Forskellen mellem sekskantet tæt pakning og kubisk tæt pakning

Nøgleforskel - Hexagonal Close pakning vs Cubic Close Packing
 

Udtrykkene Hexagonal closed packing (HCP) and cubic close packing (CCP) bruges til at navngive to former for arrangementer i kemisk geometri. Disse udtryk forklarer arrangementet af atomer, molekyler eller ioner i gitteret (regelmæssige arrangementer). Når man beskriver disse arrangementer, er de bestanddele, hvorfra gitteret er lavet, kendt som kugler (atomer, molekyler eller ioner). For at maksimere effektiviteten af ​​pakningen og for at minimere de tomme rum i gitteret er kuglerne tæt pakket. Disse arrangementer er kendt som strukturer, der er nærmest pakket eller tæt pakning af lige kugler. De tomme mellemrum mellem disse kugler kaldes huller. Der er tre typer huller; trigonalt hul, tetraedralt hul og oktaedrisk hul. EN trigonalt hul dannes mellem tre kugler. Formen på dette hul ligner en trekant. EN tetraedralt hul dannes, når det andet lag af kugler anbringes på laget af kugler på en sådan måde, at det trigonale hul er dækket af en kugle. Det oktaedrale hul dannes, når det andet lag kugler placeres på et lag kugler på en sådan måde, at det trigonale hul afsløres. Den sekskantede tætpakning betegnes som HCP. Dette arrangement har to lag kugler i en gentagende enhed. Den kubiske tætpakning betegnes som CCP. Det har tre lag kugler i en gentagende enhed. Det vigtigste forskel mellem sekskantet tæt pakning og kubisk tæt pakning er det, en enhedscelle med hexagonal tæt pakning har 6 kugler, mens en enhedscelle af kubisk tæt pakning har 4 kugler.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er sekskantet tæt pakning (HCP)
3. Hvad er Cubic Close Packing (CCP)
4. Ligheder mellem sekskantet tæt pakning og kubisk tæt pakning
5. Sammenligning side ved side - Hexagonal tæt pakning vs kubisk tæt pakning i tabelform
6. Resume

Hvad er sekskantet tæt pakning?

Sekskantet tæt pakning (HCP) er et arrangement af kugler i et gitter; der er to lag kugler placeret på hinanden og danner tetraedrale og oktaedriske huller. Dette betyder, at det andet lag af kugler er placeret på en sådan måde, at de trigonale huller i det første lag er dækket af kuglerne i det andet lag. Det tredje lag af kugler ligner det første lag, og det fjerde lag ligner det andet lag, og derfor gentages strukturen. Derfor er den gentagende enhed i et sekskantet tætpakningsarrangement sammensat af to lag kugler.

Figur 01: Sekskantet tæt pakningsmodel

Da den samme struktur gentages efter hvert andet lag af kugler, udfylder kuglerne effektivt 74% af gitterets volumen. De tomme rum er omkring 26%. Hver sfære i dette arrangement er omgivet af 12 nærliggende sfærer. Når centrene for disse 13 kugler (en kugle + 12 nabosfærer) blev overvejet, giver det en seks-sidet pyramide med en sekskantet base. Dette fører til at navngive denne struktur som hexagonal tæt pakning. Det hexagonale tætpakningsarrangement har et stort oktaedrisk hul pr. Kugle, der er omgivet af seks kugler, og der er også for hver sfære to tetraedriske huller omgivet af fire kugler.

Hvad er Cubic Close Packing?

Kubisk tæt pakning (CCP) er et arrangement af kugler i et gitter; der er tre lag kugler placeret på hinanden og dækker alle oktaedrale huller med et tredje lag kugler. Den gentagne enhed i en kubisk tæt pakning indeholder tre lag kugler. Arrangementet af det første lag og det andet lag svarer til det i den sekskantede tætpakning. Men det tredje lag er placeret på en helt anden måde. Det er stablet i hulrummet i det andet lag af kugler. Dette resulterer i at dække alle octahedralen. Derfor har det kubiske tætpakningsarrangement kun tetrahedriske huller.

Figur 02: En sammenligning mellem HCP og CCP

Den kubiske tætpakning fylder effektivt 74% af gittervolumenet med kugler, og 26% er tom plads. Da den gentagne enhed i en kubisk tæt pakning har tre lag kugler, ligner det fjerde lag kugler det første lag, og den samme struktur gentages. Hver sfære i dette arrangement er omgivet af 12 nærliggende sfærer. Der er tre typer kubiske gitter, baseret på arrangementet af kugler og huller;

1. Enkel kubik (SC)
2. Ansigt-centreret kubik (FCC)
3. Kropscentreret kubik (BCC)

Det kubiske tætpaceringsarrangement kan ses i FCC (ansigt-centreret kubik) arrangement. Enhedscellen i et kubisk tæt pakningsarrangement har 4 kugler.

Hvad er ligheden mellem Hexagonal Close Packing og Cubic Close Packing?

• Både sekskantet tæt pakning og kubisk tæt emballagebetingelser beskriver arraignments af kugler og huller (tomme rum) i gitter.
• Både Hexagonal Close Packing og Cubic Close Packing arrangementer har kugler med 12 nabosfærer.
• Både Hexagonal Close Packing og Cubic Close Packing arrangementer har 74% af gittervolumen fyldt med kugler og 26% fyldt med tomme rum.

Hvad er forskellen mellem sekskantet tæt pakning og kubisk tæt pakning?

Hexagonal Close Packing vs Cubic Close Packing
Sekskantet tæt pakning er et arrangement af kugler i et gitter; der er to lag kugler placeret på hinanden og danner tetraedrale og oktaedriske huller.	Kubisk tæt pakning er et arrangement af kugler i et gitter; der er tre lag kugler placeret på hinanden og dækker alle oktaedrale huller med et tredje lag kugler.
Huller
Sekskantet tæt pakning har tetrahedrale og oktaedriske huller.	Kubisk tæt pakning har tetraedriske huller, men de octahedrale huller er dækket af et lag kugler.
Enhedscelle
Enhedscellen i hexagonal tæt pakning har 6 kugler.	Enhedscellen i kubisk tæt pakning har 4 kugler.
Gentagende enhed
Den gentagne enhed med sekskantet tæt pakning har to lag kugler.	Den gentagne enhed af kubisk tæt pakning har tre lag kugler.

Resumé - Sekskantet tæt pakning vs Cubic Close Packing

Det sekskantede og kubiske tætpakningsarrangement bruges til at beskrive arrangementet af kugler og huller i gitterene. Forskellen mellem hexagonal tæt pakning og kubisk tæt pakning er, at en enhedscelle i hexagonal tæt pakning har 6 kugler, mens en enhedscelle af kubik tæt pakning har 4 kugler.

Reference:

1. “Tættestepakkede strukturer.” Kemi LibreTexts, Libretexts, 21. februar 2018. Findes her 
2. "Tæt pakning af lige kugler." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 8. mar. 2018. Tilgængelig her

Billede høflighed:

1.'Heksagonal tætpakket enhed cel'By Bruger: Greg L - Engelsk Wikipedia, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 
2.'Empilement kompakt'By Christophe Dang Ngoc Chan (cdang) - Eget arbejde, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia