Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

Kondenserade faser Vätskor och fasta ämnen har mycket gemensamt. Smältentalpin för is är 334 J/g, ångbildningsentalpin är 2257 J/g. När vatten har kondenserat.

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "Kondenserade faser Vätskor och fasta ämnen har mycket gemensamt. Smältentalpin för is är 334 J/g, ångbildningsentalpin är 2257 J/g. När vatten har kondenserat."— Presentationens avskrift:

1 Kondenserade faser Vätskor och fasta ämnen har mycket gemensamt. Smältentalpin för is är 334 J/g, ångbildningsentalpin är 2257 J/g. När vatten har kondenserat har alltså 87% av de intermolekylära krafterna utvecklats.

2 Intermolekylär växelverkan Och ibland lite till.... Kovalenta kristaller1/r x, x<1 Jon-jon 1/r Jon-dipol1/r 2 Dipol-dipol1/r 3 Roterande eller dynamiska dipoler1/r 6

3 Colombska bidrag Totala energin från Colombska bidrag är summan över alla jonparsbidrag V AB  V AB =  [(z A e)(z B e)]/   r AB Där z x är laddningen för jonen x, r xy är avståndet mellan jonerna x och y, e är elementarladdningen och   är vakumpermittiviteten

4 Mera Colomb Summationen är rent geometrisk och kan separeras till en geometrisk konstant, Madelungkonstanten, A. Totala potentiella energin blir då V = A N A e 2 /   (z A z B )/r  1/r Korrektion för kärnrepulsion ger Born-Meyer ekvationen: N A z A z B e 2 /{4  0 r} (1-r*/r) A

5 Konsekvenser V = A N A e 2 (z A z B )/   d (1-d*/d) Visar att V ~ z 2 /d = , den elektrokemiska parametern

6 Karbonater XCO 3 => XO + CO 2 XCO 3  Hdiss(kJmol-1) MgCO CaCO SrCO BaCO 3 267

7 Termisk stabilitet Flera komplexa joner CO 3 2-, NO 3 -1, SO 4 2- kan sönderdelas till en flyktig komponent och O 2-. Hur påverkas stabiliteten av salter med sådana joner av motjonens storlek? V ~ z 2 /d

8 Termisk stabilitet V ~ z 2 /d z påverkas inte av motjonen. d är ett mått på radiesumman, d=r - + r +. Om motjonen är stor domineras d av r + Om motjonen är liten domineras d av r - Stora motjoner stabiliserar komplexa anjoner.

9 Energetik Born-Haber cykler: Gitterentalpin är svår att bestämma direkt, men kan fås ur andra, välbestämda storheter Visar att BM ekvationen stämmer bra om joniciteten är uttalad (NaCl men inte AgI)

10 Bestäm gitterentalpin hos KBr Elektronaffinitet Br(g) + e - (g) => Br - (g) kJ K(g) => K + (g) + e - (g) ,5 kJ Jonisera K ½ Br 2 (g) => Br(g) ,5kJ Dissociera Br K(s) => K(g) ,5kJ Sublimera K ½ Br 2 (l) => ½ Br 2 (g) +15,5409,5kJ Förånga brom KBr => K + ½ Br 2 (l) kJ Sönderdela saltet Gitterentalpi kJ (1-d*/d) A N A e 2 (z A z B )/   d = ( /3.3)*1.748*1389*/3.3 = 659 kJ/mol

11 Enkla strukturer Tätpackningar är viktiga för att förstå elementärstrukturer och många joniska föreningar.

12 Tätpackning, hcp

13 Tätpackning, ccp

14

15 Enhetscell Minsta upprepningsenheten med bevarad orientering. Ibland centrerad

16 Hålrum

17 I en tätpackning finns det lika många oktaedriska hålrum som tätpackade atomer Det finns dubbelt så många tetraedriska hålrum som tätpackade atomer

18 Hålrum Om radien för en tätpackad atom är r kommer ett oktaedriskt hålrum att ha radien  2-1)r = 0.414r 2r  r

19 Hålrum Ett tetraedriskt hålrum får radien  3/2)-1]r = 0.225r 2r  2r  3 /2 *  2r =  (3/2)

20 Densitet Guld (fcc) har en enhetscell på Å. Vad är densiteten? 4*197g/mol /[ 6.023*10 23 st/mol*(4.079* m) 3 ] = g/cm 3

21 Metaller Hcp: Be, Co, Mg, Ti, (Cd, Zn) Ccp: Ag, Al, Au, Ca, Cu, Ni, Pb, Pt Bcc: Ba, Cr, Fe, W, Na, K, Rb, Cs Komplexa: In, Bi, Mn

22 Polytypism Energiskillnaden mellan olika tätpackningar är liten, och därför är många olika typer av sekvenser möjliga. När en och samma förening kan bilda olika strukturer kallas detta polytypism.

23 Polymorfism Vid olika tryck och temperaturer kan ett element eller en förening ha olika strukturer. Detta kallas polymorfism. Ett extremt exempel är C som har en kubisk struktur vid höga tryck och en hexagonal vid låga. Egenskaperna skiljer markant för de båda faserna.

24 Legeringar Metaller visar ofta stor löslighet i varandra. Mekanismen kan vara antingen utbytes- löslighet eller mellanrumslöslighet. Trots att strukturen är i stort oförändra blir egenskaperna drastiskt annorlunda. Ren W är mjuk och smidbar. Små tillsatser av Ni ger ett hårt material. Används i tex dartpilar.

25 Utbyte - Mellanrum

26 Fasdiagram för salladsdressing 0%100%

27 Fe-C

28 Joniska föreningar I den klassiska modellen kommer det mera elektropositiva elementet att lämna sina elektroner till det mera elektronegativa. Attraktionen mellan atomerna är då rent Coulombsk

29 NaCl

30 ReO 3

31 Perovskit

32 BandteoriPtL 4

33 Monomers bindande E Pt PtL 4 L 4 psdpsd 4L x 2 -y 2 z z 2 yz xz xy

34 Monomer s antibindande E Pt PtL 4 L 4 psdpsd 4L x 2 -y 2 z z 2 yz xz xy

35 Monomer p bindande E Pt PtL 4 L 4 psdpsd 4L x 2 -y 2 z z 2 yz xz xy

36 Monomer p antibindande E Pt PtL 4 L 4 psdpsd 4L x 2 -y 2 z z 2 yz xz xy

37 Monomer d bindande E Pt PtL 4 L 4 psdpsd 4L x 2 -y 2 z z 2 yz xz xy

38 Monomer d antibindande E Pt PtL 4 L 4 psdpsd 4L x 2 -y 2 z z 2 yz xz xy

39 Monomer p ickebindande E Pt PtL 4 L 4 psdpsd 4L x 2 -y 2 z z 2 yz xz xy

40 Monomer d ickebindande E Pt PtL 4 L 4 psdpsd 4L x 2 -y 2 z z 2 yz xz xy

41 Monomer d ickebindande E Pt PtL 4 L 4 psdpsd 4L x 2 -y 2 z z 2 yz xz xy

42 Dispersion – z 2 Starkt bindande – starkt antibindande

43 Dispersion – z Starkt bindande – starkt antibindande

44 Dispersion – xz, yz Intermediär bindande – antibindande

45 Dispersion – x 2 -y 2 Svagt bindande - antibindande

46 Polymer E x 2 -y 2 z      z 2 yz xz xy

47 Polymer E x 2 -y 2 z z 2 yz xz xy     

48 Polymer E x 2 -y 2 z      z 2 yz xz xy

49 Polymer E      Pt är d 8 EFEF k

50 EFEF I oxiderade system krymper Pt-Pt avstånden och vi får en elektrisk ledare. Varför?

51 Koppar – En Metall Si har fyra valenselektroner och uppnår oktett genom att varje Si binder till fyra grannar. Resultatet är att alla elektroner deltar i bindningar och ledningsförmågan är låg..... DOS E EFEF e-e- e-e- e-e-

52 Kisel –En Halvledare Si har fyra valenselektroner och uppnår oktett genom att varje Si binder till fyra grannar. Resultatet är att alla elektroner deltar i bindningar och ledningsförmågan är låg..... DOS E EFEF

53 Si Halvledare Fermi-Dirac: f(E) =[e (E-E F )/kT +1] -1 k≈8.6*10 -5 eV/K E g i kisel är ≈1eV f(E g +E f ) 300K ≈ [e 1/ ] -1 ≈ e -40 ≈ 4*10 -18

54 Kisel – Termisk excitation DOS E EFEF Excitera de elektron er Hål

55 NMT2011 e-e- Kisel - Dopning DOS E EFEF


Ladda ner ppt "Kondenserade faser Vätskor och fasta ämnen har mycket gemensamt. Smältentalpin för is är 334 J/g, ångbildningsentalpin är 2257 J/g. När vatten har kondenserat."

Liknande presentationer


Google-annonser