如图所示，IBM的科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈，形成半径为7.13nm的“原子围栏”，相邻铁原子间有间隙．估算原子平均间隙的大小．结果保留一位有效数字．已知铁的密度7.8×103kg/m3

Question

如图所示，IBM的科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈，形成半径为7.13nm的“原子围栏”，相邻铁原子间有间隙．估算原子平均间隙的大小．结果保留一位有效数字．已知铁的密度7.8×10³kg/m³，摩尔质量是5.6×10^-2kg/mol，阿伏加德罗常数N_A=6.02×10²³mol^-1．

Answer 1

根据题意有：
一个铁原子的体积：V=(M)/(ρNA)
将铁原子看做球形，因此铁原子的直径为：D=√((6M)/(πρNA))
围栏中相邻铁原子的平均间隙：l=(2πr)/(n)-D
解得：l=7×10^-10m．
答：原子平均间隙的大小：l=7×10^-10m．