nom, NOM egzamin opracowane, Część II


Część I

  1. Wymień i scharakteryzuj różne rodzaje wewnętrznego uporządkowanie materiałów.

  1. Opisz różnice pomiędzy polikryształem a monokryształem.

Monokryształ - pojedynczy kryształ z uporządkowanymi atomami bez defektów makroskopowych. Materiał będący w całości jednym kryształem nie zależnie od wielkości np. sól, cukier

Polikryształ - ciało stałe będące zlepkiem wielu monokryształów, budowa nieuporządkowana

  1. Czym wyróżnia się spośród wszystkich materiałów krystalicznych - kryształ?

To ciała jednorodne o prawidłowej uporządkowanej budowie wewnętrznej otoczone naturalnymi płaskimi ścianami. Posiada symetrię translacyjną

  1. Wymień podstawowe cechy materiałów krystalicznych.

  1. Porównaj sieć przestrzenną i sieć krystaliczną.

Sieć przestrzenna - twór abstrakcyjny zbudowany z węzłów. W nich znajdują się całe motywy wektorów translacji (od punktu do punktu)

Sieć krystaliczna - twór rzeczywisty, zbudowany z atomów cząsteczek lub jonów.(od atomu do atomu), nieskończenie wiele

  1. Na czym polega różnica między materiałem: amorficznym i krystalicznym, co to jest szkło metaliczne?

Ciało amorficzne - nie występuje uporządkowanie cząsteczek. Ciało stałe ale tworzące cząsteczki ułożone są w sposób bardziej zbliżony do cieczy

Ciało krystaliczne - stan skupienia materii w którym cząsteczki atomy lub jony nie maja pełnej swobody przemieszczania się w objętości ciała. Ciała krystaliczne są substancjami jednorodnymi i anizotropowymi

Szkła metaliczne - czyli stopy metali o strukturze zwykłego szkła okiennego. Przykład Ciała amorficznego

  1. Określ pojęcia: motyw i wektory translacji, w jakim celu są stosowane w krystalografii.

Motyw - grupy powtarzających się atomów(zastępujemy je jednym punktem)

Wektor translacji-to wektor przesunięcia motywu (do czasu aż się powtórzy)

Cel - rozbudowanie komórki elementarnej o motyw który jest przesunięty o wektor translacji w związku z czym powstaje siec zbudowana z tych komórek

  1. Co to są wskaźniki prostej sieciowej? Podaj przykład?

Są to wskaźniki atomu który znajduje się na linii kierunku najbliżej układu (wskaźniki Millera) np. [100],[010],[001]

  1. Podaj symbole kierunków wyznaczonych przez krawędzie komórki elementarnej układu regularnego.

[100][-100][010][0-10][001][00-1]

  1. Opisz na dowolnym przykładzie zasadę wskaźnikowania płaszczyzn sieciowych.

0x01 graphic
Płaszczyzny Millera: h k l =0x01 graphic
0x01 graphic

  1. Co to jest pas płaszczyzn krystalograficznych i oś pasa? Podaj przykład.

Pas krystaliczny - zbiór ścian równoległych do jednej prostej

Oś pasa - prosta do której te ściany są równoległe

Równanie pasowe- hu+kv+lw=0

Np. sześcian

  1. Wymień wszystkie znane ci systemy klasyfikacji ciał krystalicznych oparte na zasadach symetrii.

Układy krystalograficzne - 7

Symetria dyfrakcyjna kryształu - 11 klas Lauego

Grupy punktowe - 32 (klasy symetrii)

Grupy przestrzenne - 230

  1. Jaką rolę odgrywa symetria w klasyfikacji ciał krystalicznych?

Symetria jest kryterium klasyfikacji ciał krystalicznych. Decyduje o przynależności do: układów krystalograficznych, klas symetrii, grup przestrzennych

  1. Co to są grupy punktowe - podaj przykłady.

Grupy punktowe (klasy symetrii)- kombinacja elementów symetrii przecinających się w jednym punkcie. Zespól taki może składać się tylko z jednego elementu symetrii np. 1

Są 32 klasy symetrii (1 2 3 4 6) 0x01 graphic
0x01 graphic
-środek symetrii 0x01 graphic
-m (1 płaszczyzna symetrii lub oś 2-krotna)

  1. Czym różnią się operacje symetrii i elementy symetrii w odniesieniu do morfologii kryształów? Podaj przykład.

Operacją symetrii nazywamy takie przekształcenie które doprowadza do uzyskania powtórzenia symetrycznego dowolnego motywu. Jest to przekształcenie względem elementu symetrii:

Przekształcenia symetryczne - inwersja, odzwierciedlenie, obrót

Elementy symetrii - punkt, prosta, płaszczyzna

Przykład-?

  1. Wymień przykłady znanych ci struktur krystalicznych. Jedną scharakteryzuj.

  2. Struktura

    A1 (Miedź)

    A2(Wolfram)

    A3(Magnez)

    A4 (Diament)

    A9 (Grafit)

    Grupa przestrzenna

    0x01 graphic

    I0x01 graphic

    0x01 graphic

    F d3m

    Inne cechy

    w= 74%

    w= 68%

    ------

    w=34%

    w=16,9%

    Liczba koordynacji

    l.k=12

    l.k=8

    l.k=12

    l.k=4

    l.k=3

    Sekwencja warstw

    abc,abc,abc

    ------

    ab,ab,ab

    Ab,ab lub czasem abc,abc

    Układ

    regularny

    regularny

    heksagonalny

    regularny

    heksagonalny

    1. Jakie dodatkowe elementy symetrii pojawiają się w strukturze krystalicznej związane z operacją translacji?

    Translacja polega na równoległym przeniesieniem danego elementu.

    Płaszczyzny ślizgowe powstają w wyniku sprzężenia translacji z płaszczyznami symetrii.

    Osie śrubowe są wynikiem sprzężenia translacji z osiami symetrii

    1. Opisz strukturę krystaliczną A1, A2, A3. Jakie występują różnice w rozmieszczeniu atomów? Wymień ich grupy przestrzenne i podaj informacje zawarte w tych symbolach.

    Odnośnik do 16

    1. Co to jest alotropia i polimorfizm? Podaj przykłady.

    Alotropia - wystąpienie tego samego pierwiastka w 2 rodzajach struktury (grafit miękki- diament twardy)

    Polimorfizm - polega na wystąpieniu tego samego związku chemicznego w 2 odmiennych strukturach (ZnS sfaleryt - regularny, ZnS wurcyt-heksagonalny)

    1. Na czym polega anizotropia własności kryształów?

    Anizotropia - zależność właściwości fizycznych od kierunku. Kryształy wykazują w różnych kierunkach krystalograficznych różne właściwości. Np. gdyby kryształ wzrastał we wszytkich kierunkach z tą samą prędkością za każdym razem otrzymywali byśmy kulę.

    1. Jakie właściwości kryształów są anizotropowe?

    1. Na czym polega wiązanie międzyatomowe?

    Polega na uwspólnieniu pary elektronów przez 2 elektrony, istnieje w nim bardzo mała różnica elektroujemności, jest to silne wiązanie. Występuje pomiędzy atomami tego samego pierwiastka.

    1. Omów zasadę podziału materiałów opartą o klasyfikację wiązań chemicznych.

    1. Omów struktury krystaliczne metali, wymień ich najważniejsze cechy wspólne.

    Większość metali ma jedną z 3 struktur krystalicznych

    1. Scharakteryzuj podstawowe metody rentgenowskich badań materiałów, podaj ich zastosowania.

    1. Metoda Lauego :

      • monokryształ zamocowany na goniometrze

      • promieniowanie o ciągłym widmie (zmienne i) 

      • służy głównie do orientacji monokryształów

  3. Metoda obracanego kryształu.

  • Metoda proszkowa (Debye'a-Scherera)