KÍNH CHÀO TH Y VÀ CÁC B N Ầ
Ạ
BÀI THUY T TRÌNH NHÓM I
Ế
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
ử
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
ử
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
ử
17+
17+
Cl
Cl
1.1.C u t o và liên k t nguyên t
ấ ạ
ế
ử
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
ử
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
ử
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
ử
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
ử
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
ử
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
ử
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
ử
trong v t ch t ấ ậ
H×nh 1.4. CÊu tróc m¹ng tinh thÓ lËp ph¬ng (®¬n
gi¶n).
ấ ỏ
ị
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
ị
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
ị
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
ị
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
ị
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
ị
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
ị
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
Ệ
Ể
•Đ nh nghĩa: m ng tinh th là mô hình
ể
ạ
ị
không gian mô tả s s p x p c a các ch t ự ắ
ế ủ
ấ
đi m c u t o nên v t tinh th . ể
ấ ạ
ể
ậ
•Ví d : Các Ion tinh th mu i ăn n m
ằ ở
ụ
ể
ố
ng.
đ nh c a hình l p ph ỉ
ủ
ậ
ươ
1.3.KHÁI NI M V M NG TINH TH
Ề Ạ
Ệ
Ể
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
Ệ
Ể
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
Ệ
Ể
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
Ệ
Ể
(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
ộ
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
Ệ
Ể
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
Ệ
Ể
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
Ệ
Ể
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
Ệ
Ể
- 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
Ệ
Ể
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
Ệ
Ể
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
ử
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
Ệ
Ể
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
