Trong các phát biểu sau về dung dịch rắn thay thế, phát biểu nào sai?

Câu hỏi này kiểm tra kiến thức về dung dịch rắn thay thế trong vật liệu học. Dung dịch rắn thay thế là dung dịch trong đó các nguyên tử của nguyên tố hòa tan thay thế các nguyên tử của nguyên tố dung môi trong mạng tinh thể.

Xét từng phát biểu:

• A. Dung dịch rắn thay thế có hai loại: hòa tan có hạn và hòa tan vô hạn - Phát biểu này đúng. Dung dịch rắn có thể hòa tan hoàn toàn (vô hạn) hoặc chỉ hòa tan đến một giới hạn nhất định (có hạn).
• B. Chỉ tạo được dung dịch rắn thay thế khi kích thước nguyên tử của nguyên tố hòa tan và nguyên tố dung môi sai khác nhau khoảng quá 15% - Phát biểu này sai. Điều kiện để tạo thành dung dịch rắn thay thế là kích thước nguyên tử của các nguyên tố phải tương đương nhau, sai khác không quá 15%. Nếu sai khác quá lớn, nguyên tử hòa tan sẽ gây ra biến dạng mạng tinh thể đáng kể và khó hình thành dung dịch rắn thay thế ổn định.
• C. Trong dung dịch rắn thay thế, nguyên tố hòa tan là các á kim như H₂, N₂ - Phát biểu này sai. Nguyên tố hòa tan có thể là kim loại hoặc phi kim, không nhất thiết phải là á kim. Ví dụ, đồng (Cu) có thể hòa tan trong niken (Ni) tạo thành dung dịch rắn thay thế.
• D. Khi nguyên tử của nguyên tố hòa tan thay thế vào vị trí nút mạng của nguyên tố dung môi thì tạo thành dung dịch rắn thay thế - Phát biểu này đúng, đây là định nghĩa của dung dịch rắn thay thế.

Vì có hai phát biểu sai (B và C), tuy nhiên, phát biểu B sai rõ ràng hơn và thường được nhắc đến như một tiêu chí quan trọng khi xét khả năng tạo thành dung dịch rắn thay thế. Hơn nữa, phát biểu C không hoàn toàn sai vì nguyên tố hòa tan có thể là phi kim (nhưng không chỉ giới hạn là á kim), nhưng B sai về điều kiện kích thước nguyên tử.

Vậy đáp án sai nhất là B.