตอมรวมทั้งหมด 12 อะตอม สามารถคานวณหาขีดจากัดของอัตราส่วนรัศมี จากรูปทรงเลขาคณิตที่ได้จากโครงสร้างของผลึก เช่น ผลึกซีเซียมคลอไรด์ A 2a D B 2a 2a C คานวณหาขีดจากัดของอัตราส่วนรัศมี (1) ในสามเหลี่ยม BCD BD2 = = = BC2 + CD2 2(2a)2 8a2 ในสามเหลี่ยม ABD AD2 = = = AB2 + BD2 (2a)2 + 8a2 12a2 คานวณหาขีดจากัดของอัตราส่วนรัศมี (2) AD 2r+ = = = = r +/ r - = = 2a√3 AD – 2a 2a√3 – 2a 2a(√3 – 1) √3 – 1 0.732 รัศมีไตารางแสดง อออนนิกของบางธาตุในหน่วยพิโคเมตร (pm) Li+ 60 Be2+ 31 O2 140 H- 154 Na+ 95 Mg2+ 65 S2- 184 F- 136 K+ 133 Ca2+ 99 Se2- 198 Cl- 181 Rb 148 Sr2+ 113 Te2- 221 Br- 195 Cs+ 169 Ba2+ 135 Pb2+ 121 I- 216 NH4+ 148 Zn2+ 74 Cd2+ 97 Ag+ 126 ขีดจากัดของอัตราส่วนรัศมีของโครงสร้าง AX r+/r- เลขโคออร์ดิเนชัน โครงสร้าง 2 linear 0.154 3 triangular 0.154 – 0.225 4 zinc blende 0.225 – 0.414 4 planar 0.414 – 0.732 6 NaCl 0.414 – 0.732 8 CsCl >0.732 อัตราส่วนรัศมีของสารประกอบ AX2 ที่มีโครงสร้างฟลูออไรต์ สารประกอบ r+/r- สารประกอบ r+/r- CaF2 0.87 HgF2 0.92 SrF2 0.97 SrCl2 0.73 BaF2 1.12 ZrO2 0.63 CdF2 0.84 CeO2 0.72 เลขอโวกาโดรจากหน่วยเซลล์ หลักการนับจานวนอะตอมหรือไอออนในหน่วยเซลล์ 1. อะตอมที่อยูท่ ี่มุมนับ 1/8 2. อะตอมที่อยูท่ ี่พ้ นผิ ื วนับ 1/2 3. อะตอมที่อยูต่ ามขอบนับ 1/4 4. อะตอมที่อยูต่ รงกลางนับเต็มคือ 1 หน่วยเซลล์โครงสร้างแบบต่างๆ หลักการนับจานวนอะตอมหรือไอออนในหน่วยเซลล์ คานวณหาจานวนอะตอมหรือไอออนในหน่วยเซลล์ ได้จาก n = nint + nf/2 + ne/4 + nc/8 nint nf ne nc = จานวนอะตอมที่อยูภ่ ายใน = จานวนอะตอมตามผิวหน้า = จานวนอะตอมตามริมขอบ = จานวนอะตอมตามมุม Example คานวณหาจานวนไอออนในหน่วยเซลล์ของ NaCl วิธีทา Cl - ที่ตามมุม 8 ไอออน = 8 x 1/8 = 1 ที่ผิวหน้า 6 ไอออน = 6 x 1/2 = 3 Na+ ที่ตามขอบ 12 ไอออน = 12 x 1/4 = 3 ที่ตรงกลาง 1 ไอออน = 1 รวมมี Cl - = 4 ไอออนใน 1 หน่วย รวมมี Na+ = 4 ไอออนใน 1 หน่วย ตัวอย่างการจัดเรียงตัวของNaCl Na+ Cl- สรุป.... ในหนึ่งหน่วยเซลล์ของ NaCl มีโซเดียม ไอออนและคลอไรด์ไอออนอย่างละ 4 ไอออน ถ้า M = มวลโมเลกุล NaCl NA = เลขอโวกาโดร m = มวลเฉลี่ยต่อหน่วยเซลล์ m = 4M/NA จาก V a = a3 = ความยาวตามขอบลูกบาศก์ ดังนั้น ความหนาแน่น () = m/V a = 4M/a3NA = (4M/NA)1/3 Example โลหะ Ca มีหน่วยเซลล์เป็ น fcc และมีความยาว ตามขอบตาม 0.556 nm มีความหนาแน่น 1.54 g/cm3 และมีน้ าหนักอะตอม 40.08 จงคานวณหาเลขอโวกาโดร Example วิธีทา จาก V = a3 = (0.556nm)3 = 0.172 nm3 มวลของหน่วยเซลล์ = (0.172nm3)(10-7)3cm3 (1.54g) nm3 = 2.649 x 10-22 g จาก fcc มีอะตอมในหน่วยเซลล์ = 4 cm3 Example น้ าหนักหนึ่งอะตอม = 2.649 x 10-22 g 4 = 6.622 x 10-23 g NA = = 40.02 g / mol 6.622 x 10-23 g / atom 6.04x1023 ความไม่สมบูรณ์ของผลึก (1) ความไม่สมบูรณ์ (defect) : การจัดเรียงตัวของอะตอมหรือไอออนในผลึกที่ เป็ นแบบแถวหรือชั้นซ้ าๆกันนั้นขาดความเป็ นระเบียบ ซึ่งอาจเป็ นแบบจุดตามเส้น หรือบนพื้นผิวของผลึก ความไม่สมบูรณ์ของผลึก (2) ความไม่สมบูรณ์แบบจุด (point defect) แบ่งเป็ น 4 ชนิด คือ 1. ถ้าอะตอมไม่มีหรือขาดหายไปจากตาแหน่งทาให้ ตาแหน่งนั้นเป็ นที่ว่าง (vacancy) 2. ถ้าอะตอมเลื่อนจากตาแหน่งไปอยูใ่ นที่ว่างอื่น คือ การเข้าไปอยูใ่ นช่องว่างเสียเอง (self-interstial defect) ความไม่สมบูรณ์ของผลึก (3) 3. ถ้าอะตอมอื่นที่ไม่ใช่อะตอมของผลึกนั้นไปอยูใ่ น ช่องว่าง เพื่อแทนที่อะตอมที่มีในผลึกเรียกว่า substitutional impurity 4. ถ้าอะตอมอื่นที่มีขนาดเล็กเข้าไปอยูใ่ น ช่องว่าง (interstice) ที่มีตามธรรมชาติของผลึก เรียกว่า interstitial impurity ความไม่สมบูรณ์แบบจุดในผลึก (1) ความไม่สมบูรณ์แบบจุดในผลึก (2) แบ่งเป็ น 2 แบบคือ 1. ความไม่สมบูรณ์แบบเฟรนเกล (Frenkel defect): ไอออนเลื่อนไปอยูใ่ นช่องว่างที่มีผลึกแบบนี้เกิดได้ง่าย โดยเฉพาะผลึกที่มีไอออนลบขนาดใหญ่ และไอออนบวก ขนาดเล็ก เช่น AgCl , AgBr หรือผลึกที่มีโครงสร้างแบบ บรรจุไม่ชิด เช่น โครงสร้างฟลูออไรต์ ความไม่สมบูรณ์แบบจุดในผลึก (3) ความไม่สมบูรณ์แบบเฟรนเกล (ก) การเข้าอยู่ในช่องว่างจากอะตอมบนผิวหน้า (ข) การเข้าอยู่ในช่องว่างจากอะตอมภายในทาให้เกิดที่ว่างขึ้น ความไม่สมบูรณ์แบบจุดในผลึก (4) 2. ความไม่สมบูรณ์แบบชอตกี (schottky defect): เกิดจากการมีที่ว่างที่ตาแหน่งไอออนบวกและไอออนลบ ในผลึก เสมือนว่ามีการนาไอออนทั้งสองออกจากพื้นที่ ผิวผลึก การเกิดที่ว่างเป็ นคู่ๆ ทาให้ยงั คงเป็ นกลางทาง ไฟฟ้าและการเกิดขึ้นนั้นใช้พลังงานไม่มากนัก ความไม่สมบูรณ์แบบจุดในผลึก (5) ความไม่สมบูรณ์แบบซอตกี (ก) ผลึกที่สมบูรณ์ (ข) การเกิดที่ว่างที่ตาแหน่งของไอออนบวกและไอออนลบ ความไม่สมบูรณ์ของผลึกชนิดอื่นๆ ความไม่สมบูรณ์ตามเส้นหรือตามแนวขอบของแลตติช เรียกว่า dislocation หรือ ความไม่สมบูรณ์แบบเส้น (line defect) ซึ่งมี 2 แบบคือ 1. edge dislocation: ผลึกประกอบด้วยการซ้อนทับของแผ่น หรือชั้นของอะตอมหรือไอออน ซึ่งการซ้อนทับของชั้นต่างๆ โดยที่ความยาวของชั้นหนึ่งสั้นกว่าของชั้นอื่นๆทาให้เกิดการ บิดเบี้ยวภายในผลึก ความไม่สมบูรณ์ของผลึกชนิดอื่นๆ ความไม่สมบูรณ์แบบเส้นประเภท edge dislocation ความไม่สมบูรณ์ของผลึกชนิดอื่นๆ 2. screw dislocation : สมมติผลึกที่สมบูรณ์จะมีช้น ั ของ อะตอมตามแนวนอน จากนั้นปาดผลึกตามแนวดิ่งตาม ระนาบ ถ้าเคลื่อนส่วนหนึ่งหลังจากปาดแล้วให้สูงขึ้นหนึ่ง หรือสองระนาบ จะเห็นเป็ นรูปขั้นบันไดวนรอบ ๆ ความไม่สมบูรณ์ของผลึกชนิดอื่นๆ แสดงการเกิดความไม่สมบูรณ์แบบ screw dislocation ความไม่สมบูรณ์ของผลึกชนิดอื่นๆ ความไม่สมบูรณ์แบบเส้นประเภท screw dislocation Question 1.โลหะแบเรียมตกผลึกให้หน่วยเซลล์แบบลูกบาศก์กลางตัว มีความยาว ตามขอบ 502 pm และมีความหนาแน่น 7.87 g/cm3 ในแต่ละหน่วย เซลล์มีอะตอมอยูก่ ี่อะตอม 2.ผลึกของโลหะยูโรเซียม(Eu) มีหน่วยเซลล์แบบลูกบาศก์กลางตัว มีความ หนาแน่น 5.26 g/cm3 จงคานวณความยาวตามขอบของหน่วยเซลล์ 3.หน่วยเซลล์แบบลูกบาศก์กลางหน้า มีอะตอม X อยูท่ ี่มุมทั้ง 8 มุม และมี อะตอม Y อยูท่ ี่กลางหน้าทั้ง 6 หน้า ของแข็งชนิดนี้มีสูตรอิมพิริคลั เป็ น อย่างไร 4.จงคานวณหาจานวนอะตอมที่มีในหน่วยเซลล์แบบ ก) faced-centered cubic ข) body-centered cubic Answer 1) 6.21x1023 atoms/mol 2) 458 pm 3) XY3 4) (ก) 4 อะตอมต่อหน่วยเซลล์ (ข) 2 อะตอมต่อหน่วยเซลล์