Yapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, bir eğitmen tarafından sunulan kimya dersi formatında olup, metallerde görülen kristal yapıları ve atomik dolgu faktörü konusunu ele almaktadır.
- Ders, metallerde görülen popüler kristal yapıları (basit kübik, yüzey merkezli kübik, hacim merkezli kübik ve hegzagonal kapalı sistemler) detaylı olarak incelemektedir. Eğitmen, her bir kristal yapısının atom sayısını hesaplama yöntemlerini, koordinasyon sayılarını ve atomik dolgu faktörlerini açıklamakta, ardından teorik yoğunluk hesaplama formülünü bakır örneği üzerinden göstermektedir.
- Videoda ayrıca atomik dolgu faktörlerinin hesaplanması, latis parametreleri ve kristal yapı bazında yoğunluk hesaplaması gibi konular da ele alınmaktadır. Video, hexagonel yapılarla devam edileceği bilgisiyle sonlanmaktadır.
- 00:01Metallerde Kristal Yapıları
- Metallerde görülen popüler kristal yapılar incelenecektir.
- Atomlar öncelikle kristal yapılar içinde kristallenir ve üç boyutlu olarak büyürler.
- Mikro yapılar, malzeme olarak tanımladığımız katıları oluşturur.
- 00:27Popüler Metal Yapıları
- En popüler metal yapılar basit kübik, yüzey merkezli kübik, hacim merkezli kübik ve heksagonal kapalı sistemlerdir.
- HSP (heksagonal kapalı sistem) tek başına değerlendirilmesi gereken bir grup olduğu için sonraki derste anlatılacaktır.
- Atomlar önce köşe pozisyonlarına yerleşir, ardından koordinasyon numarasına ve elektron sayısına göre içeriye veya yüzeye yerleşebilirler.
- 01:22Kristal Yapıların Karakteristik Özellikleri
- Atomlar birbirlerine değmektedir, hayali olarak çizilen yapıda ortada boşluk yoktur.
- Kristal yapılar içerisindeki atom miktarını hesaplamak için latis parametreleri ile atom yarıçapları arasındaki ilişkiyi bulmak gerekir.
- En popüler metallerin YMK (yüzey merkezli kübik), HMK (hacim merkezli kübik) ve HSP yapıda olduğu hatırlatılmıştır.
- 02:18Basit Kübik Yapının Atom Sayısı
- Basit kübik yapıda sekiz köşede atom bulunur ancak her birinin sadece bir sekizi kristal yapı içerisinde kalır.
- Basit kübik yapıda toplamda kristal yapı içerisinde bir atom bulunur.
- Yüzey merkezli kübik yapıda köşelerde sekiz atom ve yüzeylerde altı atom bulunur, ancak yüzey atomlarının sadece yarısı içeride kalır.
- 04:32Hacim Merkezli Kübik Yapısı
- Hacim merkezli kübik yapıda köşelerde sekiz atom ve hacimde bir atom bulunur.
- Hacim merkezli kübik yapıda toplamda iki atom bulunur.
- Koordinasyon sayısı, bir atomun veya karakteristik atomun komşu sayısıdır.
- 05:29Koordinasyon Sayıları
- Basit kübik yapıda her atom altı komşu atomla etkileşime girer.
- Yüzey merkezli kübik yapıda her atom on iki komşu atomla etkileşime girer.
- Hacim merkezli kübik yapıda her atom sekiz komşu atomla etkileşime girer.
- 08:35Atomik Dolgu Faktörü
- Atomik dolgu faktörü, içerideki atomların kristal yapıyı ne kadar doldurduğu faktörüdür.
- Koordinasyon numarası ne kadar yüksekse, içerideki atomların içeriyi doldurma ihtimali o kadar yüksektir.
- Basit kübik yapı için latis parametresi (a) iki r (atom yarıçapı) olarak hesaplanır.
- 10:16Atomik Dolgu Faktörü Hesaplama
- Atomik dolgu faktörü, bir kristal yapıda bir atomun hacmi ile kristal hacminin oranını hesaplayarak bulunur.
- Bir atomun hacmi dört üç pi r küp olarak hesaplanır ve kristal hacmi a küp olarak ifade edilir.
- Atomik dolgu faktörü hesaplandığında, bir atom kristal yapının yüzde 52'sini doldurduğu görülür ve bu oran her element için aynıdır.
- 12:24Yüzey Merkezli Küp Kristal Yapısı
- Yüzey merkezli küp kristal yapısında karakteristik pozisyon, yüzey merkezindeki atomdur ve bu atomlar birbirine dokunur.
- Latis parametresi (a) ile yarıçap (r) arasındaki ilişki iki kök iki r = a olarak hesaplanır.
- Yüzey merkezli küp kristal yapısının atomik dolgu faktörü yüzde 74'tür, yani bu yapı yüzde 74'ü doludur.
- 15:26Hacim Merkezli Küp Kristal Yapısı
- Hacim merkezli küp kristal yapısında karakteristik pozisyon, ortadaki atomdur ve bu atom her şeye dokunur.
- 15:49Kristal Yapısında ADF Hesaplaması
- Kristal yapısında köşedeki atomlar birbirine tam olarak değmiyor, karakteristik pozisyonlara bakarak a ile r'yi ilişkilendirmek gerekiyor.
- Küpün köşegeni ve latis parametresi arasındaki ilişki, hipotenüs teoremi kullanılarak hesaplanıyor: a² + a² = x², x = √2a.
- ADF hesaplamasında a = 4r/√3 bulunuyor ve hacim merkezindeki atomlar %68 oranında kristali dolduruyor.
- 19:34Kristal Yapısında Yoğunluk Hesaplaması
- Yoğunluk, birim hacme düşen kütle miktarı olarak tanımlanır ve kristal yapı bazında hesaplanabilir.
- Kristal yapısında yoğunluk formülü: (n × M) / (a³ × N), burada n birim hücredeki atom sayısı, M atomik kütlesi, a³ birim hücre hacmi, N Avogadro sayısıdır.
- Bakırın teorik yoğunluğu hesaplanırken, ymk kristal yapısında 4 atom olduğu ve latis parametresi ile yarıçap arasındaki ilişki (2√2r = a) kullanılarak 8,89 g/cm³ değeri bulunuyor.