Compus intermetalic
Termenul de compus intermetalic indică un anumit set de compuși chimici care nu respectă regulile clasice ale valenței sau chiar legea lui Dalton cu proporții multiple . Prin urmare, aceștia sunt denumiți și compuși electronici sau compuși non-daltonici .
Acești compuși sunt obținuți prin solidificarea pieselor turnate din metal. De exemplu, prin solidificarea unei soluții în fază lichidă de cupru și staniu este posibil să se obțină următorii compuși intermetalici: Cu 5 Sn, Cu 31 Sn 8 și Cu 3 Sn; este evident că cuprul și staniul nu se leagă în urma unor rapoarte simple de combinație multiplă sau chiar în conformitate cu regulile valenței chimice.
Formarea compușilor intermetalici este guvernată în schimb de o lege statistică elaborată de metalurgistul britanic William Hume-Rothery și, în onoarea sa, a definit regula Hume-Rothery :
- „considerând că elementele celui de-al optulea grup sunt zero-valente, raportul dintre suma electronilor de valență a componentelor individuale ale unui compus intermetalic și suma atomilor care îl formează își asumă valori constante caracteristice la care fiecare o fază corespunde ".
Computațional, având în vedere un compus, se adaugă electronii de valență ai fiecărui atom care îl compune și această valoare este comparată cu numărul de atomi care sunt în formula compusului.
De exemplu:
- Fe Al
- suma electronilor de valență = 0 (Fe aparține grupului opt) + 3 = 3
- suma totală a atomilor = 1 + 1 = 2
- Raport Hume-Rothery = 3/2
- Cu 31 Sn 8
- suma electronilor de valență = 31 1 + 8 4 = 63
- suma totală a atomilor = 31 + 8 = 39
- Raport Hume-Rothery = 63/39 = 21/13
- Cu 3 Sn
- suma electronilor de valență = 3 1 + 4 = 7
- suma totală a atomilor = 3 + 1 = 4
- Raport Hume-Rothery = 7/4
Cele mai frecvente rapoarte Hume-Rothery identifică următoarele faze intermetalice, numite faze Hume-Rothery :
- faza β , cu un raport 3/2, caracteristică compușilor precum Cu Be , Cu Zn , Cu 3 Al, Cu 5 Sn, FeAl
- faza γ , cu raport 21/13, caracteristică compușilor precum Cu 9 Al 4 , Cu 5 Zn 8 , Ni 5 Zn 21 , Cu 31 Sn 8 , Au 5 Cd 8
- faza ε , cu raport 7/4, caracteristică compușilor precum CuZn 3 , Ag 5 Al 3 , FeZn 7 , AuZn 3 , Cu 3 Sn
Fazele β cristalizează în forme cubice centrate pe corp, fazele γ într-o formă cubică complexă cu clustere fundamentale de 52 de atomi și fazele ε cristalizează cu o rețea hexagonală de dimensiuni neobișnuite.
Fazele Zintl sunt o altă clasă importantă de compuși intermetalici formați din metale alcaline sau alcalino-pământoase și un metal mai puțin electropozitiv .
Bibliografie
- Eugenio Stocchi, Chimie industrială anorganică , Torino, Edisco Editrice, 1993, ISBN 88-441-2022-4 .
Elemente conexe
linkuri externe
- ( EN ) Compus intermetalic , pe Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
| Controlul autorității | Tezaur BNCF 45957 · LCCN (EN) sh85067306 · BNF (FR) cb11978704j (data) · NDL (EN, JA) 00.565.911 |
|---|
