次の文を読み, 問4~問7に答えよ。
鉄は,温度によって結晶構造が変化することが知られている。常温の鉄は α鉄と
ばれ、単位格子は体心立方格子である。 これを加熱すると, 911℃ で面心立方格士
単位格子とするy鉄に変化し, さらに加熱すると. 1394℃ で再び体心立方格子を
立格子とする8鉄に変化する。 なお、 さらに加熱すると, 1538℃で融解する。
441'2
α鉄および8鉄
7鉄。
1394e
体心立方格子
面心立方格子
158。
は鉄原子の中心の位置を表す。
とてる
α鉄および6鉄の単位格子に含まれる鉄原子の数はいくつか。 整数で記せ。
7鉄について, 次の(1), (2)に答えよ。
(1)一つの鉄原子の周りを取り囲んでいる鉄原子の数(配位数)はいくつか。 整数
で記せ。
(2) 鉄原子の半径をr [cm] と して, 単位格子の一辺の長さ1 [cm] を, rを用
いた文字式で表せ。 ただし, 鉄原子はすべて同じ大きさの球であり,最も近く
にある鉄原子どうしは互いに接しているものとする。なお, 式中に平方根が含
まれる場合は小数で近似せずに平方根のまま記すこと。
911 ℃ でα鉄から y鉄へ変化したとき, 鉄の密度は何倍になるか。 四捨五入
により有効数字2桁で記せ。 ただし, 結晶構造が変化しても鉄原子の半径は変化
しないものとする。 また, 必要があれば、2 = 1.41, V3 = 1.73 を用いよ。
単位格子