Химические формулы с нецелыми значениями индексов

[Ktina]

Если индекс под знаком химического элемента означает число атомов этого элемента в молекуле, то как тогда понять формулу с нецелыми значениями индексов?

Например, $\mathrm{Fe_2V_{0.8}W_{0.2}Al}$?

Именно эта формула встречается в заметке о новом термоэлектрике, который оказался в два раза эффективнее предшественников.
Википедическая статья о химических формулах о нецелых значениях, увы, умалчивает.

Пожалуйста, помогите разобраться.

[Eule_A]

Ищите по словам "нестехиометрические соединения".

[madschumacher]

Ktina в сообщении #1426191 писал(а):

Пожалуйста, помогите разобраться.

Всё просто: никто не запрещает писать формулы деля на интересующий атом, например, бензол $\mathrm{C_6H_6}$ можно так же записать как $\mathrm{C_xH_x}$ с любым $x$. Для молекул это выглядит дико, поскольку число атомов в одной молекуле мы считать научились. Но вот с твёрдыми телами (не важно, аморфными, или кристаллами, как в Вашем случае) так не прокатывает. По-сути весь кусок вещества -- это одна молекула, поэтому приводить полное число атомов -- это бесполезно. Поэтому определяют соотношения этих атомов по отношению к выбранному. А поскольку, сделать индексы целыми не всегда удаётся, а если удаётся, то они могут оказаться офигенно большими, пишут как определили, с нецелыми индексами.
Всё равно разницы это никакой не делает.

[Ktina]

Eule_A
madschumacher
Большое спасибо!

[Dmitriy40]

Не знаю рассказано ли по ссылкам про это, добавлю (и да простят меня химики).
Часто такая формула соединения получается в результате синтеза, когда часть атомов заменяют на другие. Не в каждой молекуле или узле кристаллической решётки, а реже. И если заменили лишь пятую часть атомов C на атомы D, то формула и будет $\mathrm{AB_3C_{0.8}D_{0.2}EF}$. Структура вещества при этом нарушается не сильно, ведь под замену подбирают похожие атомы, даже кристаллическая решётка может остаться практически той же (лишь добавятся напряжения в ней, ради чего иногда и делают), а вот некоторые свойства меняются, и иногда кардинально (скажем наличие сверхпроводимости).

[Emergency]

Dmitriy40 в сообщении #1426206 писал(а):

а вот некоторые свойства меняются, и иногда кардинально (скажем наличие сверхпроводимости).

Сверхпроводимость - это экзотика. Гораздо обыденнее - полупроводники в которых малые доли примеси значительно изменяют свойства.

[Munin]

Полупроводники с примесями в таком виде не пишут, потому что там примесей реально ничтожно малая доля.

[Emergency]

Munin в сообщении #1426296 писал(а):

Полупроводники с примесями в таком виде не пишут, потому что там примесей реально ничтожно малая доля.

Скорее потому, что они не применяются с постоянным составом - только в виде слоев переменного состава. Тут и при желании ничего не напишешь.

[arseniiv]

Ktina в сообщении #1426191 писал(а):

Если индекс под знаком химического элемента означает число атомов этого элемента в молекуле, то как тогда понять формулу с нецелыми значениями индексов?

Вообще кстати не все вещества состоят — сюрприз! — из молекул. И кроме помянутых кристаллических твёрдых тел бывают и аморфные. Стёкла всякие например. И вот в аморфном-то твёрдом теле вполне легко себе представить довольно плавно меняющийся состав. Хоть химические связи там и будут.

[Munin]

arseniiv в сообщении #1426332 писал(а):

Хоть химические связи там и будут.

Тут легко влезть в непростой вопрос, что такое химическая связь.

[arseniiv]

Да, потому я решил не продолжать.

[Emergency]

Не просто однозначно классифицировать и различать связи.

А можно объединить их понятием обменное взаимодействие?
Правда и тут есть тонкость - орбитали бывают как связывающие, так и разрыхляющие...

Не уверен, позволяет ли тема обсуждать это.

[photon]

Munin в сообщении #1426296 писал(а):

Полупроводники с примесями в таком виде не пишут, потому что там примесей реально ничтожно малая доля.

Примеси нет, а вот соединения например типа $\mathrm{A^{III}_{x}B^{III}_{1-x}C^{V}}$ или $\mathrm{A^{III}_{x}B^{III}_{1-x}C^{V}_{y}D^{V}_{1-y}}$ - да

[Munin]

Я щас обижусь за $\mathrm{A^{II}B^{VI}}.$

[photon]

Не надо за них обижаться - я привел просто как примеры, потому что III-V мне роднее. А так-то и IV-IV ($\mathrm{Si_{x}Ge_{1-x}}$) может быть и другие...

-- Mon Nov 18, 2019 19:47:16 --

Да, кстати, может быть еще например такое: $\mathrm{A^{III}_{x}B^{III}_{y}C^{III}_{1-x-y}D^{V}}$ или даже $\mathrm{A^{III}_{x}B^{III}_{1-x}C^{V}_{y}D^{V}_{z}E^{V}_{1-y-z}}$