Чтобы рассчитать плотность никеля, можно воспользоваться следующей формулой:
\[ \rho = \frac{m}{V} \]
где \(\rho\) — плотность, \(m\) — масса одного моля никеля, \(V\) — объем, занимаемый одним моль никеля в решётке.
Найдем массу одного моля никеля: \[ m = A = 58,7 \, \text{г/моль} = 0,0587 \, \text{кг/моль} \]
В структуре ГЦК (гранецентрированной кубической) у нас есть 4 атома в ячейке. Для расчёта объёма ячейки используем длину ребра \(a\): \[ V_{ячейки} = a^3 = (3,52 \times 10^{-10} \, \text{м})^3 \approx 4,37 \times 10^{-29} \, \text{м}^3 \]
Теперь найдем объем, занимаемый одним моль никеля. Поскольку в одном моле содержится \(N_A\) (число Авогадро ≈ \(6,022 \times 10^{23}\) атомов), то объем, занимаемый одним атомом, равен: \[ V_{атом} = \frac{V_{ячейки}}{4} \implies V_{атом} = \frac{4,37 \times 10^{-29} \, \text{м}^3}{4} \approx 1,09 \times 10^{-29} \, \text{м}^3 \]
Объем, занимаемый одним моль никеля: \[ V_{моль} = V_{атом} \times N_A \approx 1,09 \times 10^{-29} \, \text{м}^3 \times 6,022 \times 10^{23} \approx 6,57 \times 10^{-7} \, \text{м}^3 \]
Теперь подставим массу и объем в формулу для плотности: \[ \rho = \frac{m}{V} = \frac{0,0587 \, \text{кг}}{6,57 \times 10^{-7} \, \text{м}^3} \approx 8,92 \, \text{кг/м}^3 \]
Таким образом, плотность никеля составляет примерно 8,92 г/см³ или 8920 кг/м³.
