Правила Юм-Розери

Пра́вила Юм-Ро́зери — ряд основных правил, определяющих способность химического элемента растворяться в металле с образованием твёрдого раствора. Существует две формулировки этих правил, определяющие возможность образования твёрдых растворов замещения и внедрения. Названы по имени открывшего их английского металловеда Уильяма Юм-Розери.

Для твёрдых растворов замещения правила Юм-Розери следующие:

1. Растворимость возможна, если кристаллические решётки растворённого элемента и растворителя одинаковы.

2. Образование твёрдого раствора возможно, если атомные радиусы растворённого элемента (${\displaystyle r_{solute})}$ и растворителя (${\displaystyle r_{solvent})}$ отличаются не более, чем на 15 %:

${\displaystyle \%{\mbox{ difference}}=\left({\frac {(r_{solute}-r_{solvent})}{r_{solvent}}}\right)*100\leq 15\%}$

3. Максимальная растворимость достигается, если растворяемый элемент и растворитель имеют одинаковую валентность, причём металлы с меньшей валентностью стремятся раствориться в металлах с большей валентностью.

4. Растворённый элемент и растворитель должны иметь близкую электроотрицательность (различие не должно превышать 0.2-0.4), в противном случае рассматриваемые элементы вместо твёрдых растворов склонны к образованию интерметаллических соединений.

Для твёрдых растворов внедрения правила Юм-Розери следующие:

1. Атом растворённого элемента должен иметь атомный радиус меньший, чем размер пустот (пор) в кристаллической решётке растворителя, но быть больше размера самой маленькой из возможных пор — тетраэдрической поры, то есть должно выполняться правило Хэгга:

${\displaystyle 0.25\cdot {r_{solvent}}\leq {r_{solute}}\leq 0.59\cdot {r_{solvent}}}$

2. Растворённый элемент и растворитель должны иметь близкую электроотрицательность.