Sąvokos šešiakampis uždaras įpakavimas (HCP) ir kubinis uždarasis įpakavimas (CCP) yra naudojamos norint apibūdinti dvi cheminės geometrijos išdėstymo formas. Šie terminai paaiškina atomų, molekulių ar jonų išdėstymą gardelėse (įprastas išdėstymas). Apibūdinant šiuos išdėstymus, sudedamosios dalys, iš kurių pagaminta gardelė, yra žinomos kaip sferos (atomai, molekulės ar jonai). Sferos yra sandariai supakuotos, siekiant maksimaliai padidinti pakavimo efektyvumą ir sumažinti tuščias vietas grotelėse. Šios struktūros yra žinomos kaip arčiausiai esančių konstrukcijų arba vienodų sferų glaudžiai supakuotos. Tuščios vietos tarp šių sferų yra vadinamos skylėmis. Yra trys skylių tipai; trigonalinė, tetraedrinė ir aštuonkampė. A trigonalinė skylė susidaro tarp trijų sferų. Šios skylės forma primena trikampį. A tetraedrinė skylė susidaro, kai ant rutulių sluoksnio dedamas antrasis rutulių sluoksnis taip, kad trigonalinė skylė būtų uždengta rutuliu. aštuonkampė skylė susidaro, kai ant rutulių sluoksnio dedamas antrasis rutulių sluoksnis taip, kad neaptvertų trigonalinė skylė. Šešiakampis sandarusis įpakavimas žymimas kaip HCP. Šis išdėstymas turi du sferų sluoksnius viename pasikartojančiame bloke. Kubinis uždaras įpakavimas žymimas kaip CCP. Viename pasikartojančiame bloke yra trys sferų sluoksniai. pagrindinis skirtumas tarp šešiakampio ir uždarojo kubinio pakavimo taškų yra, šešiakampio sandariojo įpakavimo elemento vienetas turi 6 rutulius, tuo tarpu kubinio uždarymo vienetinio elemento elementas turi 4 rutulius.
1. Apžvalga ir svarbiausias skirtumas
2. Kas yra šešiakampis sandarusis pakavimas (HCP)
3. Kas yra kubinis sandarusis pakavimas (CCP)
4. Šešiakampio sandariojo įpakavimo ir kubinio uždarymo įpakavimo panašumai
5. Lyginimas iš šono - šešiakampis sandarusis užpakalinis ir kubinis užpakalinis įpakavimas lentelės pavidalu
6. Santrauka
Šešiakampis sandarusis įpakavimas (HCP) yra sferų išdėstymas grotelėse; yra du rutulių sluoksniai, išdėstyti vienas ant kito, sudarantys tetraedrines ir oktaedrines skylutes. Tai reiškia, kad antrasis sferų sluoksnis yra išdėstytas taip, kad pirmojo sluoksnio trigonalinės skylės būtų uždengtos antrojo sluoksnio rutuliais. Trečiasis sferų sluoksnis primena pirmąjį, o ketvirtasis - antrąjį, taigi struktūra kartojasi. Todėl pasikartojantis šešiakampio sandaraus įpakavimo įtaisas yra sudarytas iš dviejų sferų sluoksnių.
01 pav. Šešiakampis sandaraus pakavimo modelis
Ta pati struktūra kartojasi kas du sferų sluoksniai, todėl sferos efektyviai užpildo 74% grotelių tūrio. Tuščių vietų yra apie 26%. Kiekvieną šio išdėstymo sferą supa 12 gretimų sferų. Kai buvo įvertinti šių 13 sferų (vienos sferos + 12 gretimų sferų) centrai, gaunama šešių pusių piramidė su šešiakampiu pagrindu. Tai lemia šios struktūros pavadinimą šešiakampiu sandariu įpakavimo išdėstymu. Šešiakampis sandarus pakavimo įtaisas turi vieną didelę aštuonkampę skylę kiekvienoje sferoje, kurią supa šešios sferos, taip pat kiekvienoje sferoje yra dvi tetraedrinės skylės, apsuptos keturiais rutuliais..
Kubinis uždarymo įpakavimas (CCP) yra sferų išdėstymas grotelėse; yra trys rutulių sluoksniai, dedami vienas ant kito, trečiąjį rutulių sluoksnį dengiant visas oktaedrines skylutes. Kartojantį kubinio sandaraus įpakavimo vienetą sudaro trys rutulių sluoksniai. Pirmojo ir antrojo sluoksnių išdėstymas yra panašus kaip šešiakampio sandariklio. Bet trečias sluoksnis dedamas visiškai kitaip. Jis sukrautas antrojo sferų sluoksnio tuštumose. Dėl to dengiamos visos oktaedrinės sferos. Todėl kubiniame uždarymo įpakavime yra tik tetraedrinės skylės.
02 paveikslas: HCP ir CCP palyginimas
Kubinis glaudus įpakavimas efektyviai užpildo 74% grotelių tūrio rutuliais, o 26% - tuščia vieta. Kadangi besikartojantis kubinio sandaraus įpakavimo blokas turi tris rutulių sluoksnius, ketvirtasis rutulių sluoksnis primena pirmąjį sluoksnį ir kartojasi ta pati struktūra. Kiekvieną šio išdėstymo sferą supa 12 gretimų sferų. Yra trys kubinių gardelių tipai, pagrįsti sferų ir skylių išdėstymu;
Kubinis artimojo žingsnio išdėstymas gali būti matomas FCC (į veidą nukreipto kubinio) išdėstymo tvarka. Vieno kubinio sandaraus įpakavimo elemento elementas turi 4 sferas.
Šešiakampis uždaromasis pakaba vs kubinis uždarymo pakavimas | |
Šešiakampis glaudus pakavimas yra sferų išdėstymas tinklelyje; yra du rutulių sluoksniai, išdėstyti vienas ant kito, sudarantys tetraedrines ir oktaedrines skylutes. | Kubinis glaudus pakavimas yra sferų išdėstymas tinklelyje; yra trys rutulių sluoksniai, dedami vienas ant kito, oktarato skylės uždengiamos trečiuoju rutulių sluoksniu. |
Skylės | |
Šešiakampėje sandarioje pakuotėje yra keturkampės ir aštuonkampės skylės. | Kubiniame sandariajame įpakavime yra tetraedrinės skylės, tačiau aštuonkampės skylės yra uždengtos sferų sluoksniu. |
Vienetinė ląstelė | |
Šešiakampio sandaraus įpakavimo elementas turi 6 sferas. | Vieno kubinio sandaraus įpakavimo elementas turi 4 sferas. |
Kartojantis vienetas | |
Pasikartojantis šešiakampio sandariklio įpakavimas turi du rutulių sluoksnius. | Pasikartojantis kubinio uždarymo vienetas turi tris sferų sluoksnius. |
Šešiakampis ir kubinis sandarusis sandarinimo būdas yra naudojamas apibūdinti rutulių ir skylių išdėstymą grotelėse. Skirtumas tarp šešiakampio artimojo ir kubinio sandariojo įpakavimo yra tas, kad vientisas šešiakampio sandariojo įpakavimo elementas turi 6 sferas, tuo tarpu vienetinis kubinio uždarymo įpakavimo elementas turi 4 sferas..
1. „Arčiausiai esančių konstrukcijų“. Chemija „LibreTexts“, „Libretexts“, 2018 m. Vasario 21 d. Galima rasti čia
2. „Lygus sferų glaudus pakavimas“. Vikipedija, Wikimedia Foundation, 2018 m. Kovo 8 d. Galima rasti čia
1.Hexagonal close-pack unit cel'By Vartotojas: Gregas L - Anglų kalbos Vikipedija, (CC BY-SA 3.0) per „Commons Wikimedia“
2. „Paprastas pavyzdys“ - Christophe'as Dang Ngoc Chanas (cdang) - Nuosavas darbas, (CC BY-SA 3.0) per „Commons Wikimedia“