Xem mẫu
- LOGO 1
CHƯƠNG 4:
NHIỆT ĐỘNG HỌC KHI MẤT TRẬT TỰ
- 2
- 3
Phương trình nhiệt động cơ bản:
ΔG = ΔH – T.ΔS
Với:
ΔG: là năng lượng tự do Gibbs của mạng tinh thể
ΔH: năng lượng để tạo nên khuyết tật
ΔS: biến thiên entropy do tăng khuyết tật
ΔG0 = - nE0F
E0 = - ΔH0/nF + T.ΔS0/nF
E0 = - a + bT
Đo suất điện động để xác định các thông số nhiệt động
của phản ứng.
- 4
Năng lượng
ΔH
ΔG
0
-T.ΔS
Hàm lượng khuyết tật
Vị trí cân bằng
- 5
Tổng năng lượng để tạo nên khuyết tật là: ΔH = nΔHf
+ ΔHf : là năng lượng cần thiết để tạo khuyết tật
+ n: là số lượng khuyết tật
Biến thiên entropy do tạo khuyết tật: ΔS = k.lnW
+ Với k = 1,38.10-23 J/nguyên tử.K = 8,62.10-5 eV/nguyên tử.K là
hằng số Bolzman
+ W là xác xuất tạo thành khuyết tật
→ ΔG = nΔHf – kT.lnW
Tại thời điểm cân bằng:
- 6
Giả sử trong tinh thể có N nút mạng và n khuyết tật:
Ta có:
- 7
Hàm lượng khuyết tật là:
→ Khi nhiệt độ tăng hàm lượng khuyết tật tăng nhanh
- 8
V'M + V˙X = 0 : số khuyết tật cation = anion
Số khuyết tật Schottky:
Thay k bằng R khi đơn vị W tính trên mol (J/mol)
- 9
- 10
10
N = 10.000 ≈ 1000 ô cơ sở
3,9.10-14 khuyết tật Schottky
0.060 khuyết tật Schottky
- 11
Khuyết tật cho cation: V'M + M˙i = 0
n khuyết tật xen kẽ vào N* vị trí xen kẽ
n lỗ trống trong N vị trí nút mạng tinh thể
&
ΔS = klnW.W*
Số khuyết tật Frenkel:
H f / kT WF / kT
nF N .N *.e N .N *.e
- 12
12
- 13
- Xác định hàm lượng khuyết tật trong AgCl ở 250C và
10000C.
- AgCl : FCC Ag+: khuyết tật
- Xét 1 ô cơ sở:
-N=4
- N* = 8 = 2N
n
2.eWF /2 kT
N
- Ở 298K: 4,3.10-14
- Ở 1273K: 9,7.10-4
nguon tai.lieu . vn
