金属結晶

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金属結晶とは

金属原子同士が、自由電子によって結ばれた結合を金属結合と呼ぶ。金属結合によって結ばれ、規則正しく配列した原子集団を金属結晶と呼ぶ。

金属結合
自由電子が原子の周りを自由に動き回るhttp://www.bbc.co.uk/

金属の結晶格子

結晶の粒子の配列を表したものを結晶格子と呼ぶ。金属によって結晶格子の形が異なる。また、結晶格子の最小の単位を単位格子と呼ぶ。単位格子には体心立方格子、面心立方格子(立方最密構造)、六方最密構造がある。

格子

配位数

格子内で、1つの原子に隣接する他の格子を配位数と呼ぶ。 それぞれ格子によって配位数は異なる。

  1. 体心立方格子:配位数
  2. 面心立方格子:配位数12
  3. 六方最密構造 :配位数12

原子半径

単位立方格子(体心立方格子、面心立方格子に限る)の一辺の長さがわかれば、三平方の定理で原子半径を求めることができる

原子半径
体心立方格子の原子半径

格子の一辺をa、原子半径をrとすると、次の関係式となる。

r = √3/4 a

面心立方格子

格子の一辺をa、原子半径をrとすると、次の関係式となる。

r = √2/4 a

充填率 

その単位格子の体積内にどれだけ原子の体積が占めているかを示したものを充填率と呼ぶ。原子1つの体積×格子内に含まれる原子数÷単位格子の体積×100で求めることができる。

  1. 体心立方格子:68%
  2. 面心立方格子:74%
  3. 六方最密構造 :74%
球の体積

次の式で求めることができる。

球の体積

r(半径)は、前述した原子半径の求め方で得ることができる。

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コメント

  1. Grizzly より:

    Wowza, problem solved like it never hadnepep.

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