Kristallstrukturen und Millersche Indizes
Kupfer hat eine kfz-Struktur mit der Gitterkonstante 0,3615 nm und der molaren Masse 63,55 g/mol. Welcher Wert kommt der berechneten Dichte von Kupfer am nächsten, wenn die Avogadro-Konstante 6,022×10²³ mol⁻¹ beträgt?
- Aca. 2,23 g/cm³
- Bca. 4,47 g/cm³
- Cca. 8,94 g/cm³
Lösung und Erläuterung anzeigen
Lösung: C. ca. 8,94 g/cm³
Die Dichte ist ρ = nM/(N_A a³), und die kfz-Elementarzelle enthält n = 4 Atome. Aus a = 0,3615 nm = 3,615×10⁻⁸ cm folgt a³ ≈ 4,724×10⁻²³ cm³, also ρ = 4×63,55 / (6,022×10²³ × 4,724×10⁻²³) ≈ 8,94 g/cm³; das stimmt gut mit dem Messwert von etwa 8,96 g/cm³ überein. Ca. 2,23 g/cm³ ergibt sich mit n = 1 (als kubisch-primitiv gerechnet), ca. 4,47 g/cm³ mit n = 2 (als krz gerechnet). Auch bei der Umrechnung von nm in cm (1 nm = 10⁻⁷ cm) unterlaufen leicht Fehler; bringen Sie die Einheiten vor dem Potenzieren in Übereinstimmung.
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