1 Amorf katılar  Atom, iyon veya moleküller rastgele düzenlenmişlerdir.  Belirli bir geometrik şekilleri ve e.n. ları bulunmaz.  Örnek: cam, plastik,

... konulu sunumlar: "1 Amorf katılar  Atom, iyon veya moleküller rastgele düzenlenmişlerdir.  Belirli bir geometrik şekilleri ve e.n. ları bulunmaz.  Örnek: cam, plastik,"— Sunum transkripti:

1 1 Amorf katılar  Atom, iyon veya moleküller rastgele düzenlenmişlerdir.  Belirli bir geometrik şekilleri ve e.n. ları bulunmaz.  Örnek: cam, plastik, lastik Kristal katılar  Atom, molekül veya iyonlar düzenli bir sırada (örgü) dizilmişlerdir.  Belirli bir geometrik şekilleri ve e.n. vardır.  Anizotropi özelliği gösterirler. Cu, Fe… vs. gibi bütün metaller NaCl, CsF…vs. gibi iyonik bileşikler elmas, fosfor, argon….vs. gibi ametaller benzen, metan …..vs. gibi kovalent bileşikler Kristal Katılar metan elmas

2 2 Uzay örgüsü + motif = Kristal Yapı motif : tek atom veya atom grupları 2D- Kare örgü Örgü (Lattice) Örgü noktaları, sonsuz sayıda, düzgün biçimde, 1,2, veya 3-D düzenlenerek örgüyü oluşturur. Örgü noktalarının çevresi özdeştir. Özgün desen her bir örgü noktasına motif ilave edilerek elde edilir. Uzay örgüsü: Örgü noktalarında atom veya moleküllerin bulunduğu örgü veya desen

3 3 !! yanlış !! Kübik birim hücre Birim Hücre Birim hücrenin üç boyutlu düzenlenmesi ile kristal sistemi oluşur. Birim Hücre  Kristal örgüyü tanımlayan en küçük parçadır.  Üç boyutta tekrarlanması kristali oluşturur.  Kristalin tüm simetri elemanlarını içerir.  Üç öteleme (a,b,c) ve üç açı ( , ,  ) ile tanımlanır. (Hücre parametreleri)

4 4 Kristal Sistemi Hücre parametrelerinin farklı kombinasyonu ile yedi tane kristal sistemi (kristal sınıfı) meydana gelir.

5 5 Kristal Örgüleri 14 farklı kristal örgüsüne Bravais Örgüleri adı verilir. Her bir kristal sınıfında atomların farklı düzenlenmesi ile 14 farklı kristal örgüsü oluşur.

6 6 Koordinasyon Sayısı Atomun etrafındaki komşu atom sayısı Atomların 2D- istiflenmesi Sıkışık İstiflenme KS : 6 Basit istiflenme KS : 4 Atomların 3D- sıkışık istiflenmesi hsi ksi hsi : hekzagonal sıkışık istiflenme ABABAB…………KS: 12 ksi: kübik sıkışık istiflenme ABCABCABC……..KS:12

7 7 3D- Sıkışık Istiflenme ymk  ksi KS 3 6 +3 12 2 Td boşluk (KS = 4) 3 atom bir düzlemde + 1 atom düzlemin altında veya üzerinde 1 O h boşluk (KS = 6) 3 atom bir düzlemde + 3 atom düzlemin altında veya üzerinde

8 8 N atomlu sıkışık istiflenmede N tane oktahedral boşluk 2N tane tetrahedral boşluk bulunur Sıkışık İstiflenmedeki Boşluklar 4 oktahedral boşluk 8 tetrahedral boşluk

9 9 Polonyum (Po) Fe, V, Cr, Mo, W CN = 6 CN = 8 CN = 12 Kübik Kristal Sistemi Basit Küp (bk) Yüzey merkezli küp (ymk) Hacim merkezli küp (hmk)

10 10 bk hmk ymk 8(1/8) 8(1/8) + 1 6x1/2 + 8(1/8) Atom Sayısı 1 2 4 birim hücrede örgü noktası sayısı Örgü Noktası Yeri Hücreye katkısı Köşe 1/8 Kenar ¼ Yüz ½ Hücre içi 1 Kübik Sistemde Birim Hücredeki Atom Sayısı

11 11 Metalik Kristaller Çoğu metaller (ksi), (hsi) ve (imk) iç merkezli kübik ve imk kristal yapılarına bulunur. imk(KS:8) Be, Mg, Zn, Cd, Ti, Zr, …. hsi (KS:12) Zn, Cd, Tl…. ksi (KS:12) Cu, Ag, Au, Al, Ni, Pd, Pt Bir metal için, basınç ve sıcaklık değiştirilirse birden çok kristal yapıda elde edilebilir. Co ABCABC 500 °C > Co ABABAB 500 °C < Yumuşak ve dövülebilir metaller, genellikle (ymk) yapısındadır. (bakır) ymk yapılarda daha çok düzlem mevcuttur. Sert ve kırılgan metaller genellikle (hsi) yapısındadır (çinko) Çoğu metal bükülebilir, çünkü metalik bağ yöne bağımlı değildir. Atomlar birbiri üzerinde kayabilir ve yeniden kristal şekli alabilir.

12 12 Kübik Kristal Yapılarda Atom Yarıçapları Doluluk Oranı : ( V küre / V birim hücre ) x100 a: Birim hücre kenar uzunluğu r: Atom yarıçapı r = a/2 a  3/4 a  2/4 DO= % 52 % 68 % 74

13 13 Problem Al ( 26.98 akb) ymk yapıya sahiptir ve atom yarıçapı 143.2 pm dir. a)Birim hücre boyutunu b)Al metalinin yoğunluğunu hesaplayınız. a) r = a  2/4 a = 4(143.2)/(2)1/2 = 405.0 pm Yoğunluk d = m / V ( birim hücre başına g/cm 3 ) b) Birim hücre kütlesi = 4 Al atom kütlesi (26.98)(g/mol)(1mol/6.022x10 23 atom)(4 atom/birim hücre) = 1.792 x 10 -22 g Birim hücre hacmi a 3 = (405x10 -10 cm) 3 = 66.43x10 -24 cm 3 Birim hücre yoğunluğu = 1.792x10 -22 g / 66.43x10 -24 cm 3 = 2.698 g/cm 3

14 14 Problem : ymk kristal örgüsünde doluluk oranı nedir? Küre hacmi : 4/3  r 3 ymk örgüde toplam küre hacmi V = 4(4/3  r 3 ) Doluluk Oranı : (V toplam küre / a 3 ) x100 Birim hücre hacmi = a 3 ymk örgüde r = a  2/4 DO = 4(4/3  r 3 ) a3a3 X100 = 4(4/3  )(a  2/4) 3 a3a3 x100 = % 74