Сколько атомов в среднем содержится в одной элементарной ячейке железа?

Содержание вопроса: Атомы и элементарные ячейки

Описание:
Чтобы понять, сколько атомов содержится в одной элементарной ячейке железа, нам необходимо знать структуру кристаллической решётки железа. В данном случае, железо имеет простейшую кубическую решётку.

Простейшая кубическая решетка представляет собой решетку, в которой атомы располагаются на вершинах кубов, а каждый атом имеет восемь соседей. В элементарной ячейке железа, каждый угловой атом является точкой контакта с другими частицами, и, следовательно, в данной решётке находится 1/8 атома в каждом углу, что приводит к общему количеству атомов в ячейке по формуле:

Общее количество атомов = 1/8 * количество атомов на углах + количество атомов в центре.

В случае железа, количество атомов на углах равно 8, поскольку в одной элементарной ячейке железа содержится 8 угловых атомов. Соответственно, в центре решётки находится 1 атом железа.

Таким образом, общее количество атомов в одной элементарной ячейке железа составляет 8 * 1/8 + 1 = 2 атома железа.

Например:

Задача: Сколько атомов содержится в среднем в одной элементарной ячейке железа?
Ответ: В одной элементарной ячейке железа содержится 2 атома железа.

Совет:

Чтобы лучше понять структуру кристаллической решётки и количество атомов в элементарной ячейке, рекомендуется изучить информацию о различных типах решёток, таких как простейшая кубическая решетка, гексагональная решетка и т.д. Также полезно ознакомиться с примерами и задачами, чтобы закрепить полученные знания.

Дополнительное упражнение:

Сколько атомов содержится в одной элементарной ячейке перовскита, если количество атомов на углах составляет 8, а в центре решётки находится 1 атом? (Ответ: 5 атомов)

Название: Количество атомов в элементарной ячейке железа
Инструкция:
Элементарная ячейка является наименьшей структурной единицей кристаллического вещества. Железо является металлом с кубической решеткой, и его кристаллическая структура состоит из ионов железа, которые образуют гранцентрированную кубическую решетку.

В гранцентрированной кубической решетке железа каждый угловой атом делится между восемью соседними ячейками (1/8 атома в каждой соседней ячейке), а каждый центральный атом находится только в одной ячейке. Таким образом, общее количество атомов в элементарной ячейке железа можно рассчитать следующим образом:

Количество атомов = (Число угловых атомов * 1/8) + (Число центральных атомов * 1)

Для гранцентрированной кубической решетки железа, число угловых атомов равно 8, а число центральных атомов равно 1. Подставляя эти значения в формулу, получим:

Количество атомов = (8 * 1/8) + (1 * 1) = 1 + 1 = 2

Таким образом, в элементарной ячейке железа содержится два атома.

Демонстрация:
Ученику нужно рассчитать количество атомов в элементарной ячейке железа для выполнения задания по химии.

Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, можно визуализировать гранцентрированную кубическую решетку железа и представить, как атомы располагаются в каждой ячейке.

Задача для проверки:
Вычислите количество атомов в элементарной ячейке для металла с простой кубической решеткой. (Ответ: 1 атом)