Встановити тип хімічної формули за структурними даними (тобто за моделлю структури чи її проекції - кресленню) можна й іншим шляхом, підрахувавши число атомів кожного сорту (хімічного елемента), що припадають на один елементарний осередок . Наприклад, у структурі флюориту CaF 2 всі вісім іонів F - розташовані всередині елементарного осередку, тобто належать тільки цьому осередку. Розташування ж іонів Са 2+ по-різному: частина їх локалізована у восьми вершинах кубічного осередку структури мінералу, інша частина - у центрах всіх її граней. Оскільки кожен із восьми «вершинних» іонів Са 2+ належить одночасно восьми сусіднім елементарним осередкам - кубам, то лише частина кожного з них належить вихідному осередку. Таким чином, вклад «вершинних» атомів Са у вихідний осередок дорівнюватиме 1 Са (1/8 х 8 = 1 Са). Кожен з шести атомів Са, розташованих у центрах граней кубічної осередки, належить одночасно двом сусіднім осередків. Звідси внесок шести центруючих грані куба атомів Са дорівнюватиме 1/2 х 6 = 3 Са. У результаті одну елементарну осередок припадатиме 1 + 3 = 4 атома Са. Проведений підрахунок показує, що на одну комірку припадають чотири атоми Са і вісім атомів F. Це підтверджує тип хімічної формули (АХ 2) мінералу - CaF 2 де атомів Са в два рази менше, ніж атомів F. До аналогічних результатів легко прийти, якщо зсунути початок координат елементарного осередку так, щоб усі атоми опинилися в межах одного осередку. Си, Fe, Se та ін), число формульних одиниць відповідає числу атомів в елементарному осередку . Для простих молекулярних речовин (I 2 , S 8 і т. д.) і молекулярних сполук (СО 2 , реальгару As 4 S 4) число Z дорівнює числу молекул у комірці. У переважній більшості неорганічних і інтерметалевих сполук (NaCl, CaF 2 , CuAu і т. д.) молекул немає, і в цьому випадку замість терміну "кількість молекул" використовують термін «число формульних одиниць». У нашому прикладі для флюориту 4, так як чотири атоми Са і вісім F, що приходять на одну комірку Браве, становитимуть чотири формульні одиниці «CaF 2 ». Кількість формульних одиниць можна визначити експериментально в процесі рентгенівського дослідження речовини. Якщо структурі немає таких мікродефектів, як вакансії у становищі атомів чи заміщення одних частинок іншими, і навіть макродефектів (тріщинуватості, включень, межблочных пустот), то межах помилки досвіду Z має виявитися цілим числом. Визначивши експериментально Z і округливши його до цілого числа, можна обчислити густину ідеального монокристалу, яку називають рентгенівською густиною
Цей довідник зібраний із різних джерел. Але його створення підштовхнула невелика книжка " Масової радіобібліотеки " видана 1964 року, як переклад книжки О. Кронегера в НДР 1961 року. Незважаючи на таку її давнину, вона є моєю настільною книгою (поряд із кількома іншими довідниками). Думаю час над такими книгами не владний, бо основи фізики, електро та радіотехніки (електроніки) непорушні та вічні.
Одиниці виміру механічних та теплових величин.
Одиниці виміру електромагнітних величин
|
Співвідношення між одиницями магнітних величин
у системах СГСМ та СІ
| У електротехнічній та довідковій літературі, виданій до введення системи СІ, величину напруженості магнітного поля Нчасто висловлювали в ерстедах (е),величину магнітної індукції В -у гаусах (ГС),магнітного потоку Ф і потокозчеплення ψ - у максвелах (Мкс). |
| 1е=1/4 π × 10 3 а/м; 1а/м=4×10 -3 е; 1гс = 10 -4 тл; 1тл = 104 гс; 1мкс = 10-8 вб; 1вб = 10 8 мкс |
| Слід зазначити, що рівність написана для випадку раціоналізованої практичної системи МКСА, яка увійшла до системи СІ як складова частина. З теоретичної точки зору правильніше було б у провсіх шести співвідношеннях замінити знак рівності (=) знаком відповідності (^). Наприклад |
|
1е=1/4π × 10 3 а/м |
| що означає: напруженість поля 1 е відповідає напруженості 1/4π × 10 3 а/м = 79,6 а/м |
| Справа в тому, що одиниці е, гсі мксвідносяться до системи СГСМ. У цій системі одиниця сили струму є не основною, як у системі СІ, а похідною Тому розмірності величин, що характеризують те саме поняття, в системі СГСМ і СІ виявляються неоднаковими, що може призвести до непорозумінь і парадоксів, якщо забути про цю обставину. При виконанні інженерних розрахунків, коли для непорозумінь такого роду немає основи |
Позасистемні одиниці
Деякі математичні та фізичні поняття
застосовувані радіотехніки
| Як і поняття - швидкість руху, у механіці, в радіотехніці існує аналогічні поняття, такі як швидкість зміни струму та напруги. Вони можуть бути як усереднені, протягом перебігу процесу, і миттєві. |
|
i= (I 1 -I 0)/(t 2 -t 1)=ΔI/Δt |
| При Δt -> 0 отримуємо миттєві значення швидкості зміни струму. Воно найбільш точно характеризує характер зміни величини і може бути записано у вигляді: |
|
i=lim ΔI/Δt =dI/dt |
| Причому слід звернути увагу - усереднені значення та миттєві значення можуть відрізнятися у десятки разів. Особливо наочно це видно при протіканні змінного струму через ланцюги, що мають досить велику індуктивність. |
Децибел |
| Для оцінки відношення двох величин однакової розмірності у радіотехніці застосовується спеціальна одиниця – децибел. |
| K u = U 2 / U 1 Коефіцієнт посилення за напругою; K u [дб] = 20 log U 2 / U 1 Коефіцієнт посилення напруги в децибелах. Кi [дб] = 20 log I 2 / I 1 Коефіцієнт посилення струму в децибелах. Кp [дб] = 10 log P 2 / P 1 Коефіцієнт посилення потужності в децибелах. |
| Логарифмічна шкала дозволяє так само на графіку нормальних розмірів, зображати функції, що мають динамічний діапазон зміни параметра в кілька порядків. |
| Для визначення потужності сигналу у зоні прийому використовується інша логарифмічна одиниця ДБМ – дицибел на метр. |
| P [дбм] = 10 log U 2 / R +30 = 10 log P + 30. [дбм]; |
| Ефективну напругу на навантаженні за відомої P[дбм] можна визначити за формулою: |
 |
Розмірні коефіцієнти основних фізичних величин
| Відповідно до державних стандартів допускається застосування наступних кратних та дольних одиниць - приставок: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
При наборі тексту у редакторі Word рекомендується писати формули, використовуючи вбудований редактор формул, зберігаючи у ньому установки, задані за промовчанням. Допускається набирати формули більшим шрифтом, ніж текст, якщо це необхідно для зручності прочитання дрібних індексів. Рекомендується окремий рядок для формул визначати своїм стилем (назвав його, наприклад, Equation), в якому слід задати потрібні відступи, інтервали, вирівнювання та стиль наступного рядка.
Формули у роботі нумерують арабськими цифрами. Номер формули складається з номера розділу та порядкового номера формули розділу, розділених точкою. Номер вказують праворуч аркуша лише на рівні формули в круглих дужках. Наприклад, (2.1) – перша формула другого розділу. Самі формули слід писати центром сторінки. Літерні позначення величин, що входять до формули, необхідно розшифрувати (якщо це не зроблено в тексті роботи раніше). Наприклад: повне число Мсмертних випадків від злоякісних утворень внаслідок опромінення в популяції дорівнюватиме
де n(e) - щільність розподілу особин популяції за віком, R(e) – довічний ризик смерті від злоякісних новоутворень для особи віку eу момент одноразового опромінення або початку хронічного опромінення.
Розшифровка позначень проводиться у послідовності, що відповідає порядку їх проходження у формулі. Дозволяється розшифровку кожного з позначень писати в окремому рядку.
Слід суворо дотримуватися правил розміщення розділових знаків після написання формул.
Рівняння та формули необхідно відокремлювати від тексту вільними рядками. Якщо рівняння не вміщується в один рядок, то воно має бути перенесене після знака рівності (=) або після знаків додавання (+), віднімання (–), множення (х) та поділу (:). Числа з плаваючою комою слід записувати у вигляді, наприклад: 2×10 -12 с, позначаючи знак множення символом (×) зі шрифту Symbol. Не слід позначати операцію множення символом (*).
Одиниці виміру фізичних величин необхідно наводити лише у Міжнародній системі одиниць (СІ) у прийнятих скороченнях.
Побудова роботи
Найменування структурних частин роботи "Реферат", "Зміст", "Позначення та скорочення", "Нормативні посилання", "Вступ", "Основна частина", "Висновок", "Список використаних джерел" служать заголовками структурних елементів роботи.
Основну частину роботи слід ділити на глави «Огляд літератури», «Матеріал та методи дослідження» «Результати досліджень та їх обговорення», розділи, підрозділи та пункти. Пункти, за потреби, можуть поділятися на підпункти. При поділі тексту роботи на пункти та підпункти необхідно, щоб кожен пункт містив закінчену інформацію. Розділи, розділи, підрозділи повинні мати заголовки. Заголовки розділів розміщують симетрично до тексту. Заголовки підрозділів починають відступивши 15-17 мм від лівого поля. Перенесення слів у заголовках не допускаються. Точку наприкінці заголовка не ставлять. Якщо заголовок складається з двох речень, їх розділяють точкою. Відстань між заголовком, підзаголовком і текстом має бути 15-17 мм (12 пунктів при такому ж розмірі шрифту). Наголошувати на заголовках не слід. Кожен розділ (розділ) роботи потрібно починати з нового аркуша (сторінки).
Розділи, розділи, підрозділи, пункти та підпункти слід нумерувати арабськими цифрами. Розділи повинні мати порядкову нумерацію в межах тексту розділу, за винятком додатків.
Після номера розділу, підрозділу, пункту та підпункту в тексті точку не ставлять. Якщо заголовок складається з двох або більше речень, їх поділяють крапкою (крапками).
Заголовки розділів друкують малими літерами (крім першої великої) з абзацного відступу напівжирним шрифтом з розміром на 1-2 пункти більше, ніж в основному тексті.
Заголовки підрозділів друкують з абзацного відступу малими літерами (крім першої великої) напівжирним шрифтом з розміром шрифту основного тексту.
Відстань між заголовком (за винятком заголовка пункту) та текстом має становити 2-3 міжрядкові інтервали. Якщо між двома заголовками текст відсутній, то відстань між ними встановлюється в 1,5-2 міжрядкові інтервали.
Ілюстрації
Ілюстрації (схеми, графіки, діаграми, фото) розташовуються, як правило, на окремих сторінках, які включаються до загальної нумерації. При комп'ютерному виконанні ілюстрацій допускається поміщати в загальний текст.
Ілюстрації слід розташовувати безпосередньо після тексту, в якому вони згадуються вперше, або на наступній сторінці. На всі ілюстрації мають бути надані посилання у роботі.
Кількість ілюстрацій визначається змістом роботи і має бути достатнім для того, щоб надати матеріалу, що викладається, ясність і конкретність. Малюнки повинні бути надруковані з використанням комп'ютера або виконані чорною тушшю або чорнилом. Забороняється виконання малюнків іншим кольором, а також олівцем. Допускається кольоровий друк малюнків та фотографій.
Ілюстрації мають бути розташовані так, щоб їх було зручно розглядати без повороту роботи або з поворотом за годинниковою стрілкою. Ілюстрації мають у своєму розпорядженні за текстом після першого посилання на них.
Ілюстрації (схеми та графіки), які неможливо розмістити на аркуші формату А4, розміщують на аркуші формату А3 і потім складають до розмірів формату А4.
На всі ілюстрації мають бути посилання у тексті роботи. Усі ілюстрації позначають словом «малюнок» і послідовно нумерують арабськими цифрами наскрізною нумерацією, за винятком ілюстрацій, наведених у додатку. Слово "малюнок" у підписах до малюнку та посилання на нього не скорочують.
Дозволяється нумерувати ілюстрації в межах розділу. У цьому випадку номер ілюстрації має складатися з номера розділу та порядкового номера ілюстрації у розділі. Наприклад, Малюнок 1.2 – другий рисунок першого розділу.
Ілюстрації, як правило, мають пояснювальні дані (підмалювальний текст), розташовані по центру сторінки. Пояснювальні дані поміщають під ілюстрацією, а з наступного рядка - слово "Малюнок", номер та найменування ілюстрації, відокремлюючи знаком тире номер від найменування. Точку наприкінці нумерації та найменувань ілюстрацій не ставлять. Не допускається перенесення слів у найменуванні малюнка. Слово "Малюнок", його номер та найменування ілюстрації друкують напівжирним шрифтом, причому слово "Малюнок", його номер, а також пояснювальні дані до нього - зменшеним на 1-2 пункти розміром шрифту.
Приклад оформлення ілюстрації наведено у додатку Г.
Таблиці
Цифровий матеріал, зазвичай, повинен оформлятися як таблиць.
Цифровий матеріал дисертації оформляють як таблиць. Кожна таблиця повинна мати короткий заголовок, який складається зі слова "Таблиця", її порядкового номера та назви, відокремленого від номера знаком тире. Заголовок слід поміщати над таблицею зліва, без абзацного відступу.
Заголовки граф і рядків слід писати з великої літери в однині, а підзаголовки граф - з малої, якщо вони складають одну пропозицію із заголовком, і з великої, якщо вони мають самостійне значення.
Розміщувати таблицю слід після її першої згадки у тексті. Таблиці нумерують так само, як і ілюстрації. Наприклад, таблиця 1.2. - Друга таблиця першого розділу. У назві таблиці слово «Таблиця» пишуть повністю. При посиланні на таблицю у тексті слово "таблиця" не скорочують. При необхідності таблиці можна розміщувати на окремих аркушах, які включаються до загальної нумерації сторінок.
При оформленні таблиць необхідно керуватися такими правилами:
допускається застосовувати у таблиці шрифт на 1-2 пункти менший, ніж у тексті дисертації;
не слід включати до таблиці графу "Номер по порядку". При необхідності нумерації показників, включених до таблиці, порядкові номери вказують у боковику таблиці безпосередньо перед їх найменуванням;
таблицю з великою кількістю рядків допускається переносити наступного листа. При перенесенні частини таблиці на інший аркуш її заголовок вказують один раз над першою частиною, ліворуч над іншими частинами пишуть слово "Продовження". Якщо дисертації кілька таблиць, то після слова " Продовження " вказують номер таблиці, наприклад: " Продовження таблиці 1.2 " ;
таблицю з великою кількістю граф допускається ділити на частини та поміщати одну частину під іншою в межах однієї сторінки, повторюючи у кожній частині таблиці боковик. Заголовок таблиці поміщають лише над першою частиною таблиці, а над рештою пишуть "Продовження таблиці" або "Закінчення таблиці" із зазначенням її номера;
таблицю з невеликою кількістю граф допускається ділити на частини та поміщати одну частину поруч з іншою на одній сторінці, відокремлюючи їх один від одного подвійною лінією та повторюючи в кожній частині головку таблиці. При великому розмірі головки допускається не повторювати її у другій та наступних частинах, замінюючи її відповідними номерами граф. У цьому графи нумерують арабськими цифрами;
якщо текст, що повторюється в різних рядках графи таблиці, складається з одного слова, то його після першого написання допускається замінювати лапками; якщо із двох або більше слів, то його замінюють словами "Те ж" при першому повторенні, а далі - лапками. Ставити лапки замість цифр, марок, знаків, математичних, фізичних і хімічних символів, що повторюються, не допускається. Якщо цифрові чи інші дані у якомусь рядку таблиці не наводять, то ній ставлять прочерк;
заголовки граф і рядків слід писати з великої літери в однині, а підзаголовки граф - з малої, якщо вони складають одну пропозицію з заголовком, і з великої, якщо вони мають самостійне значення. Допускається нумерувати графи арабськими цифрами, якщо необхідно надавати посилання на них за текстом дисертації;
заголовки граф, як правило, записують паралельно рядкам таблиці. При необхідності допускається розташовувати заголовки граф паралельно до граф таблиці.
Приклад оформлення таблиці наведено у додатку Д.
Подібна інформація.
Знаючи модель кристалічної структури, тобто просторове розташування атомів щодо елементів симетрії в елементарному осередку - їх координати, а, отже, і характеристики правильних систем точок, які займають атоми, можна зробити ряд кристалохімічних висновків, використовуючи досить прості прийоми опису структур. Оскільки 14 виведених ґрат Браве не можуть відобразити все різноманіття відомих до цього часу кристалічних структур, необхідні характеристики, що дозволяють однозначно описати індивідуальні особливості кожної кристалічної структури. До таких характеристик, що дають уявлення про геометричний характер структури, відносяться: координаційні числа (КЧ), координаційні багатогранники (КМ) або поліедри (КП), і число формульних одиниць (Z). Насамперед за моделлю можна вирішити питання про тип хімічної формули аналізованої сполуки, тобто встановити кількісне співвідношення атомів у структурі. Це неважко зробити на основі аналізу взаємного оточення – взаємної координації – атомів різних (або однакових) елементів.
Термін «координація атома» було введено у хімії наприкінці ХІХ ст. у процесі формування її нової галузі – хімії координаційних (комплексних) сполук. І вже 1893 р. А. Вернер запровадив поняття координаційне число (КЧ) як число атомів (лігандів - іони, безпосередньо пов'язані з центральними атомами (катіонами)), безпосередньо з центральним. Хіміки свого часу зіткнулися з тим фактом, що кількість зв'язків, утворених атомом, може відрізнятись від його формальної валентності і навіть перевищувати її. Наприклад, в іонному з'єднанні NaCl кожен іон оточений шістьма іонами протилежного заряду (KЧ Na / Cl = 6, KЧ Cl / Na = 6), хоча формальна валентність атомів Na і С1 дорівнює 1. Таким чином, згідно з сучасним уявленням, КЧ - це число найближчих до даного атома (іону) сусідніх атомів (іонів) у структурі кристала незалежно від цього, є вони атомами тієї самої сорти, як і центральний, чи іншого. При цьому міжатомні відстані є основним критерієм, який використовується при підрахунку КЧ.
Наприклад, у кубічних структурах модифікації a-Fe (рис. 7.2.а) та CsCl (рис. 7.2. в) координаційні числа всіх атомів дорівнюють 8: у структурі a-Fe атоми Fe розташовуються у вузлах об'ємноцентрованого куба, звідси KЧ Fe = 8 ; у структурі CsCl у вершинах елементарного осередку розташовуються іони Сl - , а центрі об'єму - іон Cs + , координаційне число якого також дорівнює 8 (КЧ Cs / Cl = 8), як і кожен іон Cl оточений вісьмома іонами Cs + по кубу (КЧ Cl/Cs=8). Це підтверджує відношення Cs: С1 = 1: 1 у структурі цієї сполуки.
У структурі -Fe координаційне число атома Fe по першій координаційній сфері дорівнює 8, з урахуванням другої сфери - 14 (8 + 6). Координаційні поліедри - відповідно куб і ромбододекаедр .
Координаційні числа та координаційні багатогранники є найважливішими характеристиками конкретної кристалічної структури, що відрізняють її від інших структур. На основі можна проводити класифікацію, відносячи конкретну кристалічну структуру до певного структурного типу.
Встановити тип хімічної формули за структурними даними (т. е. за моделлю структури чи з її проекції - креслення) можна й іншим шляхом, підрахувавши число атомів кожного сорту (хімічного елемента), які припадають однією елементарну осередок. Це засвідчує тип хімічної формули NaCl.
У структурі NаС1 (рис. 7.4), типової для іонних кристалів типу АВ (де А-атоми (іони) одного сорту, В-іншого), у побудові елементарного осередку беруть участь 27 атомів обох сортів, з них 14 атомів А (кулі великого) розміру) і 13 атомів (менші кулі), але повністю входить в комірку лише один. атом, що у її центрі. Атом, що знаходиться в центрі грані елементарного осередку, належить одночасно двом осередкам-даної та суміжної з нею. Тому цій осередку належить лише половина цього атома. У кожній з вершин осередку сходиться одночасно по 8 осередків, тому цій осередку належить лише 1/8 атома, розташованого у вершині. Від кожного атома, що знаходиться на ребері осередку, їй належить лише 1/4.
Обчислимо загальну кількість атомів, що припадають на один елементарний осередок NаС1:
Отже, частку комірки, показаної на рис. 7.4, припадає не 27 атомів, а всього 8 атомів: 4 атоми натрію та 4 атоми хлору.
Визначення числа атомів у комірці Браві дозволяє окрім типу хімічної формули отримати ще одну корисну константу - число формульних одиниць, що позначається буквою Z. Для простих речовин, що складаються з атомів одного елемента (Сu, Fe, Se та ін), число формульних одиниць відповідає числу атомів в елементарному осередку. Для простих молекулярних речовин (I 2 , S 8 і т. д.) і молекулярних сполук (СО 2) число Z дорівнює кількості молекул в комірці. У переважній більшості неорганічних і інтерметалевих сполук (NaCl, CaF 2 , СуАu і т. д.) молекул немає, і в цьому випадку замість терміну «кількість молекул» використовують термін «число формульних одиниць».
Число формульних одиниць можна визначити експериментально у процесі рентгенівського дослідження речовини.
Ключові слова конспекту: хімічна формула, індекс, коефіцієнт, якісний та кількісний склад, формульна одиниця.
- Це умовний запис складу речовини за допомогою хімічних знаків та індексів.
Цифру, що стоїть у формулі праворуч унизу біля знака елемента, називають індексом. Індекс позначає кількість атомів елемента, що входять до складу цієї речовини.
Якщо потрібно позначити не одну, а кілька молекул (або окремих атомів), то перед хімічною формулою (або знаком) ставлять відповідну цифру, яку називають коефіцієнтом. Наприклад, три молекули води позначаються 3Н 2 Про, п'ять атомів заліза - 5Fe. Індекс 1 у хімічних формулах та коефіцієнт 1 перед хімічними символами та формулами не пишуть.
Представлені малюнку формули читаються так: три-купрум-хлор-два, п'ять-алюміній-два-о-три, три-ферум-хлор-три . Запис 5Н 2 Про(п'ять-аш-два-о) слід розуміти так: п'ять молекул води утворені десятьма атомами водню та п'ятьма атомами кисню.
Хімічна формула показує, з яких атомів елементів складається речовина (тобто якісний склад речовини); і яке співвідношення атомів цих елементів (тобто кількісний склад речовини).
Формульна одиниця
Хімічні формули речовин, що мають немолекулярну будову, наприклад FeS, Не описують склад молекули; а лише показують співвідношення елементів, що утворюють цю речовину.
Так, кристалічні грати кухонної солі. хлориду натрію складається не з молекул, а з . На кожен позитивно заряджений іон натрію у ній припадає один негативно заряджений іон хлору. Виходить, що відношення індексів у записі NaClзбігається із ставленням; в якому хімічні елементи поєднуються між собою, утворюючи речовину. По відношенню до речовин, що мають немолекулярну будову, такий запис правильніше називати не формула, а формульна одиниця.
