A fő különbség a sztöchiometrikus és a nem sztöchiometrikus hibák között az, hogy a sztöchiometrikus hibák nem zavarják a vegyület sztöchiometriáját, míg a nem sztöchiometrikus hibák a vegyület sztöchiometriáját.
A kristályszerkezetekben a hibáknak két fő típusa van; nevezetesen sztöchiometrikus hibák és nem sztöchiometrikus hibák. Egy sztöchiometrikus vegyületben a kémiai képlete a vegyületben lévő kationok és anionok arányát jelzi.
Mik azok a sztöchiometrikus hibák?
A sztöchiometrikus hibák azok, amelyek nem zavarják a vegyület sztöchiometriáját. Ez azt jelenti, hogy a sztöchiometrikus hibák nem változtatják meg a kristályszerkezetben jelenlévő kationok és anionok arányát. A sztöchiometrikus hibáknak többféle típusa létezik;
Közbeiktatott hibák
A kristályszerkezetekben általában vannak üres intersticiális helyek. A kis atomok energetikailag kedvező konfigurációban foglalhatják el ezeket a helyeket (Általában az intersticiális helyek jelenléte növeli a kristály teljes energiáját). Ezért az ionok jelenléte az intersticiális helyeken intersticiális hibákat okoz.
Schottky-hibák
Schottky-defektusok akkor keletkeznek, ha a kristályszerkezetekből eltávolított kationok és anionok egyenlő számban vannak jelen. A kristály elektromos semlegessége azonban változatlan marad, mivel a kristályból eltávolított töltések száma egyenlő. Az ilyen típusú hibák a hasonló méretű kationokat és anionokat tartalmazó kristályokban fordulnak elő.
01. ábra: Schottky- és Frenkel-hibák
Frenkel-hibák
A Frenkel-hiba akkor keletkezik, amikor a kristályrács egy ionja eltávolítja és elfoglalja a kristályszerkezet intersticiális helyét. A kristály elektromos töltése azonban változatlan marad, mivel kívülről nem távolítanak el vagy adnak hozzá ionokat.
Mik azok a nem sztöchiometrikus hibák?
A nem sztöchiometrikus hibák a kristályszerkezet olyan hibái, amelyek megzavarják a kristály sztöchiometriáját. Más szavakkal, a nem sztöchiometrikus hibák megváltoztatják a kristályrendszer sztöchiometriáját. Ha a kristályszerkezetben nem sztöchiometrikus hibák vannak, a vegyületet alkotó ionok aránya nem sztöchiometrikussá válik. A nem sztöchiometrikus hibáknak két fő típusa van;
Túlzott fémhiba
A fémtöbbletnek két típusa van. Az első az anionos üresedésekből adódó fémtöbblethiba. Ebben a hiba egy rácsból hiányzó anion miatt keletkezik. A rács elektronjai azonban változatlanok maradnak. A második típus a fémtöbblethibák, amelyek az intersticiális helyeken található extra kationok miatt következnek be. Itt a hiba akkor figyelhető meg, ha pozitív ionok foglalják el a rács intersticiális helyeit.
Fémhiányos hiba
Ezek a hibák is kétféle típusúak; a kationok üresedései és a rács intersticiális helyeit elfoglaló extra anionok miatti hibák. Ha a rácsból hiányzik a pozitív töltés, a közeli kationok kiegyenlítik a plusz negatív töltést. Az ilyen típusú hibákat kationüres hibáknak nevezzük. Eközben, amikor egy extra anion elfoglalja a rács intersticiális helyeit, a közeli kationok kiegyenlítik az extra negatív töltést. Ez a típusú hiba a fémhiányos hibák második típusa.
Mi a különbség a sztöchiometrikus és a nem sztöchiometrikus hibák között?
Sztöchiometrikus vs nem sztöchiometrikus hibák |
|
| A sztöchiometrikus hibák azok, amelyek nem zavarják a vegyület sztöchiometriáját. | A nem sztöchiometrikus hibák a kristályszerkezet olyan hibái, amelyek megzavarják a kristály sztöchiometriáját. |
| Hatás a sztöchiometriára | |
| Nem befolyásolják a vegyület sztöchiometriáját. | Megváltoztatják a vegyület sztöchiometriáját. |
| Különböző típusok | |
| Több típus létezik; például intersticiális hibák, Schottky-hibák és Frenkel-hibák. | A fémtöbblet- és fémhiányhibák két fő típusa a számos közül |
Összefoglaló – Sztöchiometrikus és nem sztöchiometrikus hibák
A hibák szokatlan pontok a kristályszerkezetekben. A hibáknak két alapvető formája van, amelyeket sztöchiometrikus hibáknak és nem sztöchiometrikus hibáknak neveznek. A különbség a sztöchiometrikus és a nem sztöchiometrikus hibák között az, hogy a sztöchiometrikus hibák nem zavarják a vegyület sztöchiometriáját, míg a nem sztöchiometrikus hibák a vegyület sztöchiometriáját.
