Оловянная чума: структура твердого тела и фазовые равновесия
(для решения требуется авторизация)
Источник: Preparatory problems 44th IChO, United States of America
Ковкость и пластичность типичных металлов объясняет то, что металлы являются особо важными конструкционными материалами. Термодинамически стабильной формой олова при 298 K и обычном давлении является белое олово, имеющее типичные физические свойства металлов и поэтому оно может быть использовано в качестве конструкционного материала. При низких температурах, однако, термодинамически стабильна вторая модификация олова - серое олово. Из-за того, что серое олово имеет гораздо более высокую хрупкость, конструкции, сделанные из него, могут разрушаться при длительном хранении при низкой температуре. Из-за того, что это явление имеет некоторое сходство с болезнью, его назвали "оловянной чумой".
-
Исходя из приведенных термодинамических данных, рассчитайте температуру, °C, при которой серое олово находится в равновесии с белым оловом (при давлении 1 бар=105 Па).
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Кристаллическое белое олово имеет несколько более сложную решетку. Это тетрагональная структура с a=b=583.2 пм и c=318.1 пм, в которой на элементарную ячейку приходится 4 атома олова. Рассчитайте плотность белого олова в г/см3.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Серое олово имеет гранецентрированную кубическую решетку, называемую алмазной решеткой, показанную на рисунке ниже. При рентгеноструктурном исследовании кристалла серого олова (использовалось Cu K-α излучение с λ = 154.18 пм) отражение от кристаллографических плоскостей (111) с наименьшим углом наблюдалось при 2Θ=23.74º. Рассчитайте плотность серого олова в г/см3.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Давление в Марианской впадине в Тихом океане составляет 1090 бар. Как изменится (увеличится или уменьшится) при этом давлении температура, при которой две аллотропные формы олова находятся в равновесии, и насколько? В вычислениях вы можете считать, что энергия (E), энтропия (S), и молярный объем двух аллотропных модификаций олова не зависят от температуры и давления. В ответе приведите температуру, °C.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
