Unterschied zwischen sechseckiger Nahverpackung und kubischer Nahverpackung

Schlüsseldifferenz - Hexagonal Close Verpackung gegen kubische Nahverpackung
 

Die Begriffe Hexagonal Closed Packing (HCP) und Cubic Close Packing (CCP) werden verwendet, um zwei Anordnungsformen in der chemischen Geometrie zu benennen. Diese Begriffe erklären die Anordnung von Atomen, Molekülen oder Ionen in Gittern (regelmäßige Anordnungen). Bei der Beschreibung dieser Anordnungen werden die Bestandteile, aus denen das Gitter hergestellt wird, als Kugeln (Atome, Moleküle oder Ionen) bezeichnet. Um die Effizienz beim Packen zu maximieren und die Leerräume im Gitter zu minimieren, sind die Kugeln dicht gepackt. Diese Anordnungen sind als dicht gepackte Strukturen oder dichtes Packen gleicher Kugeln bekannt. Die leeren Räume zwischen diesen Kugeln werden als Löcher bezeichnet. Es gibt drei Arten von Löchern. trigonales Loch, tetraedrisches Loch und oktaedrisches Loch. EIN trigonales Loch wird zwischen drei Kugeln gebildet. Die Form dieses Lochs ähnelt einem Dreieck. EIN Tetraederloch entsteht, wenn die zweite Kugelschicht so auf der Kugelschicht angeordnet ist, dass das trigonale Loch von einer Kugel bedeckt ist. Das oktaedrisches Loch entsteht, wenn die zweite Kugelschicht so auf einer Kugelschicht angeordnet wird, dass das trigonale Loch freigelegt wird. Die sechseckige Dichtungspackung wird als HCP bezeichnet. Diese Anordnung hat zwei Kugellagen in einer sich wiederholenden Einheit. Die kubische dichte Packung wird als CCP bezeichnet. Es hat drei Schichten von Kugeln in einer sich wiederholenden Einheit. Das Hauptunterschied zwischen hexagonal dichter Packung und kubisch dichter Packung ist das, Eine Einheitszelle mit hexagonaler dichter Packung hat 6 Kugeln, während eine Einheitszelle mit kubischer dichter Packung 4 Kugeln hat.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Hexagonal Close Packing (HCP)?
3. Was ist kubische Nahverpackung (CCP)?
4. Ähnlichkeiten zwischen sechseckiger Nahverpackung und kubischer Nahverpackung
5. Side-by-Side-Vergleich - Hexagonal Close Packing und Cubic Close Packing in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was ist eine Sechskant-Packung??

Sechseckige Dichtpackung (HCP) ist eine Anordnung von Kugeln in einem Gitter; Es gibt zwei Schichten von Kugeln, die aufeinander liegen und tetraedrische und oktaedrische Löcher bilden. Dies bedeutet, dass die zweite Kugelschicht so angeordnet ist, dass die trigonalen Löcher der ersten Schicht von den Kugeln der zweiten Schicht bedeckt werden. Die dritte Schicht von Kugeln ähnelt der ersten Schicht und die vierte Schicht ähnelt der zweiten Schicht, daher wiederholt sich die Struktur. Daher besteht die Wiederholungseinheit einer hexagonalen Dichtungsanordnung aus zwei Kugellagen.

Abbildung 01: Sechskant-Packungsmodell

Da sich die gleiche Struktur nach jeweils zwei Schichten der Kugeln wiederholt, füllen die Kugeln effizient 74% des Volumens des Gitters. Die Leerstellen betragen rund 26%. Jede Kugel in dieser Anordnung ist von 12 benachbarten Kugeln umgeben. Bei Betrachtung der Zentren dieser 13 Kugeln (eine Kugel + 12 benachbarte Kugeln) ergibt sich eine sechsseitige Pyramide mit sechseckiger Basis. Dies führt dazu, dass diese Struktur als hexagonale Dichtungsanordnung bezeichnet wird. Die hexagonale Dichtungsanordnung hat ein großes oktaedrisches Loch pro Kugel, das von sechs Kugeln umgeben ist, und für jede Kugel gibt es zwei tetraedrische Löcher, die von vier Kugeln umgeben sind.

Was ist kubische Nahverpackung??

Kubische Packung (CCP) ist eine Anordnung von Kugeln in einem Gitter; es gibt drei Schichten von Kugeln, die aufeinander liegen und alle oktaedrischen Löcher mit einer dritten Schicht von Kugeln bedecken. Die sich wiederholende Einheit einer kubisch dichten Packung enthält drei Kugellagen. Die Anordnung der ersten Schicht und der zweiten Schicht ist der der hexagonalen Dichtungspackung ähnlich. Die dritte Schicht ist jedoch völlig anders platziert. Es ist in den Hohlräumen der zweiten Kugelschicht gestapelt. Dadurch werden alle oktaedrischen Bereiche abgedeckt. Daher hat die kubisch geschlossene Packungsanordnung nur tetraedrische Löcher.

Abbildung 02: Ein Vergleich zwischen HCP und CCP

Die kubische Nahverpackung füllt 74% des Gittervolumens effizient mit Kugeln und 26% ist leer. Da die Wiederholungseinheit einer kubischen Dichtungspackung drei Schichten von Kugeln aufweist, ähnelt die vierte Schicht von Kugeln der ersten Schicht und die gleiche Struktur wiederholt sich. Jede Kugel in dieser Anordnung ist von 12 benachbarten Kugeln umgeben. Es gibt drei Arten von kubischen Gittern, basierend auf der Anordnung von Kugeln und Löchern.

1. Einfach kubisch (SC)
2. Gesichtszentriertes kubisches (FCC)
3. Body-Centered Cubic (BCC)

Die Anordnung der kubischen Nahgangstimulation kann in einer FCC-Anordnung (kubisch flächenzentriert) gesehen werden. Die Elementarzelle einer kubischen Dichtpackung hat 4 Kugeln.

Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen Hexagonal Close Packing und Cubic Close Packing??

• Die Begriffe Hexagonal Close Packing und Cubic Close Packing beschreiben Anordnungen von Kugeln und Löchern (Leerstellen) in Gittern.
• Sowohl die hexagonalen Packungen als auch die kubischen Packungen haben Kugeln mit 12 benachbarten Kugeln.
• Sowohl die hexagonalen Packungen als auch die kubischen Packungen haben ein Gittervolumen von 74%, das mit Kugeln gefüllt ist, und 26% mit leeren Feldern.

Was ist der Unterschied zwischen der hexagonalen Nahverpackung und der kubischen Nahverpackung??

Sechseckige Packung gegen kubische Packung
Sechseckige Dichtpackung ist eine Anordnung von Kugeln in einem Gitter; Es gibt zwei Schichten von Kugeln, die aufeinander liegen und tetraedrische und oktaedrische Löcher bilden.	Kubisch dichtes Packen ist eine Anordnung von Kugeln in einem Gitter; es gibt drei Schichten von Kugeln, die aufeinander liegen und alle oktaedrischen Löcher mit einer dritten Schicht von Kugeln bedecken.
Löcher
Sechseckige Dichtpackung hat tetraedrische und oktaedrische Löcher.	Kubische Dichtungen haben tetraedrische Löcher, aber die oktaedrischen Löcher sind mit einer Kugelschicht bedeckt.
Einheitszelle
Die Einheitszelle der sechseckigen Dichtungspackung hat 6 Kugeln.	Die Einheitszelle kubisch dichter Packung hat 4 Kugeln.
Einheit wiederholen
Die sich wiederholende Einheit der sechseckigen Dichtungspackung hat zwei Kugellagen.	Die Wiederholungseinheit der kubischen Dichtpackung hat drei Kugellagen.

Zusammenfassung - Sechseckiges Schließen Verpackung gegen kubische Nahverpackung

Die hexagonale und kubische Dichtungsanordnung wird verwendet, um die Anordnung von Kugeln und Löchern in Gittern zu beschreiben. Der Unterschied zwischen hexagonaler dichter Packung und kubisch dichter Packung besteht darin, dass eine Einheitszelle aus hexagonal dichter Packung 6 Kugeln aufweist, während eine Einheitszelle aus kubisch dichter Packung 4 Kugeln aufweist.

Referenz:

1. „Am dichtesten verpackte Strukturen“. Chemie LibreTexts, Libretexts, 21. Februar 2018. Hier verfügbar 
2. „Close-Packing gleichwertiger Sphären“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 8. März 2018. Hier verfügbar

Bildhöflichkeit:

1.'Hexagonal dicht gepackte Einheit cel'By Benutzer: Greg L - Englische Wikipedia, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia 
2.'Empilement compact 'Von Christophe Dang Ngoc Chan (cdang) - Eigene Arbeit, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia