Hauptunterschied – tetraedrische vs. oktaedrische Hohlräume
Wenn man dicht gepackte anorganische Substanzen betrachtet, gibt es Leerräume, die als Hohlräume bekannt sind. Hohlräume sind unbesetzte, leere Räume von Elementarzellen in anorganischen Stoffen. Eine Einheitszelle ist eine grundlegende Einheit, die die chemische Anordnung der gesamten Substanz zeigt, die aus sich wiederholenden Einheiten besteht. Die Atome, Moleküle oder Ionen, aus denen das Kristallsystem aufgebaut ist, werden allgemein als Kugeln bezeichnet. In dicht gepackten Feststoffen können zwei Arten von Hohlräumen beobachtet werden; tetraedrische Hohlräume und oktaedrische Hohlräume. Der Hauptunterschied zwischen tetraedrischen und oktaedrischen Hohlräumen besteht darin, dass tetraedrische Hohlräume in Substanzen mit tetraedrischen Kristallsystemen sichtbar sind, während oktaedrische Hohlräume in Substanzen mit oktaedrischen Kristallsystemen sichtbar sind.
Was sind tetraedrische Hohlräume?
Tetraedrische Hohlräume sind unbesetzte, leere Räume, die in Substanzen mit tetraedrischen Kristallsystemen vorhanden sind. Daher tritt diese Lücke zwischen vier Bestandteilen auf. Ein tetraedrischer Hohlraum entsteht, wenn ein Atom (oder eine Kugel) unter eine Vertiefung gesetzt wird, die von drei anderen Atomen (oder Kugeln) gebildet wird. An der Bildung eines tetraedrischen Hohlraums sind also zwei Atomlagen beteiligt.
Abbildung 1: Zwei tetraedrische Hohlräume.
Die Form des tetraedrischen Hohlraums ist jedoch nicht tetraedrisch, nur die Anordnung von vier Teilchen um den Hohlraum herum ist tetraedrisch. Die Formen der Hohlräume sind sehr kompliziert. Das Volumen eines tetraedrischen Hohlraums ist viel kleiner als das eines Atoms (oder einer Kugel), das die Bildung des Hohlraums verursacht. Je größer die Größe der Partikel um den Hohlraum herum, desto größer die Größe des Hohlraums. Die Koordinationszahl des tetraedrischen Hohlraums ist vier. Der Begriff Koordinationszahl steht hier für die Anzahl der Atome oder Ionen, die den Hohlraum unmittelbar umgeben. Im Kristallsystem gibt es zwei Hohlräume pro Kugel (Atom). Diese Hohlräume und ihre Größe haben einen großen Einfluss auf die Materialeigenschaften.
Was sind oktaedrische Hohlräume?
Oktaedrische Hohlräume sind unbesetzte, leere Räume, die in Substanzen mit oktaedrischen Kristallsystemen vorhanden sind. Zwischen sechs Atomen (oder Kugeln) entsteht ein oktaedrischer Hohlraum. Dort bilden drei dicht gepackte Atome (oder Kugeln) ein gleichseitiges Dreieck und werden über den anderen drei Atomen platziert, wodurch eine Leere entsteht. Auch hier sind zwei Atomlagen an der Hohlraumbildung beteiligt.
Abbildung 2: Ein oktaedrischer Hohlraum im Zentrum der Einheitszelle.
Das Volumen eines oktaedrischen Hohlraums ist im Vergleich zu einem tetraedrischen Hohlraum sehr klein. Wenn eine Einheitszelle einer Substanz (mit einer oktaedrischen Anordnung) betrachtet wird, gibt es eine oktaedrische Lücke im Zentrum der Einheitszelle, und die Koordinationszahl dieser Lücke ist sechs, da sie von sechs Atomen umgeben ist. In einem Kristallgitter gibt es eine Lücke pro Kugel (oder Atom).
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen tetraedrischen und oktaedrischen Hohlräumen?
- Beide sind Hohlräume in Kristallgittern.
- Beide sind kleiner als die Kugeln, die das Kristallgitter aufbauen.
Was ist der Unterschied zwischen tetraedrischen und oktaedrischen Hohlräumen?
Tetraedrische Leere vs. Oktaedrische Leere |
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| Tetraedrische Hohlräume sind unbesetzte, leere Räume, die in Substanzen mit tetraedrischen Kristallsystemen vorhanden sind. | Oktaedrische Hohlräume sind unbesetzte, leere Räume, die in Substanzen mit oktaedrischen Kristallsystemen vorhanden sind. |
| Kristallsystem | |
| Tetraedrische Hohlräume können in Substanzen gefunden werden, die in ihrem Kristallsystem eine tetraedrische Anordnung haben. | Oktaedrische Hohlräume können in Substanzen gefunden werden, die in ihrem Kristallsystem eine oktaedrische Anordnung haben. |
| Ort in der Einheitszelle | |
| Tetraedrische Hohlräume können an den Rändern der Einheitszelle beobachtet werden. | Oktaedrische Hohlräume können im Zentrum der Einheitszelle beobachtet werden. |
| Koordinationsnummer | |
| Die Koordinationszahl des tetraedrischen Hohlraums ist vier. | Die Koordinationszahl der oktaedrischen Lücke ist sechs. |
| Anzahl der Hohlräume im Kristallgitter | |
| Im Kristallgitter gibt es zwei tetraedrische Hohlräume pro Kugel. | Im Kristallgitter gibt es pro Kugel einen oktaedrischen Hohlraum. |
Zusammenfassung – tetraedrische vs. oktaedrische Hohlräume
Voids sind leere Räume in Kristallsystemen, die aufgrund der unterschiedlichen Anordnungen von Atomen entstehen. Es gibt zwei Haupttypen von Hohlräumen, die als tetraedrische Hohlräume und oktaedrische Hohlräume bezeichnet werden. Der Unterschied zwischen tetraedrischen und oktaedrischen Hohlräumen besteht darin, dass tetraedrische Hohlräume in Substanzen mit tetraedrischen Kristallsystemen sichtbar sind, während oktaedrische Hohlräume in Substanzen mit oktaedrischen Kristallsystemen sichtbar sind.
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