Jak Začít?

Máš v počítači zápisky z přednášek
nebo jiné materiály ze školy?

Nahraj je na studentino.cz a získej
korunu za každý materiál
a 50 Kč za registraci!


Struktura a vlastnosti pevných látek

PDF

Stáhnout kompletní materiál zdarma (113,12 kB)

Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.

STRUKTURA A VLASTNOSTI PEVNÝCH LÁTEK Krystalické látky • mají pravidelně uspořádané částice – tzv. dalekodosahové uspořádaní částic • mají krystalickou mřížku • 2 základní skupiny: monokrystaly, polykrystaly Monokrystaly • rozložení se periodicky opakuje, mohou mít pravidelný tvar • kamenná sůl NaCl, křemen SiO2, ametyst, růženín, diamant • anizotropní – některé vlastnosti jsou závislé na směru vzhledem ke stavbě krystalu • umělé – rubín • poloviční látky – křemen, germanium Polykrystaly • krystaly s nahodilou strukturou • izotropní – ve všech směrech je určitá vlastnost stejná (např. roztažnost) • např. kovy, zeminy, prach Amorfní látky • nemají pravidelné uspořádání částic • uspořádání – tzv. krátkodosahové – je omezeno na krátkou vzdálenost – 10 -8m, s rostoucí vzdáleností pravidelnost klesá • izotropní • např. sklo, jantar, asfalt, vosk, guma • polymery – PVC, PET, polystyren • biopolymery – kaučuk, celulóza, bavlna • lze je pokládat za kapaliny s velmi vysokou viskozitou Krystalická mřížka • struktura, kterou vytvářejí pravidelně uspořádané částice krystalické látky (atomy, ionty, molekuly) • model uspořádaní částic v krystalu • základ: ELEMENTÁRNÍ BUŇKA (rovnoběžnostěn o hraně a – mřížková konstanta, v němž jsou určitým způsobem umístěny jednotlivé částice) Struktura krystalu: • určena: • mřížkovým parametrem (= mřížková konstanta) délka hrany základní buňky, [a]=nm • rozmístěním částic Krystalové soustavy: • liší se tvarem buňky, jejich rozměry, polohami částic • krychlová (diamant, granát...) • čtvercová (chalkopyrit, rutil...) • trojklonná (modrá skalice...) • jednoklonná (antibol, mastek...) • kosočtverečná (aragonit) • šesterečná (kalcit) • klencová Druhy elementárních buněk: • Bravaisovy buňky – 14. základních krystalových buněk Poruchy krystalické mřížky • ideální krystalická mřížka – nemá žádné poruchy (chyby) • reálná kryst. mřížka – obsahuje poruchy • porucha kryst. mřížky = odchylka od pravidelného uspořádání částic v kryst. mřížce • rozdělení podle rozměrů: • bodové • čarové • plošné • prostorové Bodové poruchy kryst. mřížky • poruchy soustředěné do 1 bodu Fonon • porucha způsobená tepelným pohybem částic (částice kmitá kolem pravidelného mřížkového bodu) Vakance • = prázdné místo • není obsazený pravidelný mřížkový bod • způsobená tepelným pohybem částic nebo ozářením krystalu Intersticiální poloha částice • = uloženy v mezeře • částice se nachází mimo pravidelný mřížkový bod • může souviset s vakancí Příměs • cizí částice, která se vyskytuje v krystalu • často vodičové krystaly • v pravidelné mřížce nebo v intersticiální poloze • významné pro průmysl (elektronika...) Hranové poruchy Dislokace • porušení pravidelného uspořádání částic podél určité (dislokační) čáry Vazby v krystalech • vazba = elektromagnetická síla mezi částicemi v krystalové mřížce • druhy: • Van der Waalsova • vodíková • kovová • iontová • kovalentní Van der Waalsova vazba • typická pro krystaly inertních prvků s jednoatomovými molekulami • I, Cl, O, H za nízkých teplot, u organických sloučenin • všechny interakce mezi atomy • molekulové krystaly • měkké, nízká teplota tání Vodíková vazba vazba mezi vodíkem a silně elektronegativním prvkem (např. O, N, F) patří mezi směrové vazby organické sloučeniny (NK, bílkoviny...) u atomů vodíku vázaných kovalentně k dalšímu atomu Iontová vazba • vznik vazby souvisí s přestavbou elektronových obalů • pevné látky: IONTOVÉ KRYSTALY – tvrdé, vysoká teplota tání, křehké, štěpné, el. izolanty... • ve vodném roztoku mohou disociovat • např. alkalické halogenidy, oxidy kovů alkalických zemin (např. NaCl, CsCl, CaO, LiF) Kovalentní vazba • vznik: při přiblížení atomů na blízkou vzdálenost ! překrytí el. obalů – vazba je tvořena dvojicí elektronů • pevné látky: ATOMOVÉ KRYSTALY – polovodiče nebo izolanty, silná závislost el. odporu na teplotě Kovová vazba • kryst. mřížka = kladné ionty, mezi nimi se pohybuje elektronový plyn • vlastnosti: tažné, kujné, tepelný izolant, neprůhledné, lesklé, vodivé • kovové krystaly mají menší pevnost • pouze pevné látky (kovy, kovová skla – např. Cu, Fe, Al, W) Deformace pevného tělesa • deformace = změna tvaru a rozměrů tělesa působením vnějších vlivů (síla, teplo) • rozdělení: Pružná (elastická) deformace • těleso se vrátí do původního stavu, jakmile přestanou působit vnější deformační síly • např. trampolína, matrace Trvalá (plastická) deformace • trvá i po odstranění deformační síly • v kryst. mřížce nastanou nevratné změny • „tvárná“ • podle způsobu působení deformační síly: • tahem • tlakem • ohybem • smykem • kroucením Tahem • působí dvě stejně velké opačně orientované síly • skřipec, kytara Tlakem • síly působí směrem k sobě • auto narážející do stromu, plastelína, pilíře u mostu Ohybem • síla působí kolmo na podélnou osu souměrnosti • skokanské prkno, drát el. vedení, nosníky podepřené na obou koncích Smykem • na těleso působí stejně velké opačně orientované síly, které neleží v jedné přímce • pneumatiky u auta jedoucího do zatáčky, radlice Kroucením • pro válcová tělesa, síly musí být na koncích, jejich momenty sil jsou stejně velké, ale opačného směru • PET láhev, vrtáky, šrouby, termoska

Témata, do kterých materiál patří