Izrazi šesterokutno zatvoreno pakiranje (HCP) i kubno zatvoreno pakiranje (CCP) koriste se za označavanje dva oblika rasporeda u kemijskoj geometriji. Ovi izrazi objašnjavaju raspored atoma, molekula ili iona u rešetkama (pravilni raspored). Pri opisivanju ovih rasporeda, sastojci od kojih je izrađena rešetka poznata su kao sfere (atomi, molekule ili ioni). Kako bi se maksimizirala učinkovitost pakiranja i što manje praznih mjesta u rešetki, kuglice su čvrsto pakirane. Ovi su aranžmani poznati kao najbliže zatvorene strukture ili usko pakiranje jednakih sfera. Prazni prostori između ovih sfera poznati su kao rupe. Postoje tri vrste rupa; trokutasta rupa, tetraedarska rupa i oktaedarska rupa. trigonalna rupa nastaje između tri sfere. Oblik ove rupe nalikuje trokutu. tetraedarska rupa nastaje kada se drugi sloj sfera postavi na sloj sfera na način da je trokutasta rupa prekrivena sferom. oktaedarska rupa nastaje kada je drugi sloj sfera postavljen na sloj sfera na takav način da se otkrije trokutasta rupa. Šesterokutno zatvoreno pakiranje označeno je kao HCP. Ovaj raspored ima dva sloja sfera u jednoj ponavljajućoj jedinici. Kubično zatvoreno pakiranje je označeno kao CCP. Ima tri sloja sfera u jednoj ponavljajućoj jedinici. ključna razlika između šesterokutnog zatvorenog pakiranja i kubičnog zatvorenog pakiranja je to, Jedinična ćelija šesterokutnog zatvorenog pakiranja ima 6 sfera dok jedinična ćelija kubnog zatvorenog pakiranja ima 4 sfere.
1. Pregled i ključne razlike
2. Što je šesterokutno zatvoreno pakiranje (HCP)
3. Što je kubno zatvoreno pakiranje (CCP)
4. Sličnosti između šesterokutnog zatvorenog pakiranja i kubičnog zatvorenog pakiranja
5. Usporedna usporedba - Šesterokutno zatvoreno pakiranje u odnosu na kubno zatvoreno pakiranje u tabličnom obliku
6. Sažetak
Šesterokutno zatvoreno pakiranje (HCP) je raspored kuglica u rešetki; postoje dva sloja sfera smještena jedna na drugu, tvoreći tetraedarske i oktaedarske rupe. To znači da je drugi sloj sfera postavljen na takav način da su trigonalne rupe prvog sloja prekrivene sferama drugog sloja. Treći sloj sfera nalikuje prvom sloju, a četvrti sloj na drugi sloj, stoga se struktura ponavlja. Stoga se ponavljajuća jedinica šesterokutnog zatvorenog pakiranja sastoji od dva sloja sfera.
Slika 01: Šesterokutni model zatvorenog pakiranja
Budući da se ista struktura ponavlja nakon svaka dva sloja sfera, sfere učinkovito popunjavaju 74% volumena rešetke. Praznih mjesta je oko 26%. Svaka sfera u ovom rasporedu okružena je s 12 susjednih sfera. Kada su razmatrana središta ovih 13 sfera (jedna sfera + 12 susjednih sfera), ona daje šesterostranu piramidu sa šesterokutnom osnovom. To dovodi do naziva ove strukture po šesterokutnom rasporedu zatvorenog pakiranja. Šesterokutni brtveni raspored ima jednu veliku oktaedarsku rupu po sferi koja je okružena sa šest sfera, a za svaku sferu postoje dvije tetraedarske rupe okružene s četiri sfere.
Pakiranje u obliku kubne ambalaže (CCP) je raspored kuglica u rešetki; postoje tri sloja sfera smještenih jedna na drugu, koja pokrivaju sve oktaedarske rupe trećim slojem sfera. Ponavljajuća jedinica kubičnog zatvorenog pakiranja sadrži tri sloja sfera. Raspored prvog i drugog sloja sličan je rasporedu šesterokutnog tijesnog pakiranja. Ali treći sloj je postavljen na potpuno drugačiji način. Složen je u praznine drugog sloja sfera. To rezultira pokrivanjem svih oktaedarskih sfera. Prema tome, u kubičnom zatvorenom pakiranju se nalaze samo tetraedarske rupe.
Slika 02: Usporedba HCP-a i CCP-a
Kubično zatvoreno pakiranje učinkovito ispunjava 74% volumena rešetke kuglicama i 26% je prazan prostor. Budući da ponavljajuća jedinica kubičnog zatvorenog pakiranja ima tri sloja sfera, četvrti sloj sfera nalikuje prvom sloju i ponavlja se ista struktura. Svaka sfera u ovom rasporedu okružena je s 12 susjednih sfera. Postoje tri vrste kubičnih rešetki, temeljene na rasporedu sfera i rupa;
Raspored kubičnog pejsinga može se vidjeti u FCC (face-usmjerenom kubičnom) rasporedu. Jedinica u obliku kubičnog zatvorenog pakiranja ima 4 sfere.
Šesterokutno zatvaranje i kubično zatvaranje | |
Šesterokutno zatvoreno pakiranje je raspored sfera u rešetki; postoje dva sloja sfera smještena jedna na drugu, tvoreći tetraedarske i oktaedarske rupe. | Kubično zatvoreno pakiranje je raspored sfera u rešetki; postoje tri sloja sfera smještenih jedna na drugu, koja pokrivaju sve oktaedarske rupe trećim slojem sfera. |
rupe | |
Šesterokutno zatvoreno pakiranje ima tetraedarske i oktaedarske rupe. | Kubično zatvoreno pakiranje ima tetraedarske rupe, ali oktaedarske su rupe prekrivene slojem sfera. |
Jedinica ćelije | |
Jedinica u obliku šesterokutnog zatvorenog pakiranja ima 6 sfera. | Jedinstvena ćelija kubičnog zatvorenog pakiranja ima 4 sfere. |
Ponavljanje jedinice | |
Šesterokutna brtva, koja se ponavlja, ima dva sloja sfere. | Ponavljajuća jedinica kubičnog zatvorenog pakiranja ima tri sloja sfera. |
Šesterokutni i kubični zatvoreni raspored pakiranja koriste se za opisivanje rasporeda sfera i rupa u rešetkama. Razlika između šesterokutnog zatvorenog pakiranja i kubičnog zatvorenog pakiranja je u tome što jedinična ćelija šesterokutnog zatvorenog pakiranja ima 6 sfera dok jedinična ćelija kubnog zatvorenog pakiranja ima 4 sfere.
1. "Najbliže zapakirane strukture." Kemija LibreTexts, Libretexts, 21. veljače 2018. Dostupno ovdje
2. "Pakiranje jednakih sfera." Wikipedia, Zaklada Wikimedia, 8. ožujka 2018. Dostupno ovdje
1. 'Šestostrana zatvorena jedinica u celini' Korisnik: Greg L - Engleski Wikipedia, (CC BY-SA 3.0) putem Commons Wikimedia
2. 'Empilement compact' od Christophe Dang Ngoc Chan (cdang) - Vlastiti rad, (CC BY-SA 3.0) putem Commons Wikimedia