+++Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги ислом каримов номидаги тошкент давлат техника универсигети

3. Мустакил бажариш учун топширик
Талабалар учун №2 ва 3 – амалий машғулот бўйича мустакил равишда берилган моддаларнинг назарий зичлигини хисоблаб топиш бўйича уйга вазифа

Вариант	Модда номи	Кристал ячейка тури	Заррача ўлчами, мм	Вариант	Модда номи	Кристал ячейка тури	Заррача ўлчами, мм
1	Алюминий	ЁМК	0,1431	11	Платина	ЁМК	0,1387
2	Кадмий	ЗГ	0,1490	12	Кумиш	ЁМК	0,1445
3	Хром	ХМК	0,1249	13	Тантал	ХМК	0,1430
4	Кобальт	ЗГ	0,1253	14	Tiα -титан	ЗГ	0,1445
5	Мис	ЁМК	0,1278	15	Вольфрам	ХМК	0,1371
6	Олтин	ЁМК	0,1442	16	Рух	ЗГ	0,1332
7	Feα -темир	ХМК	0,1241	17	Литий	ОК
8	Кўрғошин	ЗГ	0,1750	10	Натрий	ОК
9	Молибден	ХМК	0,1363	19	Калий	ОК
10	Никель	ЁМК	0,1246	20	Магний
ЁМК – ёклари марказлашган куб ячейка; ЗГ – зич жойлашган гексагонал ячейка; ХМК – хажми марказлашган куб ячейка; ОК – оддий куб ячейка

АМАЛИЁТ № 4
Амалиёт мавзуси: Керамик кристалл структуралардаги боғланиш турларининг
нисбатларини аниқлаш
Амалиёт режаси:

1. 
   Керамик моддаларда боғланиш турлари ва унинг энергияси;
   
2. 
   Катион ва анион орасидги тасирлашиш кучлари ва уни хисоблаш:
   
3. 
   Мустакил бажариш учун топширик.
   

1. Керамик моддаларда боғланиш турлари ва унинг энергияси
Керамик модда битта ёки бир нечта кимёвий элементларнинг заррачаларидан ташкил топган бўлиши мумкин. Шунинг учун керамик модалларнинг кирстал тузилиши битта заррачадан ташкил топган металлар кристалл структурасига нисбатан анча муракаб бўлади. Бундан ташкари керамик моддаларнинг киристал панжарасидаги заррачалар бир-бири билан тўлик ион боғланишдан тортиб то тўлик ковалент боғланишга эга бўлиши мумкин. Кўп холларада керамик моддаларни ташкил этувчи заррачалар бир вактни ўзида хам ион хам ковалент боғланишга эга бўладилар. Керамик моддаларнинг ион боғланишга эга бўлишлик улиши керамик моддани ташкил этувчи кимёвий элементларнинг электр манфийлик даражасига боғлик. Бази керамик материалларнинг ион боғланишдаги улиши 4.1 – жадвалда келтирилган.
4.1 – жадвал.
Бази керамик моддалардаги заррачалараро ион боғланишнинг улиши

Керамик модданинг кимёвий формуласи	Ион боғланиш улиши Ion, %
CaF2	89
MgO	73
NaCl	67
Al2O3	63
SiO2	51
SiN4	30
ZnS	18
SiC	12

Бази керамик моддалардаги заррачалараро ион боғланишнинг улиши куйида келтирилган (4.1) формула асосида хисоблаб топилган:

(4.1)
бунда: Х_А ва Х_В – керамик моддани ташкил этувчи заррачаларнинг (анион ва катио) электроманфийлик кийматлари.
Мисол: C-H заррачаларининг ион боғланиш улишини хисоблаб топинг:
Бу мисолни ечимини топиш учун (4.1) формуладан файдоланамиз. Бунинг учун элементлар даврий системасидан C – углероднинг ва H – водороднинг электрманфийлик кийматларини аниклаб оламиз: Х_C = 2,5; Х_H = 2,1. Аникланган маълумотларни формулага кўямиз:

Мисол жавоби 3,9% ион боғланган
Хисоблашлар шуни кўрсатадики C-H элементлар бир бири билан асосан ковалент боғланади бунда ковалент боғланиш улиши 96,1% ни ташкил этса ион боғланиш 3,9% ни ташкил этади.
Керамик моддалардаги заррачалараро ион боғланиш энергияси одатда 600–1500 кЖ/моль атрофида бўлади, яний нисбатан катта кийматга эга, бу эса керамик моддаларнинг эриш хароратини юкори бўлишлигига олиб келади.
2. Катион ва анион орасидаги тасирлашиш кучлари ва уни хисоблаш
Керамик моддаларнинг кристал панжараси икки турдаги заррачалардан иборат бўлади. Бу заррачаларга катионлар ва анионлар дейилади. Агар керамик моддани ташкил этувчи заррачалар гурухи мусбат (+) зарядга эга бўлса уларга катионлар, манфий (-) зарядга эга бўлса анионлар дейилади. Керамик модда хосил бўлиши натижасида катион ва анион заррачаларнинг ўртасида таъсирлашиш хосил бўлади. Бу таъсирлашиш турли зарядга эга бўлган заррачалар орасида тортишиш ва итариш кучларини хосил килади.
Масала: KBr – моддасини ташкил этувчи ион заррачаларининг тортишиш ва итариш кучларининг кийматларини хисоблаб топинг. Хисоблаш учун бошланғич маълумотлар:
1. K⁺ - ионинг (катион) радиуси, r = 0,138 нм.
2. Br^- - ионинг (анион) радиуси, r = 0,196 нм.
Масалани ечилиши: куйда келтирилган (4.2), (4.3) ва (4.4) формулалардан файдоланган холда заррачаларнинг бир-бирига тегиш пайтидаги тортиши кучининг кийматини хисоблаб топинг:
(4.2)
(4.3)
бунда Е_А – алохида таъсирлашаётган иккита ион ўртасидаги тортишув эренгияси; А – назарий константа; r – ионлар радиуси.
Назарий константа А куйдагича аникланади:
(4.4)
бунда: ε₀ = 8,85·10^-12 Ф/м; Z₁ ва Z₂ – ионларнинг (заряди) валентлиги; е = 1,602·10^-19 Ку.
Юкорида келтирилган (4.2), (4.3) ва (4.4) формулалардан файдоланилган холда икки алохида бир-бири билан тортишаётган заррачаларнинг (ионларнинг) тортишув энергиясидан келиб чикан холда ионларнинг бир-бири билан тортишаётган куч кийматини хисоблаб аниклаш формуласини келтириб чикарамиз:


Шуни айтиш кераки юкорида хосил бўлган ифодада r – ионлар аро масофага тегишли чунки KBr – модда хосил бўлганда ионлар бир-бирига тегиб жойлашади. Шунинг учун уни 4.1 – расмда келтирилган схемага кўра аниклаймиз.

4.1 – расм. KBr – моддада ионларнинг алохида жойлашаш схемаси
Ионларнинг жойлашишидан келиб чикан холда – ионлар аро масофани аниклаймиз у куйидагича:

Z₁ = +1, К⁺ - катион валентлиги; Z₂ = -1, Br^- - анион валентлиги. Шунда: