№№ заданий Пояснения Ответы Ключ Добавить инструкцию Критерии
Источник Раздел кодификатора ФИПИ
PDF-версия PDF-версия (вертикальная) PDF-версия (крупный шрифт) PDF-версия (с большим полем) Версия для копирования в MS Word
Задания
Задания Д16 C3 № 613

К какому типу решетки принадлежат литий и железо?


Прочитайте текст и выполните задания 16—18.

Одним из самых распространенных материалов, с которым всегда предпочитали работать люди, был металл. Все металлы имеют ряд свойств, которые позволяют объединять их в одну большую группу веществ. В свою очередь, эти свойства объясняет кристаллическое строение металлов. К специфическим свойствам рассматриваемых веществ относят следующие:

1. Металлический блеск. Все представители простых веществ им обладают, причем большинство одинаковым серебристо-белым цветом. Лишь некоторые (золото, медь, сплавы) отличаются.

2. Ковкость и пластичность - способность деформироваться и восстанавливаться достаточно легко. У разных представителей выражена в неодинаковой мере.

3. Электропроводность и теплопроводность - одно из основных свойств, которое определяет области применения металла и его сплавов.

Кристаллическое строение металлов и сплавов объясняет причину каждого из обозначенных свойств и говорит о выраженности их у каждого конкретного представителя. Если знать особенности такого строения, то можно влиять на свойства образца и подстраивать его под нужные параметры, что и делают люди уже многие десятилетия.

 

Связь между коэффициентами линейного расширения,

температурами плавления металлов и симметрией

кристаллических решеток

Тип решеткиМеталлTпл

*K

коэф.лин.

расширения

Объемноцентрированная кубическаяCs
Rb
K
Na
Li
Feδ
Tiβ
Mo
301
311
335
370
459
1808
2073
2839
2,90
2,98
2,86
2,75
2,80
2,15
1,89
1,50
Гранецентрированная

кубическая

Pb
Al
Ca
Ag
Au
Cu
Niβ
Coβ
Pd
Pt
Pr
600
933
1083
1233
1334
1356
1728
1753
1826
2046
2623
1,71
2,06
2,51
2,32
1,90
2,17
2,36
2,17
2,08
1,81
1,71
Гексагональная Cd
Zn
Mg
Be
Os
594
693
924
1623
2973
1,87
2,10
2,18
2,16
1,87

Кристалл — это условное графическое изображение, построенное путем пересечения воображаемых линий через атомы, которые выстраивают тело. Другими словами, каждый металл состоит из атомов. Они располагаются в нем не хаотично, а очень правильно и последовательно. Так вот, если мысленно соединить все эти частицы в одну структуру, то получится изображение в виде правильного геометрического тела какой-либо формы. Это и принято называть кристаллической решеткой металла. Она очень сложная и пространственно объемная, поэтому для упрощения показывают не всю ее, а лишь часть, элементарную ячейку. Совокупность таких ячеек, собранная вместе и отраженная в трехмерном пространстве, и образует кристаллические решетки.

Сама элементарная ячейка – это набор атомов, которые располагаются на определенном расстоянии друг от друга и координируют вокруг себя строго фиксированное число других частиц. Она характеризуется плотностью упаковки, расстоянием между составными структурами, координационным числом. В целом все эти параметры являются характеристикой и всего кристалла, а значит, отражают и проявляемые металлом свойства. Существует несколько разновидностей кристаллических решеток. Объединяет их все одна особенность – в узлах находятся атомы, а внутри располагается облако электронного газа, которое формируется путем свободного передвижения электронов внутри кристалла.

Четырнадцать вариантов строения решетки принято объединять в три основных типа. Они следующие:

1. Объемно-центрированная кубическая.

2. Гексагональная плотноупакованная.

3. Гранецентрированная кубическая.


В зависимости от типа кристаллической решетки меняется коэффициент линейного расширения, а также температура плавления металлов. При увеличении температуры происходит расширение твердого тела, которое называют тепловым расширением. Его делят на линейное и объемное тепловое расширение. Коэффициентом линейного расширения называют физическую величину характеризующую изменение линейных размеров твердого тела при изменении его температуры. Оперируют, обычно средним коэффициентом линейного расширения. Он приведен в четвертом столбце таблицы. Коэффициент линейного расширения относят к характеристикам теплового расширения материала.

1
Задания Д16 C3 № 595

К какому типу решетки принадлежат золото и медь?


2
Задание 17 № 596

Найдите по таблице два металла с гексагональной и гранецентрированной упаковкой с близкими температурами плавления (максимальное отличие 8 градусов). Посчитайте отношение их коэффициентов линейного расширения. Значение запишите с точностью до второго знака после запятой.


3
Задание 18 № 597

В каком из типов упаковки самое большое количество частиц? Какое количество в этой упаковке?


4
Задание 16 № 1763

Вставьте в предложение пропущенные слова (сочетания слов), используя информацию из текста.

 

Золото и медь принадлежат к ______________ кубическому типу решетки. А рубидий и калий принадлежат к ______________ кубическому типу решетки.

 

В ответ запишите слова (сочетания слов) по порядку, без дополнительных символов.

Решение.

Литий Li и железо Fe принадлежат к объемно-центрированному кубическому типу решетки.

 

Ответ: объемно-центрированная кубическая.