Ключевая разница - тетраэдрические и октаэдрические пустоты
При рассмотрении плотно упакованных неорганических веществ существуют пустые пространства, известные как пустоты. Пустоты – незанятые, пустые пространства элементарных ячеек в неорганических веществах. Элементарная ячейка - это фундаментальная единица, которая показывает химическое устройство всего вещества, состоящего из повторяющихся единиц. Атомы, молекулы или ионы, из которых состоит кристаллическая система, обычно известны как сферы. В плотно упакованных твердых веществах можно наблюдать два типа пустот; тетраэдрические пустоты и октаэдрические пустоты. Ключевое различие между тетраэдрической и октаэдрической пустотами заключается в том, что тетраэдрические пустоты видны в веществах, имеющих тетраэдрические кристаллические системы, тогда как октаэдрические пустоты видны в веществах, имеющих октаэдрические кристаллические системы.
Что такое тетраэдрические пустоты?
Тетраэдрические пустоты – незанятые, пустые пространства, присутствующие в веществах, имеющих тетраэдрическую кристаллическую систему. Следовательно, эта пустота возникает между четырьмя составляющими. Тетраэдрическая пустота образуется, когда один атом (или сфера) помещается во впадину, образованную тремя другими атомами (или сферами). Следовательно, в формировании тетраэдрической пустоты участвуют два атомных слоя.
Рисунок 1: Две тетраэдрические пустоты.
Однако форма тетраэдрической пустоты не является тетраэдрической, только расположение четырех частиц вокруг пустоты является тетраэдрическим. Формы пустот очень сложны. Объем тетраэдрической пустоты намного меньше, чем объем атома (или сферы), которые вызывают образование пустоты. Чем больше размер частиц вокруг пустоты, тем больше размер пустоты. Координационное число тетраэдрической пустоты равно четырем. Здесь термин «координационное число» обозначает количество атомов или ионов, непосредственно окружающих пустоту. В кристаллической системе на сферу (атом) приходится две пустоты. Эти пустоты и их размеры сильно влияют на свойства материала.
Что такое октаэдрические пустоты?
Октаэдрические пустоты незанятые, пустые пространства, присутствующие в веществах, имеющих октаэдрические кристаллические системы. Между шестью атомами (или сферами) образуется октаэдрическая пустота. Там три плотно упакованных атома (или сферы) образуют равносторонний треугольник и помещаются поверх трех других атомов, вызывая образование пустоты. Здесь также в формировании пустоты участвуют два атомных слоя.
Рисунок 2: Октаэдрическая пустота в центре элементарной ячейки.
Объем октаэдрической пустоты очень мал по сравнению с тетраэдрической пустотой. Когда рассматривается элементарная ячейка вещества (имеющего октаэдрическое расположение), в центре элементарной ячейки имеется одна октаэдрическая пустота, и координационное число этой пустоты равно шести, поскольку ее окружают шесть атомов. В кристаллической решетке на одну сферу (или атом) приходится одна пустота.
Каковы сходства между тетраэдрическими и октаэдрическими пустотами?
- Оба являются пустотами, присутствующими в кристаллических решетках.
- Оба меньше сфер, из которых состоит кристаллическая решетка.
В чем разница между тетраэдрическими и октаэдрическими пустотами?
Тетраэдрическая пустота против октаэдрической пустоты |
|
| Тетраэдрические пустоты – незанятые пустые пространства, присутствующие в веществах, имеющих тетраэдрическую кристаллическую систему. | Октаэдрические пустоты – незанятые, пустые пространства, присутствующие в веществах, имеющих октаэдрические кристаллические системы. |
| Кристаллическая система | |
| Тетраэдрические пустоты можно найти в веществах, имеющих тетраэдрическую структуру в своей кристаллической системе. | Октаэдрические пустоты можно найти в веществах, имеющих октаэдрическое расположение в своей кристаллической системе. |
| Расположение в единичной ячейке | |
| Тетраэдрические пустоты можно наблюдать в краях элементарной ячейки. | В центре элементарной ячейки можно наблюдать октаэдрические пустоты. |
| Координационный номер | |
| Координационное число тетраэдрической пустоты равно четырем. | Координационное число октаэдрической пустоты равно шести. |
| Количество пустот в кристаллической решетке | |
| На одну сферу в кристаллической решетке приходится две тетраэдрические пустоты. | На одну сферу в кристаллической решетке приходится одна октаэдрическая пустота. |
Резюме – Тетраэдрические и октаэдрические пустоты
Пустоты – это пустые пространства, присутствующие в кристаллических системах, возникающие из-за различного расположения атомов. Существует два основных типа пустот, называемых тетраэдрической пустотой и октаэдрической пустотой. Разница между тетраэдрическими и октаэдрическими пустотами заключается в том, что тетраэдрические пустоты видны в веществах, имеющих тетраэдрические кристаллические системы, тогда как октаэдрические пустоты видны в веществах, имеющих октаэдрические кристаллические системы.
Скачать PDF Тетраэдрические и октаэдрические пустоты
Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, загрузите PDF-версию здесь. Разница между тетраэдрическими и октаэдрическими пустотами
