Какой тип твердого раствора образуют Fe, Mn и O в кристалле гамма-Fe, содержащем 12,3% по массе марганца и 1,34% по массе углерода, если a = 3,624 Ангстрем (гцк растворения) и d = 7,870 г/см^3? Учитывая атомные веса: A(C) = 12, A(Fe) = 55,85, A(Mn) = 54,93, не рассматривая твердый раствор вычитания.

Физика Университет Твердые растворы и их свойства твердый раствор Fe MN O кристалл гамма-Fe марганец углерод гцк растворения атомные веса физика Новый

Для определения типа твердого раствора, образуемого Fe, Mn и O в кристалле гамма-Fe, нам нужно рассмотреть несколько шагов.

Шаг 1: Определение молярных масс компонентов

• Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль
• Молярная масса железа (Fe) = 55,85 г/моль
• Молярная масса марганца (Mn) = 54,93 г/моль

Шаг 2: Определение массы компонентов в образце

В образце гамма-Fe содержится:

• 12,3% по массе марганца (Mn)
• 1,34% по массе углерода (C)

Это означает, что на 100 г образца:

• Масса Mn = 12,3 г
• Масса C = 1,34 г
• Масса Fe = 100 г - 12,3 г - 1,34 г = 86,36 г

Шаг 3: Подсчет количества моль каждого элемента

Теперь давайте найдем количество моль каждого элемента:

• Количество моль Fe = 86,36 г / 55,85 г/моль ≈ 1,55 моль
• Количество моль Mn = 12,3 г / 54,93 г/моль ≈ 0,22 моль
• Количество моль C = 1,34 г / 12 г/моль ≈ 0,11 моль

Шаг 4: Определение стехиометрического соотношения

Теперь найдем соотношение моль элементов:

• Соотношение Fe: 1,55 моль
• Соотношение Mn: 0,22 моль
• Соотношение C: 0,11 моль

Чтобы упростить, делим каждое количество моль на наименьшее значение (0,11 моль):

• Fe: 1,55 / 0,11 ≈ 14,09
• Mn: 0,22 / 0,11 ≈ 2
• C: 0,11 / 0,11 = 1

Таким образом, получаем соотношение Fe:Mn:C ≈ 14:2:1.

Шаг 5: Определение типа твердого раствора

Так как в нашем случае Fe и Mn могут образовывать твердое решение, а углерод (C) в данном контексте может быть интерстициальным атомом, то мы можем заключить, что образуется твердое решение замещения между Fe и Mn с интерстициальным углеродом.

Таким образом, ответ на ваш вопрос: Fe, Mn и O образуют твердое решение замещения с интерстициальным углеродом в кристалле гамма-Fe.