"Mediag mokslo vado"

"Mediag fizikos" koliokviumo kontroliniai klausimai

1. Mediag klasifikavimas;1)metalai (naudojami gryni ir kai kuriu lydini pavidalu, pritaikymai daniausiai susij su mechaninmis arba elektrinmis svybmis) - j pagrindines savybes apsprendia laisvieji elektronai;

2)keramins mediagos- tai metal ir nemetal junginiai (oksidai, karbidai, mitridai). Pvz. molis, cementas, stiklas labai plaiai naudojami. Keramini meiag pritaikymas paremtas j savybmis blogai praleisti elektr ir ilum (izoliatoriai) bei atsparumu aplinkos poveikiui (ltai degraduoja). Tai paprastai kietos, bet trapios mediagos (degtas molis, cementas, stiklas);3)polimerai. Tai yra organiniai C, H ir nemetal junginiai, turintys dideles molekules (didelis atom skaiius molekulje); pvz.-visos plasmass ir gumos. Polimer panaudojimas paremtas tuo, kad jie yra palyginti lengvi ir priklausomai nuo struktros arba tvirti arba lanksts. Polimerins mediagos taip pat yra atsparios aplinkos poveikiui;4)puslaidinkiai-tai mediagos, turinios tarpines elektrines savybes tarp metal ir dielektrik (keramini mediag), kurios labai jautrios priemaioms ir vairiems ioriniams poveikiams. Daugiausia naudojamos elektronikoje ir kompiuteri pramonje;5)sudtins (kompozitins) mediagos. Tai nevientisos mediagos, bet sudarytos i keli skirting mediag ir apjungianios j geriausias savybes. Pvz. stiklo audinys, sudarytas i stiklo sil apliet polimerais jis ir tvirtas , ir lankstus;6)biologins mediagos, arba biomediagos, kurios skirtos implantuoti mogaus kn. Tai gali bti bet kuri i prie tai pamint 5 mediag kategorij. Jos turi bti netoksikos ir suderinamos su moni audiniais;*)naujausi technologij mediagos. Joms bdingos unikalios savybs. Paprastai j gamyba brangi, todl plaiai netaikoma (karin, kosmoso, kompiuterin technika). Pvz. Optins, magnetins informacijos laikmen dangos ar keramins ilum izoliuojanios dangos.2. Mediag struktros klasifikavimas;Struktra-tai tiriamo objekto sudtini dali idstymas (ir sveika)Struktra gali bti :Atomin - sudtini dali matmenys ~nm;Mikroskopin - sudtini dali matmenys ~(m (kristalitai, grdai lydiniuose);Makroskopin-sudtini dali matmenys~ mm.3. Mediag savybi kategorijos;

Mediagos savybe vadiname mediagos reakcij (kokybiniu bei kiekybiniu poiriu) iorin poveik6 MEDIAG SAVYBI KATEGORIJOS Mechanins savybs (kietumas, trapumas, stangrumas); ilumins savybs (savitoji iluma, ilumos laidumas); Elektrins savybs (elektrinis laidumas, izoliacins savybs); Magnetins savybs (kaip jos stiprina ar silpnina iorin magnetin lauk), simagnetinimas; Optins savybs- skaidrumas, atspindys, viesos limas ir sugrimas; Chemins savybs.4. Rezerfordo atominio modelio aikinimas;Pagal model atomo sandara panai Sauls sistemos: apie teigiam branduol, kur sudaro nukleonai (protonai ir neutronai), skrieja neigiami elektronai. Nors branduolys maas (skersmuo ~10-15m) palyginus su visu atomu (skersmuo ~10-10m), jame sukaupta pagrindin atomo mas (vir 99 proc.)Kiekybikai atomo sandara nusakoma dviem parametrais: Z atomo eils numeris A atomo mas (atominiais mass vienetais).Gamtoje sutinkamiems atomams ie parametrai gali gauti reikmes Z=1~110, A=1~300.

Pagal parametrus Z ir A galima rasti atomo sudtini dali skaii: Np = Z proton skaiius branduolyje Nn = A-Np neutron skaiius branduolyje (nes A ( Np+Nn) Ne = Z elektron skaiius Modelio trkumas: pagal planetin atomo model, atomai turt bti nestabils, nes elektronai juda su pagreiiu, todl praranda energij ir galiausiai turt nukristi ant branduolio. Eksperimentas tai paneigia.5. Boro modelio aikinimas;Jis patikslina planetin model ir yra paremtas sekaniais postulatais:1. Egzistuoja stabilios elektron orbitos, kuriomis juddamas elektronas nespinduliuoja energijos.2. Elektrono energija gali kisti tik uolikai ir ispinduliuojant ar sugeriant energijos kvant:

Modelio trkumas: modelis tiksliai aprao tik paprasiausius atomus, turinius nedaug elektron.

Atom nustatymas pagal isklaidyto spinduliavimo energetinius spektrus, istorikai ikyla i Boro pasilyto vandenilio atomo modelio. Eksperimentai su isklaidytom dalelm parod, kad atom galima nagrinti kaip teigiam branduol apsupt elektron debesiu. Boras pasil, kad elektronai juda pastoviomis, apskritimo formos, orbitomis, dar vadinamomis stacionariomis bsenomis, ir ispinduliuoja foton pereinant i vienos pastovios orbitos kit.Elektron orbit spindulys gali bti randamas:ia n sveikas skaiius (orbitos numeris), e elektrono krvis, Z atominis numeris6. Kvantiniai skaiiai, elektron konfigracija ir ymjimas;i teorija nuosekliai vertina mikroskopini daleli ypatybes ir nusako sekanias fundamentalias atom bei mediag savybes:1.Diskretiniai atomo energijos lygmenys.2.Elektron bsena atome nusakoma bangine funkcija nlms ( arba praktiniu poiriu kvantiniais skaiiais n, l, m, s

n pagrindinis kvantinis skaiius parodo energijos lygmen, n= 1, 2, ,.

l orbitinis kvantinis skaiius nusako orbitin impulso moment,

l = 0, 1, 2, , n-1.

m magnetinis kvantinis skaiius parodo magnetinio momento orientacij, m = -l, -l+1, , 0, , l.

ms sukinio magnetinis kvantinis skaiius parodo sukinio orientacij,, ms = ( 1/2.3.Dvi vienodos elementariosios dalels yra absoliuiai identikos bsenos, jei j visi kvantiniai skaiiai yra vienodi.4.Kadangi vienodos ries dalels absoliuiai identikos, tai jas sukeitus vietomis, to mes praktikai nepastebsime. I ia sekaPaulio draudimo principas: Du elektronai, priklausantys tai paiai sistemai (sveikaujantys tarpusavyje) negali turti vis vienod kvantini skaii.5.Elektron grupavimas posluoksniuose (l=const.) ir sluoksniuose (n=const.).6.Leistin ir draudiam energijos juost susidarymas kietose mediagose.Norint aprayti elektrono bsen atome yra naudojami keturi kvantiniai skaiiai:Pagrindinis kvantinis skaiius

n = 1, 2 ..,

Orbitinis kvantinis skaiius

l = 1, 2, , n-1,

Magnetinis kvantinis skaiius

m= (1, (2, ,(1,

Spininis kvantinis skaiius

ms = (s) = ( .

Priskiriant elektronams kvantines bsenas, kurias aprao keturi kvantiniai skaiiai n, l, m ir ms, galima sudaryti periodin lentel, kurioje bet kuriam atomui nei vienas elektronas neturs visus keturis vienodus kvantinius skaiius. Elektron energetins bsenos yra apraomos pagrindiniu kvantiniu skaiiumi n ir orbitaliniu kvantiniu skaiiumi l. Esant apibrtam pagrindiniam kvantiniam skaiiui n, yra n2 bsen, kuri dydiai l ir m skiriasi. Pagal Paulio draudimo princip kiekvienoje tokioje bsenoje gali bti du elektronai su skirtinga dydio ms verte (+1/2,-1/2). Taigi bsenoje n gali bti ne daugiau kaip 2n2 elektronai. ie elektronai su tuo paiu kvantiniu skaiiumi su daro elektron sluoksn.To paties sluoksnio elektronai, kuri vienodas alutinis kvantinis skaiius l sudaro j posluoksn. Kai l apibrtas, turime (2l+1) bsen, kuri skirtingi bsen magnetiniai kvantiniai kvantiniai skaiiai m. Todl pagal Pauli draudimo princip posluoksnyje gali bti (2l+1)2 elektron. Kai l= 0 yra ymima raide s (nuo odio sharp) ir gali bti iki 2 elektron, kai l= 1 p (nuo odio principal)- iki 6 elektron, kai l= 2 d (nuo odio diffuse) ir kai l= 3 f (nuo odio fundamental). Tokiu bdu He atomas turi 1s2 elektronin konfigracij (2 elektronai n= 1, l= 0 orbitoje), o Ne atomas 1s2, 2s2, 2p6 elektronin konfigracij (2 elektronai n= 1, l= 0 orbitoje, 2 elektronai n= 2, l= 0 orbitoje ir 6 elektronai n= 2, l= 1 orbitoje). vertinus spin-orbitinius paymjimus, p, d, orbitos yra dalinamos dar papildomai: t.y. 1s, 2s, 2p1/2, 2p3/2, kur apatinis indeksas ymi kampin moment j=(l (1/2(, kuris yra slygojamas orbitinio ir spininio moment suma. Skirtumas tarp 2p3/2 2p1/2 chlorui yra l,5 eV ir yra lengvai iskiriamas standartiniu rentgeno spektrometru. is skiriamumas didja didjant elemento eils numeriui. 7. Periodin element sistemos aikinimas;I Paulio principo bei minimalios energijos principo seka, kad didjant Z (elektron skaiiui), periodikai kartojasi: chemins; elektrins; magnetins; optins; ilumins; mechanins ir kitos atom bei mediag savybs, kurios yra apsprendiamos atomo iorini elektron bsena (j kvantinis skaiius n turi maksimali reikm).Pagal iorini sluoksni upildym elektronais ir pagal j energijas atomai skirstomi:emos energijos reikms metalai;Pagal iorini sluoksni upildym elektronais ir pagal j ryio energijas atomai skirstomi : Metalus (emos ryio energijos reikms) ; Nemetalus (auktos ryio energijos reikms) ; Pereinamuosius (tarpini savybi) elementus.Visus atomus galima suskirstyti 7 eilutes (pagal kvantinio skaiiaus n max reikmes), bei 18 stulpeli arba grupi (pagal iorinio posluoksnio elektron panaias bsenas). Skiriamos 8 pagrindins grups (A), kai nauji elektronai upildo iorinius posluoksnius ir 10 alutini grupi (B), kai nauji elektronai upildo vidinius posluoksnius, t.y. padidjus elektron skaiiui, atomo savybs kinta ne taip enkliai.Tam tikros gretutini atom grups - aktinoidai ir lantanoidai vaizduojami sistemoje vienu elementu, nes skiriasi elektron bsena tik labai giliuose posluoksniuose, ir dauguma savybi labai panaios.Periodins sistemos kairse grupse idstyti metalai, deinse nemetalai, per vidur kairje pereinami elementai, o per vidur deinje puslaidininkiai. Slenkant i kairs i dein elektroneigiamumas maja.8. Molekuls susidarymo aikinimas;Kadangi paprasiausias tyrimui atomas yra vandenilis, tai paprasiausia molekul sudaroma susijungus dviem vandenilio atomams dviatom vandenilio molekul.

Toks dviej proton ir dviej elektron susijungimas matematikai nra toks lengvai apraomas, kaip galima aprayti vien atom. Taiau galima lengvai gauti kokybik vaizd, sivaizduojant kaip atomai Ha ir Hb artja vienas prie kito, kaip parodyta pav. Kadangi j perskyrimas maja, kiekvienas elektronas jauia dvi naujas pieingas jgas: trauk prie kito bandulio ir stm nuo kito elektrono. Paktikai trauka yra didesn, kadangi stma yra maa, jei elektronai turi pieingus sukinius. Tai galima pamatyti i Paulio draudimo principo, kuris leidia elektronams turti vienodas bagines funkcijas, t. y. uimti t pai erdvs srit, jei tik j sukiniai yra nelygs. Taip atomai yra traukiami vienas prie kito tol, kol kiekvieno elektrono debeslis apsupa abu branduolius; ioje stadijoje du elektronai dalinasi ta paia bangine funkcija c). Glaudesnis priartjimas nemanomas, nes stma tarp dviej branduoli bt per didel. Pusiausvyrajame nuotolyje yra tikslus balansas tarp elektron traukos ir branduoli stmos.Tai parodyta 5.2 pav., kur kiekviena jga nubraiyta iki tarpatominio nuotolio. Atomams artjant vienas prie kito, tiek traukos, tiek stmos jgos didja, pastarosios (stmos) i pradi kiek liau. Glaudiai priartjus, stmos jga greitai didja, kol susilygina su traukos jga, ir tada molekul yra pusiausvyroje. Deguonies molekulje taip yra tada, kai nuotolis d0 = 0,74 . Tokiu bdu galima suskaiiuoti pusiausvyrj nuotol, jei inoma jg priklausomyb nuo nuotolio.9. Potencialo duobs ir jos srii aikinimas;Potencins energijos priklausomyb nuo atstumo tarp daleli yra duobs pavidalo ir vadinama potencialo duobe. Duobs gylis tai energija, kuri reikia panaudoti norint padidinti atstum tarp daleli nuo r1 iki r3 ar daugiau. 1 sritis. Atstumai tarp daleli 10 ir daugiau kart didesni u tipin dalels spindul, siekiant 2*10-10 m. Sveikos jgos nykstamai maos ir kreiv yra arti potencins energijos nulinio lygmens. Tokia bsena vadinama deagreguota.2 sritis. Dalels priartja viena prie kitos tiek, kad tarp j atsiranda ymios sveikos jgos, mainanios potencin energij. Srities 2 kairje pusje dalels beveik susilieia. ia traukos jgos yra maksimalios, o potencin energija minimali. Pasiekiama agreguota bsena.3 sritis. ioje srityje, majant r, potencin energija labai spariai didja. Sveikaujani daleli elektron debesliai persidengia. Kadangi elektronai vienas kit stumia, tai, persidengus elektron debesliams, tarp daleli ima veikti stmos jga. Daleli sveikos jgos lemia mediagos bsen, esant tam tikroms aplinkos slygoms.Traukos jgos yra maksimalios, o potencin energija minimali, kai atomai, molekuls ar jonai beveik lieiasi (dalels yra potencialo duobs dugne). Tokia bsena bdinga kietiems knams. Kiet kn daleli kinetin energija yra maa, lyginant su sveikos jg stiprumu. Dl to, galimi tik nedideli daleli judesiai apie fiksuot pozicij. Skysiuose atstumai tarp daleli yra tik iek tiek didesni negu kietuose knuose. iuo atveju daleli kinetin energija yra artima sveikos jg stiprumui. Dl to, dalels gali judti laisviau. Dujinje fazje dalels yra toli viena nuo kitos ir sveika tarp j minimali. Duj molekuli kinetin energija yra daug didesn u tarpmolekulins sveikos jgas. Tai sudaro slygas laisvam molekuli judjimui dujose. 10. Atom sveikos ir susidariusi ryi skirstymas;Dl elektromagnetins atom sveikos tarp j gali susidaryti stabils ryiai.Skiriami pirminiai ir antriniai ryiai.Pirminiai ryiai susidaro dl atskir atom sveikos, jie slygoja molekuli ar kristal susidarym bei pagrindines mediagos savybes. Yra trys pagrindins pirminio atominio ryio rys : joninis kovalentinis metalinis (gali bti dar ir ryiai su tarpinmis svybmis) Antriniai ryiai- tai (silpnesni u pirminius) ryiai tarp molekuli arba atom grupi, slygojantys tik kai kurias mediagos savybes. 11. Jonini ryi susidarymo ir pagrindini savybi aikinimas;Joninis ryys susidaro tarp pakankamai skirtingos sandaros atom, t.y. kai sveikaujani atom elektroneigiamum (potencialins duobs gyli) skirtumas yra : Atomai molekulje isidsto atstumu ro taip, kad bendra molekuls energija bt maiausia. Joniniam ryiui is atstumas yra ro=0,1nm eils. Potencialins duobs gylis nusako ryio energij Er.arminis metalas labai lengvai praranda savo valentin elektron, lieka labai stabili struktra, panai inertines dujas, bet su papildomu teigiamu branduolio krviu.Kita vertus, VII grups elementuose (fluoras, chloras, bromas, jodas halogen junginiai), yra tik vieno elektrono stoka inertini duj struktroje. Kadangi inertini duj struktra yra tokia stabili, galima tiktis, kad halogeno junginio atomas lengvai priims papildom elektron ir esant tam tikrom slygom netgi gali nenorti jo atiduoti.Imdami ias dvi tendencijas kartu, galime suprasti, kas atsitinka, kai, tarkim, natrio ir chloro atomai suvedami vienodais skaiiais. Kiekvieno natrio atomo valentinis elektronas lengvai perkeliamas chloro atom, tuo paiu abu atomai tampa stabilesni. Dabar turt atsirasti elektrostatin trauka tarp jon, nes kiekvienas natrio jonas turi teigiam krv (pav.) ir kiekvienas chloro jonas turi neigiam krv. Joninio ryio Er= 3 8 eV/atom. Nuo atom ryio energijos junginyje priklauso mediagos lydymosi temperatra. Joniniam ryiui ji yra tlyd.=800oC3000oC Mediagoms su joniniu ryiu bdingas blogas elektrinis laidumas kietoje bsenoje, bet neblogas elektrinis laidumas esant skystoje bsenoje dl disociacijos. Daniausiai jos yra kietos kristalins bsenos.12. Kovalentini ryi susidarymo ir pagrindini savybi aikinimas;Kovalentinis ryys susidaro tarp vienod ar panai sandar turini atom, t.y. kai sveikaujani atom elektroneigiamum (potencialins duobs gyli) skirtumas Taip suriti atomai tarsi dalinasi savo ioriniais elektronais. Ryio susidarymas ir energija i esms priklauso nuo bendr elektron sukini orientacijos. (ro - stabilus tarpatominis atstumas, Er. - ryio energija)Periodins lentels centrini grupi, ypa IV, elementai nra lengvai jonizuojami. Energija, kurios reikia norint paalinti visus valentinius elektronus, yra per didel joninio ryio atsiradimui. Vis dar yra galimyb kiekvienam atomui upildyti savo iorin sluoksn, taiau jau dalinantis elektronais su kaimynais.Anksiau matme, kaip tokiu bdu dalinantis elektronais sudaroma vandenilio molekul, o dabar parodysime, kad is ryys yra daug universalesnis ir gali egzistuoti kietuose knuose.zPavyzdiu paimkime angl. Anglis turi upildyt K sluoksn ir keturis elektronus L sluoksnyje, t.y. 1s22s22p2. Norint upildyti L sluoksn, reikia dar keturi elektron, kuriuos galima sigyti dalinantis elektronu su kiekvienu i keturi kaimyn, kai anglis yra kietoje bsenoje. Kovalentinio ryio Er= 27 eV/atom, o kiet mediag su iuo ryiu lydymosi temperatra tlyd.=270oC3550oC Kovalentinis ryys yra pats stipriausias (pvz. deimantas kieiausia mediaga). Kartotinis kovalentinis ryys (-C=C-) yra silpnesnis nei vienetinis (-C-C-). Mediagoms, kuri atomai suriti kovalentiniu ryiu, bdingas blogas elektrinis bei iluminis laidumas (nes nra laisv krvinink) 13. Metalini ryi susidarymo ir pagrindini savybi aikinimas;Metalinis ryys susidaro tarp vienod ar net kai kuri skirting metal atom, t.y. kai sveikaujani atom elektroneigiamumai (potencialins duobs gyliai) nedideli.

Sveikaujant metalo atomams j iorinio posluoksnio elektronai nebebna priklausomi vienam ar kitam atomui, jie bna pasklid po vis mediagos tr, sakoma kad susidaro elektronins dujos, kurios suria teigiamus jonus.Kai kuriais atvilgiais is isidstymas panaus joninio ryio kiet kn, taiau vietoj sferos formos neigiam jon, jie upildo vis erdv tarp teigiam jon. Galima sakyti, jog metalinis ryys yra toks joninio ryio tipas, kur laisvi elektronai atiduodami visiems kitiems kieto kno atomams. (Nors tai yra lengviausias bdas suprasti metalin ry, danai naudinga ir teisinga irti j kaip tam tikr kovalentin ry tarp atom poros ir tada jis juda link kitos poros.) Taigi ryiai nra kryptiniai ir svarbiausios j charakteristikos yra valentini elektron judjimo laisv.Kadangi jonai suriti su valentiniais elektronais ir tik netiesiogiai vienas su kitu, yra galimyb suformuoti metalin kn i dviej ar daugiau metalini element miinio, pvz., vario ir aukso. Dar daugiau, sudedamosioms dalims nra btina bti vienodo santykio, norint kad knas bt stabilus. Todl junginys gali bti bet kurioje vietoje tarp aukso su maa dalele vario ir vario su maa dalele aukso. Tarsi vienas metalas bt tirpus kitame, ir i tikrj danai io tipo mediag vadiname kieto kno tirpalu. Dar daniau naudojamas terminas lydinys. Kai kurie lydiniai yra labai svarbs dl savo stiprumo.Panai, bet santykinai ma elektroneigiamum elementai (metalai) formuoja metalikuosius ryius. Dl i ryi gaunamos tipins metal savybs: geras viesos atspindys, laidumas, plastikumas, tvirtumas. Metalinio ryio Er= 0,78,8 eV/atom, o kiet mediag su iuo ryiu lydymosi temperatra tlyd.=-39oC(Hg)3410oC(W) Mediagoms, tarp kuri atom susidaro metalinis ryys bdinga: a) geras elektrinis bei iluminis laidumas,b) jos paprastai yra kietos kristalins bsenos.14. Antrini ryi susidarymo ir pagrindini savybi aikinimas;Antriniai ryiai- tai (silpnesni u pirminius) ryiai tarp molekuli arba atom grupi, paprastai slygojantys mediagos fazinius virsmus, t.y. lydymosi ir virimo temperatrJie skirstomi :a)indukuot ir pastovi elektrini dipoli arba Van der Valso ryys,b)pastovi elektrini dipoli arba vandenilinis ryysVan der Valso ryys tai sveika tarp pastovi ir indukuot elektrini dipoli, kai pirmieji sukuriaantruosius bei traukia juos.Kondensuodamosi inertins dujos sudaro kietus knus pakankamai emose temperatrose, nors nemanoma, kad jos suformuot kur nors i anksiau pamint ryi. Panaiai metano, anglies dioksido, vandenilio ir kt. (CH4, CO2, H2 ir t.t.) duj molekulse patenkinamos valentingumo slygos ir ryi susidarymui nelieka laisv elektron, taiau ios dujos taip pat gali sukietti. Aiku, jog turi bti kitas ryio tipas, danai vadinamas antriniu ryiu, kur nevyksta joks didesnis atom elektroninis struktros pakitimas.inome, kad atomas su upildytais elektron sluoksniais pagrinde susideda i teigiamo branduolio, apsupto sferiniu neigiamo krvio debesliu. Jeigu dviej toki atom elektron debesliai bt statiki ir nedeformuojami, tarp j neegzistuot jokia jga. Taiau i tikrj elektron debesliai atsiranda i vairi elektron judjimo, ir nors nemanoma atsekti j trajektorij, elektronai juda aplink branduol. Taigi, nors apskritai pamus, atomas gali neturti elektrinio dipolio momento, jis turi greitai kintant dipolio moment. Bet kuri akimirk neigiamo krvio pasiskirstymo centras nesutampa su branduoliu, o greitai svyruoja aplink j. Taigi, kai du atomai artja vienas prie kito, kiekvieno j greitai kintantis dipolio momentas takoja elektron judjim kitame atome, ir j pokyiai yra panas, gaminama emesnioji energija (t.y. traukos energija). Tai galima pamatyti pav. parodytoje situacijoje, kur kiekvienas atomas vaizduojamas kaip maas elektrinis dipolis. (a) pav. matome kelet situacij, kuriose trauka yra nedidel arba jos nra, o (b) pav. visi atvejai rodo enkli traukos jg. Nepastovumas atsiranda todl, kad situacijos panaios parodytas (b) pav. pasitaiko taip danai, kad egzistuoja traukos jga.i jga aikiai veikia per didesnius nuotolius, kadangi elektron debesliams nereikia persidengti. Ji jauiama netgi dujinje bsenoje ir sukelia nuokrypius nuo idealij duj taisykli. Gerai inoma Van der Valso pasilyta duj lygtis apima iuos efektus, dl to i jga inoma Van der Valso vardu.Susidursime su daugeliu mediag, riam Van der Valso jg: tai plastmass, grafitas, parafinai.ios jgos paprastai yra daug silpnesns u joninius ar kovalentinius ryius. Daiausiai jos siekia 5-20 kJ/moliui. Dauguma molekulini mediag su dipolinmis molekulmis kambario temperatroje yra skystos ir pasiymi santykinai ema virimo temperatra. Van der Valso ryio Er= 0,080,3 eV/atom, skyst mediag su iuo ryiu virimo (garavimo) temperatra tvir.=-200oC(H2)-100oC (Cl2). Vandenilinis ryys tai sveika tarp pastovi elektrini dipoli.Tipinis pavyzdys - vandens atom sveika.Imkime jonin molekul sudaryt i vandenilio atomo ir kakokio kito atomo ar atom grups, kuri pavadinkime X. Struktr apraykime simboliu X- ____ X+ (+ ir enklai rodo jon krv). i molekul yra maas dipolis. Vandenilio jono teigiamas krvis gali pritraukti trei neigiamo krvio jon ar atom grup, kuri gali bti net kitos molekuls dalis. Taigi, dabar turime silpna dipolis dipolis trauk, toki kaip Van der Valso ryys. Taiau H jonas yra labai maas, kadangi jis prarado savo valentin elektron, treioji jonin grup Y gali priartti labai arti, suformuodama ymiai stipresn ry nei kita. i struktr simbolikai galime paymti X- H+ Y-sidmkite, kad nors ryys su Y nra tikras elektroninis ryys, Y negali priartti prie vandenilio jono taip arti kaip X. Taiau visai manoma turti toki struktr: X- H+ Y-,kurioje joninis ryys yra silpnas. Praktikoje vandenilio atomas okinja pirmyn ir atgal tarp dviej galim pozicij (ariau X ir ariau Y), todl is ryys turi bti apraomas kaip dviej form miinys. Galutin traukos jga tarp X ir Y yra gana silpna, kadangi ji negali bti stipresn nei silpniausia jos dalis (dviej poli trauka). Modifikuotos io ryio formos pasitaiko tada, kai vandenilis yra abiejose ry sudaraniose molekulse.Vandenilinis ryys danai pasitaiko organinse mediagose, kuriose pagrindin vaidmen atlieka vandenilis. ry sutiksime 12 skyriuje, kadangi jis gali smarkiai prisidti prie plastmasi (polimer) stiprumo. Kaip galima tiktis, jis taip pat yra vandenyje ir lede ir paaikina toki hidratuot neorganini drusk kaip nikelio sulfatas (NiSo4 6H2O ) atsiradim. Vandenilio ryi stiprumas siekia 5-50 kJ/moliui, t.y. jis virija anksiau nagrint orientacini jg stiprum. Vandenilio ryiai veikia tarp vandens molekuli. Jie slygoja gana aukt vandens virimo temperatr. Jei i ryi nebt, tai vanduo, dl savo maos molekulins mass, kambario temperatroje jau turt bti dujinje fazje. vandenilinio ryio Er= 0,30,5 eV/atom, kiet mediag su iuo ryiu lydymosi temperatra tlyd =-78oC0oC (H2O).Ivados: Paprasiausi sryiai tarp atom sveikos ir mediag savybi: 1.mechanins tamprumo arba mediag tvirtumo savybs priklauso nuo atom sveikos potencins energijos kreivs formos .

2.kai kuri polimer tvirtumas priklauso nuo antrini ryi tarp gretim molekuli koncentracijos. 3.Lydymosi temperatra priklauso nuo nuo atom ryio energijos (energijai didjant, lydymosi temperatra auktja) 4.Mediag iluminis pltimasis priklauso nuo atom sveikos energijos priklausomybs nuo tarpatominio atstumo kreivs formos (jos asimetrijos). 5.Kiet mediag elektrinis laidumas priklauso nuo atom sveikos tipo: metalinis ryys utikrina ger laidum, o joninio ar kovalentinio ryio pagrindu sudaryta mediaga bus dielektrikas arba puslaidininkis.Pastabos: 1.Tam tikrais atvejais, kai gali bti stebimas tarpinis ryys, kurio savybs tarpins tarp joninio ir kovalentinio. 2.Atom tarpusavio sveik nulemia j iorini posluoksni elektron savybs , taigi netiesiogiai ir j slygojamos mediag chemins savybs. 3.Chemins struktros formuls ne visada tiksliai nusako atom ryius mediagoje.15. Pagrindins mediag bsenos ir j aikinimas;Temperatrai didjant kiekviena mediaga nuosekliai pereina keturias pagrindines bsenas: kietas knas skystis dujos plazmaSkysiui autant ir virstant kietu knu galimos trys pagrindins struktrini virsm rys, kuri eigoje susidaro: amorfinis kietas knas kristalinis (monokristalinis) kietas knas polikristalinis kietas knas16. Kieto kno bsen skirstymas bei j palyginimas;Kieto kno savybs priklauso tiek nuo atom isidstymo, tiek nuo ryio tarp j stiprumo. Praeit paskait nagrinjome kelet tokio isidstymo pavyzdi, deimant ir drusk (Na Cl), taip pat netaisyklingus knus, stikl. inome, kad taisyklingos struktros danai sudaro taisyklingas kristalines kn formas, kaip brangakmeni, ir kad amorfiniai knai nesudaro kristalini form.Tarp i kratutinum yra kitos kategorijos, tokios kaip metalai, kurie atrodo taisyklingi savo atom isidstymu, bet kurie normaliai nesudaro kristalini form. Atom isidstymo taisyklingumui ar netaisyklingumui nusakyti naudojama svoka yra tvarka. Taigi, deimanto kristale yra ideali tvarka, nes kiekvienas atomas yra toje paioje padtyje santykinai su kaimynais, nepriklausomai nuo to, kur kristale jis bt. Sakome, kad kristalas yra ilgo nuotolio tvarkos. Prieingai, amorfinis knas neturi tvarkos jis visikai netvarkingas.17. Kristalini mediag klasifikavimas ir kristalins gardels svoka? Amorfinis knas : Skysiui autant ir virstant kietu knu temperatra tolydiai maja -vadinasi savybs taip pat kinta tolydiai amorfinis kietas knas - peraldytas skystis, jame nra tolimosios atom isidstymo tvarkos Kristalinis kietas knas: Skysiui autant ir virstant kietu knu stebimas temperatros kitimo netolydumas -vadinasi savybs taip pat kinta netolydiai dl susidaranios naujos struktros kristalinis kietas knas - jo struktra i esms skiriasi nuo skysio, susidaro tolimoji atom isidstymo tvarka Polikristalinis kietas knas: Skysiui autant ir virstant kietu knu stebimas temperatros kitimo lis - vadinasi savybs kinta maiau netolydiai dl susidaranios naujos nevienalyts struktros nevienalyts struktros susidarym slygoja nevienodos slygos vairiose mediagos vietose polikristalinis kietas knas - panai struktr miinys MONOKRISTALINS IR POLIKRISTALINS MEDIAGOS: aldant skyst, struktros pokyiai - kristalizacija prasideda tam tikruose takuose kristalizacijos mazguose, apie kuriuos susidaro kieta bsena. Tik idealiomis ar ypatingomis slygomis visas kietos mediagos tris turi vientis struktr, t.y. mediaga yra monokristalin Realios kietos mediagos sudarytos i tam tikr vientisos struktros srii kristalit, kuri matmenys (1(m. Skystyje nra tolimosios molekuli isidstymo tvarkos (didesniame tryje dominuoja chaotikas isidstymas). Todl jam bdinga:a) savybi izotropijab) takumas Kristalinse mediagose yra tolimoji atom isidstymo tvarka , joms bdinga :a) savybi anizotropijab) trio ir formos pastovumas Amorfinms mediagoms bdinga tarpin struktra bei savybs. Teoriniu poiriu i bsena nestabili.Pirmiausia turime nuodugniau aprayti, k reikia kristalin tvarka. Kristale galima pasirinkti ma atom grup, patalpint taisykling kratini dutje. Maiausias toks vienetas vadinamas vienetiniu narveliu (a pav.). Jeigu daug toki dui sudtume krv, visas vienodai orientuotai, kaip plytas (b pav.), atomai automatikai patalpinami jiems teisingas vietas kristale. KRISTALINI MEDIAG STRUKTRA: Aikinantis vidin kristal struktr, jie modeliuojami kristalinmis gardelmis. Kristalinms mediagoms bdinga tolimoji tvarka kiekybikai apibdinama j kristaline gardele - geometrine konstrukcija, nusakania atom centr padtis. kristalin gardel apraoma, vedant jos elementarj narvel kiekybikai elementarus narvelis nusakomas briaun ilgiais (a, b, c) ir kampais ((, (, (). 18. Kristalografini sistem tipai?Juos ivardinsime simetrikumo majimo tvarka. Pagal elementariojo narvelio form visi kristalai skirstomi septynias kristalografines sistemas: 1. Kubin.Danai vadinama taisyklingja, reguliarija arba izometrine. Pagrindiniai jos poymiai: visos 3 ays yra lygios ir tarp savs kertasi staiais kampais, t.y. a=b=c ir (=(=(= 90(.

2. Tetragonin arba kvadratin.Jos dvi koordinai ays yra lygios viena kitai, o treioji ais visada bna ilgesn arba trumpesn u dvi pirmsias. Visos ays tarp savs kertasi staiais kampais. Vadinasi, a=b(c ir (=(=(= 90(.3. Heksagonin. ios sistemos bdingas poymis yra trys vienodo ilgio ays, persikertanios toje paioje ploktumoje 60( kampais. Ketvirtoji ais yra statmena pirmj trij ploktumai ir nuo j skiriasi ilgiu. Tad, a1=a2=a3=a(c ir (=(=90( ir (=120(.

4. Trigonin.Visos ays vienodo ilgio. Kampai tarp ai taip pat vienodi, bet nelygs 90(, t.y. a=b=c ir (=(=((90(.5. Rombin.Kartais i sistema dar vadinama ortorombine. Jos visos trys koordinai ays tarp savs nra lygios. Taiau visos jos kertasi staiais kampais: a(b(c ir (=(=(= 90(.6. Monoklinin.Visos trys koordinai ays skiriasi savo ilgiais. Dvi i j kertasi staiu kampu, o treioji yra statmena tik vienai i pirmj ai: a(b(c, (=(= 90(, ((90(.

7. Triklinin.Maiausios kristal simetrijos sistema. Vis trij ai ilgiai yra skirtingi ir nelygs kampai. Kampai visada skiriasi nuo 90(, 60(, 45( ir 30(. a(b(c, ((((((90(.Kiekvienai sistemai priskiriami keli simetrijos klasi kristalai.Vienai klasei priklausantys kristalai turi vienodas simetrijos ais, simetrijos ploktumas ir simetrijos centrus, t.y. vienod simetrijos laipsn. Viso yra 32 kristal klass.19. Paaikinti kaip gaunami ploktumos Milerio indeksas (pvz.: );Kristalografiniai ploktum ir krypi indeksai dar vadinami Milerio (Miller) indeksais.Milerio indeksus, apraanius ploktum, galima interpretuoti ir kitaip: tai skaiiai n1, n2, n3 , apibdinantys erdvins gardels mazgus, per kuriuos eina ymimos ploktumos.Ploktumos Milerio indeksai gali bti gaunami pagal pav. Pirmiausia parenkame tris ais iilgai gretim vienetinio narvelio, kuris iame pavyzdyje parodytas kubo formos, krat. Pasirenkame nuotolius matavimui iilgai x, y ir z ai kaip atitinkamo vienetinio narvelio krato ilgio kartotinius (daleles). Taigi, trys atomai, paymti A, B ir C, yra vienetiniu nuotoliu nuo pradios; taip bt ir tuo atveju, jei narvelis nebt kubo formos.Tarkime, kad norime aprayti ploktum, toki kaip parodyta tamsiau paveiksle, kuri eina per atskir gardels atom centrus. Jei ji kerta ais nuotoliais x1, y1 ir z1 nuo pradios, tai ios trys atkarpos yra charakteringos iai vienai ploktumai. Parodytu atveju j dydiai yra atitinkamai 1, 2 ir 2/3. Kadangi ie skaiiai specifiniai parodytai ploktumai ir nra tokie patys visoms panaioms ploktumoms, mes imame j atvirktinius dydius ir ireikiame juos panaiomis trupmenomis; taigi atvirktiniai dydiai 1, 1/2 ir 3/2 gali bti ireikti kaip 2/2, 1/2 ir 3/2. i trupmen skaitikliai yra ploktumos Milerio indeksai. Paprastai jie raomi skliausteliuose, taigi, ymima (213) ploktuma (tariama du vienas trys ploktuma)Nordami parodyti, kad panai pasirinktj ploktuma turi identikus Milerio indeksus, aptarsime ploktum pav., lygiagrei tamsiai pavaizduotajai, kuri eina per atom, paymt B. Atkarpos, kurias i ploktuma atkerta x, y ir z ayse, yra atitinkamai 1/2, 1 ir 1/3, kurie, kadangi nei vienas nra trupmena, taip pat yra ir ios ploktumos Milerio indeksai. Taigi, visos panaios ploktumos yra (213) ploktumos. Baigtiniame kristale naudinga inoti prieingas puses, todl bet kuri atkarpa ir jos Milerio indeksas gali bti neigiamas. Neigiamas enklas ymimas brkneliu vir indekso. (213) ploktuma ayse gali atkirsti atkarpas +1/2, +1 ir 1/3. Jei ploktuma lygiagreti aiai, atitinkamai atkarpa yra begalinio ilgio, o Milerio indeksas yra nulis.20. Mazg, krypi ir ploktum ymjimas kristalografijoje?Su gardels narvelio briaunomis paprastai sutapdinamos koordinai ays. Tada paprastosios gardels mazg koordinats ireikiamos taip: ia m, n ir p sveikieji skaiiai. Kai gardels parametrai a, b ir c inomi, mazgo padt galima nusakyti skaii m, n, ir p rinkiniu. Tai mazgo kristalografiniai indeksai. Jie raomi dvigubuose lautiniuose skliaustuose: [[mnp]].Jei ploktuma koordinai ayse atkerta atkarpas ma, nb, pc, tai jos lygt galima urayti itaip:

ia bendras vardiklis.Maiausi sveikieji skaiiai h, k, l, kuri santykiai h:k:l=(1/m):(1/n):(1/p), vadinami ploktumos indeksais. Ploktuma ymima (hkl), lygiagrets ploktumos ymimos {hkl}. Jei ploktuma lygiagreti koordinai aiai, tai t a atitinkantis indeksas lygus 0. 21. Chemini ryi tipai kristaluose?Pagal daleles idstytas kristalins gardels mazguose kristalai skirstomi sekaniai: 1( joniniai;Jonin ry sudaro dauguma periodins sistemos pirmj trij grupi element (metal) su daugeliu trij paskutini grupi element (nemetal). Toks ryys susidaro dl atom tendencijos sudaryti visikai upildyto iorinio elektron sluoksnio s ir p posluoksnius, nes energetiniu poiriu tai taupiausia (minimali atomo energija). Kiekvienas cheminio ryio tipas apibdinamas ryio sotinimo laipsniu. Joninis ryys yra nesotusis, t. y. kiekvienas jonas sveikauja su bet kokiu jon skaiiumi.Joninio ryio specifin energija yra gana didel, todl joniniai kristalai pasiymi aukta lydymosi temperatra. Daugelis joniniu kristal yra skaidrs, diamagnetikai ir emose temperatrose dielektrikai. Auktose temperatrose dalis jon pasidaro laisvi ir dl to elektriniame lauke stebimas joninio tipo elektrinis laidumas. 2( atominiai;Gamtoje yra ir toki kristal, kuri struktrins dalels yra vienodi atomai, o cheminio ryio energija, kaip ir jonini kristal, yra didel (pvz., Si, Ge, anglies modifikacija deimantas ir kt.). Dl aukiau aptart prieasi juose atom sveika negali bti jonin (vienodi atomai). iuose kristaluose atomus sieja kvantmechanis ryys, vadinamas valentiniu arba kovalentiniu. Jo esm yra tokia: atomui energetikai palankiausia bsena yra ta, kai elektron iorinio sluoksnio s ir p posluoksniai yra visikai upildyti, t. y. sudaro konfigracij ns2np6. Taip esti inertini duj atomuose (pvz., Ne, Ar, Kr, Xe, Rn). Atomai susiejami viening sistem cheminiu ryiu, kuris vadinamas kovalentiniu. Kovalentin jungtis yra linkmin: ji susidaro elektroninio krvio debes didiausio persiklojimo kryptimi. Analogik kovalentin ry gali sudaryti ir kiti trys nesuporuoti anglies elektronai. Taigi toks anglies atomas kristale geba sudaryti 4 kovalentines jungtis. Jos erdvje pasiskirsto taip, kad kiekvienas anglies atomas yra centre tetraedro, kuri sudaro vienodai nuo jo nutol kiti keturi anglies atomai. Kristalo, kurio nors atomo, jono ar molekuls artimiausi ir vienodai nutolusi daleli skaiius vadinamas koordinacijos skaiiumi. Tuo atveju kiekvieno anglies atomo ioriniame elektron sluoksnyje, lygiai kaip ir inertini duj, yra atuoni elektronai: keturi savieji" ir keturi gretim atom. Tokios struktros anglis vadinama deimantu. 3( metaliniai;Kvantmechanikai galima rodyti, kad kuo atome maiau valentini elektron, tuo jie silpniau susieti su atomo kamienu. Todl, pavyzdiui, armini metal kristale energetikai palanku valentiniams elektronams isilaisvinti. Tok kristal galima sivaizduoti kaip daugiau ar maiau vienalyiame elektron debesyje panirusius teigiamus atom kamienus. Taigi prieingai negu joniniuose ar kovalentiniuose kristaluose, metaluose valentiniai elektronai nelokalizuoii atomuose, o priklauso visam kristalui. Esantys tarp teigiamj atomo kamien elektronai traukia juos vien prie kito, taip sudarydami metalikj ry. Tuo jis panaus kovalentin ry. Taiau didjant atomo valentini elektron skaiiui, j kolektyvizavimo galimyb maja ir cheminis ryys palaipsniui i metalikojo pereina kovalentin.Kiekvienas metalo atomas kristale apsuptas kiek manoma didesniu kaimyn skaiiumi. Tai rodo, kad metalikasis ryys, kaip ir joninis, yra nesotusis. Dl io ryio metalai pasiymi ne tik geru elektriniu bei iluminiu laidumu, bet ir kalumu. 4( molekuliniai;Kristalus, kuri struktrins dalels yra molekuls, vadiname molekuliniais. Tokie yra inertini duj (He, Ne, Ar, Xe, Rn), vandenilio (H2), azoto (N2), deguonies (O2) ir daugumos organini mediag kristalai. Vis j kristalins gardels mazguose yra elektrikai neutralios molekuls. Taiau tarp molekuli veikia elektromagnetins prigimties van der Valso traukos jgos. Jos bna orientacins, indukcins ir dispersins.Orientacins jgos veikia tarp polini molekuli, indukcins tarp polins ir nepolins, kurioje pirmoji indukuoja dipolin moment. Dispersins jgos veikia tarp nepolini molekuli. Kristalai, kuriuose esminiai yra ir kovalentiniai, ir molekuliniai ryiai, vadinami molekuliniais-valentiniais kristalais. J pavyzdys anglies struktrin modifikacija, vadinama grafitu.22. Defekt klasifikacija ir j aikinimas;Defektai - tai kieto kno struktros nukrypimas nuo idealios kristalins struktros. Jie paprastai klasifikuojami pagal j geometrij (isidstym) ir matmenis.Defektai skirstomi dinaminius ir statinius.Dinaminiai defektai pasireikia dl kristalins gardels mazg ilumini virpesi apie pusiausvyros padtis. rodoma, kad kristalo gardels virpesi energij galima ireikti normalij (nepriklausom) virpesi energij suma:ia wi normalij i-ojo tipo virpesi danis, h - Planko konstanta, ni sveikasis skaiius.Tam tikro tipo virpesi energija gali keistis tik kvantais hwi, kurie vadinami fononais. Fonon galima laikyti kvazidalele. Remiantis fonono svoka, kristal galima nagrinti kaip kvazidaleli fonon sistem, kurios energija lygi kietojo kno virpesi energijai.23. Takiniai defektai, klasifikacija ir pagrindins savybs;Takiniai defektai atitinka paprasiausius struktros nukrypimus nuo idealios. Jie bna dviej ri :1. Vakansijos - atom trkumai palyginus su idealia gardele2. Tarpmazgiai - pertekliniai atomai palyginus su idealia gardelePav. parodyti vairs kristale galintys egzistuoti takiniai defektai. Jie visi apraomi turint atomo matmenis visomis kryptimis. Kaip matme i paveikslo, svetimas atomas (tirpinys), ar tai bt priemaiinis atomas, ar specialus lydymo priedas, gali uimti vien ar dvi skirtingas vietas kristale. Jeigu tirpinys pakeiia pirmins mediagos atom (tirpikl), jis vadinamas pakaitiniu atomu; o jeigu uima ang arba tarp pirminje gardelje, jis yra vadinamas terptiniu atomu. Kur i i bd tirpinio atomas pasirenka, priklauso nuo jo dydio lyginant su tirpiklio atomais kuo maesnis tirpinio atomas, tuo didesn tikimyb, kad jis taps terpiniu. Kalbant apie metalus, svarbiausi terpiniai yra anglis, azotas ir deguonis, jie sudaryti i smulki atom, kuri spindulys maesnis nei 0,8 . Takini defekt savybs: 1. Vakansija susidaro, kai gardelje trksta atomo (gardels mazguose). Kristalins gardels vieta, aplink vakansij yra minktesn ir todl gardel suspaudiama. 2. Tarpmazgis susidaro, kai papildomas atomas terpiamas gardels elementarj narvel (tarp gardels mazg). Aplink t viet tarpatominiai ryiai sitempia ir kristalin gardel isipuia.Pagal tai kokio tipo atom terpiame kristalin gardel tarpmazgiai skirstomi : savuosius (terptas tos paios ries atomas); priemaiinius (terpiamas paalinis atomas, kurio grynoje mediagoje nebna); pakaitinius (bdingi lydiniams). Pastaba. Susidarant lydiniams gali bti ilaikyta originali mediagos kristalin struktra, jei abiej element atomai turi vienodus spindulius ir vienodus arba artimus elektroneigiamumus, taip pat elementai turi vienod kristalin struktr ir valentingum. Vakancij skaiius Nv, didjant absoliutinei temperatrai T, eksponentikai didja. Priklausomyb kiekybikai aprao Bolcmano pasiskirstymas: Takini energetini defekt prieastimi gali bti ir Rentgeno, ( spinduliai ar jonizuojani daleli srautai, kurie suadina gardels atomus.Dabar atkreipkime dmes laisv gardels mazg, arba vakansij. Svarbu prisiminti, kad visose temperatrose vir absoliutaus nulio kietame kne esantys atomai pasiymi iluminiu virpjimu. Tai reikia, kad jie nesustodami virpa apie savo pusiausvyros padtis gardelje, o j vidutin virpesi amplitud kylant temperatrai didja. Tam tikroje temperatroje visada yra platus virpesi amplitudi spektras, todl kartais lokalizuotoje srityje virpesiai gali bti tokie stiprs, kad atomas istumiamas i jo gardels mazgo, ir susidaro vakansija. Istumtasis atomas gali persislinkti tarp, tada jis vadinamas saviterpiniu, arba ant iorinio gardels mazgo. Saviterpinio vakansija vadinama Frenkelio defektu, o paprasta vakansija otkio defektu. otkio defekto (a) ir Frenkelio defekto (b) formavimasisEksperimentais nustatyta, kad tam tikroje temperatroje atsiranda pusiausvyra tarp Frenkelio ir otkio defekt koncentracijos. Tai reikia, kad neidealusis kristalas turi maiau laisvosios energijos nei idealusis. Laisvosios sistemos energijos pokytis G susijs su entalpijos H bei entropijos S pokyiais:24. Linijiniai defektai, klasifikacija ir pagrindins savybs;Linijiniai defektai (dislokacijos) nukrypimai nuo idealios kristalins struktros isidst iilgai kakokios linijos, t.y. nelokalizuoti viename take. Jie atitinka sudtingesn struktr nei takiniai defektai. Skiriami keli linijini defekt atvejai:

1. kratin dislokacija;

2. sraigtin dislokacija.Kristalizacija realiai vyksta esant tam tikriems iorini slyg gradientams, t.y. dl skirting slyg vairiuose erdvs takuose formuojasi kristalin gardel su skirtingais parametrais (pvz. atstumai tarp atom ploktum). Kristalizacijos proceso eigoje ios sritys suartja ir ima liestis. Tarp suartjusi atom (atomini ploktum) susidaro ryiai, taiau kai kurios ploktumos gali likti nesuritos. Tada susidaro linijinis defektas - kratin dislokacija.Taiau linijiniai defektai nebtinai turi tiess form. Praktikoje be tiesi pasitaiko ir lauytos (sraigtins) defekt isidstymo linijos. Tai panau trimat konstrukcij, kai pavirius auga tarsi sraigtiniai laiptai.Galimos ir kombinuotos dislokacijos, turinios tarpini savybi.Dislokacijos apima keli imt ar tkstani gardels period sritis.Kristalo viduje nutrkus vienai kristalo atominei ploktumai, susidaro kratin dislokacija, kurios ais yra atomins pusploktums kratas AB.Kratin (a) ir sraigtin (b) dislokacijosDl vienos kristalo dalies lyties kitos kristalo dalies atvilgiu atsiranda sraigtin dislokacija. Sraigtins dislokacijos atveju atomins ploktumos susijungia, sudarydamos sraigtin paviri. Aplink sraigtins dislokacijos a AB ploktuma kyla arba leidiasi sraigto ingsniu, lygiu atstumui tarp atomini ploktum. Ryiai kristale gerokai ikraipomi tik prie paios dislokacijos. Tolstant nuo jos, kristalin gardel vis labiau artja prie nesutrikdytos. Dislokacijos gali susikurti natraliai formuojantis kristalui ar mechanikai deformuojant kristalin kn. Juddamos kristale jos utikrina didesn kristal plastikum.25. Paviriniai ir triniai defektai, klasifikacija ir pagrindins savybs;Paviriniai defektai - tai defektai, kurie isidst mediag paviriuose (ioriniame ar vidiniuose) kieto kno pavirius gali bti laikomas paviriniu defektu, kadangi slygos paviriuje (bei gardel) skiriasi nuo slyg mediagos viduje. paviriniai defektai gali susidaryti ir kieto kno viduje. Pvz. formuojantis polikristalinei mediagai, dl skirting iorini slyg gaunamos kristalit ribos, kurios yra paviriniai defektai. Dvimaiai, arba paviriniai defektai atsiranda dl kristalo periodins struktros nutrkimo kristalo paviriuje. Kita pavirini defekt prieastis kristalo pavirinio sluoksnio uterimas, veikiant deguoniui, vandens garams ir kitiems aplinkos veiksniams. Galimi ir vidiniai paviriniai defektai polikristalus sudarani monokristalini grdeli paviriuose.Triniai defektai - tai defektai, kurie isidst tam tikrame tryje (erdvinje srityje): poros (tutumos ar oro burbuliukai) kietajame kne, kurios galjo susiformuoti dl skirting iorini slyg (pvz. slgio) trkimai dl mechaninio poveikio kit mediag intarpai. ILUMINIS JUDJIMAS DEFEKTAS: Dl iluminio judjimo atomai ne stovi vietoje, o svyruoja apie pusiausviros padt. Dl to laikui bgant gali pakisti atom padtys ar atstumas tarp j. Tai turi takos ir kitiems defektams.26. Chemini reakcij savybs ir praktinis panaudojimas;Chemins reakcijos nusako galimus mediag tarpusavio virsmus (atominiame lygmenyje - tarpatomini ryi pasikeitim).Chemins reakcijos lygtisaA+bB(cC+dD

parodo kad dl mediag (molekuli) A ir B chemins sveikos jos virsta mediagomis (molekulmis) C ir D. Koeficientai a, b, c, d nurodo reaguojani ir susidarani molekuli kiekius.

Lygtis - tai tartum atomini ryi perkonstravimo algoritmas.

Chemini reakcij savybs:

1. Reakcijos greitis priklauso nuo reaguojani mediag (dujins ar skystos bsenos) koncentracij

v= dm/dt = k[A]a[B]b ,k = const.

2. Reakcijos greitis stipriai priklauso nuo temperatros

v=v0exp(-Ea/kT)

ia Ea~40kJ/mol - (laikinos tarpins bsenos) aktyvacijos energija

3. Reakcijos greitis gali bti keiiamas, naudojant mediagas sumainanias (katalizatoriai) arba padidinanias (inhibitoriai) aktyvacijos energij.

4. Reakcijos grtamumas

aA+bB cC+dD

5. Reakcijos iluminis efektas:

aA+bB(cC+dD+Q

a) iluma iskiriama - egzotermins

reakcijos, pvz.

2CH2+3O2 ( 2CO2+H2O+890kJ/mol

b) iluma sugeriama - endotermins

reakcijos, pvz.

C+2S ( CS2-89kJ/mol

27. Mechanini poveiki skirstymas, j aikinimas bei kiekybinis apibdinimas;Mechanins mediag savybs nusako reakcij tam tikr iorin mechanin poveik.Jos pasireikia kaip tarpatomini atstum bei atom isidstymo kitimas dl iorini jg poveikio - deformacijos.Mechaniniai poveikiai ir j sukeliamos deformacijos kokybikai skirstomi : 1.Tempimas 2.Gniudymas i dviej mechanini poveiki metu kinta kno tris, o atominiame lygmenyje kinta atstumai tarp atom. 3.lytis1-2 ries deformacijose kno forma ilikdavo, kisdavo tik tris, iuo atveju kinta ir forma. Atominiame lygmenyje slenka tarpatomins ploktumos.

4. SskaNekinta nei tris, nei forma. Atominiame lygmenyje vairiose atomins ploktumos pasisuka viena kitos atvilgiu.28. Mechanini deformacij skirstymas, j aikinimas bei kiekybinis apibdinimas; Mechaninis poveikis priklauso nuo veikianios jgos dydio F (tiksliau tai dviej prieingos krypties vienod jg dydiai). Atominiame lygmenyje tai iorinis poveikis, perduodamas vienam atomui. Jo stiprumas priklauso nuo to, koki bendros jgos F dal gauna kiekvienas atomas. Praktikoje mechaninis poveikis nusakomas jga, veikiania skerspjvio ploto vienetmechaniniu tempimu. MECHANINI DEFORMACIJ KIEKYBINIS APIBDINIMAS: Kno geometrini matmen pokyiai dl mechaninio poveikio vadinami deformacijomis. Makroskopiniu poiriu deformacija apibdinama kno matmen pokyiu (l. Atominiame lygmenyje deformacija nusako tarpatomini atstum pokyt, t.y. vienam atomui tenkani bendros deformacijos (l dal. Praktikoje naudojama santykin deformacija (, nusakanti santykin kno matmen pokyt: l - pradinis kno ilgis

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

Potencin

energija

Potencialo duob

Atstumas tarp molekuli

Sritis 3

Sritis 2

Sritis 1

EMBED Word.Picture.8

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED PBrush

_1380636875.doc

x

y

z

x

y

z

x

y

z

(110)

(100)

(111)

a

b

c

_1380637100.unknown

_1380638037.unknown

_1380638760.unknown

_1380638472.unknown

_1380637110.unknown

_1380637091.unknown

_1380481062.unknown

_1380636637.unknown

_1380636593.unknown

_1223184337.unknown