KÍNH CHÀO TH Y VÀ CÁC B N Ầ

BÀI THUY T TRÌNH NHÓM I

ươ

Đ ng Tr n Duy ầ Ph m M nh H ng ạ Tr n Văn H i ộ

ặ ạ ầ

1.1.C u t o và liên k t nguyên t

ấ ạ

ế

1.1.1.khái ni m c b n v c u t o nguyên t ơ ả ề ấ ạ ệ ử

- Nguyên t là m t h th ng trung hòa đi n g m hai thành ph n : ử ộ ệ ố ệ ồ ầ

ng và notron không mang h t nhân (g m proton mang đi n tích d ạ ệ ồ ươ

đi n) và các electron chuy n đ ng xung quanh ể ệ ộ

- Các electron chuy n đ ng xung quanh h t nhân có m c năng ứ ể ạ ộ

ng t l ượ ừ ấ th p đ n cao ế

1.1.C u t o và liên k t nguyên t

ấ ạ

ế

1.1.2. Các d ng liên k t nguyên t ế ạ ử trong ch t r n ấ ắ

a.Liên k t đ ng hóa tr ị ế ồ

Là liên k t có đ c khi hai ho c nhi u nguyên t góp chung nhau ế ượ ề ặ ử

m t s đi n t hóa tr đ có đ tám đi n t l p ngoài cùng. ộ ố ệ ử ị ể ệ ử ớ ủ

Đây là liên m nh, c ng đ c a nó ph thu c vào đ c tính liên ạ ườ ộ ủ ụ ặ ộ

k t gi a đi n t ữ ế ệ ử hóa tr v i h t nhân ị ớ ạ

1.1.C u t o và liên k t nguyên t

ấ ạ

ế

17+

17+

Cl

Cl

1.1.C u t o và liên k t nguyên t

ấ ạ

ế

b.Liên k t ion : ế

- Là lo i liên k t nh l c hút tĩnh đi n gi a các ion trái d u.X y ờ ự ữ ế ệ ấ ả ạ

ra gi a nguyên t có ít đi n t hóa tr d cho b t đi n t di đ t o ữ ử ệ ử ị ễ ệ ử ớ ể ạ

thanh cation v i nguyên t hóa tr d nh n thêm ớ ử có nhi u đi n t ề ệ ử ị ễ ậ

đi n t đ t o thành anion ệ ử ể ạ

- Cũng gi ng nh liên k t đ ng hóa tr , liên k t ion cũng là liên k t ế ồ ư ế ế ố ị

m nh và c ng đ c a nó cũng ph thu c vào s liên k t gi a ạ ườ ộ ủ ụ ự ữ ế ộ

đi n t hóa tr v i h t nhân.Vd: s t o mu i ăn ệ ử ị ớ ạ ự ạ ố

2Na + Cl2 2NaCl

Na -1e Na+ Cl +1e

Cl-

Na+ + Cl- Na+ Cl-

1.1.C u t o và liên k t nguyên t

ấ ạ

ế

c. Liên k t kim lo i ạ ế

ạ ế ượ ữ

c hình thành gi a các ể ạ ử ạ ạ

- Liên k t kim lo i là liên k t đ ế nguyên t tham gia c a các electron t do và ion kim lo i trong m ng tinh th kim lo i có s ự ủ ự

ậ ệ ư

ạ ạ ẻ ẫ

t và d n đi n cao,tính d o cao - Đây là liên k t đ c tr ng cho v t li u kim lo i t o enên các tính ch t c a v t li u kim lo i : ánh kim hay v sáng, d n ạ nhi ẻ ế ặ ậ ệ ệ ấ ủ ẫ ệ

1.1.C u t o và liên k t nguyên t

ấ ạ

ế

d. Liên k t h n h p ế ỗ ợ

- Trong các v t ch t, v t li u thông d ng các liên k t không mang ậ ệ ụ ế ậ ấ

tính ch t thu n túy c a m t lo i duy nh t nào, mà mang tính h n ủ ẩ ấ ạ ấ ộ ỗ

h p c a nhi u lo i ợ ủ ề ạ

- Ví d do nhi u y u t khác nhau trong đó có tính âm đi n mà các ề ế ố ụ ệ

liên k t d c c đ u mang đ c tính h n h p gi a liên k t ion và ế ị ự ề ữ ế ặ ỗ ợ

đ ng hóa tr nh Na và Cl có tính âm đi n l n l t là 0,9 và 3,0 ệ ầ ượ ị ư ồ

d n đ n liên k t gi a Na và Cl trong NaCl g m kho ng 52% liên ẫ ữ ế ế ả ồ

k t ion và 48% liên k tđ ng hóa tr ị ế ế ồ

1.1.C u t o và liên k t nguyên t

ấ ạ

ế

e. Liên k t y u (Liên k t b c hai) ế ế ế ậ

- Là liên k t do hi u ng hút nhau gi a các nguyên t hay phân t ệ ứ ữ ế ử ử

b phân c c ị ự

t đ nên v t li u - Liên k t này y u, r t d b phá v khi tăng nhi ấ ễ ị ế ế ỡ ệ ộ ậ ệ

có liên k t này có nhi t đ ch y th p ế ệ ộ ả ấ

1.2.S p x p nguyên t

ắ ế

trong v t ch t ấ ậ

Ø Trong chÊt khÝ cã sù s¾p xÕp nguyªn tö mét c¸ch hçn

1.2.1. Chất khÝ

Ø Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c nguyªn tö kh«ng cè ®Þnh mµ hoµn

lo¹n, thùc chÊt lµ hoµn toµn kh«ng cã trËt tù.

toµn phô thuéc vµo thÓ tÝch cña b×nh chøa, tøc lµ cã thÓ

chÞu nÐn.

1.2.S p x p nguyên t

ắ ế

trong v t ch t ấ ậ

1.2.2. ChÊt r¾n tinh thÓ

Ng­îc l¹i hoµn toµn víi chÊt khÝ, trong chÊt r¾n tinh thÓ

mçi nguyªn tö cã vÞ trÝ hoµn toµn x¸c ®Þnh kh«ng nh÷ng

víi c¸c nguyªn tö bªn c¹nh hay ë gÇn - trËt tù gÇn, mµ cßn

Do cã s¾p xÕp trËt tù nªn chÊt r¾n tinh thÓ cã cÊu tróc

c¶ víi c¸c nguyªn tö kh¸c bÊt kú xa h¬n - trËt tù xa.

tinh thÓ ®­îc x¸c ®Þnh b»ng kiÓu m¹ng tinh thÓ x¸c ®Þnh.

1.2.S p x p nguyên t

ắ ế

trong v t ch t ấ ậ

Nèi t©m c¸c nguyªn tö (ion) s¾p xÕp theo quy luËt b»ng

c¸c ®­êng th¼ng t­ëng t­îng sÏ cho ta h×nh ¶nh cña m¹ng

tinh thÓ, trong ®ã n¬i giao nhau cña c¸c ®­êng th¼ng ®­îc

gäi lµ nót m¹ng.

1.2.S p x p nguyên t

ắ ế

trong v t ch t ấ ậ

H×nh 1.4. CÊu tróc m¹ng tinh thÓ lËp ph­¬ng (®¬n

gi¶n).

ấ ỏ

1.2.3.Ch t l ng, ch t r n vô đ nh hình và ấ ắ vi tinh thể

a. ChÊt láng

ChÊt láng cã cÊu tróc gièng chÊt r¾n tinh thÓ ë chç

nguyªn tö cã xu thÕ tiÕp xóc (xÝt) nhau trong nh÷ng nhãm

nhá cña mét kh«ng gian h×nh cÇu kho¶ng 0,25nm, do vËy

Sù kh¸c nhau víi chÊt r¾n tinh thÓ :

kh«ng cã tÝnh chÞu nÐn (co thÓ tÝch l¹i nh­ chÊt khÝ ).

ấ ỏ

1.2.3.Ch t l ng, ch t r n vô đ nh hình và ấ ắ vi tinh thể VÞ trÝ nguyªn tö kh«ng x¸c ®Þnh tøc lµ trong kh«ng gian

nhá kÓ trªn c¸c nguyªn tö tuy cã s¾p xÕp trËt tù nh­ng

kh«ng æn ®Þnh, lu«n lu«n bÞ ph¸ vì do ba ®éng nhiÖt råi

MËt ®é xÕp chÆt (tû lÖ gi÷a thÓ tÝch do nguyªn tö chiÕm

l¹i h×nh thµnh víi c¸c nguyªn tö kh¸c vµ ë n¬i kh¸c...

chç so víi tæng thÓ tÝch) cña chÊt láng kÐm chÊt r¾n nªn

khi kÕt tinh hay ®«ng ®Æc th­êng kÌm theo gi¶m thÓ tÝch

(co ngãt).

ấ ỏ

1.2.3.Ch t l ng, ch t r n vô đ nh hình và ấ ắ vi tinh thể

b. ChÊt r¾n v« ®Þnh h×nh

Ở mét sè chÊt, tr¹ng th¸i láng cã ®é sÖt cao, c¸c nguyªn tö

kh«ng ®ñ ®é linh ho¹t ®Ó s¾p xÕp l¹i theo chuyÓn pha

láng - r¾n; chÊt r¾n t¹o thµnh kh«ng cã cÊu tróc tinh thÓ

VÒ mÆt cÊu tróc cã thÓ coi c¸c vËt thÓ v« ®Þnh h×nh lµ

vµ ®­îc gäi lµ chÊt r¾n v« ®Þnh h×nh.

chÊt láng r¾n l¹i víi c¸c yÕu tè g©y nªn bëi ba ®éng nhiÖt

bÞ lo¹i trõ.

ấ ỏ

1.2.3.Ch t l ng, ch t r n vô đ nh hình và ấ ắ vi tinh thể

C¸c chÊt r¾n th­êng gÆp ®­îc chia thµnh hai nhãm: tinh

C¸c chÊt r¾n cã cÊu t¹o tinh thÓ trong ®ã bao gåm toµn

thÓ vµ kh«ng tinh thÓ (v« ®Þnh h×nh).

bé kim lo¹i, hîp kim vµ phÇn lín c¸c chÊt v« c¬, rÊt nhiÒu

polyme.

ấ ỏ

1.2.3.Ch t l ng, ch t r n vô đ nh hình và ấ ắ vi tinh thể

Trong ®iÒu kiÖn lµm nguéi b×nh th­êng thñy tinh láng, c¸c

ph©n tö SiO2 [trong ®ã ion O2- ë c¸c ®Ønh khèi tø diÖn

(bèn mÆt) tam gi¸c ®Òu, t©m cña khèi lµ ion Si4+ nh­

biÓu thÞ ë h×nh 1.5a] kh«ng ®ñ thêi gian s¾p xÕp l¹i, nã

chØ gi¶m ba ®éng nhiÖt t¹o nªn thñy tinh th­êng, v« ®Þnh

h×nh nh­ biÓu thÞ ë h×nh 1.5b

ấ ỏ

1.2.3.Ch t l ng, ch t r n vô đ nh hình và ấ ắ vi tinh thể Cßn khi lµm nguéi v« cïng chËm c¸c ph©n tö SiO2 cã ®ñ

thêi gian s¾p xÕp l¹i theo trËt tù xa sÏ ®­îc thñy tinh (cã

cÊu tróc) tinh thÓ nh­ biÓu thÞ ë h×nh 1.5c.

ấ ỏ

1.2.3.Ch t l ng, ch t r n vô đ nh hình và ấ ắ vi tinh thể

c . ChÊt r¾n vi tinh thÓ

Còng víi vËt liÖu tinh thÓ kÓ trªn khi lµm nguéi tõ tr¹ng th¸i

láng rÊt nhanh (trªn d­íi 10000oC/s) sÏ nhËn ®­îc cÊu tróc

tinh thÓ nh­ng víi kÝch th­íc h¹t rÊt nhá (cì nm), ®ã lµ vËt

liÖu cã tªn gäi lµ vi tinh thÓ (cßn gäi lµ finemet hay

Tãm l¹i c¸c vËt liÖu cã ba kiÓu cÊu tróc: tinh thÓ (th­êng

nanomet).

gÆp nhÊt), v« ®Þnh h×nh vµ vi tinh thÓ (Ýt gÆp).

1.3.KHÁI NI M V M NG TINH TH

Ề Ạ

•Đ nh nghĩa: m ng tinh th là mô hình

không gian mô tả s s p x p c a các ch t ự ắ

ế ủ

đi m c u t o nên v t tinh th . ể

ấ ạ

•Ví d : Các Ion tinh th mu i ăn n m

ằ ở

ng.

đ nh c a hình l p ph ỉ

ươ

1.3.KHÁI NI M V M NG TINH TH

Ề Ạ

 Hình 1.6 -M ng tinh th mu i ăn

ể ạ ố

1.3.KHÁI NI M V M NG TINH TH

Ề Ạ

1.3.1.Tính đ i x ng

ố ứ

- Tính đ i x ng là tính ch t ng v i m t bi n đ i hình h c, các

ố ứ ấ ứ ế ộ ớ ọ ổ

- Tâm đ i x ng: b ng phép ngh ch đ o qua tâm chúng l

ng, m t t trùng l p l đi m, đ ể ườ ặ ự ặ ạ i, g m có: ồ

i trùng ố ứ ằ ả ị ạ

- Tr c đ i x ng: các đi m có th trùng l p nhau b ng cách quay ể

nhau.

ụ ố ứ ể ằ ặ

quanh tr c m t góc α, s nguyên n=2Π/α đ c g i là tr c c a ụ ố ộ ượ ọ ụ ủ

- M t đ i x ng: b ng phép ph n chi u g

i các n = 1, 2, 3, 4, 5, 6. b c đ i x ng, ch t n t ậ ố ứ ỉ ồ ạ

ng qua m t m t ặ ố ứ ế ươ ằ ả ặ ộ

ph ng, các m t s trùng l p l i. ặ ẽ ặ ạ ẳ

1.3.KHÁI NI M V M NG TINH TH

Ề Ạ

1.3.2.Ô c s - ký hi u ph ơ ở

a. Ô c sơ ở

Là thành ph n nh nh t đ c tr ng cho m ng tinh th . N u s p ư

ệ ươ ặ ng, m t

ể ế ắ ấ ặ ầ ạ ỏ

x p các kh i c b n liên t c theo ba chi u không gian s nh n ế ố ơ ả ụ ề ẽ ậ

đ ượ c toàn b m ng tinh th (A”EFG, A’E’F’G’) ể ộ ạ

1.3.KHÁI NI M V M NG TINH TH

Ề Ạ

 (α , β , γ)đ n v đo là đ hay Radian.

Thông s m ng: (a,b,c) đ n v đo là Ao ố ạ ơ ị

ộ ơ ị

Tùy thu c vào t

ng quan gi a các c nh và góc c a ô c s có ộ ươ ơ ở ữ ủ ạ

7 h tinh th khác nhau là: ể ệ

Töông quan giöõa caùc thoâng soá maïng

Heä tinh theå Ñaëc ñieåm hình daïng

Caùc caïnh

Caùc goùc

Laäp

Khoái laäp phöông

a = b = c

 =  =  = 900

phöông

Boán

Laêng truï thaúng, ñaùy

a = b  c

 =  =  = 900

phöông

vuoâng

Tröïc giao

Laêng truï thaúng, ñaùy

a b c

 =  =  = 900

chöõ nhaät

M t nghiêng

Laêng truï nghieâng, ñaùy

a b c

 =  = 900,   900

chöõ nhaät

Maët thoi

Caùc maët ñeàu laø hình

a = b = c

 =  =   900

thoi

Saùu

Laêng truï thaúng, ñaùy

a = b c

 =  = 900,

phöông

hình thoi

= 1200

(2 goùc ôû ñænh ñeàu

600)

Ba

Khoái hoäp baát kì

a  b  c

      900

nghieâng

1.3.KHÁI NI M V M NG TINH TH

Ề Ạ

 b,Nút m ng:ạ

Nút m ng t

ng ng v i các t a đ l n l t trên các tr c t a ạ ươ ứ ọ ộ ầ ượ ớ ụ ọ

đ Ox, Oy, Oz đã ch n đ c đ t trong d u móc vuông [x, y, z], ọ ượ ặ ấ ộ

giá tr âm bi u th b ng d u “-” trên ch s t ng ng, ví d :trên ỉ ố ươ ứ ị ằ ụ ể ấ ị

ch s t ng ng v i tr c Oz có giá tr âm là [ , y, z ]. ỉ ố ươ ứ ớ ụ ị

1.3.KHÁI NI M V M NG TINH TH

Ề Ạ

 c,Ch s ph

ng: ỉ ố ươ

Đ nh nghĩa: là đ ng th ng đi qua m t s các ch t đi m trong ị ườ ộ ố ể ấ ẳ

m ng tinh th . ể ạ

. + Đ c đi m: ph ể ặ ươ ng tinh th song song nhau thì có tính ch t ấ ể

gi ng nhau ố

Ví d nh ph ụ ư ươ ng tinh th là AB, DC. ể

1.3.KHÁI NI M V M NG TINH TH

Ề Ạ

d. Ch s Miller c a m t tinh th

ỉ ố ủ ặ ể

M t tinh th là m t ph ng đ ể

c t o nên b i các (ít nh t là ba) ặ ặ ẳ ượ ạ ấ ở

Có th coi m ng tinh th nh g m b i các m t tinh th gi ng

nút m ng.ạ

ể ư ồ ể ố ể ạ ặ ở

vCách xác đ nh ch s Miller (kí hi u m t b ng ch s miller (h k

h t nhau, song song v i nhau và cách đ u nhau. ệ ề ớ

ặ ằ ỉ ố ỉ ố ệ ị

l)):

1.3.KHÁI NI M V M NG TINH TH

Ề Ạ

- Tìm giao đi m c a m t ph ng trên ba tr c theo th t

- Xác đ nh đ dài đo n th ng t

ox, oy, oz. ứ ự ụ ủ ể ặ ẳ

g c t a đ đ n các giao đi m, ạ ẳ ộ ị ừ ố ọ ộ ế ể

- Quy đ ng m u s chung, l y các giá tr c a t

r i l y các giá tr ngh ch đ o. ồ ấ ả ị ị

s , đó chính là ẫ ố ị ủ ử ố ấ ồ

ØChú ý: không cho phép xác đ nh các m t đi qua g c t a đ , các

các ch s h, k ,l c n tìm. ỉ ố ầ

ố ọ ộ ặ ị

m t tuy không song song v i nhau nh ng các ch s (ch c n ỉ ầ ỉ ố ư ặ ớ

tuy t đ i) h, k, l gi ng nhau t o nên h m t{h k l} ệ ố ọ ặ ạ ố

1.3.KHÁI NI M V M NG TINH TH

Ề Ạ

e. Ch s Miller – Bravais trong h sáu ph

Trong h sáu ph

ng: ỉ ố ệ ươ

ng ph i dùng ch s Miller-Bravais v i h có ệ ươ ớ ệ ỉ ố ả

b n tr c t a đ ox, oy, ou, oz trong đó ba tr c đ u tiên n m trên ố ụ ọ ộ ụ ầ ằ

Ch s Miller-Bravais đ

cùng m t ph ng đáy c a ô. ẳ ủ ộ

ỉ ố ượ c kí hi u b ng (h k i l), trong đó ch s ỉ ố ệ ằ

th ba i ( c a tr c ou) có quan h v i hai ch s đ u h k (trên các ỉ ố ầ ệ ớ ụ ủ ứ

 I = - (h+k)

tr c ox, oy) nh sau: ụ ư

1.3.KHÁI NI M V M NG TINH TH

Ề Ạ

1.3.3. M t đ nguyên t ậ ộ

a. M t đ x p ậ ộ ế

M c đ dày đ c trong s p x p nguyên t

ắ ế ứ ộ ặ đ ử ượ c đánh giá ch ủ

M t đ x p theo ph

y u qua m t đ x p. ế ậ ộ ế

ng Ml ,m t Ms , m ng Mv đ c theo ậ ộ ế ươ ạ ặ ượ

l,s,v: l n l

công th c: Ml = l/L , Ms = s/S , Mv = v/V ứ

t là chi u dài, di n tích, th tích b nguyên t ion ầ ượ ề ể ệ ị ử

L,S,V: t ng chi u dài,di n tích,th tích đang xét.

chi m ch . ỗ ế

ể ệ ề ổ

1.3.KHÁI NI M V M NG TINH TH

Ề Ạ

b.S ph i trí( s s p x p)

Là s l

ố ắ ế ố ố

đã ố ượ ề ầ ử ấ ộ

c.L h ng

ng nguyên t cho. S s p x p càng l n ch ng t cách đ u g n nh t m t nguyên t ử ớ m ng tinh th càng dày đ c. ể ố ắ ế ỏ ạ ứ ặ

ỗ ổ

ặ ố

Là không gian tr ng b gi ố

i h n b i hình kh i nhi u m t mà ề ố i nút m ng. ở , ion t ị ớ ạ m i đ nh kh i là tâm nguyên t ử ỗ ỉ ạ ạ