Seramik boleh ditakrifkan sebagai bahan yang terdiri daripada komponen logam dan bukan logam. Diberi XY ialah seramik hipotesis di mana jejari ionik X+ dan Y ialah 8.61 x 10โปยนยน m dan b m, masing-masing. Ambil maklum bahawa simbol X, Y dan Z yang digunakan dalam soalan ini tidak menggambarkan sebatian atau unsur sebenar, dan semua ion dalam soalan ini adalah bercas tunggal.
Ceramic can be defined as material that comprised of metallic and non-metallic components. Given XY is a hypothetical ceramic where the ionic radius of X+ and Yโป are 8.61 x 10โปยนยน m and b m, respectively. Note that symbol X, Y and Z that are used in this question do not reflect the actual compound or element, and all the ions in this question are monocharged.
a) Jika daya tarikan antara pasangan ion XY, $F_A = 6.943 \times 10^{-9}$ N, hitung jejari ion bagi anion Y.
[Cas elektronik sejagat, $e = 1.602 \times 10^{-19}$ C; kebolehtelapan dalam vakum, $\theta = 8.85 \times 10^{-12} C^2/(Nm^2)$]
If the attractive force between the pair of ions XY, $F_A = 6.943 \times 10^{-9}$ N, calculate the ionic radius of anion Y.
[Universal electronic charge, $e = 1.602 \times 10^{-19}$ C; permittivity in vacuum, $\theta = 8.85 \times 10^{-12} C^2/(Nm^2)$]
(4 markah/marks)
b) Memandangkan struktur hablur seramik bukan silikat seperti XY adalah bergantung kepada nisbah kation : anion. Berikan nama dan lakaran struktur hablur XY. Jelaskan jawapan anda.
Given the crystalline structure of a non-silicate ceramic such as XY is dependent on the ratio of the cation : anion. Name and illustrate the crystal structure of XY. Explain your answer.
(6 markah/marks)
c) Kira anggaran faktor pembungkusan seramik XY. Tunjukkan pengiraan yang terlibat dalam jawapan anda.
Calculate the estimated packing factor of ceramic XY. Show the calculations involved in your answer.
d) Jika anion Y dalam seramik digantikan dengan anion Z, struktur hablur seramik berubah kepada struktur garam batu. Didapati bahawa XY dan XZ mempunyai kekonduksian terma yang berbeza. Terangkan perkara yang boleh menjejaskan kebolehan seramik untuk mengalirkan haba.
If anion Y in the ceramic is replaced by anion Z, the crystal structure of the ceramic changes to rock salt structure. It was found that XY and XZ have different thermal conductivity. Explain what could have affected the abilities of the ceramics to conduct heat.
(4 markah/marks)