純鉄の結晶構造と磁性

鉄の結晶構造（α鉄とγ鉄），強磁性の金属，変態の時の体積の変化を問う問題です。

純鉄は常温では体心立方の α鉄で，約912℃以上で面心立方の γ鉄に変わります。

面心立方の方が原子がぎっしり詰まっています（充填率 74%，体心立方は 68%）。

ア：常温の純鉄（α−Fe）は体心立方です。立方体の角8つと中心に原子がある並びです。

イ：鉄は磁石に強く引かれ，自分も磁石になれる強磁性です。

ウ：常温で強磁性を示す金属は鉄・コバルト・ニッケルです。クロムは強磁性ではありません。

エ：体心立方から面心立方に変わると原子が詰まるので，体積は小さくなり収縮します。答えは ア 体心立方，イ 強磁性，ウ コバルト，エ 収縮

• 純鉄：常温は体心立方（BCC）の α鉄，約912℃で面心立方（FCC）の γ鉄に変態
• α→γ の変態では充填率が上がり（68%→74%），体積が縮む
• 常温で強磁性の金属は鉄・コバルト・ニッケル