Diskussionsfrågor till kapitel 5:
1. Hur kommer det sig att man, trots att alla kristaller är defekta, inte får problem med
röntgendiffraktionen genom bristande strikt periodicitet?
2. Man indelar gärna kristalldefekter efter deras dimensionalitet. Vad kan man säga om
stabiliteten hos vakanser som funktion av temperaturen?
3. Närvaron av punktdefekter skapar en entropiökning vilket således är energetiskt gynnsamt
om man ser till den totala fria energin. Varför är det trots detta inte gynnsamt med en stor
vakanskoncentration?
4. Förklara utifrån en kvalitativ energidiskussion varför det är svårt att framställa metaller
med en hög renhet. (Hur tror du detta påverkar prissättningen?)
5. Förklara vad som menas med en Schottky- respektive en Frenkeldefekt. Hur kommer det
sig att båda sorterna är "stökiometriska defekter"?
6. Varför är det mer troligt med Frenkel- än Schottkydefekter i AgCl än i NaCl trots att båda
ämnena kristalliserar i samma strukturtyp? Vilken typ av hålrum kommer metalljonen att
behöva besätta?
7. Vad menas med F-centra? Ge en enkel reaktionskedja för hur ett F-centrum kan bildas i
NaCl (bildning av klorgas förutsätts).
8. Om man studerar fasdiagrammet för det binära systemet Fe-O finner man att det mittför
molbråket Fe/O= 1:1 finns ett tvåfasområde, trots att t.ex. motsvarande MnO existerar av
NaCl-typ. För en kvot Fe/O <1 påträffas däremot en kubisk fas. Förklara vilket skrivsätt
som är mest korrekt för att förklara uppbyggnaden, Fe1-xO eller FeO1+x.
9. I Fe1-xO förekommer såväl FeII som FeIII. Hur stor andel förväntas finnas av vardera slaget
för ett givet x-värde? (Tänk på laddningsneutralitet!)
10. I legeringsfaser förekommer inte Schottky- eller Frenkeldefekter. Varför? Vad är i stället
den vanligaste typen av punktdefekt?
11. Somliga enkla legeringsfaser uppvisar ordnings-/oordningsomvandling som funktion av
temperaturen. Ett välkänt exempel är den legering man får för lika molandelar av zink och
koppar, dvs. en mässingsfas. Förklara hur den ordnade resp. den oordnade formen
beskrivs strukturellt.
12. Om ett system uppvisar en ordnings-/oordningsomvandling, vilken av de båda faserna
skall man förvänta sig vid hög temperatur? Varför?
13. Hur förändras Bravaisgittret för den ovannämnda mässingsfasen vid omvandlingen?
14. Fast löslighet kan beskrivas med två fundamentalt olika begrepp. Vilka?
15. I silikatmineral finner man ibland att aluminium tar kiselplatser. Om detta sker i stor skala
får man s.k. aluminosilikater. Vilken strukturell skillnad kan detta skapa i och med att
AlIII ersätter SiIV?
16. Kols fasta inlösning i ccp-järn kan beskrivas med formeln FeCx. Vad motiverar detta
skrivsätt, och varför kan x-värdet variera inom vida gränser? Vilken strukturtyp skulle
man få ifall (men det lyckas i verkligheten inte) man har x= 1?
17. Hur måste man skriva den kemiska formeln för inlösningsstrukturen av kalcium i
zirkoniumoxid om man antar att vare sig katjonvakanser eller -interstitialer bildas?
18. Hur yttrar sig närvaron av fasta lösningar i ett fasdiagram av T,x-typ?
19. Förklara hur man eventuellt genom experiment kan avgöra vilket slags fast lösning man
har i ett system. Speciell tanke skall ägnas data från diffraktion.
20. TiO kristalliserar i NaCl-typ vid hög temperatur. Oxiden kan uppvisa vakanser både på
titan- och syreläget, varför sammansättningen kan avvika från strikt stökiometri, antingen
med Ti/O>1 eller Ti/O<1. Det är t.o.m. så att vid kvoten 1:1 vakanser finns på båda lägena
och då av samma grad. Vad bör då gälla för bindningstypen i denna förening?
