Bitcoin 1.01 · Bilim katmanı · ORION-Bileşik

Bileşik Laboratuvarı

Elementleri seç. Sayfa, hangi oranlarda birleşebildiklerini, her oranın hangi eşiklerden geçtiğini ve oluşacak bileşiğin tahmini özelliklerini hesaplıyor; tahminleri ölçülmüş ve DFT ile hesaplanmış değerlerle yan yana koyuyor.

Bir elementin üzerine gel ya da dokun.

Seçim

Oluşum eşikleri

Bir bileşim ancak bu adımların hepsini geçerse kararlı bir bileşik olarak beklenir.

    Gaz elementlerle (O₂, N₂, H₂, F₂, Cl₂) kurulan bileşikler ısındıkça entropi yüzünden kararlılığını yitirir: ΔG = ΔH − TΔS sıfırı geçince bileşik elementlerine ayrışır (1 bar).

    Olası bileşikler

    Oluşum enerjisi ve konveks gövde

    Her bileşim, atom başına oluşum enerjisi ile çiziliyor. Alt sınırı oluşturan çizginin (konveks gövde) üzerindeki bileşikler kararlı; çizginin üstünde kalan bir bileşim, komşularının karışımına ayrışır.

    Bilinen bileşikler

    Wikidata'da formülü kayıtlı, en az beş dilde Vikipedi maddesi olan bileşikler. Ölçümler Wikidata'dan, birimleri dönüştürülerek.

    DFT ile hesaplanmış fazlar

    Materials Project (2018 kopyası): konveks gövdeye 0,1 eV/atom'dan yakın fazlar. Bant aralığı PBE ile hesaplandığından gerçek değerin genelde altındadır; deneysel değer varsa yanında.

    Yöntem

    Eşikler ve formüller

    1. Yük dengesi. Her elemente yükseltgenme basamaklarından biri atanır; bileşim nötr olmalı: Σ nᵢ·qᵢ = 0.

    2. Elektronegatiflik sırası. Pozitif yüklü bütün elementler, negatif yüklülerden daha az elektronegatif olmalı (SMACT kuralı). Bağın iyonik karakteri Pauling'in formülüyle: I = 1 − e−Δχ²/4. Δχ ≥ 1,7 iyonik, 0,4–1,7 polar kovalent, altı apolar.

    3. Enerji. Pauling'in bağ enerjisi bağıntısı; katsayılar 798 deneysel oluşum entalpisine uyduruldu:

    ΔH (eV / formül birimi) = −k · Σᵢⱼ bᵢⱼ (χⱼ − χᵢ)²  +  c_N · n_N  +  c_O · n_O
    bᵢⱼ = Qᵢ · Qⱼ / Q   (i katyon, j anyon; Q toplam pozitif yük = bağ sayısı)
    k =  eV   c_N =  eV   c_O =  eV
    Metal + metal (düzenli çözelti):  ΔH/atom = −k_m · 4x(1 − x) · Δχ²,  k_m =  eV

    İkili sistemde atom başına ΔH'nin alt konveks gövdesi çizilir; gövdenin üstündeki bileşimler komşularına ayrışır.

    4. Sıcaklık. ΔG(T) = ΔH − T·ΔS. ΔS yalnızca tüketilen gaz elementlerden: ΔS ≈ −Σ n·S°/2 (S°: H₂ 130,68 · N₂ 191,61 · O₂ 205,15 · F₂ 202,79 · Cl₂ 223,08 J/mol·K). T* = ΔH/ΔS üstünde bileşik elementlerine ayrışır. Gerçekte ayrışma çoğu zaman daha düşük sıcaklıkta başka bir yoldan olur (örneğin CuO → Cu₂O).

    Ek özellikler. Molekül şekli: VSEPR (merkez atomdaki bağ ve yalnız çift sayısı). İyonik örgü enerjisi: Kapustinskii, U = 1202,5 · ν · |z₊z₋| / r₀ · (1 − 0,345 / r₀) kJ/mol (r₀ Å, Shannon iyon yarıçapları). Sertlik: Chen modeli, Hv = 2(k²G)0,585 − 3, k = G/B (GPa, DFT elastik modüllerinden).

    Model ne kadar tutuyor?

    2026-10-26 verisiyle, araclar/bilesik_modeli.py dogrula çıktısı:

    SınamaSonuç
    Bilinen ikili bileşiklerin yük dengesiyle üretilmesi (Wikidata, 1.432)%63,3
    Aynısı, DFT ile kararlı ikililer (Materials Project, 2.217)%40,0
    Geniş basamak listesiyle (Wikidata / MP); adayların bilinen oranı düşer%84,4 / %60,6
    ΔH hatası, deneysel, 5 katlı çapraz doğrulama (798)0,42 eV/atom
    Aynısı, Pauling'in özgün sabitleri (k = 1, c_N = 2,40, c_O = 1,05)0,62 eV/atom
    ΔH hatası, uydurmada kullanılmayan DFT fazları (6.532)0,42 eV/atom
    Kıyas: DFT (MP 2018) ile deney arasındaki fark (1.637)0,12 eV/atom
    Metal + metal ΔH hatası (751); sabit ortalama tahmini 0,270,21 eV/atom
    Konveks gövde: kararlı denen ikililerin MP'de de kararlı olma oranı (yalnız yük dengesiyle %51,5)%57,2
    Deneysel bant aralığı olan bileşik oranı: metal + metal / yük dengesiz / kovalent / iyonik%4 / %35 / %81 / %92
    Metal çiftlerinde kararlı intermetalik oranı: Δχ ≥ 0,4 / Δχ < 0,4%96 / %68–83

    Okuma: yük dengesi, bir bileşimin yalıtkan ya da yarı iletken olup olmayacağını iyi ayırıyor; enerji formülü ise ancak kaba sıralama veriyor. Pauling biçimi deneye uydurulunca azot düzeltmesini kendiliğinden buluyor (2,37 eV; Pauling 2,40). Formülün 0,42 eV/atom'luk hatasını DFT 0,12'ye indiriyor; ORION-Bileşik kampanyasının madencilere dağıttığı iş bu fark.

    Madencilikte nasıl çalışır?

    Bu sayfadaki hesaplar milisaniyeler sürer; madenciliğe değmez. Kampanya, buradaki elemeden geçen adayları alır ve her biri için kristal yapı adayları üretip DFT ile gevşetir. Her (bileşim, yapı) bir iş birimidir; sonuç oluşum enerjisi, gövdeye uzaklık, bant aralığı ve elastik modüllerdir.

    Bilim havuzu (blok h)   P_h = ⌊β · R(h)⌋,   β = BILIM_PAYI = 0,5,   R(h) = 10 coin · 2^−⌊h / 1.050.000⌋
    Dönem ödülü (e)         B_e = λ · H_e,   λ = 1/30   (H_e: dönem başında havuz)
    İş puanı                π_u = w_c · c_u   (w_c kampanya ağırlığı, c_u referans çekirdek-saniye)
    Katılımcı ödemesi       Ö_j = B_e · Π_j / Σ_i Π_i,   Π_j = katıldığı ve çoğunlukla uyuşan birimlerin π_u toplamı

    Atama, taahhüt–açıklama, ceza ve denge koşullarının tamamı BILIM_KATMANI.md bölüm 9'da.

    Veri kaynakları ve lisanslar

    Element özellikleri: PubChem periyodik tablosu (NCBI). Türkçe adlar ve bilinen bileşikler: Wikidata (CC0). İyon yarıçapları (Shannon 1976), yükseltgenme listeleri ve metalik yarıçaplar: pymatgen kaynak dosyaları (MIT).

    DFT fazları: Materials Project 2018 kopyası (Jain ve ark. 2013, CC BY 4.0). Deneysel oluşum entalpileri ve bant aralıkları: Kingsbury ve ark. (Kim ve ark. 2017, Kubaschewski, NIST-JANAF derlemesi) ve Zhuo ve ark. 2018, matminer üzerinden (CC BY 4.0).

    Veri araclar/bilesik_modeli.py indir ve veri komutlarıyla yeniden üretilir; sayfanın kendi hesapları çevrimdışı çalışır.