Tofauti Muhimu – Ufungashaji wa Kufunga kwa Hexagonal dhidi ya Ufungashaji wa Cubic Close
Masharti ya Ufungashaji Ufungaji wa Hexagonal (HCP) na Ufungashaji wa karibu wa ujazo (CCP) hutumiwa kutaja aina mbili za mpangilio katika jiometri ya kemikali. Masharti haya yanaelezea mpangilio wa atomi, molekuli au ioni katika lati (mipangilio ya kawaida). Wakati wa kuelezea mipangilio hii, viambajengo ambavyo kimiani hufanywa hujulikana kama tufe (atomi, molekuli au ioni). Ili kuongeza ufanisi wa kufunga na kupunguza nafasi tupu kwenye latiti, nyanja zimefungwa vizuri. Mipangilio hii inajulikana kama miundo iliyojaa karibu zaidi au ufungashaji wa karibu wa nyanja sawa. Nafasi tupu kati ya tufe hizi zinajulikana kama mashimo. Kuna aina tatu za mashimo; shimo la trigonal, shimo la tetrahedral na shimo la octahedral. Shimo la pembetatu huundwa kati ya nyanja tatu. Sura ya shimo hili inafanana na pembetatu. Shimo la tetrahedral linaundwa wakati safu ya pili ya nyanja imewekwa kwenye safu ya nyanja kwa namna ambayo shimo la trigonal linafunikwa na tufe. Shimo la octahedral linaundwa wakati safu ya pili ya nyanja imewekwa kwenye safu ya nyanja kwa namna ambayo shimo la trigonal limefunuliwa. Ufungashaji wa karibu wa hexagonal unaashiria kama HCP. Mpangilio huu una tabaka mbili za tufe katika kitengo kimoja kinachojirudia. Ufungashaji wa karibu wa ujazo unaashiria kama CCP. Ina tabaka tatu za tufe katika kitengo kimoja kinachojirudia. Tofauti kuu kati ya ufungashaji wa karibu wa hexagonal na ufungashaji wa karibu wa ujazo ni kwamba, seli ya kitengo cha ufungaji wa karibu wa hexagonal ina tufe 6 ambapo kiini cha ufungashaji wa karibu wa ujazo kina duara 4.
Ufungashaji wa Karibu wa Hexagonal ni nini?
Ufungaji wa karibu wa hexagonal (HCP) ni mpangilio wa tufe katika kimiani; kuna tabaka mbili za nyanja zilizowekwa moja kwa nyingine, na kutengeneza mashimo ya tetrahedral na octahedral. Hii inamaanisha safu ya pili ya nyanja zimewekwa kwa njia ambayo mashimo ya trigonal ya safu ya kwanza yanafunikwa na nyanja za safu ya pili. Safu ya tatu ya nyanja inafanana na safu ya kwanza, na safu ya nne inafanana na safu ya pili, kwa hiyo, muundo unarudia. Kwa hivyo, kitengo kinachojirudia cha mpangilio wa kufunga wa karibu wa hexagonal kinaundwa na tabaka mbili za tufe.
Kielelezo 01: Muundo wa Ufungaji wa Kufunga wa Hexagonal
Kwa kuwa muundo sawa unajirudia baada ya kila safu mbili za tufe, duara hujaza kwa ufanisi 74% ya ujazo wa kimiani. Nafasi tupu ni karibu 26%. Kila nyanja katika mpangilio huu imezungukwa na nyanja 12 za jirani. Wakati vituo vya nyanja hizi 13 (tufe moja + 12 nyanja za jirani) vilizingatiwa, inatoa piramidi ya pande sita na msingi wa hexagonal. Hii inasababisha kutaja muundo huu kama mpangilio wa kufunga wa karibu wa hexagonal. Mpangilio wa ufungashaji wa karibu wa hexagonal una shimo moja kubwa la oktahedral kwa kila tufe ambalo limezungukwa na tufe sita, na pia, kwa kila tufe, kuna mashimo mawili ya tetrahedral yaliyozungukwa na duara nne.
Cubic Close Packing ni nini?
Ufungaji wa karibu wa ujazo (CCP) ni mpangilio wa tufe katika kimiani; kuna tabaka tatu za nyanja zilizowekwa moja kwa nyingine, zinazofunika mashimo yote ya octahedral na safu ya tatu ya nyanja. Kitengo cha kurudia cha ufungaji wa karibu wa cubic kina tabaka tatu za nyanja. Mpangilio wa safu ya kwanza na safu ya pili ni sawa na ile ya kufunga hexagonal karibu. Lakini safu ya tatu imewekwa kwa njia tofauti kabisa. Imewekwa kwenye utupu wa safu ya pili ya nyanja. Hii inasababisha kufunika nyanja zote za octahedral. Kwa hivyo, mpangilio wa kufunga wa ujazo wa ujazo una mashimo ya tetrahedral pekee.
Kielelezo 02: Ulinganisho Kati ya HCP na CCP
Ufungashaji wa karibu wa ujazo hujaza 74% ya ujazo wa kimiani na duara na 26% ni nafasi tupu. Kwa kuwa kitengo cha kurudia cha ufungaji wa karibu wa cubic kina tabaka tatu za nyanja, safu ya nne ya nyanja inafanana na safu ya kwanza na muundo sawa unarudia. Kila nyanja katika mpangilio huu imezungukwa na nyanja 12 za jirani. Kuna aina tatu za lati za ujazo, kulingana na mpangilio wa tufe na mashimo;
- Mchemraba rahisi (SC)
- Mchemraba unaozingatia uso (FCC)
- Mchemraba unaozingatia mwili (BCC)
Mpangilio wa kasi wa karibu wa ujazo unaweza kuonekana katika mpangilio wa FCC (ujazo ulio katikati ya uso). Seli ya kitengo cha mpangilio wa kufunga wa ujazo wa ujazo ina duara 4.
Je, Kuna Ufanano Gani Kati ya Ufungashaji wa Karibu wa Hexagonal na Ufungashaji wa Kufunga kwa Mchemraba?
- Masharti ya Ufungashaji ya Ufungaji wa Hexagonal na Ufungashaji wa Mchemraba wa Kufunga hufafanua mpangilio wa duara na mashimo (nafasi tupu) katika lati.
- Mipangilio ya Ufungashaji wa Karibu ya Hexagonal na Ufungaji wa Ufungaji wa Mchemraba ina duara zenye duara 12 jirani.
- Mipangilio ya Ufungaji wa Kufunga kwa Hexagonal na Ufungaji wa Ufungaji wa Mchemraba una 74% ya ujazo wa kimiani uliojaa duara na 26% kujazwa na nafasi tupu.
Kuna tofauti gani kati ya Ufungashaji wa Karibu wa Hexagonal na Ufungashaji wa Kufunga kwa Mchemraba?
Ufungaji wa Kufunga Hexagonal vs Ufungashaji wa Cubic Close |
|
| Ufungaji wa karibu wa hexagonal ni mpangilio wa tufe katika kimiani; kuna tabaka mbili za tufe zilizowekwa moja juu ya nyingine, na kutengeneza mashimo ya tetrahedral na octahedral. | Ufungaji wa karibu wa ujazo ni mpangilio wa tufe katika kimiani; kuna tabaka tatu za tufe zilizowekwa moja kwa nyingine, zikifunika mashimo yote ya oktahedral kwa safu ya tatu ya tufe. |
| Mashimo | |
| Ufungashaji wa karibu wa hexagonal una mashimo ya tetrahedral na octahedral. | Ufungashaji wa karibu wa ujazo una mashimo ya tetrahedral, lakini mashimo ya oktahedral yamefunikwa na safu ya tufe. |
| Kiini Kiini | |
| Kiini kiini cha ufungashaji wa karibu wa hexagonal kina duara 6. | Kiini cha seli ya upakiaji wa karibu wa ujazo kina duara 4. |
| Kitengo cha Kurudia | |
| Kipimo kinachojirudia cha ufungashaji wa karibu wa hexagonal kina tabaka mbili za duara. | Kizio kinachojirudia cha ufungashaji wa karibu wa ujazo kina tabaka tatu za duara. |
Muhtasari – Ufungashaji wa Karibu wa Hexagonal dhidi ya Ufungaji wa Kijazo wa Kufunga
Mpangilio wa ufungashaji wa karibu wa hexagonal na ujazo hutumika kuelezea mpangilio wa duara na mashimo kwenye lati. Tofauti kati ya ufungashaji wa karibu wa hexagonal na ufungashaji wa karibu wa ujazo ni kwamba seli ya kitengo cha pakiti ya karibu ya hexagonal ina tufe 6 ambapo kiini cha ufungashaji wa karibu wa ujazo kina duara 4.
