Skillnad mellan hexagonal nära packning och kubisk nära packning

Huvudskillnad - Sexkantigt Stäng Förpackning vs Cubic Close Packing
 

Villkoren hexagonal sluten packning (HCP) och kubisk nära packning (CCP) används för att benämna två former av arrangemang i kemisk geometri. Dessa termer förklarar arrangemanget av atomer, molekyler eller joner i gitterar (regelbundna arrangemang). När man beskriver dessa arrangemang är de beståndsdelar från vilka gitteret är gjort kända som sfärer (atomer, molekyler eller joner). För att maximera effektiviteten i förpackningen och för att minimera de tomma utrymmena i gallret är sfärerna tätt packade. Dessa arrangemang kallas närmast packade strukturer eller nära packning av lika sfärer. De tomma utrymmena mellan dessa sfärer är kända som hål. Det finns tre typer av hål; trigonalt hål, tetrahedralhål och oktaedhål. en trigonalt hål bildas mellan tre sfärer. Formen på detta hål liknar en triangel. en tetraederhål bildas när det andra lagret av sfärer är placerat på sfärskiktet på ett sådant sätt att det trigonala hålet är täckt av en sfär. De oktaediskt hål bildas när det andra lagret av sfärer placeras på ett lager av sfärer på ett sådant sätt att det trigonala hålet avtäckes. Den sexkantiga nära packningen betecknas som HCP. Detta arrangemang har två lager av sfärer i en upprepande enhet. Den kubiska nära packningen betecknas som CCP. Den har tre lager sfärer i en upprepande enhet. De nyckelskillnad mellan hexagonal nära packning och kubisk nära packning är det, en enhetcell med sexkantig nära förpackning har 6 sfärer medan en enhetscell av kubisk nära förpackning har 4 sfärer.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är hexagonal nära packning (HCP)
3. Vad är Cubic Close Packing (CCP)
4. Likheter mellan hexagonal nära packning och kubisk nära packning
5. Jämförelse vid sida vid sida - Sexkantigt nära förpackning jämfört med kubisk nära förpackning i tabellform
6. Sammanfattning

Vad är hexagonal nära packning?

Sexkantig nära förpackning (HCP) är ett arrangemang av sfärer i en gitter; Det finns två lager av sfärer placerade på varandra och bildar tetraedrala och oktaedriska hål. Detta betyder att det andra lagret av sfärer är placerat på ett sådant sätt att de första lagrets trigonala hål täcks av det andra skiktets sfärer. Det tredje skiktet av sfärer liknar det första skiktet och det fjärde skiktet liknar det andra skiktet, följaktligen upprepar strukturen. Därför består den upprepande enheten av ett sexkantigt, nära förpackningsarrangemang av två lager av sfärer.

Figur 01: Hexagonal Close Packing Model

Eftersom samma struktur upprepar sig efter varje två sfärer, fyller sfärerna effektivt 74% av gitterets volym. De tomma utrymmena är cirka 26%. Varje sfär i detta arrangemang är omgiven av 12 närliggande sfärer. När man betraktade centrum för dessa 13 sfärer (en sfär + 12 närliggande sfärer), ger den en sexsidig pyramid med en hexagonal bas. Detta leder till att denna struktur betecknas som sexkantigt nära packningsarrangemang. Den sexkantiga nära packningsanordningen har ett stort oktaediskt hål per sfär som omges av sex sfärer, och för varje sfär finns det två tetraedralhål omgivna av fyra sfärer.

Vad är Cubic Close Packing?

Kubisk nära packning (CCP) är ett arrangemang av sfärer i en gitter; Det finns tre lager sfärer placerade på varandra, som täcker alla oktaediska hål med ett tredje skikt av sfärer. Den upprepande enheten av en kubisk nära förpackning innehåller tre lager sfärer. Arrangemanget av det första skiktet och det andra skiktet liknar det hos den sexkantiga nära förpackningen. Men det tredje lagret är placerat på ett helt annat sätt. Det staplas i hålrummen i det andra lagret av sfärer. Detta resulterar i att täcka alla oktaediska sfärer. Därför har det kubiska nära packningsarrangemanget endast tetraederhål.

Figur 02: En jämförelse mellan HCP och CCP

Den kubiska nära packningen fyller effektivt 74% av gittervolymen med sfärer och 26% är tomt utrymme. Eftersom den upprepande enheten av en kubisk nära förpackning har tre lager av sfärer, liknar det fjärde lagret av sfärer det första skiktet och samma strukturupprepningar. Varje sfär i detta arrangemang är omgiven av 12 närliggande sfärer. Det finns tre typer av kubiska gitter, baserat på arrangemang av sfärer och hål;

1. Enkel kubisk (SC)
2. Ansiktscentrerad kubisk (FCC)
3. Kroppscentrerad kubisk (BCC)

Det kubiska nära pacingsarrangemanget kan ses i FCC (ansiktscentrerad kubisk) arrangemang. Enhetscellen i ett kubiskt nära förpackningsarrangemang har 4 sfärer.

Vad är likheterna mellan hexagonal nära packning och kubisk nära packning?

• Både hexagonala nära förpackningar och kubiska nära förpackningsvillkor beskriver arraignment av sfärer och hål (tomma utrymmen) i gitterar.
• Både hexagonala nära förpackningar och kubiska nära förpackningsarrangemang har sfärer med 12 angränsande sfärer.
• Både hexagonal nära packning och kubisk nära packningsarrangemang har 74% av gittervolymen fylld med kulor och 26% fyllda med tomma utrymmen.

Vad är skillnaden mellan hexagonal nära packning och kubisk nära packning?

Hexagonal Close Packing vs Cubic Close Packing
Sexkantig nära packning är ett arrangemang av sfärer i en gitter; Det finns två lager av sfärer placerade på varandra och bildar tetraedrala och oktaedriska hål.	Kubisk nära packning är ett arrangemang av sfärer i en gitter; Det finns tre lager sfärer placerade på varandra, som täcker alla oktaediska hål med ett tredje skikt av sfärer.
hål
Sexkantig nära förpackning har tetraedral och oktaedriska hål.	Kubisk nära packning har tetraederhål, men de oktaedriska hålen är täckta av ett lager av sfärer.
Enhetscell
Enhetscellen i sexkantig nära förpackning har 6 sfärer.	Enhetscellen i kubisk nära förpackning har 4 sfärer.
Upprepande enhet
Den upprepande enheten av sexkantig nära förpackning har två lager av sfärer.	Den upprepande enheten av kubisk nära förpackning har tre lager sfärer.

Sammanfattning - Sexkantigt Stäng Förpackning vs Cubic Close Packing

Den hexagonala och kubiska nära packningsanordningen används för att beskriva arrangemanget av sfärer och hål i gitter. Skillnaden mellan hexagonal nära packning och kubisk nära packning är att en enhetscell med hexagonal nära packning har 6 sfärer medan en enhetscell av kubisk nära förpackning har 4 sfärer.

Referens:

1. "Närmaste packade strukturer". Chemistry LibreTexts, Libretexts, 21 februari 2018. Tillgänglig här 
2. "Close-Packing of equal spheres." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 8 mars 2018. Tillgänglig här

Image Courtesy:

1.'Hexagonal nära packad enhet cel'By Användare: Greg L - English Wikipedia, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 
2.Empilement compact'By Christophe Dang Ngoc Chan (cdang) - eget arbete, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia