Molibdenum (Mo) membentuk larutan padat substitusional dengan tungsten (W). Hitunglah jumlah atom molibdenum per sentimeter kubik untuk paduan molibdenum-tungsten yang mengandung $16,4\%$ berat Mo dan $83,6\%$ berat W. Massa jenis molibdenum murni dan tungsten murni masing-masing adalah $10,22 \text{ g/cm}^3$ dan $19,30 \text{ g/cm}^3$.
Mari kita kumpulkan data yang lengkap dari soal dan tabel referensi periodik:
Komponen 1 Molibdenum (Mo):
- Persen berat ($C_{\text{Mo}}$) = $16,4\text{ wt}\%$
- Massa jenis ($\rho_{\text{Mo}}$) = $10,22\text{ g/cm}^3$
- Berat atom ($A_{\text{Mo}}$) = $95,95\text{ g/mol}$
Komponen 2 Tungsten (W):
- Persen berat ($C_{\text{W}}$) = $83,6\text{ wt}\%$
- Massa jenis ($\rho_{\text{W}}$) = $19,30\text{ g/cm}^3$
Untuk menghitung jumlah atom Molibdenum per sentimeter kubik ($N_{\text{Mo}}$) dari persen berat yang diketahui, kita bisa langsung menggunakan Persamaan 4.21 yang baru saja kita turunkan di soal sebelumnya!
$$N_{\text{Mo}} = \frac{N_A \cdot C_{\text{Mo}}}{\frac{C_{\text{Mo}} \cdot A_{\text{Mo}}}{\rho_{\text{Mo}}} + \frac{A_{\text{Mo}}}{\rho_{\text{W}}}(100 – C_{\text{Mo}})}$$
Substitusi nilai-nilainya
$$N_{\text{Mo}} = \frac{6,022 \times 10^{23} \cdot 16,4}{\frac{16,4 \cdot 95,95}{10,22} + \frac{95,95}{19,30}(100 – 16,4)}$$
$$N_{\text{Mo}} = \frac{98,760 \times 10^{23}}{\frac{1573,58}{10,22} + \frac{8021,42}{19,30}}$$
$$N_{\text{Mo}} = \frac{98,760 \times 10^{23}}{153,970 + 415,617}$$
$$N_{\text{Mo}} = \frac{98,760 \times 10^{23}}{569,587}$$
$$\mathbf{N_{\text{Mo}} = 1,733 \times 10^{22} \text{ atom}/\text{cm}^3}$$
