Diferența dintre ambalarea închisă hexagonală și ambalarea închisă cubică

Diferența cheie - închiderea hexagonală Ambalare vs Cubic Close Packing

Termenii de ambalare închisă hexagonală (HCP) și ambalarea închisă cubică (CCP) sunt utilizați pentru a desemna două forme de aranjamente în geometria chimică. Acești termeni explică dispunerea atomilor, a moleculelor sau a ionilor în laturi (aranjamente regulate). Când descriu aceste aranjamente, constituenții din care se face zăbrele sunt cunoscuți ca sfere (atomi, molecule sau ioni). Pentru a maximiza eficiența ambalării și pentru a minimiza spațiile goale din zăbrele, sferele sunt împachetate bine. Aceste aranjamente sunt cunoscute ca fiind cele mai apropiate structuri ambalate sau ambalaj apropiat de sfere egale. Spațiile goale dintre aceste sfere sunt cunoscute sub numele de găuri. Există trei tipuri de găuri; gaura triunghiulară, gaura tetraedrică și gaura octaedrică. A gaura triunghiulară este format între trei sfere. Forma acestei găuri seamănă cu un triunghi. A gaură tetraedrică se formează atunci când al doilea strat de sfere este plasat pe stratul de sfere în așa fel încât orificiul trigonal să fie acoperit de o sferă. o gaură octaedrică se formează atunci când al doilea strat de sfere este plasat pe un strat de sfere în așa fel încât gaura triunghială să fie descoperită. Ambalajul hexagonal închis este notat ca HCP. Acest aranjament are două straturi de sfere într-o singură unitate repetată. Ambalajul închis cubic este denumit CCP. Are trei straturi de sfere într-o singură unitate repetată. diferența cheie între ambalajul hexagonal închis și ambalajul apropiat cubic este asta, o celulă unitate de împachetare hexagonală închisă are 6 sfere, în timp ce o celulă unitate de închidere cubică închisă are 4 sfere.

CUPRINS

1. Prezentare generală și diferență cheie
2. Ce este Hexagonal Close Packing (HCP)
3. Ce este Cubic Close Packing (CCP)
4. Asemănări între împachetarea hexagonală și închiderea ambalajului cubic
5. Comparație între părți - Închidere hexagonală vs. ambalare închisă în formă cubică
6. rezumat

Ce este Hexagonal Close Packing??

Împachetare închisă hexagonală (HCP) este un aranjament al sferelor într-o rețea; există două straturi de sfere plasate unul pe altul, formând găuri tetraedrice și octaedrice. Aceasta înseamnă că cel de-al doilea strat de sfere sunt plasate astfel încât găurile triunghiulare ale primului strat să fie acoperite de sferele celui de-al doilea strat. Cel de-al treilea strat de sfere seamănă cu primul strat, iar cel de-al patrulea strat seamănă cu al doilea strat, deci structura se repetă. Prin urmare, unitatea repetată a unui aranjament de împachetare hexagonal închis este compusă din două straturi de sfere.

Figura 01: Model de închidere hexagonală

Deoarece aceeași structură se repetă după fiecare două straturi de sfere, sferele umple eficient 74% din volumul rețelei. Spațiile goale sunt în jur de 26%. Fiecare sferă din acest aranjament este înconjurată de 12 sfere învecinate. Când au fost luate în considerare centrele acestor 13 sfere (o sferă + 12 sfere vecine), aceasta oferă o piramidă cu șase fețe, cu o bază hexagonală. Aceasta conduce la denumirea acestei structuri ca aranjament de împachetare hexagonală. Aranjamentul de împachetare hexagonal închis are o gaură octaedrică mare pe sferă care este înconjurată de șase sfere și, de asemenea, pentru fiecare sferă există două găuri tetraedrale înconjurate de patru sfere.

Ce este Cubic Close Packing??

Ambalarea strânsă în cub (PCC) este un aranjament al sferelor într-o rețea; există trei straturi de sfere plasate una pe cealaltă, acoperind toate găurile octaedrale cu un al treilea strat de sfere. Unitatea repetată a unei ambalaje închise cubice conține trei straturi de sfere. Aranjamentul primului strat și cel de-al doilea strat este similar cu cel al ambalajului hexagonal închis. Dar cel de-al treilea strat este plasat într-un mod complet diferit. Este stivuit în golurile celui de-al doilea strat de sfere. Aceasta are ca rezultat acoperirea tuturor sferelor octaedrice. Prin urmare, aranjamentul de ambalare a cubului închis are doar găuri tetraedrice.

Figura 02: O comparație între HCP și PCC

Ambalajul închis cubic umple eficient 74% din volumul de zăbrele cu sfere și 26% este spațiu gol. Deoarece unitatea repetată a unei ambalaje închise cubice are trei straturi de sfere, al patrulea strat de sfere seamănă cu primul strat și se repetă aceeași structură. Fiecare sferă din acest aranjament este înconjurată de 12 sfere învecinate. Există trei tipuri de laturi cubice, bazate pe dispunerea sferelor și a găurilor;

Cubic simplu (SC)
Cubic centrat pe față (FCC)
Cubul centrat pe corp (BCC)

Aranjamentul de stimulare cubică apropiat poate fi văzut în aranjamentul FCC (centrat pe față). Celula unității dintr-un aranjament de ambalare închis cubic are 4 sfere.

Care sunt asemănările între împachetarea Hexagonal Close și ambalarea închisă cubică?

Atât termenii Hexagonal Close Packing, cât și termenii Cubic Close Pack descriu referințele de sfere și găuri (spații goale) în laturi.
Ambele ambalaje Hexagonal Close Pack și aranjamente de ambalare Cubic Close au sfere cu 12 sfere învecinate.
Ambele ambalaje Hexagonal Close and Cubic Close aranjamente de ambalare au 74% din volumul de zăbrele umplut cu sfere și 26% umplut cu spații goale.

Care este diferența dintre ambalarea hexagonală închisă și ambalarea închisă cubică?

Inchiderea hexagonală a ambalajului vs Închiderea ambalajului Cubic
Împachetarea închisă hexagonală este un aranjament al sferelor într-o rețea; există două straturi de sfere plasate unul pe altul, formând găuri tetraedrice și octaedrice.	Ambalarea strânsă în cub este un aranjament al sferelor într-o rețea; există trei straturi de sfere plasate una în cealaltă, acoperind toate găurile octaedrale cu un al treilea strat de sfere.
găuri
Împachetarea închisă hexagonală are găuri tetraedrice și octaedrice.	Ambalajul închis în cubic are găuri tetraedrice, dar găurile octaedrale sunt acoperite de un strat de sfere.
Unitatea Cell
Celula unitate de ambalare hexagonală închisă are 6 sfere.	Celula unității de ambalare închisă cubică are 4 sfere.
Unitate repetată
Unitatea repetată de împachetare hexagonală închisă are două straturi de sfere.	Unitatea repetată de împachetare închisă cubică are trei straturi de sfere.

rezumat - Închideți hexagonale Ambalare vs Cubic Close Packing

Aranjamentul de etanșare hexagonală și cubică este utilizat pentru a descrie dispunerea sferelor și a găurilor în laturi. Diferența dintre ambalajul închis hexagonal și ambalajul apropiat cubic este faptul că o celulă unitate de împachetare hexagonală închisă are 6 sfere, în timp ce o celulă de unitate de ambalare închisă cubică are 4 sfere.

Referinţă:

1. "Cele mai apropiate structuri ambalate". LibreTexts Chemistry, Libretexts, 21 Feb. 2018. Disponibil aici
2. "Close-Packing de sfere egale" Wikipedia, Fundația Wikimedia, 8 martie 2018. Disponibil aici

Datorită fotografiei:

1. "Unitate exagonantă închisă" Utilizator: Greg L - Wikipedia engleză, (CC BY-SA 3.0) prin intermediul Commons Wikimedia
2.Empilement compact'Christophe Dang Ngoc Chan (cdang) - Lucrare proprie, (CC BY-SA 3.0) prin intermediul Commons Wikimedia

Chimie anorganică