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그림은 입방 격자 구조를 갖는 알루미늄(Al)의 단위세포에서 두 단면 … | [변리사 1차] 14년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[변리사 1차] 14년 1회차
그림은 입방 격자 구조를 갖는 알루미늄(Al)의 단위세포에서 두 단면 (가)와 (나)를 나타낸 것이다. 
문제 이미지
이 단위세포에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 모두 고른 것은?
문제 이미지
1
ㄱ
2
ㄱ, ㄴ, ㄷ
3
ㄱ, ㄷ
4
ㄴ
5
ㄴ, ㄷ
해설

알루미늄은 면심입방(FCC) 구조이므로 단위세포당 원자 수가 4라는 설명과 두 종류의 구멍이 있다는 설명이 옳다.

(가)는 단위세포의 윗면 단면으로 네 모퉁이에 원자가 14\tfrac{1}{4}씩 걸치고 면 한가운데에 원자 하나가 더 놓인 모습이며, (나)는 세포를 가로지르는 중간 단면으로 옆면 중심의 원자들이 변의 중점에서 잘려 보인다. 이는 면심입방 배열의 전형적인 단면이다.

  • 단위세포당 원자 수는 모퉁이 8×18=18\times\tfrac{1}{8}=1과 면심 6×12=36\times\tfrac{1}{2}=3을 더해 4이다.
  • 면심입방 최밀쌓임에는 사면체 구멍과 팔면체 구멍이라는 두 종류의 빈틈이 존재한다.

다만 면심입방에서 한 원자를 둘러싼 최근접 원자 수, 즉 배위수는 4가 아니라 12이므로 배위수를 4라고 한 설명은 옳지 않다.

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