„Hemijska formula. Indeks i koeficijent

Moguće je utvrditi vrstu hemijske formule koristeći strukturne podatke (tj. koristeći model strukture ili njenu projekciju - crtež) na drugi način, brojeći broj atoma svake vrste (hemijski element) po jediničnoj ćeliji . Na primjer, u strukturi CaF 2 fluorita svih osam F - jona nalazi se unutar jedinične ćelije, odnosno pripadaju samo ovoj ćeliji. Lokacija Ca 2+ jona je različita: neki od njih su lokalizirani na osam vrhova kubične ćelije mineralne strukture, drugi dio - u središtima svih šest njenih strana. Budući da svaki od osam “verteksnih” Ca 2+ jona istovremeno pripada osam susjednih jediničnih ćelija - kocki, onda samo dio svake od njih pripada originalnoj ćeliji. Dakle, doprinos “vertek” Ca atoma početnoj ćeliji će biti jednak 1 Ca (1/8 x 8 = 1 Ca). Svaki od šest atoma Ca koji se nalaze u centrima lica kubične ćelije pripada istovremeno dvema susednim ćelijama. Stoga će doprinos šest atoma Ca koji centriraju površine kocke biti jednak 1/2 x 6 = 3 Ca. Kao rezultat, bit će 1 + 3 = 4 Ca atoma po jediničnoj ćeliji. Proračun pokazuje da se po ćeliji nalaze četiri atoma Ca i osam atoma F. To potvrđuje vrstu hemijske formule (AX 2) minerala - CaF 2, gdje ima dva puta manje atoma Ca nego atoma F. Lako je doći do sličnih rezultata ako pomaknemo ishodište koordinata jedinične ćelije tako da se svi atomi nalaze unutar jedne ćelije Određivanje broja atoma u Bravais ćeliji omogućava da se pored vrste hemijske formule dobije još jedna korisna konstanta - broj jedinica formule, označenih slovom Z Za jednostavne supstance koje se sastoje od atoma jednog elementa (Cu, Fe, Se, itd.), broj jedinica formule odgovara broju atoma u jediničnoj ćeliji. Za jednostavne molekularne supstance (I 2, S 8 itd.) i molekularna jedinjenja (CO 2, realgar As 4 S 4), broj Z je jednak broju molekula u ćeliji. U velikoj većini anorganskih i intermetalnih jedinjenja (NaCl, CaF 2, CuAu, itd.) nema molekula, te se u ovom slučaju umjesto pojma „broj molekula“ koristi izraz „broj jedinica formule“ . U našem primjeru, za fluorit 4, budući da će četiri atoma Ca i osam atoma F po jednoj Bravais ćeliji iznositi četiri formulne jedinice „CaF 2.“ Broj jedinica formule može se odrediti eksperimentalno u procesu rendgenskog pregleda supstance. Ako struktura ne sadrži mikrodefekte kao što su prazna mjesta u položaju atoma ili zamjena nekih čestica drugim, kao i makrodefekte (pukotine, inkluzije, međublokovske šupljine), tada bi unutar eksperimentalne greške Z trebao ispasti cijeli broj . Eksperimentalnim određivanjem Z i zaokružujući ga na cijeli broj, možemo izračunati gustoću idealnog monokristala, koja se naziva gustina X zraka

Ovaj vodič je sastavljen iz različitih izvora. Ali njegovo stvaranje potaknula je mala knjiga iz Mass radio biblioteke, objavljena 1964. godine, kao prijevod knjige O. Kronegera u DDR-u 1961. godine. Uprkos svojoj starini, to je moja referentna knjiga (zajedno sa nekoliko drugih priručnika). Mislim da vrijeme nema moć nad takvim knjigama, jer su osnove fizike, elektrotehnike i radiotehnike (elektronike) nepokolebljive i vječne.

Jedinice mjerenja mehaničkih i termičkih veličina.

Jedinice mjerenja svih ostalih fizičkih veličina mogu se definirati i izraziti kroz osnovne mjerne jedinice. Tako dobijene jedinice, za razliku od osnovnih, nazivaju se derivati. Da bismo dobili izvedenu mjernu jedinicu bilo koje veličine, potrebno je odabrati formulu koja bi tu količinu izrazila kroz druge nama već poznate veličine i pretpostaviti da je svaka od poznatih veličina uključenih u formulu jednaka jednoj mjernoj jedinici . U nastavku je naveden veći broj mehaničkih veličina, date su formule za njihovo određivanje i prikazano kako se određuju mjerne jedinice ovih veličina. Jedinica za brzinu v- metar u sekundi (m/sec) . Metar u sekundi je brzina v takvog ravnomjernog kretanja u kojem tijelo pređe put s jednak 1 m za vrijeme t = 1 sekunda: 1v=1m/1sec=1m/sec Jedinica za ubrzanje A - metara u sekundi na kvadrat (m/sec 2). Metar u sekundi na kvadrat - ubrzanje takvog ravnomjernog kretanja, u kojem se brzina mijenja za 1 m!sec u 1 sekundi. Jedinica sile F - newton (I). Newton - sila koja daje ubrzanje a jednako 1 m/sec 2 masi t od 1 kg: 1n=1 kg×1m/sec 2 =1(kg×m)/sec 2 Jedinica rada A i energiju- džul (j). Joule -rad koji vrši stalna sila F, jednaka 1 n, na putu s u 1 m, koji pređe tijelo pod utjecajem ove sile u smjeru koji se poklapa sa smjerom sile: 1j=1n×1m=1n*m. Jedinica za napajanje W -watt (uto). Watt - snaga pri kojoj se vrši rad A jednak 1 J u vremenu t=-l sek: 1w=1j/1sec=1j/sec. Jedinica za količinu toplote q - joule (j). Ova jedinica se određuje iz jednakosti: koji izražava ekvivalentnost toplotne i mehaničke energije. Koeficijent k uzeto jednako jednom: 1j=1×1j=1j Jedinice mjerenja elektromagnetnih veličina Jedinica za električnu struju A - amper (A). Sila nepromjenjive struje, koja bi, prolazeći kroz dva paralelna ravna vodiča beskonačne dužine i zanemarljivo malog kružnog poprečnog presjeka, smještena na udaljenosti od 1 m jedan od drugog u vakuumu, izazvala bi između ovih vodiča silu jednaku 2 × 10 -7 njutna. Jedinica za količinu električne energije (jedinica električnog naboja) Q- privjesak (Za). privjesak - naelektrisanje koje se prenosi kroz poprečni presek provodnika za 1 sekundu pri jakosti struje od 1 A: 1k=1a×1sec=1a×sec Jedinica razlike električnog potencijala (električni napon U, elektromotorna sila E) - volt (V). Volt - razlika potencijala između dvije tačke električnog polja, kada se između njih kreće naboj Q od 1 k, obavlja se rad od 1 j: 1v=1j/1k=1j/k Jedinica za električnu energiju R - watt (uto): 1w=1v×1a=1v×a Ova jedinica je ista kao jedinica mehaničke snage. Jedinica kapaciteta WITH - farad (f). Farad - kapacitivnost provodnika čiji se potencijal povećava za 1 V ako se na ovaj provodnik dovede naelektrisanje od 1 k: 1f=1k/1v=1k/v Jedinica električnog otpora R - ohm (ohm). - otpor vodiča kroz koji teče struja od 1 A sa naponom na krajevima vodiča od 1 V: 1ohm=1v/1a=1v/a Jedinica apsolutne dielektrične konstante ε- farad po metru (f/m). farad po metru - apsolutna dielektrična konstanta dielektrika, kada je napunjen ravnim kondenzatorom sa pločama površine S od 1 m 2 svaka i rastojanje između ploča d~ 1 m dobija kapacitet od 1 lb. Formula koja izražava kapacitet kondenzatora sa paralelnom pločom: Odavde 1f\m=(1f×1m)/1m 2 Jedinica za magnetni fluks F i fluks vezu ψ - volt sekunde ili weber (vb). Weber - magnetni tok, kada se smanji na nulu za 1 sekundu u krugu povezanom s ovim fluksom, pojavljuje se e.m. d.s. indukcija jednaka 1 V. Faraday - Maxwellov zakon: E i =Δψ / Δt Gdje Ei- e. d.s. indukcija koja se javlja u zatvorenoj petlji; ΔW - promjena magnetskog fluksa spojenog na kolo tokom vremena Δ t : 1vb=1v*1sec=1v*sec Podsjetimo da za jedno okretanje koncepta protoka F i fluks link ψ podudaraju se. Za solenoid s brojem zavoja ω, kroz čiji poprečni presjek protiče tok F, u odsustvu disipacije, spona fluksa Jedinica za magnetnu indukciju B - tesla (tl). Tesla - indukcija takvog jednolikog magnetskog polja u kojem je magnetni tok φ kroz površinu S od 1 m*, okomito na smjer polja, jednak 1 wb: 1tl = 1vb/1m 2 = 1vb/m 2 Jedinica jačine magnetnog polja N - ampera po metru (a!m). Amper po metru - jačina magnetnog polja koju stvara pravolinijska beskonačno duga struja sa silom od 4 pa na udaljenosti r = 2 m od provodnika sa strujom: 1a/m=4π a/2π * 2m Jedinica induktivnosti L i međusobnu induktivnost M - Henry (gn). - induktivnost kola sa kojim je povezan magnetni tok od 1 Vb, kada struja od 1 A teče kroz kolo: 1gn = (1v × 1sec)/1a = 1 (v×sec)/a Jedinica magnetne permeabilnosti μ (mu) - Henri po metru (g/m). Henri po metru - apsolutna magnetna permeabilnost supstance u kojoj, pri jačini magnetnog polja od 1 a/m magnetna indukcija je 1 tl: 1gn/m = 1vb/m 2 / 1a/m = 1vb/(a×m)

Odnosi između jedinica magnetskih veličina
u SGSM i SI sistemima

U elektrotehnici i referentnoj literaturi objavljenoj prije uvođenja SI sistema, veličina jačine magnetnog polja Nčesto izraženo u erstedima (uh), veličina magnetne indukcije IN - u Gaussians (gs), magnetni fluks F i veza fluksa ψ - u Maksvelsu (μs).

1e=1/4 π × 10 3 a/m; 1a/m=4π × 10 -3 e; 1gs=10 -4 t; 1tl=10 4 gs; 1μs=10 -8 vb; 1vb=10 8 μs

Treba napomenuti da su jednakosti napisane za slučaj racionalizovanog praktičnog MCSA sistema, koji je kao sastavni deo uključen u SI sistem. Sa teorijske tačke gledišta, bilo bi ispravnije da O U svih šest relacija zamijenite znak jednakosti (=) znakom korespondencije (^). Na primjer

1e=1/4π × 10 3 a/m

što znači: jačina polja od 1 Oe odgovara jačini od 1/4π × 10 3 a/m = 79,6 a/m

Činjenica je da jedinice uh, gs I mks pripadaju SGSM sistemu. U ovom sistemu jedinica struje nije fundamentalna, kao u SI sistemu, već derivacija, tako da se ispostavljaju da su dimenzije veličina koje karakterišu isti koncept u SGSM i SI sistemu različite, što može dovesti do nesporazuma i paradoksi ako zaboravimo na ovu okolnost. Prilikom izvođenja inženjerskih proračuna, kada nema osnova za nesporazume ove vrste

Nesistemske jedinice

Neki matematički i fizički koncepti
koristi se u radiotehnici

Baš kao i koncept brzine kretanja, u mehanici i radiotehnici postoje slični koncepti, poput brzine promjene struje i napona. Oni mogu biti prosječni tokom procesa ili trenutni.

i= (I 1 -I 0)/(t 2 -t 1)=ΔI/Δt

Kada je Δt -> 0, dobijamo trenutne vrijednosti brzine promjene struje. Najpreciznije karakterizira prirodu promjene vrijednosti i može se napisati kao:

i=lim ΔI/Δt =dI/dt Δt->0

Štaviše, treba obratiti pažnju - prosječne vrijednosti i trenutne vrijednosti mogu se razlikovati desetine puta. Ovo se posebno jasno vidi kada promjenjiva struja teče kroz kola s dovoljno velikom induktivnošću.

decibel

Za procjenu omjera dvije veličine iste dimenzije u radiotehnici se koristi posebna jedinica - decibel.

K u = U 2 / U 1 Pojačanje napona; K u[db] = 20 log U 2 / U 1 Pojačanje napona u decibelima. Ki[db] = 20 log I 2 / I 1 Pojačanje struje u decibelima. Kp[db] = 10 log P 2 / P 1 Dobitak snage u decibelima.

Logaritamska skala vam također omogućava da prikažete funkcije s dinamičkim rasponom promjena parametara od nekoliko redova veličine na grafu normalnih veličina.

Za određivanje jačine signala u području prijema koristi se još jedna logaritamska jedinica DBM-a - dicibeli po metru. Snaga signala na prijemnoj tački u dbm:

P [dbm] = 10 log U 2 / R +30 = 10 log P + 30. [dbm];

Efektivni napon na opterećenju pri poznatom P[dBm] može se odrediti formulom:

Dimenzionalni koeficijenti osnovnih fizičkih veličina

U skladu sa državnim standardima, dozvoljena je upotreba sljedećih višestrukih i višestrukih jedinica - prefiksa:

Tabela 1. Osnovna jedinica voltaža U Volt Current Amper Otpor R, X Ohm Snaga P Watt Frekvencija f Hertz Induktivnost L Henry Kapacitet C Farad Faktor veličine T=tera=10 12 - - Volume - THz - - G=giga=10 9 GW GA Gohm GW GHz - - M=mega=10 6 MV MA MOhm MW MHz - - K=kilo=10 3 HF CA KOHM kW KHz - - 1 IN A Ohm W Hz Gn F m=mili=10 -3 mV mA mOhm mW MHz mH mf mk=mikro=10 -6 µV µA mkO µW - µH µF n=nano=10 -9 nB on - nW - nGN nF n=pico=10 -12 pV pA - pW - pGn pF f=femto=10 -15 - - - fW - - fF a=atto=10 -18 - - - aW - - -

Kada kucate tekst u Word uređivaču, preporučuje se pisanje formula pomoću ugrađenog uređivača formula, zadržavajući u njemu zadane postavke. Dozvoljeno je kucanje formula većim fontom od teksta ako je to neophodno radi lakšeg čitanja malih indeksa. Preporučuje se da definišete zaseban red za formule sa sopstvenim stilom (nazovite ga, na primer, Jednačina), u kojem treba da postavite potrebna uvlake, razmake, poravnanje i stil sledećeg reda.

Formule u radu su numerisane arapskim brojevima. Broj formule sastoji se od broja odjeljka i serijskog broja formule u odjeljku, odvojenih tačkom. Broj je naveden na desnoj strani lista na nivou formule u zagradama. Na primjer, (2.1) je prva formula drugog odjeljka. Same formule treba da budu napisane na sredini stranice. Slovne oznake količina koje su uključene u formulu moraju se dešifrirati (ako to nije učinjeno ranije u tekstu rada). Na primjer: puni broj M smrtnost od malignih tumora kao posljedica zračenja u populaciji će biti jednaka

Gdje n(e) – gustina distribucije jedinki populacije prema starosti, R(e) – doživotni rizik od smrti od malignih neoplazmi za osobu starosti e u vrijeme jednokratne izloženosti ili na početku kronične izloženosti.

Dekodiranje notacija se vrši redoslijedom koji odgovara redoslijedu u kojem se pojavljuju u formuli. Moguće je upisati dekodiranje svake oznake u poseban red.

Trebali biste striktno slijediti pravila za postavljanje znakova interpunkcije nakon pisanja formula.

Jednačine i formule moraju biti odvojene od teksta slobodnim redovima. Ako jednačina ne stane na jednu liniju, onda se mora pomjeriti iza znaka jednakosti (=) ili iza znakova sabiranja (+), oduzimanja (–), množenja (x) i dijeljenja (:). Brojeve s pomičnim zarezom pisati u obliku, na primjer: 2×10 -12 s, označavajući znak množenja simbolom (×) iz fonta Symbol. Operaciju množenja ne biste trebali označavati simbolom (*).

Jedinice mjerenja fizičkih veličina moraju se dati samo u Međunarodnom sistemu jedinica (SI) u prihvaćenim skraćenicama.

Izgradnja radova

Nazivi strukturnih delova rada „Sažetak“, „Sadržaj“, „Oznake i skraćenice“, „Normativne reference“, „Uvod“, „Glavni deo“, „Zaključak“, „Popis korišćenih izvora“ služe kao naslovi strukturnih elemenata rada.

Glavni dio rada treba podijeliti na poglavlja “Pregled literature”, “Materijal i metode istraživanja”, “Rezultati istraživanja i njihova rasprava”, odjeljke, pododjeljke i paragrafe. Tačke, ako je potrebno, mogu se podijeliti na podtačke. Prilikom podjele teksta djela na pasuse i podstavke, potrebno je da svaki pasus sadrži potpune podatke. Poglavlja, odeljci, pododeljci moraju imati naslove. Naslovi odjeljaka postavljeni su simetrično u odnosu na tekst. Naslovi pododjeljaka počinju 15-17 mm od lijeve margine. Prevođenje riječi u naslovima nije dozvoljeno. Na kraju naslova nema tačke. Ako se naslov sastoji od dvije rečenice, one se odvajaju tačkom. Udaljenost između naslova, podnaslova i teksta treba biti 15-17 mm (12 pt pri istoj veličini fonta). Naslove ne treba podvlačiti. Svaki dio (poglavlje) rada mora početi na novom listu (stranici).

Poglavlja, odeljci, pododeljci, paragrafi i podstavovi treba da budu numerisani arapskim brojevima. Odjeljci moraju biti uzastopno numerirani kroz cijeli tekst poglavlja, sa izuzetkom dodataka.

Iza broja odjeljka, pododjeljka, stava ili podparagrafa u tekstu nema tačke.. Ako se naslov sastoji od dvije ili više rečenica, one su odvojene tačkom(ama).

Naslovi sekcija štampaju se malim slovima (osim prvog velikog slova) sa uvlačenjem podebljanim slovima veličine 1-2 poena veće od osnovnog teksta.

Naslovi pododjeljaka štampaju se sa uvlačenjem pasusa malim slovima (osim prvog velikog) podebljanim fontom sa veličinom fonta glavnog teksta.

Udaljenost između naslova (osim naslova pasusa) i teksta treba biti 2-3 proreda. Ako između dva naslova nema teksta, tada se razmak između njih postavlja na 1,5-2 proreda.

Ilustracije

Ilustracije (šeme, grafikoni, dijagrami, fotografije) obično se nalaze na zasebnim stranicama, koje su uključene u opštu numeraciju. Kada je kompjuterski generisane ilustracije dozvoljeno stavljati u opšti tekst.

Ilustracije treba staviti u rad odmah iza teksta u kojem se prvi put pominju ili na sljedećoj stranici. Sve ilustracije moraju biti referencirane u radu.

Broj ilustracija određen je sadržajem rada i trebao bi biti dovoljan da prezentiranom materijalu pruži jasnoću i specifičnost. Crteži moraju biti odštampani pomoću računara ili urađeni crnim mastilom ili mastilom. Zabranjeno je crtanje u drugoj boji ili olovkom. Dozvoljeno je štampanje crteža i fotografija u boji.

Ilustracije treba postaviti tako da se mogu lako pregledati bez rotiranja rada ili okretanja u smjeru kazaljke na satu. Ilustracije se stavljaju u tekst nakon prvog pozivanja na njih.

Ilustracije (dijagrami i grafikoni) koje se ne mogu postaviti na A4 list stavljaju se na A3 list i zatim presavijaju na A4 veličinu.

Sve ilustracije moraju biti referencirane u tekstu rada. Sve ilustracije označene su riječju „crtež” i numerirane arapskim brojevima uzastopno, s kontinuiranim numeriranjem, s izuzetkom ilustracija datih u dodatku. Riječ “figura” u naslovima slike i u referencama na nju nije skraćena.

Dozvoljeno je numerisanje ilustracija unutar odeljka. U tom slučaju, broj ilustracije mora se sastojati od broja odjeljka i serijskog broja ilustracije u dijelu. Na primjer, slika 1.2 je druga slika prvog odjeljka.

Ilustracije, u pravilu, imaju objašnjenja (tekst ispod slike) smještene u sredini stranice. Ispod ilustracije se stavljaju podaci za objašnjenje, a u sljedećem redu - riječ “Slika”, broj i naziv ilustracije, odvajajući broj od naziva crticom. Na kraju numeracije i naziva ilustracija nema tačke. Prevođenje riječi u nazivu slike nije dozvoljeno. Riječ „Slika“, njen broj i naziv ilustracije štampani su podebljanim fontom, a riječ „Slika“, njen broj, kao i objašnjenja za nju, štampani su veličinom fonta smanjenom za 1-2 boda. .

Primjer dizajna ilustracije dat je u Dodatku D.

Stolovi

Digitalni materijal, po pravilu, treba prikazati u obliku tabela.

Digitalni materijal disertacije predstavljen je u obliku tabela. Svaka tabela mora imati kratak naslov, koji se sastoji od riječi „Tabela“, njenog serijskog broja i naslova, odvojenog od broja crticom. Naslov treba staviti iznad tabele sa leve strane, bez uvlačenja pasusa.

Naslove kolona i redova treba pisati velikim slovom u jednini, a podnaslove kolona malim ako čine jednu rečenicu sa naslovom, a velikim slovom ako imaju samostalno značenje.

Tabelu treba postaviti nakon njenog prvog spominjanja u tekstu. Tabele su numerisane na isti način kao i ilustracije. Na primjer, tabela 1.2. – druga tabela prvog odjeljka. U nazivu tabele u cijelosti je napisana riječ „Tabela“. Kada se u tekstu upućuje na tabelu, riječ „tabela“ nije skraćena. Po potrebi tabele se mogu postaviti na posebne listove, koji su uključeni u ukupnu numeraciju stranica.

Prilikom dizajniranja stolova morate slijediti sljedeća pravila:

dozvoljeno je koristiti font 1-2 boda manji u tabeli nego u tekstu disertacije;

Kolona „Rekventni broj“ ne treba da bude uključena u tabelu. Ako je potrebno numerisati indikatore uključene u tabelu, serijski brojevi se navode na bočnoj strani tabele neposredno ispred njihovih naziva;

tabela s velikim brojem redova može se premjestiti na sljedeći list. Prilikom prenošenja dijela tabele na drugi list, njen naslov se naznačuje jednom iznad prvog dijela, a riječ „Nastavak“ ispisuje se lijevo iznad ostalih dijelova. Ako u disertaciji postoji više tabela, nakon riječi „Nastavak“ navedite broj tabele, na primjer: „Nastavak tabele 1.2“;

tabela s velikim brojem kolona može se podijeliti na dijelove i staviti jedan dio ispod drugog unutar jedne stranice, ponavljajući bočnu traku u svakom dijelu tabele. Naslov tabele se postavlja samo iznad prvog dela tabele, a iznad ostatka se ispisuje „Nastavak tabele“ ili „Kraj tabele“ sa naznakom njenog broja;

tabela sa malim brojem kolona se može podeliti na delove i postaviti jedan deo pored drugog na istoj stranici, odvajajući ih jedno od drugog dvostrukom linijom i ponavljajući glavu tabele u svakom delu. Ako je glava velika, dozvoljeno je da se ne ponavlja u drugom i narednim dijelovima, zamjenjujući je odgovarajućim brojevima stupaca. U ovom slučaju, kolone su numerisane arapskim brojevima;

ako se tekst koji se ponavlja u različitim redovima kolone tabele sastoji od jedne reči, onda se nakon prvog pisanja može zameniti navodnicima; ako se sastoji od dvije ili više riječi, tada se pri prvom ponavljanju zamjenjuje riječima "Isto", a zatim navodnicima. Nije dozvoljeno koristiti navodnike umjesto ponavljanja brojeva, znakova, znakova, matematičkih, fizičkih i hemijskih simbola. Ako digitalni ili drugi podaci nisu dati ni u jednom redu tabele, onda se u njega stavlja crtica;

Naslove kolona i redova treba pisati velikim slovom u jednini, a podnaslove kolona malim ako čine jednu rečenicu sa naslovom i velikim slovom ako imaju samostalno značenje. Dozvoljeno je numerisanje kolona arapskim brojevima ako je potrebno navesti reference na njih u tekstu disertacije;

Zaglavlja kolona se obično pišu paralelno sa redovima tabele. Ako je potrebno, dozvoljeno je postavljanje naslova kolona paralelno sa kolonama tabele.

Primjer dizajna tablice dat je u Dodatku D.

Povezane informacije.

Poznavajući model kristalne strukture, odnosno prostorni raspored atoma u odnosu na elemente simetrije u jediničnoj ćeliji – njihove koordinate, a samim tim i karakteristike regularnih sistema tačaka koje atomi zauzimaju, može se nacrtati broj kristalnohemijskih zaključaka koristeći prilično jednostavne tehnike za opisivanje struktura. Budući da 14 izvedenih Bravaisovih rešetki ne mogu odražavati cjelokupnu raznolikost trenutno poznatih kristalnih struktura, potrebne su karakteristike koje omogućavaju nedvosmisleno opisivanje pojedinačnih karakteristika svake kristalne strukture. Takve karakteristike, koje daju ideju o geometrijskoj prirodi strukture, uključuju: koordinacijske brojeve (CN), koordinacione poliedre (CP) ili poliedre (CP) i broj jedinica formule (Z). Prije svega, korištenjem modela moguće je riješiti pitanje vrste kemijske formule dotičnog spoja, odnosno utvrditi kvantitativni odnos atoma u strukturi. Ovo nije teško uraditi na osnovu analize zajedničkog okruženja – međusobne koordinacije – atoma različitih (ili identičnih) elemenata.

Termin „atomska koordinacija“ uveden je u hemiju krajem 19. veka. u procesu formiranja svoje nove oblasti - hemije koordinacionih (složenih) jedinjenja. A već 1893. godine A. Werner je uveo koncept koordinacionog broja (CN) kao broja atoma (liganda - jona direktno povezanih sa centralnim atomima (katjona)) direktno povezanih sa centralnim. Hemičari su se svojevremeno suočili s činjenicom da se broj veza koje atom formira može razlikovati od njegove formalne valencije, pa čak i premašiti je. Na primjer, u jonskom spoju NaCl, svaki ion je okružen sa šest jona suprotnog naboja (CN Na / Cl = 6, CN Cl / Na = 6), iako je formalna valencija atoma Na i Cl 1. Dakle, prema modernom shvaćanju, CN je broj susjednih atoma (jona) najbližih datom atomu (jonu) u kristalnoj strukturi, bez obzira na to da li su atomi istog tipa kao centralni ili onaj. U ovom slučaju, međuatomske udaljenosti su glavni kriterij koji se koristi za izračunavanje CN.

Na primjer, u kubičnim strukturama modifikacije a-Fe (slika 7.2.a) i CsCl (slika 7.2.c), koordinacijski brojevi svih atoma su jednaki 8: u strukturi a-Fe, Fe atomi su locirani u čvorovima kocke usredsređene na telo, stoga je CN Fe = 8; u strukturi CsCl, Cl - joni se nalaze na vrhovima jedinične ćelije, a u centru zapremine nalazi se Cs + jon, čiji je koordinacioni broj takođe 8 (CN Cs / Cl = 8), kao što je svaki Cl ion okružen sa osam Cs + jona na kockice (CN Cl/Cs = 8). Ovo potvrđuje odnos Cs:C1 = 1:1 u strukturi ovog jedinjenja.

U strukturi α–Fe, koordinacijski broj atoma Fe u prvoj koordinacionoj sferi je 8, uzimajući u obzir drugu sferu - 14 (8 + 6). Koordinacioni poliedri - kocka i rombični dodekaedar, respektivno .

Koordinacioni brojevi i koordinacijski poliedri su najvažnije karakteristike određene kristalne strukture, koje je razlikuju od drugih struktura. Na osnovu toga se može izvršiti klasifikacija, pripisivanjem specifične kristalne strukture određenom strukturnom tipu.

Tip hemijske formule moguće je utvrditi iz strukturnih podataka (tj. iz modela strukture ili iz njene projekcije - crteža) na drugi način, prebrojavanjem broja atoma svake vrste (hemijskog elementa) po jediničnoj ćeliji. Ovo potvrđuje vrstu hemijske formule NaCl.

U strukturi NaCl (slika 7.4), tipičnoj za jonske kristale tipa AB (gde su A-atomi (joni) jednog tipa, B drugog tipa), u izgradnji jedinične ćelije učestvuje 27 atoma oba tipa. , od čega 14 atoma A (sfere velike veličine) i 13 B atoma (manje sfere), ali je samo jedan potpuno uključen u ćeliju. atom koji se nalazi u njegovom centru. Atom koji se nalazi u središtu lica jedinične ćelije pripada istovremeno dvjema ćelijama - datoj i susjednoj. Dakle, samo polovina ovog atoma pripada ovoj ćeliji. Na svakom vrhu ćelije, 8 ćelija se konvergira istovremeno, tako da samo 1/8 atoma koji se nalazi na vrhu pripada ovoj ćeliji. Od svakog atoma koji se nalazi na rubu ćelije, samo 1/4 joj pripada.

Izračunajmo ukupan broj atoma po jediničnoj ćeliji NaCl:

Dakle, dio ćelije prikazan na Sl. 7.4, nema 27 atoma, već samo 8 atoma: 4 atoma natrijuma i 4 atoma hlora.

Određivanje broja atoma u Bravais ćeliji omogućava, pored vrste hemijske formule, da se dobije još jedna korisna konstanta - broj jedinica formule, označen slovom Z. Za jednostavne supstance koje se sastoje od atoma jednog elementa (Cu, Fe, Se, itd.), broj jedinica formule odgovara broju atoma u jediničnoj ćeliji. Za jednostavne molekularne supstance (I 2, S 8 itd.) i molekularna jedinjenja (CO 2), broj Z je jednak broju molekula u ćeliji. U velikoj većini anorganskih i intermetalnih jedinjenja (NaCl, CaF 2, CuAu, itd.) nema molekula, te se u ovom slučaju umjesto pojma „broj molekula“ koristi izraz „broj jedinica formule“ .

Broj jedinica formule može se odrediti eksperimentalno tokom rendgenskog pregleda supstance.

Ključne riječi sažetka: hemijska formula, indeks, koeficijent, kvalitativni i kvantitativni sastav, formula jedinica.

je konvencionalno snimanje sastava supstance pomoću hemijskih simbola i indeksa.

Poziva se broj u formuli u donjem desnom uglu znaka elementa index. Indeks označava broj atoma elementa koji čine datu supstancu.

Ako trebate označiti ne jednu, već nekoliko molekula (ili pojedinačnih atoma), tada prije kemijske formule (ili znaka) stavite odgovarajući broj, koji se zove koeficijent. Na primjer, označena su tri molekula vode 3H 2 O, pet atoma gvožđa - 5Fe. Indeks 1 u hemijskim formulama i koeficijentu 1 Nemojte pisati ispred hemijskih simbola i formula.

Formule predstavljene na slici glase ovako: tri-baž-hlor-dva, pet-aluminijum-dva-o-tri, tri-gvozde-hlor-tri . Zapis 5H 2 O(pet-pepeo-dva-o) treba shvatiti na sledeći način: pet molekula vode formirano je od deset atoma vodonika i pet atoma kiseonika.

Hemijska formula pokazuje od kojih atoma od kojih elemenata se supstanca sastoji (tj. kvalitativni sastav supstance); i koliki je odnos atoma ovih elemenata (tj. kvantitativni sastav supstance).

Jedinica formule

Na primjer, hemijske formule supstanci koje imaju nemolekularnu strukturu FeS, ne opisuju sastav molekula; već samo pokazuju omjer elemenata koji formiraju datu supstancu.

Dakle, kristalna rešetka kuhinjske soli je natrijum hlorida sastoji se ne od molekula, već od . Za svaki pozitivno nabijeni ion natrijuma postoji jedan negativno nabijen ion hlora. Ispada da je omjer indeksa u zapisu NaCl poklapa se sa relacijom; u kojima se hemijski elementi spajaju jedni s drugima da bi formirali supstancu. U odnosu na supstance koje imaju nemolekularnu strukturu, ispravnije je takav unos nazvati ne formulom, već jedinica formule.