Hume-Rothery, William

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William Hume-Rothery
William Hume-Rothery
Fecha de nacimiento 15 de mayo de 1899( 1899-05-15 )
Lugar de nacimiento Parque Worcester , Surrey
Fecha de muerte 27 de septiembre de 1968 (69 años)( 27 de septiembre de 1968 )
Un lugar de muerte
País Gran Bretaña
Esfera científica ciencia de los metales , física , química
Lugar de trabajo Gran Bretaña
alma mater Universidad de Oxford
Premios y premios miembro de la Royal Society de Londres Medalla y premio Beilby [d]

Hume-Rothery, William ( nacido  William Hume-Rothery , 15 de mayo de 1899 , Worcester Park , Surrey - 27 de septiembre de 1968 ) fue un metalúrgico inglés que hizo una contribución significativa al estudio de la estructura cristalina de metales y aleaciones . Estableció que la estructura cristalina de las aleaciones está determinada por la relación de los radios atómicos de los componentes, el número de electrones de valencia y la diferencia de electronegatividad , lo que permitió formular las reglas de Hume-Rothery que determinan los patrones de formación de soluciones sólidas .

Estudiando aleaciones a base de plata , cobre y oro en los años 20 del siglo XX , descubrió una serie de fases (los llamados compuestos electrónicos ), en los que los cambios en la estructura cristalina están determinados por el número medio de electrones de valencia . Este trabajo fue tan ampliamente aceptado en la ciencia de los metales que los compuestos electrónicos descubiertos por Hume-Rothery se llamaron fases de Hume-Rothery . Contribuyó a la química de los cristales al formular una regla que permite determinar el número de coordinación de los átomos en cristales de sustancias simples con un enlace covalente ( calcógenos , halógenos , elementos del grupo nitrógeno , carbono , silicio , germanio , boro ).

Las reglas de Hume-Rothery son un conjunto de reglas básicas que determinan la capacidad de un elemento químico para disolverse en un metal para formar una solución sólida. Hay dos formulaciones de estas reglas que determinan la posibilidad de formación de soluciones sólidas de sustitución e intersticiales.

Para soluciones sólidas de sustitución, las reglas de Hume-Rothery son las siguientes:

1. La solubilidad es posible si las redes cristalinas del elemento disuelto y el solvente son las mismas;

2. La formación de una solución sólida es posible si los radios atómicos del elemento disuelto difieren en no más del 15 %;

3. La solubilidad máxima se logra si el elemento disuelto y el solvente tienen la misma valencia, y los metales con una valencia más baja tienden a disolverse en metales con una valencia más alta.

4. El elemento disuelto y el solvente deben tener electronegatividad cercana, la diferencia no debe exceder 0.2-0.4, de lo contrario, los elementos en cuestión tienden a formar compuestos intermetálicos en lugar de soluciones sólidas.

Para soluciones sólidas, la implementación de la regla de Hume-Rothery es la siguiente:

1. Un átomo de un elemento disuelto debe tener un radio atómico más pequeño que el tamaño de los poros vacíos en la red cristalina del solvente, pero debe ser más grande que el tamaño del poro más pequeño posible: un poro tetraédrico, es decir, el Hagg regla debe cumplirse;

2. El elemento disuelto y el solvente deben tener una electronegatividad cercana.

En la década de 1950, William Hume-Rothery se convirtió en el fundador del Departamento de Metalurgia (actualmente Departamento de Metalurgia) en la Universidad de Oxford .