Разница между гексагональной плотной упаковкой и кубической плотной упаковкой

Ключевая разница - гексагональное закрытие упаковка против кубической тесной упаковки
 

Термины Гексагональная закрытая упаковка (HCP) и Кубическая закрытая упаковка (CCP) используются для обозначения двух форм расположения в химической геометрии. Эти термины объясняют расположение атомов, молекул или ионов в решетках (правильное расположение). При описании этих компоновок составляющие, из которых изготовлена ​​решетка, известны как сферы (атомы, молекулы или ионы). Чтобы максимизировать эффективность упаковки и минимизировать пустые пространства в решетке, сферы плотно упакованы. Эти устройства известны как плотно упакованные структуры или плотная упаковка из одинаковых сфер. Пустые пространства между этими сферами известны как дыры. Есть три типа отверстий; тригональная дыра, тетраэдрическая дыра и восьмигранная дыра. треугольное отверстие образуется между тремя сферами. Форма этой дыры напоминает треугольник. четырехгранная дыра образуется, когда второй слой сфер размещают на слое сфер таким образом, чтобы тригональное отверстие было покрыто сферой. восьмигранная дыра образуется, когда второй слой сфер размещают на слое сфер таким образом, чтобы тригональное отверстие было незакрытым. Гексагональная плотная упаковка обозначается как HCP. Эта композиция имеет два слоя сфер в одном повторяющемся блоке. Кубическая плотная упаковка обозначается как CCP. Он имеет три слоя сфер в одном повторяющемся блоке. ключевое отличие между гексагональной плотной упаковкой и кубической плотной упаковкой, элементарная ячейка гексагональной плотной упаковки имеет 6 сфер, тогда как элементарная ячейка кубической плотной упаковки имеет 4 сферы.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое гексагональная плотная упаковка (HCP)
3. Что такое кубическая плотная упаковка (CCP)
4. Сходство между гексагональной плотной упаковкой и кубической плотной упаковкой
5. Сравнение бок о бок - гексагональная плотная упаковка против кубической закрытой упаковки в табличной форме
6. Резюме

Что такое шестиугольная плотная упаковка?

Гексагональная плотная упаковка (HCP) - расположение сфер в решетке; Есть два слоя сфер, помещенных друг на друга, образуя тетраэдрические и октаэдрические отверстия. Это означает, что второй слой сфер расположен таким образом, что тригональные отверстия первого слоя покрыты сферами второго слоя. Третий слой сфер напоминает первый слой, а четвертый слой напоминает второй слой, следовательно, структура повторяется. Следовательно, повторяющаяся единица гексагональной плотной упаковки состоит из двух слоев сфер..

Рисунок 01: Модель гексагональной плотной упаковки

Поскольку одна и та же структура повторяется после каждых двух слоев сфер, сферы эффективно заполняют 74% объема решетки. Пустые места составляют около 26%. Каждая сфера в этом расположении окружена 12 соседними сферами. Если рассматривать центры этих 13 сфер (одна сфера + 12 соседних сфер), то получается шестигранная пирамида с гексагональным основанием. Это приводит к тому, что эта структура называется гексагональной плотной упаковкой. Гексагональная плотно упакованная структура имеет одно большое восьмигранное отверстие на сферу, которое окружено шестью сферами, а также, для каждой сферы есть два тетраэдрических отверстия, окруженных четырьмя сферами..

Что такое кубическая упаковка?

Кубическая тесная упаковка (КПК) - расположение сфер в решетке; Есть три слоя сфер, помещенных один на другой, покрывающих все восьмигранные отверстия третьим слоем сфер. Повторяющаяся единица кубической плотной упаковки содержит три слоя шаров. Расположение первого слоя и второго слоя аналогично гексагональной плотной упаковке. Но третий слой размещен совершенно по-другому. Он укладывается в пустоты второго слоя сфер. Это приводит к покрытию всех восьмигранных сфер. Следовательно, кубическая плотноупакованная структура имеет только тетраэдрические отверстия.

Рисунок 02: Сравнение между HCP и CCP

Закрытая кубическая упаковка эффективно заполняет 74% объема решетки шарами, а 26% - пустое пространство. Поскольку повторяющаяся единица кубической плотной упаковки имеет три слоя сфер, четвертый слой сфер напоминает первый слой, и та же самая структура повторяется. Каждая сфера в этом расположении окружена 12 соседними сферами. Существует три типа кубических решеток, основанных на расположении сфер и отверстий;

1. Простая кубика (СЦ)
2. Гранецентрированная кубика (FCC)
3. Объемно-центрированная кубика (BCC)

Расположение кубической тесной стимуляции можно увидеть в FCC (гранецентрированной кубической) договоренности. Элементарная ячейка кубической упаковки имеет 4 сферы.

Каковы сходства между гексагональной плотной упаковкой и кубической плотной упаковкой?

• Термины «Гексагональная плотная упаковка» и «Кубическая плотная упаковка» описывают расположение сфер и отверстий (пустых пространств) в решетках..
• Как гексагональная плотная упаковка, так и кубическая плотная упаковка имеют сферы, имеющие 12 соседних сфер.
• Как гексагональная плотная упаковка, так и кубическая плотная упаковка имеют 74% объема решетки, заполненного сферами, и 26% заполненных пустыми пространствами..

В чем разница между гексагональной плотной упаковкой и кубической плотной упаковкой?

Гексагональная Близкая Упаковка против Кубической Близкой Упаковки
Гексагональная плотная упаковка - это расположение сфер в решетке; Есть два слоя сфер, помещенных друг на друга, образуя тетраэдрические и октаэдрические отверстия.	Кубическая плотная упаковка - это расположение шаров в решетке; есть три слоя сфер, помещенных один на другой, покрывающих все октаэдрические отверстия третьим слоем сфер.
Отверстия
Гексагональная плотная упаковка имеет четырехгранные и восьмигранные отверстия.	Кубическая плотная упаковка имеет четырехгранные отверстия, но восьмигранные отверстия покрыты слоем сфер.
Ячейка
Элементарная ячейка гексагональной плотной упаковки имеет 6 сфер.	Элементарная ячейка кубической тесной упаковки имеет 4 сферы.
Повторяющийся блок
Повторяющийся узел гексагональной плотной упаковки имеет два слоя шаров.	Повторяющаяся единица кубической плотной упаковки имеет три слоя шаров.

Резюме - Гексагональная Закрыть упаковка против кубической тесной упаковки

Гексагональная и кубическая плотная упаковка используются для описания расположения сфер и отверстий в решетках. Разница между гексагональной плотной упаковкой и кубической плотной упаковкой заключается в том, что элементарная ячейка гексагональной плотной упаковки имеет 6 сфер, тогда как элементарная ячейка кубической плотной упаковки имеет 4 сферы..

Ссылка:

1. «Ближайшие упакованные конструкции». Химия LibreTexts, Libretexts, 21 февраля 2018. Доступно здесь 
2. «Тесная упаковка равных сфер». Википедия, Фонд Викимедиа, 8 марта 2018 г. Доступно здесь

Изображение предоставлено:

1.'Гексагональная плотно упакованная единица cel'By Пользователь: Greg L - английский Википедия, (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia 
2. «Компактный вариант», Кристоф Данг Нгок Чан (cdang) - собственная работа, (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia