Разница между шестигранной плотной упаковкой и кубической плотной упаковкой

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое отличие - шестиугольная плотная упаковка и кубическая плотная упаковка

Термины гексагональная закрытая упаковка (HCP) и кубическая плотная упаковка (CCP) используются для обозначения двух форм компоновки в химической геометрии. Эти термины объясняют расположение атомов, молекул или ионов в решетках (регулярное расположение). При описании этих устройств составляющие, из которых состоит решетка, называются сферами (атомы, молекулы или ионы). Чтобы максимизировать эффективность упаковки и минимизировать пустые пространства в решетке, сферы плотно упакованы. Эти структуры известны как структуры с плотной упаковкой или плотной упаковкой равных сфер. Пустые пространства между этими сферами известны как дыры. Есть три типа отверстий; тригональное отверстие, тетраэдрическое отверстие и октаэдрическое отверстие. Между тремя сферами образуется треугольное отверстие. По форме это отверстие напоминает треугольник. Тетраэдрическое отверстие образуется, когда второй слой сфер помещается на слой сфер таким образом, что тригональное отверстие закрывается сферой. Октаэдрическое отверстие образуется, когда второй слой сфер помещается на слой сфер таким образом, что тригональное отверстие не закрывается. Гексагональная плотная упаковка обозначается как HCP. Это устройство состоит из двух слоев сфер в одном повторяющемся блоке. Плотная кубическая упаковка обозначается как CCP. Он состоит из трех слоев сфер в одном повторяющемся блоке. Ключевое различие между гексагональной плотной упаковкой и кубической плотной упаковкой состоит в том, что элементарная ячейка гексагональной плотной упаковки имеет 6 сфер, тогда как элементарная ячейка кубической плотной упаковки имеет 4 сферы. Октаэдрическое отверстие образуется, когда второй слой сфер помещается на слой сфер таким образом, что тригональное отверстие не закрывается. Гексагональная плотная упаковка обозначается как HCP. Это устройство состоит из двух слоев сфер в одном повторяющемся блоке. Плотная кубическая упаковка обозначается как CCP. Он состоит из трех слоев сфер в одном повторяющемся блоке. Ключевое различие между гексагональной плотной упаковкой и кубической плотной упаковкой состоит в том, что элементарная ячейка гексагональной плотной упаковки имеет 6 сфер, тогда как элементарная ячейка кубической плотной упаковки имеет 4 сферы. Октаэдрическое отверстие образуется, когда второй слой сфер помещается на слой сфер таким образом, что тригональное отверстие не закрывается. Гексагональная плотная упаковка обозначается как HCP. Это устройство состоит из двух слоев сфер в одном повторяющемся блоке. Плотная кубическая упаковка обозначается как CCP. Он состоит из трех слоев сфер в одном повторяющемся блоке. Ключевое различие между гексагональной плотной упаковкой и кубической плотной упаковкой состоит в том, что элементарная ячейка гексагональной плотной упаковки имеет 6 сфер, тогда как элементарная ячейка кубической плотной упаковки имеет 4 сферы. Он состоит из трех слоев сфер в одном повторяющемся блоке. Ключевое различие между гексагональной плотной упаковкой и кубической плотной упаковкой состоит в том, что элементарная ячейка гексагональной плотной упаковки имеет 6 сфер, тогда как элементарная ячейка кубической плотной упаковки имеет 4 сферы. Он состоит из трех слоев сфер в одном повторяющемся блоке. Ключевое различие между гексагональной плотной упаковкой и кубической плотной упаковкой состоит в том, что элементарная ячейка гексагональной плотной упаковки имеет 6 сфер, тогда как элементарная ячейка кубической плотной упаковки имеет 4 сферы.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные различия

2. Что такое плотная шестиугольная упаковка (HCP)

3. Что такое кубическая плотная упаковка (CCP)

4. Сходства между шестиугольной плотной упаковкой и кубической плотной упаковкой

5. Сравнение бок о бок - шестиугольная плотная упаковка и кубическая закрытая упаковка Упаковка в табличной форме

6. Резюме

Что такое гексагональная плотная упаковка?

Гексагональная плотная упаковка (ГПС) - это расположение сфер в решетке; два слоя сфер помещены друг на друга, образуя тетраэдрические и октаэдрические отверстия. Это означает, что второй слой сфер размещается таким образом, что треугольные отверстия первого слоя закрываются сферами второго слоя. Третий слой сфер похож на первый слой, а четвертый слой похож на второй слой, следовательно, структура повторяется. Следовательно, повторяющаяся единица гексагональной плотной упаковки состоит из двух слоев сфер.

Разница между шестигранной плотной упаковкой и кубической плотной упаковкой

Рисунок 01: Модель с шестигранной плотной упаковкой

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), получается шестигранная пирамида с шестиугольным основанием. Это приводит к тому, что эта структура называется гексагональной плотной упаковкой. Устройство с гексагональной плотной упаковкой имеет одно большое октаэдрическое отверстие на сферу, окруженную шестью сферами, а также для каждой сферы есть два тетраэдрических отверстия, окруженных четырьмя сферами.

Что такое Cubic Close Packing?

Кубическая плотная упаковка (ККТ) - это расположение сфер в решетке; три слоя сфер помещены один на другой, покрывая все октаэдрические отверстия третьим слоем сфер. Повторяющийся элемент кубической плотной упаковки содержит три слоя сфер. Устройство первого и второго слоев аналогично гексагональной плотной упаковке. А вот третий слой размещен совсем по-другому. Он укладывается в пустоты второго слоя сфер. Это приводит к покрытию всех октаэдрических сфер. Следовательно, кубическая конструкция с плотной упаковкой имеет только тетраэдрические отверстия.

Ключевое различие между шестигранной плотной упаковкой и кубической плотной упаковкой

Рисунок 02: Сравнение HCP и CCP

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

Простая кубическая (SC)
Гранецентрированный кубический (FCC)
Объемно-центрированный кубический (ОЦК)

Кубическое расположение с близким шагом можно увидеть в расположении FCC (гранецентрированный кубик). Элементарная ячейка кубической плотной упаковки состоит из 4-х сфер.

Каковы сходства между шестигранной плотной упаковкой и кубической плотной упаковкой?

И термины "Гексагональная плотная упаковка", и "Кубическая плотная упаковка" описывают расположение сфер и отверстий (пустых пространств) в решетках.
Как устройства с шестигранной плотной упаковкой, так и с кубической плотной упаковкой имеют сферы, имеющие 12 соседних сфер.
Как в устройствах с шестигранной плотной упаковкой, так и с кубической плотной упаковкой 74% объема решетки заполнено сферами и 26% заполнено пустыми пространствами.

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

Различать статью в середине перед таблицей

Гексагональная плотная упаковка против кубической плотной упаковки
Гексагональная плотная упаковка - это расположение сфер в решетке; два слоя сфер помещены друг на друга, образуя тетраэдрические и октаэдрические отверстия.	Кубическая плотная упаковка - это расположение сфер в решетке; три слоя сфер помещены один на другой, покрывая все октаэдрические отверстия третьим слоем сфер.
Отверстия
Гексагональная плотная упаковка имеет тетраэдрические и октаэдрические отверстия.	Кубическая плотная упаковка имеет тетраэдрические отверстия, но октаэдрические отверстия покрыты слоем сфер.
Ячейка
Элементарная ячейка гексагональной плотной упаковки состоит из 6 сфер.	Элементарная ячейка кубической плотной упаковки состоит из 4 сфер.
Повторяющийся блок
Повторяющийся блок гексагональной плотной упаковки состоит из двух слоев сфер.	Повторяющийся блок кубической плотной упаковки состоит из трех слоев сфер.

Резюме - Гексагональная плотная упаковка против кубической плотной упаковки

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