Scienza e tecnologie dei materiali

Pivot1
Salve a tutti.

Cos'è il numero di coordinazione per gli atomi della strutture cristallina CFC (cubuca a facce centrate)?

Perso che poichè ci sono 12 atomi per unità di cella l'atomo centrale è legato con i dodici che lo circondano...ma non so se è giusto.

Grazie.

Risposte
fireball1
Il numero di coordinazione è il numero di atomi primi vicini a un atomo assegnato.
Nella cella CFC questo numero è 12, così come
nella cella es. c. (esagonale compatta); nella cella
CCC invece il numero di coordinazione mi sembra di ricordare che fosse 8.

Marco831
Non confondere il numero di coordinazione con il numero di atomi per cella unitaria!!!

Il numero di coordinazione dipende solo dalla forma della cella unitaria, mentre il numero di atomi per cella è arbitrario!

E' la distinzione tra Lattice e Base..

cavallipurosangue
Il numero di coordinazione è il numero di legami che ogni atomo crea con gli altri, se poi si vede il tutto geometricamente e si assegna ad essi una forma sferica, si nota che esso corrisponde esattamente al numero di sfere tangenti ad ogni sfera. Nel caso della FCC è 12, per quanto riguarda BCC è 8, per la HCP è 12.
Il numero di atomi per cella si calcola invece in modo diverso, ossia si considera anche la frazione di atomo che è completamente contenuta nella cella.
Infatti si assegna ad un atomo all'interno della cella valore unitario, ad uno sulle facce valore $1/2$ ad uno sugli spigoli $1/4$ ed ad uno sui vertici $1/8$ e questo per quanto riguarda la cella cubica. Quindi si he che nella FCC tale numero è: $(6\cdot1/2+8\cdot1/8)=4$, mentre nella FCC: $(1cdot1+8\cdot1/8)=2$

Marco831
Mi spiace contraddirti ma il numero di coordinazione non è assolutamente il numero di legami che un atomo forma con gli altri! Dimmi tu quale atomo forma 12 legami....
Il numero di atomi per cella unitaria è intero, sempre, e non ci sono atomi sugli spigoli o cose del genere... Quelle sono boiate che non capisco perchè si ostinino ancora ad insegnare...
Un FCC può avere quanti atomi per cella unitaria gli pare! Cio che conta è la posizione reciproca tra le celle.

fireball1
Marco, io non sto confondendo niente con niente...
E' strano, a me hanno insegnato che il numero di coordinazione è proprio quello che ho detto precedentemente.
Ecco, cito dalla sezione "Glossario" di "William Callister - Scienza e Ingegneria dei Materiali":


Numero di coordinazione. Il numero di atomi o ioni più vicini in contatto fra loro.


Ora non mi ricordo quanto vale questo numero per la cella CCC... Ma sicuramente è 12 per la es. c. e la CFC.

cavallipurosangue
Anche io l'ho visto sul Callister. Poi sulle dispense ho trovato precisamnete la frase che ho scritto... Ma in effetti...

Marco831
Infatti Fireball la tua risposta è l'unica corretta!

Marco831
Quello che ho criticato sono le affermazioni:

"..poichè ci sono 12 atomi per unità di cella.."

"..Il numero di coordinazione è il numero di legami che ogni atomo crea con gli altri.."

"..Il numero di atomi per cella si calcola invece in modo diverso, ossia si considera anche la frazione di atomo che è completamente contenuta nella cella.
Infatti si assegna ad un atomo all'interno della cella valore unitario, ad uno sulle facce valore $1/2$ ad uno sugli spigoli $1/4$ ed ad uno sui vertici $1/8$ e questo per quanto riguarda la cella cubica. Quindi si he che nella FCC tale numero è: $(6\cdot1/2+8\cdot1/8)=4$, mentre nella FCC: $(1cdot1+8\cdot1/8)=2$.."

cavallipurosangue
Chiederò spiegazioni al prof, perchè adesso per il fatto del numero di coordinazione sono in dubbio anche io. Ma per il numero di atomi per cella non mi sembra di aver detto una cosa errata, anche logicamente torna, no? E poi chiaramente non possono esistere celle con numero di atomi non intero, ed anche questa condizione mi sembra esser rispettata dalla mia affermazione.

fireball1
Ah, ho capito Marco, ti riferivi a Pivot! :-D

Marco831
No, non torna!
Non so cosa ti abbiano spacciato per cella unitaria, ma se io prendo una struttura di silicio che avrà un certo numero di atomi per cella unitaria e comincio a sostituire degli atomi di silicio con un altro elemento del 4° gruppo la forma della cella base non cambia, mentre le sue dimensioni si e con esse cambia il numero di atomi per ogni cella.
In un materiale cristallino si parla di Lattice che definisce la FORMA della cella (CFC, FCC, esagonale, etc) e la Base che definisce il NUMERO di atomi per cella unitaria.
Questa distinzione la puoi trovare in qualsiasi libro di fisica dello stato solido entro le prime 10 pagine.

Pivot1
Ok grazie a tutti..ho capito

Rispondi
Per rispondere a questa discussione devi prima effettuare il login.