Różnica między sześciokątnym pakowaniem zamkniętym a sześciennym pakowaniem zamkniętym

Kluczowa różnica - sześciokątne zamknięcie Uszczelka vs Cubic Close Packing
 

Terminy Sześciokątne zamknięte wypełnienie (HCP) i sześcienne zamknięte wypełnienie (CCP) są używane do nazwania dwóch form układów w geometrii chemicznej. Terminy te wyjaśniają rozmieszczenie atomów, cząsteczek lub jonów w sieciach (regularne układy). Opisując te układy, składniki, z których zbudowana jest sieć, znane są jako kule (atomy, cząsteczki lub jony). Aby zmaksymalizować wydajność pakowania i zminimalizować puste przestrzenie w sieci, kule są ciasno upakowane. Układy te znane są jako struktury o najbliższym upakowaniu lub ścisłe upakowanie równych kulek. Puste przestrzenie między tymi kulami są znane jako dziury. Istnieją trzy rodzaje dziur; otwór trygonalny, otwór czworościenny i otwór ośmiościenny. ZA otwór trygonalny powstaje między trzema sferami. Kształt tej dziury przypomina trójkąt. ZA czworościenny otwór powstaje, gdy druga warstwa kulek zostanie umieszczona na warstwie kulek w taki sposób, że otwór trygonalny zostanie przykryty kulą. The otwór ośmiościenny powstaje, gdy druga warstwa kulek zostanie umieszczona na warstwie kulek w taki sposób, że odsłonięty zostanie otwór trygonalny. Sześciokątne ścisłe wypełnienie jest oznaczone jako HCP. Taki układ ma dwie warstwy kulek w jednej powtarzalnej jednostce. Sześcienne ścisłe upakowanie jest oznaczone jako CCP. Ma trzy warstwy kulek w jednej powtarzalnej jednostce. The kluczowa różnica między sześciokątnym zamkniętym pakowaniem a sześciennym zamkniętym pakowaniem jest to, komórka jednostkowa sześciokątnego ścisłego wypełnienia ma 6 kul, natomiast komórka jednostkowa sześciokątnego ścisłego wypełnienia ma 4 kulki.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest sześciokątne ścisłe pakowanie (HCP)
3. Co to jest Cubic Close Packing (CCP)
4. Podobieństwa między sześciokątnym pakowaniem zamkniętym a sześciennym pakowaniem zamkniętym
5. Porównanie obok siebie - Sześciokątne wypełnienie ścisłe vs sześcienne uszczelnienie zamknięte w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to jest sześciokątne zamknięte opakowanie?

Sześciokątne zamknięte opakowanie (HCP) jest układem kulek w sieci; są dwie warstwy kule umieszczone jedna na drugiej, tworząc dziury czworościenne i ośmiościenne. Oznacza to, że druga warstwa kulek jest umieszczona w taki sposób, że otwory trygonalne pierwszej warstwy są przykryte kulkami drugiej warstwy. Trzecia warstwa kulek przypomina pierwszą warstwę, a czwarta warstwa przypomina drugą warstwę, dlatego struktura się powtarza. Dlatego powtarzalna jednostka sześciokątnego układu ścisłego pakowania składa się z dwóch warstw kulek.

Rysunek 01: Sześciokątny model pakowania zamkniętego

Ponieważ ta sama struktura powtarza się po każdych dwóch warstwach kulek, kule skutecznie wypełniają 74% objętości siatki. Puste miejsca to około 26%. Każda kula w tym układzie jest otoczona przez 12 sąsiadujących sfer. Gdy rozważa się środki tych 13 sfer (jedna kula + 12 sąsiednich sfer), daje to sześciokątną piramidę o sześciokątnej podstawie. To prowadzi do nazwania tej struktury heksagonalnym układem zamkniętego pakowania. Sześciokątny układ ścisłego upakowania ma jeden duży ośmiościenny otwór na kulę, który jest otoczony sześcioma kulami, a także, dla każdej kuli, są dwa czworościenne otwory otoczone czterema kulkami.

Co to jest Cubic Close Packing?

Sześcienne zamknięcie opakowania (KPCh) jest układem kulek w sieci; są trzy warstwy kule umieszczone jedna na drugiej, pokrywające wszystkie ośmiościenne otwory trzecią warstwą kulek. Powtarzająca się jednostka sześciennego zamkniętego opakowania zawiera trzy warstwy kulek. Układ pierwszej warstwy i drugiej warstwy jest podobny do układu sześciokątnego ścisłego wypełnienia. Ale trzecia warstwa jest umieszczona w zupełnie inny sposób. Jest ułożony w pustki drugiej warstwy kulek. Powoduje to objęcie wszystkich sfer ośmiościennych. Dlatego sześcienny układ ścisłego upakowania ma tylko czworościenne otwory.

Rysunek 02: Porównanie między HCP i CCP

Sześcienne uszczelnienie szczelne skutecznie wypełnia 74% objętości siatki kulkami, a 26% to pusta przestrzeń. Ponieważ powtarzająca się jednostka sześciennego szczelnego opakowania ma trzy warstwy kulek, czwarta warstwa kulek przypomina pierwszą warstwę i ta sama struktura się powtarza. Każda kula w tym układzie jest otoczona przez 12 sąsiadujących sfer. Istnieją trzy rodzaje sieci sześciennych, oparte na ustawieniu kul i otworów;

1. Prosty sześcienny (SC)
2. Cubic-skoncentrowany na twarzy (FCC)
3. Sześcienne zorientowane na ciało (BCC)

Sześcienny układ szybkiej stymulacji można zobaczyć w układzie FCC (sześcienny zorientowany na twarz). Komórka jednostkowa w sześciennym zamkniętym opakowaniu ma 4 kulki.

Jakie są podobieństwa między sześciokątnym pakowaniem zamkniętym a sześciennym pakowaniem zamkniętym?

• Zarówno sześciokątne, jak i sześcienne opakowanie zamknięte opisuje rozmieszczenie kul i otworów (pustych przestrzeni) w sieciach.
• Zarówno sześciokątne zamknięte pakowanie, jak i sześcienne zamknięte opakowania mają kulki zawierające 12 sąsiednich kul.
• Zarówno sześciokątne zamknięte pakowanie, jak i sześcienne zamknięte opakowania mają 74% objętości siatki wypełnionej kulkami i 26% wypełnionej pustymi przestrzeniami.

Jaka jest różnica między sześciokątnym pakowaniem zamkniętym a sześciennym pakowaniem zamkniętym?

Sześciokątne pakowanie zamknięte a sześcienne pakowanie zamknięte
Sześciokątne ścisłe upakowanie jest układem kulek w sieci; są dwie warstwy kule umieszczone jedna na drugiej, tworząc dziury czworościenne i ośmiościenne.	Sześcienne ścisłe upakowanie to układ kul w kratkę; są trzy warstwy kule umieszczone jedna na drugiej, pokrywające wszystkie ośmiościenne otwory trzecią warstwą kulek.
Dziury
Sześciokątne ścisłe wypełnienie ma czworościenne i ośmiościenne otwory.	Sześcienne ścisłe wypełnienie ma czworościenne otwory, ale ośmiościenne otwory są pokryte warstwą kulek.
Jednostka komórkowa
Komórka jednostkowa sześciokątnego ścisłego upakowania ma 6 kul.	Komórka jednostkowa sześciennego zamkniętego pakowania ma 4 kulki.
Jednostka powtarzalna
Powtarzająca się jednostka sześciokątnego ścisłego upakowania ma dwie warstwy kulek.	Powtarzająca się jednostka sześciennego zamkniętego pakowania ma trzy warstwy kulek.

streszczenie - Sześciokątne zamknięcie Uszczelka vs Cubic Close Packing

Sześciokątny i sześcienny układ ścisłego upakowania służy do opisu rozmieszczenia kulek i otworów w siatkach. Różnica między sześciokątnym zamkniętym opakowaniem a sześciennym zamkniętym opakowaniem polega na tym, że komórka jednostkowa sześciokątnego zamkniętego opakowania ma 6 kul, podczas gdy komórka jednostkowa sześciokątnego zamkniętego opakowania ma 4 kulki.

Odniesienie:

1. „Najbliższe upakowane struktury”. Chemia LibreTexts, Libretexts, 21 lutego 2018. Dostępne tutaj 
2. „Pakowanie ścisłe równych kulek”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 8 marca 2018. Dostępne tutaj

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. 'Sześciokątna jednostka zamknięta cel' Użytkownik: Greg L - angielska Wikipedia, (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia 
2.'Empilement compact 'Christophe Dang Ngoc Chan (cdang) - Praca własna, (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia