Yapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, bir eğitmen tarafından sunulan seramik kristal yapıları ve boşluk hesaplamaları konulu bir eğitim dersidir.
- Video, seramik kristal yapılarının metalik malzemelerden farklarını açıklayarak başlıyor ve üç temel kuralı (iyonik yarıçapın önemi, elektriksel nötrlük ve anyonların köşelerde yer alması) detaylı şekilde ele alıyor. Daha sonra trigonometrik bağ kurarak atom yarıçaplarını hesaplama, oktedral ve tetrahedral boşlukların koordinat sistemlerindeki konumları ve farklı kristal sistemlerinde (tetrahedral, oktedra, basit kübik ve hexagonal) katyon-anyon arasındaki koordinasyon numaraları ve atom çapları hesaplanıyor.
- Videoda ayrıca YMK ve HMK sistemlerde boşlukların nasıl yerleştirildiği, oktedral boşlukların kenarların üzerinde veya orta noktalarda, tetrahedral boşlukların ise içeride yer aldığı gösterilmektedir. Her bir sistem için r (katyon çapı) ve a (sistem boyutu) arasındaki ilişki matematiksel hesaplamalarla açıklanmakta ve koordinasyon numarasının arttıkça atom çaplarının nasıl değiştiği anlatılmaktadır.
- 00:01Seramik Kristal Yapıları
- Seramik kristal yapıları (kompleks kristaller) hem iyonik hem de kovalent olarak değerlendirilebilir.
- Metalik malzemelerden farklı olarak, seramik kristal yapılarında sadece ana pozisyonlar (latis noktaları) değil, tetrahedral ve oktahedral boşluklar da dolmaya başlar.
- Seramik, metal ve metal dışı iki elementin bağlanmasından oluşur ve bu nedenle kurallar değişir.
- 01:28Seramik Kristal Yapılarının Temel Kuralları
- Seramik kristal yapılarında üç temel kural vardır: katyon-anyon oranı, elektriksel nötrlük ve paylaşım.
- Katyon-anyon oranı önemlidir; iyonik yarıçaplar birbirine dokunmalı ve katyonlar anyonlara, anyonlar katyonlara tutulmalıdır.
- Elektriksel nötrlük kuralına göre, kristal yapı içerisinde katyon ve anyonun yükleri toplamı sıfır olmalıdır.
- 06:18Paylaşım ve Kristal Yapı Özellikleri
- Genellikle anyonlar (eksi yükler) polyhedron'da köşelerde yer alır, katyonlar ise içeriye yerleşir.
- Seramiklerde metal-ametal arasındaki boyut farkı nedeniyle güçlü itişler oluşur ve bu nedenle latis hacmi büyür.
- Latis hacminin büyümesi, seramiklerin ve bileşiklerin yoğunluğunun daha düşük olmasına neden olur.
- 08:35Koordinasyon Numarası ve Örnekler
- Koordinasyon numarası 0,15'in altında olan bileşiklerde, katyon çok küçük ve anyon çok büyük olmalıdır.
- Karbondioksit gibi bileşiklerde bu durum geçerlidir ve itiş-çekiş kuvvetleri arasında büyük dengesizlik vardır.
- Trigonal boşlukta, katyon ve anyonlar arasında üçgen ilişkisi oluşur ve bu durumda R-katyon/R-anyon oranı 0,15'ten büyük ve 0,25'ten küçük olmalıdır.
- 11:01Eşkenar Üçgen ve Atom Yarıçapları
- Eşkenar üçgen durumunda açıortay ve kenarortay çizilerek, yarıçaplar r ve r olarak belirlenmiştir.
- Eşkenar üçgende 30 derece açılar olduğundan, cos 30 derece kullanılarak r = 0,15r ilişkisi bulunmuştur.
- Katyon ve anyon arasında devasa büyüklükte fark olduğundan, güçlü bir çekim oluşmaktadır.
- 13:23Oktedral Boşluklar
- Oktedral boşluk, bir katyonun altı anyona bağlanma durumudur ve seramiklerde elde edilir.
- HMK sistemde oktedral boşluklar kenarların üzerinde yer alır ve koordinat sistemi olarak (2,1,0) olarak ifade edilir.
- Oktedral boşluklar ya kenarların üzerinde ya da orta noktalarda olabilir.
- 14:42Tetrahedral Boşluklar
- Tetrahedral boşluklar içeride, ortadaki atoma yakın bir pozisyonda yer alır.
- YMK sistemde oktedral boşluklar kenarda veya ortada yer alabilir.
- Tetrahedral boşluklar koordinat sistemine göre içeride, spesifik noktalarda (1/4, 3/4, 1/4) yer alabilir.
- 15:42Oktedral Boşluk Hesaplaması
- YMK sistemlerde oktedral boşluk tam sınırlıdır ve HMK'ya göre daha büyüktür.
- Oktedral boşluk üzerinden hesap yapıldığında, r/r oranı 0,44 olarak bulunmuştur.
- Oktedral boşluklar katyon ve anyon açısından birbirine daha yakın olup, neredeyse 1:2 oranı olmaya başlar.
- 18:07Tetrahedral Boşluk Hesaplaması
- Tetrahedral boşluklar dört atomun ilişkisinden oluşur ve dört anyon denk gelir.
- YMK sistemi üzerinden tetrahedral boşluklar hesaplanabilir.
- Tetrahedral boşluklar cismin köşegeniyle ilişkilidir ve cisim köşegeni hesaplanırken kök 2a ve kök 3a uzunlukları kullanılır.
- 21:18Koordinasyon Numarası ve Atom Çapları
- Sistemde order boşluğun koordinasyon numarası bulunabilir.
- Bir katyon dört anyona denk geldiğinde, r/r oranı 0,25 olarak hesaplanır.
- Koordinasyon numarası arttıkça, katyon daha fazla anyona yapıştıkça atom çapları azalır.
- 23:02Kübik Boşluk Sistemi
- Kübik boşluk sisteminde, ortadaki boşluk dört atomla bağlantı kurduğunda r/r oranı 0,72 ile 1 arasında bir değer verir.
- Kübik sistemde katyon ve anyon birbirine değmek zorundadır.
- Kübik sistemde r/r oranı 0,73 olarak hesaplanır.
- 26:07Hexagon Sistemi
- Hexagon sistemi teorik bir sistemdir ve kitaplarda genellikle r/r oranı yaklaşık olarak 1 olarak düşünülür.
- Hexagon sisteminde ortadaki katyon, üstte 6, altta 12 atomla bağ kurar.
- Hexagon sisteminde r/r oranı 1 olarak hesaplanabilir.