"Kemisk formel. Index och koefficient

Det är möjligt att fastställa typen av kemisk formel enligt strukturella data (dvs enligt modellen av strukturen eller enligt dess projektion - ritning) på annat sätt, räknar antalet atomer av varje typ (kemiskt grundämne) per enhetscell . Till exempel, i CaF2-fluoritstrukturen är alla åtta F-joner belägna inuti enhetscellen, dvs de tillhör endast denna cell. Platsen för Ca 2+-jonerna är annorlunda: några av dem är lokaliserade vid åtta hörn av den kubiska cellen i mineralstrukturen, den andra delen - i mitten av alla sex av dess ytor. Eftersom var och en av de åtta "översta" Ca 2+ jonerna samtidigt tillhör åtta närliggande elementära celler - kuber, så tillhör bara en del av var och en av dem den ursprungliga cellen. Således kommer bidraget från de "översta" Ca-atomerna till den initiala cellen att vara lika med 1 Ca (1/8 x 8 = 1 Ca). Var och en av de sex Ca-atomerna som ligger i mitten av de kubiska cellytorna tillhör samtidigt två närliggande celler. Därför kommer bidraget från sex Ca-atomer som centrerar kubens ytor att vara lika med 1/2 x 6 = 3 Ca. Som ett resultat kommer det att finnas 1 + 3 = 4 Ca-atomer per enhetscell. Beräkningen visar att det finns fyra Ca-atomer och åtta F-atomer per cell. Detta bekräftar typen av kemisk formel (AX 2) för mineralet - CaF 2, där det finns två gånger färre Ca-atomer än F-atomer. Det är lätt att komma till liknande resultat om man flyttar ursprunget för den elementära cellen så att alla atomer är inom samma cell. Genom att bestämma antalet atomer i Bravais-cellen kan man, förutom typen av kemisk formel, få en annan användbar konstant - antalet av formelenheter, betecknade med bokstaven Z För enkla ämnen som består av atomer av ett element ( Cu, Fe, Se, etc.) motsvarar antalet formelenheter antalet atomer i enhetscellen. För enkla molekylära ämnen (I 2, S 8, etc.) och molekylära föreningar (CO 2, realgar As 4 S 4) är talet Z lika med antalet molekyler i cellen. I de allra flesta oorganiska och intermetalliska föreningar (NaCl, CaF 2 , CuAu, etc.) finns inga molekyler, och i detta fall används istället för termen "antal molekyler" termen "antal formelenheter" . I vårt exempel, för fluorit 4, eftersom fyra Ca-atomer och åtta F-atomer per en Bravais-cell kommer att utgöra fyra formelenheter "CaF 2". Antalet formelenheter kan bestämmas experimentellt i processen med röntgenundersökning av en ämne. Om strukturen inte innehåller sådana mikrodefekter som vakanser i positionen av atomer eller ersättning av vissa partiklar med andra, såväl som makrodefekter (sprickor, inneslutningar, hålrum mellan blocken), bör Z vara ett heltal inom experimentfelet. Genom att experimentellt bestämma Z och avrunda det till ett heltal, kan man beräkna densiteten för en ideal enkristall, som kallas röntgentätheten

Denna guide har sammanställts från olika källor. Men dess tillkomst föranleddes av en liten bok "Mass Radio Library" publicerad 1964, som en översättning av boken av O. Kroneger i DDR 1961. Trots sin antika tid är det min uppslagsbok (tillsammans med flera andra uppslagsböcker). Jag tror att tiden inte har någon makt över sådana böcker, eftersom grunderna för fysik, elektroteknik och radioteknik (elektronik) är orubbliga och eviga.

Måttenheter för mekaniska och termiska storheter.

Måttenheterna för alla andra fysiska storheter kan definieras och uttryckas i termer av de grundläggande måttenheterna. De enheter som erhålls på detta sätt, till skillnad från de grundläggande, kallas derivat. För att erhålla en härledd måttenhet för någon kvantitet är det nödvändigt att välja en formel som skulle uttrycka detta värde i termer av andra kvantiteter som redan är kända för oss, och anta att var och en av de kända storheterna som ingår i formeln är lika med en måttenhet. Ett antal mekaniska storheter listas nedan, formler för deras bestämning ges, det visas hur måttenheterna för dessa kvantiteter bestäms. Enhet för hastighet v- meter per sekund (Fröken) . Meter per sekund - hastigheten v för en sådan enhetlig rörelse, där kroppen färdas en väg s lika med 1 m i tid t \u003d 1 sek: 1v=1m/1sek=1m/sek Accelerationsenhet A - meter per sekund i kvadrat (m/s 2). Meter per sekund i kvadrat - acceleration av sådan likformigt variabel rörelse, där hastigheten under 1 sek ändras med 1 m! sek. Kraftenhet F - newton (Och). newton - kraften som ger massan m i 1 kg en acceleration a lika med 1 m/s 2: 1n=1 kg×1m/s2 =1(kg×m)/s2 Arbetsenhet A och energi- joule (j). Joule - det arbete som utförs av den konstanta kraften F, lika med 1 n på banan s i 1 m, som kroppen färdas under inverkan av denna kraft i den riktning som sammanfaller med kraftens riktning: 1j=1n×1m=1n*m. Kraftenhet W -watt (W). Watt - effekt vid vilken arbete A utförs i tiden t \u003d -l sek, lika med 1 j: 1W=1J/1sek=1J/sek. Enhet för kvantitet värme q - joule (j). Denna enhet bestäms utifrån jämställdheten: som uttrycker ekvivalensen mellan termisk och mekanisk energi. Koefficient k taget lika med ett: 1j=1×1j=lj Mätenheter för elektromagnetiska storheter Enhet för elektrisk ström A - ampere (A). Styrkan hos en oföränderlig ström, som passerar genom två parallella rätlinjiga ledare med oändlig längd och försumbart cirkulärt tvärsnitt, belägna på ett avstånd av 1 m från varandra i ett vakuum, skulle orsaka en kraft lika med 2 × 10 -7 Newton mellan dessa ledare. kvantitetsenhet för el (enhet för elektrisk laddning) Q- hängsmycke (Till). Hängsmycke - laddningen som överförs genom ledarens tvärsnitt på 1 sek vid en strömstyrka på 1 a: 1k=1a×1sek=1a×sek Enhet för elektrisk potentialskillnad (elektrisk spänning u, elektromotorisk kraft E) - volt (V). Volt - potentialskillnaden mellan två punkter i det elektriska fältet, mellan vilka en laddning Q på 1 k utförs arbete på 1 j: Iw=lj/lk=lj/k Enhet för elektrisk kraft R - watt (tis): 1w=1v×1a=1v×a Denna enhet är samma som enheten för mekanisk kraft. Kapacitetsenhet MED - farad (f). Farad - kapacitansen hos ledaren, vars potential stiger med 1 V, om en laddning på 1 k appliceras på denna ledare: 1f=1k/1v=1k/v Enhet för elektriskt motstånd R - ohm (ohm). - motståndet hos en sådan ledare genom vilken en ström på 1 A flyter med en spänning i ändarna av ledaren på 1 V: 1 om=1v/1a=1v/a Enhet för absolut permittivitet ε- farad per meter (f/m). farad per meter - dielektrikumets absoluta permittivitet, när den är fylld med en platt kondensator med plattor med en area S på 1 m 2 vardera och avståndet mellan plattorna d ~ 1 m får en kapacitet på 1 f. Formeln som uttrycker kapacitansen för en platt kondensator: Härifrån 1f \ m \u003d (1f × 1m) / 1m 2 Enhet för magnetiskt flöde Ф och flödeskoppling ψ - volt-sekund eller weber (wb). Weber - ett magnetiskt flöde, när det minskar till noll på 1 sek, uppstår ett em i en krets kopplad till detta flöde. d.s. induktion lika med 1 tum. Faraday - Maxwells lag: Ei =Aψ/At Var Ei- e. d.s. induktion som sker i en sluten krets; ΔW är förändringen i det magnetiska flödet kopplat till kretsen över tiden Δ t : 1vb=1v*1sek=1v*sek Kom ihåg att för en enda slinga av begreppet flöde Ф och flödeskoppling ψ passa ihop. För en solenoid med antalet varv ω, genom vars tvärsnitt flödet Ф flyter, i frånvaro av spridning, flödeslänken Enhet för magnetisk induktion B - tesla (tl). Tesla - induktion av ett sådant homogent magnetfält, där det magnetiska flödet f genom området S på 1 m *, vinkelrätt mot fältets riktning, är lika med 1 wb: 1tl \u003d 1vb / 1m 2 \u003d 1vb / m 2 Enhet för magnetfältstyrka N - ampere per meter (a!m). Amp per meter - styrkan hos magnetfältet som skapas av en rätlinjig oändligt lång ström med en kraft på 4 pa på ett avstånd r \u003d .2 m från den strömförande ledaren: 1a/m=4π a/2π * 2m Induktansenhet L och ömsesidig induktans M - Henry (gn). - induktansen för en sådan krets, med vilken ett magnetiskt flöde på 1 wb spärras av, när en ström på 1 a flyter genom kretsen: 1gn \u003d (1v × 1 sek) / 1a \u003d 1 (v × sek) / a Enhet för magnetisk permeabilitet μ (mu) - henry per meter (gn/m). Henry per meter -absolut magnetisk permeabilitet för ett ämne i vilket, med en magnetisk fältstyrka på 1 a/m magnetisk induktion är 1 tl: 1g / m \u003d 1wb / m 2 / 1a / m \u003d 1wb / (a ​​× m)

Relationer mellan enheter av magnetiska storheter
i CGSM- och SI-system

I elektrisk litteratur och referenslitteratur publicerad före introduktionen av SI-systemet, storleken på magnetfältets styrka H ofta uttryckt i oersteds (äh) magnetiskt induktionsvärde I - i gauss (gs), magnetiskt flöde Ф och flödeslänkning ψ - i maxwells (µs).

1e \u003d 1/4 π × 10 3 a / m; 1a / m \u003d 4π × 10 -3 e; Igf=10-4 t; 1tl=104 gs; 1mks=10-8 wb; 1vb=10 8 ms

Det bör noteras att likheterna är skrivna för fallet med ett rationaliserat praktiskt MKSA-system, som ingick i SI-systemet som en integrerad del. Ur en teoretisk synvinkel vore det bättre att O i alla sex relationer, ersätt likhetstecknet (=) med matchningstecknet (^). Till exempel

1e \u003d 1 / 4π × 10 3 a / m

som betyder: en fältstyrka på 1 Oe motsvarar en styrka på 1/4π × 10 3 a/m = 79,6 a/m

Poängen är att enheterna gs Och Fröken tillhör CGMS-systemet. I detta system är enheten för strömstyrka inte den viktigaste, som i SI-systemet, utan en derivata.Därför visar sig dimensionerna på de storheter som kännetecknar samma koncept i CGSM- och SI-systemen vara olika, vilket kan leda till missförstånd och paradoxer, om vi glömmer denna omständighet. Vid utförande av tekniska beräkningar, när det inte finns grund för missförstånd av detta slag

Enheter utanför systemet

Några matematiska och fysiska begrepp
tillämpas på radioteknik

Liksom konceptet - rörelsehastigheten, inom mekanik, inom radioteknik finns liknande begrepp, såsom förändringshastigheten för ström och spänning. De kan antingen beräknas som medelvärde under processens gång eller omedelbara.

i \u003d (I 1 -I 0) / (t 2 -t 1) \u003d ΔI / Δt

Med Δt -> 0 får vi de momentana värdena för den aktuella förändringshastigheten. Det karakteriserar mest exakt arten av förändringen i kvantiteten och kan skrivas som:

i=lim AI/At =dI/dt At->0

Och du bör vara uppmärksam - medelvärdena och momentana värden kan skilja sig dussintals gånger. Detta är särskilt uppenbart när en föränderlig ström flyter genom kretsar med en tillräckligt stor induktans.

decibell

För att bedöma förhållandet mellan två kvantiteter av samma dimension inom radioteknik används en speciell enhet - decibel.

K u \u003d U 2 / U 1 Spänningsförstärkning; K u [dB] = 20 log U 2 / U 1 Spänningsförstärkning i decibel. Ki [dB] = 20 log I 2 / I 1 Strömförstärkning i decibel. Kp[dB] = 10 log P 2 / P 1 Effektökning i decibel.

Den logaritmiska skalan tillåter också, på en graf med normala storlekar, att avbilda funktioner som har ett dynamiskt område av parameterändringar i flera storleksordningar.

För att bestämma signalstyrkan i mottagningsområdet används en annan logaritmisk enhet av DBM - dicibells per meter. Signalstyrka vid mottagningspunkten in dbm:

P [dbm] = 10 log U2 / R +30 = 10 log P + 30. [dbm];

Den effektiva lastspänningen vid en känd P[dBm] kan bestämmas med formeln:

Dimensionskoefficienter för grundläggande fysiska storheter

I enlighet med statliga standarder är följande multipla och submultipelenheter - prefix tillåtna:

Bord 1 . Basenhet Spänning U Volt Nuvarande Ampere Motstånd R,X Ohm Kraft P Watt Frekvens f Hertz Induktans L Henry Kapacitet C Farad Dimensionskoefficient T=tera=10 12 - - Volym - THz - - G=giga=10 9 GV GA GOM GW GHz - - M=mega=10 6 MV MA MOhm MW MHz - - K=kilo=10 3 HF KA KOM kW kHz - - 1 I A Ohm tis Hz gn F m=milli=10-3 mV mA mΩ mW MHz mH mF mk=mikro=10-6 uV uA uO µW - µH uF n=nano=10-9 nV på - nW - nH nF n=pico=10-12 pv pA - pvt - pgn pF f=femto=10 -15 - - - fw - - FF a=atto=10 -18 - - - aW - - -

När du skriver text i Word-editorn rekommenderas det att du skriver formler med den inbyggda formelredigeraren, och behåller standardinställningarna i den. Det är tillåtet att skriva formler i ett större teckensnitt än texten, om det behövs för att underlätta läsningen av små index. Det rekommenderas att definiera en separat rad för formler med din egen stil (namngiva den, till exempel Ekvation), där du ska ställa in de nödvändiga indragen, intervallen, justeringen och stilen för nästa rad.

Formler i verket är numrerade med arabiska siffror. Formelnumret består av sektionsnumret och ordningsnumret för formeln i sektionen, separerade med en punkt. Numret anges på höger sida av arket på formelnivå inom parentes. Till exempel är (2.1) den första formeln i det andra avsnittet. Själva formlerna ska skrivas i mitten av sidan. Bokstavsbeteckningarna för de kvantiteter som ingår i formeln måste dechiffreras (om detta inte har gjorts i verkets text tidigare). Till exempel: fullt nummer M dödsfall från maligna tumörer till följd av exponering i befolkningen kommer att vara lika med

Var n(e) är fördelningen av individer i befolkningen efter ålder, R(e) är livstidsrisken för dödsfall från maligna neoplasmer för en person i ålder e vid tidpunkten för en enstaka exponering eller vid början av kronisk exponering.

Avkodningen av beteckningarna utförs i den sekvens som motsvarar den ordning i vilken de visas i formeln. Det är tillåtet att dechiffrera var och en av beteckningarna för att skriva på en separat rad.

Du bör strikt följa reglerna för skiljetecken efter att ha skrivit formler.

Ekvationer och formler måste separeras från texten med fria linjer. Om ekvationen inte passar på en rad måste den flyttas efter likhetstecknet (=) eller efter addition (+), subtraktion (-), multiplikation (x) och division (:) tecknen. Flyttal ska skrivas i formen, till exempel: 2×10 -12 s, som betecknar multiplikationstecknet med symbolen (×) från teckensnittet Symbol. Du ska inte beteckna multiplikationsoperationen med symbolen (*).

Mätenheter för fysiska storheter får endast anges i International System of Units (SI) i godkända förkortningar.

Byggarbete

Namnen på de strukturella delarna av verket "Abstrakt", "Innehåll", "Denotationer och förkortningar", "Normativa referenser", "Inledning", "Huvuddel", "Slutsats", "Referenslista" fungerar som rubriker på verkets strukturella delar.

Huvuddelen av arbetet bör delas upp i kapitel "Litteraturöversikt", "Forskningsmaterial och metoder", "Forskningsresultat och diskussion", avsnitt, underavsnitt och stycken. Poster kan vid behov delas upp i underposter. Vid indelning av verkets text i stycken och understycken är det nödvändigt att varje stycke innehåller fullständig information. Kapitel, avsnitt, underavdelningar bör ha rubriker. Avsnittsrubriker placeras symmetriskt i förhållande till texten. Underavsnittsrubriker börjar 15-17 mm från vänstermarginalen. Ordavstavning i rubriker är inte tillåtet. Sätt inte en prick i slutet av titeln. Om titeln består av två meningar är de åtskilda av en punkt. Avståndet mellan titel, undertext och text ska vara 15-17 mm (12 pt med samma teckenstorlek). Rubriker ska inte vara understrukna. Varje avsnitt (kapitel) i arbetet måste börja på ett nytt blad (sida).

Kapitel, avsnitt, underavsnitt, stycken och understycken ska numreras med arabiska siffror. Avsnitten bör numreras sekventiellt inom hela kapitlets text, med undantag för bilagor.

Sätt inte en prick efter numret på avsnittet, underavsnittet, stycket och understycket i texten. Om rubriken består av två eller flera meningar är de åtskilda av en eller flera prickar.

Avsnittsrubriker är tryckta med små bokstäver (förutom den första versalen) med ett styckeindrag i fet stil med en storlek på 1-2 punkter mer än i huvudtexten.

Underrubriker skrivs ut med ett styckeindrag med små bokstäver (förutom den första versalen) i fet stil med huvudtextens teckenstorlek.

Avståndet mellan rubriken (förutom rubriken på stycket) och texten ska vara 2-3 radavstånd. Om det inte finns någon text mellan två rubriker är avståndet mellan dem satt till 1,5-2 radavstånd.

Illustrationer

Illustrationer (diagram, grafer, diagram, fotografier) ​​finns som regel på separata sidor, som ingår i den allmänna numreringen. När datorbaserade illustrationer tillåts placera dem i den allmänna texten.

Illustrationer ska placeras i verket direkt efter texten där de nämns för första gången, eller på nästa sida. Alla illustrationer måste refereras i arbetet.

Antalet illustrationer bestäms av arbetets innehåll och bör vara tillräckligt för att göra det presenterade materialet tydligt och specifikt. Ritningar ska skrivas ut med hjälp av en dator eller göras med svart bläck eller bläck. Det är förbjudet att göra ritningar i en annan färg, såväl som i penna. Färgtryck av ritningar och fotografier är tillåtet.

Illustrationer bör arrangeras så att de lätt kan ses utan att vrida verket eller vrida det medurs. Illustrationer placeras i texten efter den första hänvisningen till dem.

Illustrationer (diagram och grafer) som inte kan placeras på ett A4-ark läggs på ett A3-ark och viks sedan till A4-storlek.

Alla illustrationer ska refereras i verkets text. Alla illustrationer betecknas med ordet "ritning" och numreras sekventiellt med arabiska siffror genom numrering, med undantag för illustrationerna i bilagan. Ordet "figur" i bildtexterna till figuren och i hänvisningar till den är inte förkortat.

Det är tillåtet att numrera illustrationer inom avsnittet. I detta fall måste illustrationsnumret bestå av sektionsnumret och sekvensnumret för illustrationen i sektionen. Till exempel är figur 1.2 den andra figuren i det första avsnittet.

Illustrationer har som regel förklarande data (figurtext) i mitten av sidan. Förklarande data placeras under illustrationen, och från nästa rad - ordet "Figur", numret och namnet på illustrationen, som skiljer numret från namnet med ett bindestreck. Sätt inte en prick i slutet av numreringen och titlarna på illustrationer. Det är inte tillåtet att slå in ord i figurens titel. Ordet "Figur", dess nummer och namnet på illustrationen är tryckta med fet stil, och ordet "Figur", dess nummer, såväl som förklarande data till det, reduceras med 1-2 punkter i teckenstorlek.

Ett exempel på illustrationsdesign ges i Appendix D.

tabeller

Digitalt material bör som regel presenteras i form av tabeller.

Avhandlingens digitala material presenteras i form av tabeller. Varje tabell måste ha en kort titel, som består av ordet "Table", dess nummer och titel, separerade från numret med ett bindestreck. Rubriken ska placeras ovanför tabellen till vänster, utan styckeindrag.

Rubriker på grafer och linjer ska skrivas med stor bokstav i singular, och underrubriker till grafer ska skrivas med liten bokstav om de utgör en mening med rubriken, och med versaler om de har en oberoende betydelse.

Tabellen ska placeras efter dess första omnämnande i texten. Tabellerna är numrerade på samma sätt som illustrationerna. Exempelvis tabell 1.2. är den andra tabellen i det första avsnittet. I tabellens namn är ordet "Table" skrivet i sin helhet. När man hänvisar till en tabell i texten är ordet "tabell" inte förkortat. Vid behov kan tabeller placeras på separata blad, som ingår i den övergripande sidnumreringen.

När du designar tabeller måste du följa följande regler:

det är tillåtet att i tabellen använda ett teckensnitt 1-2 punkter mindre än i avhandlingstexten;

kolumnen "Sekvensnummer" ska inte ingå i tabellen. Om det är nödvändigt att numrera indikatorerna som ingår i tabellen, anges serienumren i tabellens sidofält omedelbart före deras namn;

en tabell med ett stort antal rader kan överföras till nästa ark. När en del av tabellen överförs till ett annat ark, anges dess rubrik en gång ovanför den första delen, ordet "Fortsättning" skrivs till vänster ovanför de andra delarna. Om det finns flera tabeller i avhandlingen, ange efter ordet "Fortsättning" tabellens nummer, till exempel: "Fortsättning av tabell 1.2";

en tabell med ett stort antal kolumner kan delas upp i delar och placeras en del under den andra på en sida, vilket upprepar ett sidofält i varje del av tabellen. Tabellens rubrik är endast placerad ovanför den första delen av tabellen, och ovanför resten skriver de "Fortsättning av tabellen" eller "Slutet av tabellen" som anger dess nummer;

en tabell med ett litet antal kolumner kan delas in i delar och placeras en del bredvid den andra på samma sida, separera dem från varandra med en dubbel linje och upprepa tabellhuvudet i varje del. Med en stor storlek på huvudet är det tillåtet att inte upprepa det i den andra och efterföljande delarna, och ersätta det med motsvarande kolumnnummer. I det här fallet är kolumnerna numrerade med arabiska siffror;

om texten som upprepas på olika rader i tabellens kolumn består av ett ord, är det efter den första skrivningen tillåtet att ersätta det med citattecken; om från två eller flera ord, ersätts det med orden "Samma" vid första upprepningen, och sedan - citat. Det är inte tillåtet att sätta citattecken istället för upprepade siffror, tecken, tecken, matematiska, fysikaliska och kemiska symboler. Om digitala eller andra data inte anges i någon rad i tabellen, sätts ett streck i den;

kolumn- och radrubriker ska skrivas med stor bokstav i singular, och grafunderrubriker ska skrivas med liten bokstav om de bildar en mening med rubriken och med stor bokstav om de har en självständig betydelse. Det är tillåtet att numrera kolumnerna med arabiska siffror, om det är nödvändigt att ge länkar till dem i avhandlingstexten;

kolumnrubriker skrivs som regel parallellt med tabellens rader. Vid behov är det tillåtet att placera kolumnernas rubriker parallellt med tabellens kolumner.

Ett exempel på tabellens utformning ges i bilaga D.

Liknande information.

Att känna till modellen för kristallstrukturen, det vill säga det rumsliga arrangemanget av atomer i förhållande till symmetrielementen i enhetscellen - deras koordinater, och följaktligen egenskaperna hos de regelbundna system av punkter som atomerna upptar, ett antal kristallkemiska slutsatser kan dras med ganska enkla metoder för att beskriva strukturer. Eftersom de 14 härledda Bravais-gittren inte kan återspegla hela mängden av kristallstrukturer som är kända hittills, behövs egenskaper som gör att man entydigt kan beskriva de individuella egenskaperna hos varje kristallstruktur. Sådana egenskaper, som ger en uppfattning om strukturens geometriska karaktär, inkluderar: koordinationsnummer (CN), koordinationspolyedrar (CM) eller polyedrar (CP) och antalet formelenheter (Z). Först och främst, med hjälp av modellen, kan man lösa frågan om typen av kemisk formel för föreningen i fråga, d.v.s. fastställa det kvantitativa förhållandet mellan atomer i strukturen. Detta är inte svårt att göra på basis av en analys av den ömsesidiga miljön - ömsesidig koordination - av atomer av olika (eller identiska) element.

Termen "atomkoordination" introducerades i kemin i slutet av 1800-talet. i färd med att bilda sitt nya fält - kemin av koordination (komplexa) föreningar. Och redan 1893 introducerade A. Werner begreppet koordinationsnummer (CN) som antalet atomer (ligander - joner direkt associerade med centrala atomer (katjoner)) direkt associerade med den centrala. Kemister ställdes vid en tidpunkt inför det faktum att antalet bindningar som bildas av en atom kan skilja sig från dess formella valens och till och med överstiga den. Till exempel, i jonföreningen NaCl är varje jon omgiven av sex joner med motsatt laddning (KN Na / Cl = 6, KN Cl / Na = 6), även om den formella valensen för Na- och C1-atomer är 1. Således, enligt enligt det moderna konceptet är KN antalet angränsande atomer (joner) närmast en given atom (jon) i kristallstrukturen, oavsett om de är atomer av samma typ som den centrala eller den andra. I detta fall är interatomära avstånd det huvudsakliga kriteriet som används för att beräkna cn.

Till exempel, i de kubiska strukturerna för a-Fe-modifieringen (fig. 7.2.a) och CsCl (fig. 7.2. c), är koordinationsnumren för alla atomer 8: i a-Fe-strukturen är Fe-atomer belägna vid platserna för en kroppscentrerad kub, därav KN Fe = 8; i CsCl-strukturen är Cl - joner belägna vid hörn av enhetscellen, och Cs + -jonen är belägen i mitten av volymen, vars koordinationsnummer också är lika med 8 (CN Cs / Cl = 8) , precis som varje Cl-jon är omgiven av åtta Cs + joner i kub (CN Cl / Cs = 8). Detta bekräftar förhållandet Cs:C1 = 1:1 i strukturen av denna förening.

I α-Fe-strukturen är koordinationsnumret för Fe-atomen i den första koordinationssfären 8, och med hänsyn till den andra sfären är det 14 (8 + 6). Koordinationspolyedrar - kub respektive rombisk dodekaeder .

Koordinationsnummer och koordinationspolyedrar är de viktigaste egenskaperna hos en viss kristallstruktur, vilket skiljer den från andra strukturer. På grundval av detta kan en klassificering utföras som hänvisar en speciell kristallstruktur till en speciell strukturell typ.

Det är också möjligt att fastställa typen av kemisk formel enligt strukturella data (d.v.s. enligt modellen av strukturen eller enligt dess projektion - ritning) på annat sätt, genom att räkna antalet atomer av varje typ (kemiskt element) per enhetscell. Detta bekräftar typen av kemisk formel NaCl.

I strukturen av NaCl (Fig. 7.4), typisk för jonkristaller av AB-typ (där A är atomer (joner) av en typ, B av en annan), deltar 27 atomer av båda typerna i konstruktionen av enhetscellen , varav 14 atomer är A (kulor av stor storlek) och 13 B-atomer (mindre bollar), men endast en ingår helt i cellen. en atom i dess centrum. En atom som ligger i mitten av en yta av en elementär cell tillhör samtidigt två celler - den givna och den som gränsar till den. Därför tillhör bara hälften av denna atom denna cell. I vart och ett av cellens hörn konvergerar 8 celler samtidigt, därför tillhör endast 1/8 av atomen som ligger vid vertexen till denna cell. Från varje atom som ligger på kanten av cellen, hör bara 1/4 till den.

Låt oss beräkna det totala antalet atomer per enhet av cell NaCl:

Så för cellen som visas i fig. 7.4, det finns inte 27 atomer, utan bara 8 atomer: 4 natriumatomer och 4 kloratomer.

Att bestämma antalet atomer i en Bravais-cell gör det möjligt, förutom typen av kemisk formel, att erhålla en annan användbar konstant - antalet formelenheter, betecknade med bokstaven Z. För enkla ämnen som består av atomer av ett element (Cu, Fe, Se, etc.), motsvarar antalet formelenheter antalet atomer i en enhetscell. För enkla molekylära ämnen (I 2, S 8, etc.) och molekylära föreningar (CO 2) är antalet Z lika med antalet molekyler i cellen. I de allra flesta oorganiska och intermetalliska föreningar (NaCl, CaF 2, CuAu, etc.) finns inga molekyler, och i detta fall används istället för termen "antal molekyler" termen "antal formelenheter" .

Antalet formelenheter kan bestämmas experimentellt vid röntgenundersökning av ett ämne.

Abstrakta nyckelord: kemisk formel, index, koefficient, kvalitativ och kvantitativ sammansättning, formelenhet.

- detta är en villkorlig registrering av ett ämnes sammansättning med hjälp av kemiska tecken och index.

Talet som finns i formeln längst ner till höger om elementets tecken kallas index. Indexet anger antalet atomer i ett grundämne som utgör ett givet ämne.

Om det krävs att inte beteckna en utan flera molekyler (eller enskilda atomer), så sätter de före den kemiska formeln (eller tecknet) motsvarande nummer, som kallas koefficient. Till exempel betecknas tre vattenmolekyler 3H2O, fem järnatomer - 5 Fe. Index 1 i kemiska formler och koefficient 1 skriv inte framför kemiska symboler och formler.

Formlerna som visas i figuren lyder som följer: tri-cuprum-klor-två, fem-aluminium-två-o-tre, tri-ferrum-klor-tri . Inspelning 5H2O(fem-aska-två-o) ska förstås på följande sätt: fem vattenmolekyler bildas av tio väteatomer och fem syreatomer.

Den kemiska formeln visar atomerna av vilka grundämnen ett ämne består av (dvs. kvalitativ sammansättning av materia); och vad är förhållandet mellan atomerna i dessa element (dvs. ämnets kvantitativa sammansättning).

formelenhet

Kemiska formler för ämnen som har en icke-molekylär struktur, till exempel FeS, beskriv inte molekylens sammansättning; men visa bara förhållandet mellan de grundämnen som bildar ett givet ämne.

Så, kristallgittret av bordssalt - natriumklorid består inte av molekyler, utan av. För varje positivt laddad natriumjon finns det en negativt laddad kloridjon. Det visar sig att förhållandet mellan index i posten NaCl matchar relationen; där de kemiska elementen kombineras med varandra för att bilda ett ämne. I förhållande till ämnen som har en icke-molekylär struktur är det mer korrekt att kalla en sådan post inte en formel, utan formelenhet.