固溶體的化學式怎麼寫

❶ 固溶體熱力學

自然界中產出的礦物大都不是純凈的,很多以固體溶液,即固溶體的形式存在。因此,在進行熱力學計算時,要知道由礦物的組分表示其活度的方法,以及由端員組分的熱力學常數計算固溶體熱力學性質的方法。

礦物一定晶格位置上發生離子互換便形成固溶體,這種置換不改變整個晶體的結構、對稱性,但微觀結構可能隨成分的變化而改變。如自然界輝石就是由多種成分組成的固溶體,其成分近似表達為

。在八面體M₁位置上,有

Fe²⁺和 Mg²⁺的互相置換,在八面體M₂ 位置上,Ca²⁺、Fe²⁺和 Mg²⁺可以互相置換。當輝石中鈣的含量較低時,輝石具有斜方晶系的結構,而當鈣的含量較高時,輝石具有單斜晶系結構,形成兩個不同系列的固溶體。Ca、Mg、Fe含量在一定的范圍內改變時,晶體宏觀結構不發生改變,但微觀結構會有些變化。如隨著Fe/Mg比值的增加,M₁ 八面體變得更為規則,而M₂ 八面體將變得更為歪曲一些。固溶體分為連續固溶體和不連續固溶體。連續固溶體指當成分改變時,其晶體結構不變,如斜長石在 700℃以上就是連續固溶體。不連續固溶體指當成分改變時,不能連續地形成單一的固溶體,而會發生相的改變,如輝石就是不連續固溶體。

固溶體的組成常用端員組分的摩爾分數表示:

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式中:x_i 為組分i的摩爾分數;n_i 為組分i的物質的量,即摩爾數。

1.固溶體的熱力學關系式

組成為A_x B _1-x的固溶體在任意溫度和壓力下的總自由能為

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式中:ΔG_mix是混合自由能,由兩部分組成:一是端員 A 對混合自由能的貢獻,二是端員B對混合自由能的貢獻。

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因此固溶體中總自由能可寫為

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端員組分A和B在固溶體中的活度定義為

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剩下的任務就是找到固溶體中組成與活度的關系。

2.理想固溶體模型

理想固溶體的定義:固溶體的混合焓為零,混合熵只是由於理想混合引起的,混合體積等於端員組成體積的簡單加和,即

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以二元固溶體x₁= (1-x₂ )為例,混合自由能ΔG_mix為

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式中:n為單位分子式中的位置的數目;R為摩爾氣體常數;x₂ 和1-x₂ 分別為端員組分2和1的摩爾分數。

由於x₂<1 ,ΔG_mix為負值,且隨著溫度升高而變得更負,如圖3-5 所示。曲線相應於x對稱,最小值處在x₂=0.5 處。

由此可以得到端員組分的偏摩爾混合自由能變化。

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根據活度的定義有

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圖3-5 理想狀態下作為溫度函數的混合自由能

(據 White,2013)

ΔG_mix—混合自由能變;T—溫度;x₂—單元組分 2 的摩爾分數

例5 橄欖石(Fe,Mg)₂SiO₄固溶體中,鐵橄欖石的活度為

,鎂橄欖石的活度為

。如果橄欖石固溶體的分子式改寫為(Fe,Mg)Si_0.5O₂,則

,

。這種寫法與前面的寫法,在本質上是一致的,但在處理和計算過程中會帶來方便。

例6 石榴子石固溶體(Mg,Fe²⁺,Ca,Mn)₃(Al,Cr,Fe³⁺)₂Si₃O₁₂中,其中鎂鋁榴子石的活度為

=x³y²,式中

,

。

理想固溶體模型是一個很有用的模型,它提供了一個基本參考狀態,但在實際應用中,只有少數礦物可以近似為理想固溶體,不能廣泛應用。

3.正規溶液模型

實際的礦物形成固溶體後多是非理想混合物,上述理想模型經過適當的變換,可以應用到非理想礦物固溶體。非理想混合時,組分i的活度a_i=γ_ix_i ,其中γ_i 為組分i 的活度系數。所以組成為A_x B _1-x的固溶體,其總摩爾自由能可寫作

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式中:x_A RTlnx_A+x_B RTlnx_B為理想混合自由能;x_A RTlnγ_A+x_B RTlnγ_B 為超額自由能(過剩自由能),這一部分能量體現了真實混合與理想混合的性質之差。

對於非理想混合,最常用的模型是正規溶液模型。正規溶液模型認為固溶體混合熱不等於零,但混合熵是理想的,即非理想性質全部是由混合熱引起的。這種模型有多種近似表達方法,其中目前應用最廣泛的是Margules表達式:

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式中:G^ex為固溶體的超額摩爾自由能;

和

稱為Margules參數(又叫能量參數、交換能、固溶體參數)。

根據活度系數與超額自由能的關系式

可推導出活度系數與組成的關系:

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和

一般簡寫為ω₁和ω₂。如果ω₁=ω₂,固溶體是對稱的;如果ω₁≠ω₂,則固溶體是不對稱的。當ω₁=ω₂=ω時,上述表達式可簡化為

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固溶體參數ω一般還是溫度和壓力的函數。近年來,雖然有不少新的固溶體模型出現,但上述正規溶液模型仍然是最基本最常用的,很容易推廣到多元固溶體體系。

❷ 是混合物還是化合物，另問：fe3c為什麼不是固溶體

區分很簡單,固溶體不可以用化學式表示,化合物可以用化學式表示.
化合物有固定比例的如Fe3C為三比一.
固溶體a相,Fe和C不成比例,有最大的溶解度.

❸ 是混合物還是化合物，另問：fe3c為什麼不是固溶體

高石英固溶體和低石英固溶體的區別一）滲碳體英文名稱：cementite滲碳體定義滲碳體鐵碳合金按亞穩定平衡系統凝固和冷卻轉變時析出的Fe3C型碳化物。分子式：Fe3C鐵和碳形成的化合物。鋼中的碳化鐵（Fe3C）相。具有正交晶體結構，其晶格為復雜的正交晶格，硬度很高HBW＝800，塑性、韌性幾乎為零，脆性很大，延伸率接近於零。滲碳體的含碳量為ωc＝6.69％，熔點1227℃。熱力學穩定性不高，在一定條件下，會發生分解，形成石墨。在230℃以下，具有一定的磁性。二）奧氏體英文名稱：austenite晶體結構：面心立方（fcc）字母代號：A、γ。定義：碳在γ－Fe中形成的間隙固溶體性能特點：奧氏體是一種塑性很好，強度較低的固溶體，具有一定韌性。不具有鐵磁性。古代鐵匠打鐵時燒紅的鐵塊即處於奧氏體狀態。另外，奧氏體因為是面心立方，四面體間隙較大，可以容納的碳。三）鐵素體：即α-Fe和以它為基礎的固溶體，具有體心立方點陣。亞共析成分的奧氏體通過先共析析出形成鐵素體。這部分鐵素體稱為先共析鐵素體或組織上自由的鐵素體。隨形成條件不同，先共析鐵素體具有不同形態，如等軸形、沿晶形、紡錘形、鋸齒形和針狀等。鐵素體還是珠光體組織的基體。在碳鋼和低合金鋼的熱軋（正火）和退火組織中，鐵素體是主要組成相；鐵素體的成分和組織對鋼的工藝性能有重要影響，在某些場合下對鋼的使用性能也有影響。

❹ 水泥水化反應的產物水石榴石的化學式怎麼寫的

水泥水化反應公式 硅酸鹽水泥拌合水後，四種主要熟料礦物與水反應。分述如下： ①硅酸三鈣水化 硅酸三鈣在常溫下的水化反應生成水化硅酸鈣(C-S-H 凝膠)和氫氧化鈣。 3CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(3-x)Ca(OH)2 ②硅酸二鈣的水化 β-C2S 的水化與 C3S 相似，只不過水化速度慢而已。 2CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(2-x)Ca(OH)2 所形成的水化硅酸鈣在 C/S 和形貌方面與 C3S 水化生成的都無大區別，故也稱為 C-S-H 凝膠。但 CH 生成量比 C3S 的少，結晶卻粗大些。 ③鋁酸三鈣的水化 鋁酸三鈣的水化迅速，放熱快，其水化產物組成和結構受液相 CaO 濃度和溫度的影響 很大，先生成介穩狀態的水化鋁酸鈣，最終轉化為水石榴石（C3AH6） 。 在有石膏的情況下，C3A 水化的最終產物與起石膏摻入量有關。最初形成的三硫型水化 硫鋁酸鈣，簡稱鈣礬石，常用 AFt 表示。若石膏在 C3A 完全水化前耗盡，則鈣礬石與 C3A 作用轉化為單硫型水化硫鋁酸鈣(AFm)。 ④鐵相固溶體的水化 水泥熟料中鐵相固溶體可用 C4AF 作為代表。它的水化速率比 C3A 略慢，水化熱較低， 即使單獨水化也不會引起快凝。其水化反應及其產物與 C3A 很相似。

❺ Ni-Cu固溶體問題

本人認為，PDF中化學式表明的可能是金屬間化合物，而固溶體一般不用化學式表示的。固溶體和化合物是不同的

❻ 固溶體化學式書寫方法

固溶體化學式書寫方法：一些固態非金屬單質，結構復雜，通常用元素符號直接表示。

氣態非金屬單質大多是雙原子分子，通常在元素符號右下角寫「2」表示。例如：H2、O2、N2、Cl2等；金屬、固態非金屬單質、稀有氣體直接寫元素符號表示。例如：He、Ne、C、S、Fe、Zn等。

多原子分子構成的單質的化學式，其分子實際是由幾個同種原子構成的，就在元素符號右下角寫幾。例如：臭氧（O3）等。

簡介

用元素符號和數字來表示物質組成的式子叫作化學式，一種物質只用一個化學式表示。如果化學式能表示分子中真實的原子數，則該化學式為該物質的分子式。

如果化學式不能表示物質的真正組成而只表示各組成元素原子數的最簡比例，則該化學式稱為該物質的最簡化學式或實驗式（經驗式）。例如，NaCl只表示氯化鈉中鈉與氯的原子個數比為1:1，而不表示一個氯化鈉分子，所以NaCl為氯化鈉的最簡化學式而非分子式。

以上內容參考：網路-化學式

❼ 類質同象和固溶體

地球系統各體系中含量低（＜0.1%）的元素常不能形成自己的獨立礦物，而是分散在其他元素構成的礦物晶格中。這些元素在不同礦物中的分配和與其他元素間的結合規律除受元素地球化學親和性的制約外，同時還受類質同象規律和分配定律的控制。

類質同象：某些物質在一定的外界條件下結晶時，晶體中的部分構造位置隨機地被介質中的其他質點（原子、離子、配離子、分子）所佔據，結果只引起晶格常數的微小改變，晶體的構造類型、化學鍵類型等保持不變，這一現象稱為「類質同象」。進入晶體中的微量物質稱為「類質同象混入物」，含有類質同象混入物的晶體又被稱為固溶體（solid solution）。

圖2.1 橄欖石的晶格常數與固溶體成分的關系

固溶體的晶格常數隨化合物成分的改變發生線性變化。例如，橄欖石的晶格常數的變化可用圖2.1和下式表示：

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式中：x=w（Fe）；c為晶胞中c軸的長度；單位為nm。

晶體化學性質相近的元素之間可以充分置換，形成任意比例的固溶體，稱為完全類質同象；晶體化學性質相差較大的離子間的置換受晶格構造的限制，只能形成有限類質同象。

類質同象置換的條件主要有：①離子（或原子）自身的性質，如半徑相近、電價平衡、配位多面體的對稱性相同和化學鍵類型一致等；②體系的物理化學條件，如溫度、壓力、組分特徵和氧化還原條件等有利置換的進行；③固溶體的熱力學性質。

❽ 固溶體分子式怎麼寫

固溶體化學式如：AuCu3、AuCu。

固溶體分子式當一種組元A加到另一種組元B中形成的固體其結構仍保留為組元B的結構時，這種固體稱為固溶體。B組元稱為溶劑，A組元稱為溶質。組元A、B可以是元素，可以是化合物。固溶體分成置換式固溶體和間隙式固溶體兩大類。

置換式固溶體溶質原子處於溶劑原子的位置上，即置換了溶劑原子，如α黃銅中，鋅置換了銅原子；間隙式固溶體是溶質原子處於溶劑原子的間隙處，如α鐵中，碳原子處在鐵原子排列的間隙處。

固溶體分子式分類：

左上:純金屬，右上:置換固溶體， 左下:間隙固溶體，右下:混合。按溶質原子在晶格中的位置不同可分為置換固溶體和間隙固溶體。

1、置換固溶體：溶質原子占據溶劑晶格中的結點位置而形成的固溶體稱置換固溶體。當溶劑和溶質原子直徑相差不大，一般在15%以內時，易於形成置換固溶體。銅鎳二元合金即形成置換固溶體，鎳原子可在銅晶格的任意位置替代銅原子。

2、間隙固溶體：溶質原子分布於溶劑晶格間隙而形成的固溶體稱間隙固溶體。間隙固溶體的溶劑是直徑較大的過渡族金屬，而溶質是直徑很小的碳、氫等非金屬元素。其形成條件是溶質原子與溶劑原子直徑之比必須小於0.59。如鐵碳合金中，鐵和碳所形成的固溶體――鐵素體和奧氏體，皆為間隙固溶體。

❾ 間隙型固溶體和置換固溶體的化學式怎麼得出啊

你說的這個應該是混合物，一般混合物沒有特定的化學式
可能會有約定俗成的表達方式
不知道能不能幫到你

❿ 如何區分固溶體,化合物和機械混合物

1.固溶體是指溶質原子溶入溶劑晶格中而仍保持溶劑類型的合金相。通俗來說就是A的原子與B的原子沒有發生化學反應，但已經特別充分的混合，類似於晶體缺陷中的間隙原子。
2.化合物是由兩種或兩種以上不同元素組成的純凈物（區別於單質）。通俗來說就是兩種物質已經發生化學反應，形成了一種新的物質，例如滲碳體的化學式是Fe3C，是純凈物。
3.機械混合物是指由兩種或以上的互不相溶晶體結構(純金屬、固溶體或化合物) 機械地混合而形成的顯微組織。放大後類似於玻璃渣跟和碎石頭的混合物，既沒有發生化學反應，混合也不是特別充分。
注:兩固體是否能形成固溶體，與這兩種固態物質本身性質有關，可以用我們熟悉的液體互溶理解：水與乙醇互溶，但水與脂類物質不互溶。
（我不是金屬材料專業的，所以有些術語可能不是十分正確，比喻也不一定太恰當，若有不足之處，請批評指正！）