Verschil tussen stoichiometrische en niet-stoichiometrische gebreken

De belangrijk verschil tussen stoichiometrische en niet-stoichiometrische defecten is dat stoichiometrische defecten storen de stoichiometrie van de verbinding niet, terwijl niet-stoichiometrische defecten de stoichiometrie van de verbinding verstoren.

Er zijn twee hoofdtypen van defecten aanwezig in kristalstructuren; namelijk stoichiometrische defecten en niet-stoichiometrische gebreken. In een stoichiometrische verbinding geeft de chemische formule de verhouding aan tussen de kationen en anionen in de verbinding.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat zijn stoichiometrische defecten
3. Wat zijn niet-stoichiometrische defecten
4. Vergelijking zij aan zij - stoichiometrische versus niet-stoichiometrische gebreken in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat zijn stoichiometrische defecten?

Stoichiometrische defecten zijn die welke de stoichiometrie van een verbinding niet verstoren. Dat betekent dat de stoichiometrische defecten de verhouding tussen kationen en anionen aanwezig in de kristalstructuur niet veranderen. Er zijn verschillende soorten stoichiometrische defecten;

1. Interstitiële gebreken

In kristalstructuren zijn meestal lege interstitiële sites. Kleine atomen kunnen deze locaties bezetten in een configuratie die energetisch gunstig is (meestal verhoogt de aanwezigheid van interstitiële locaties de totale energie van het kristal). Daarom veroorzaakt de aanwezigheid van ionen in de interstitiële plaatsen interstitiële defecten.

2. Schottky-defecten

Schottky-defecten ontstaan ​​wanneer de kationen en anionen verwijderd uit de kristalstructuren in gelijke aantallen zijn. De elektrische neutraliteit van het kristal blijft echter onveranderd omdat het aantal ladingen dat uit het kristal is verwijderd, gelijk is. Dit type defecten treedt op in kristallen met kationen en anionen van vergelijkbare grootte.

Afbeelding 01: Defecten van Schottky en Frenkel

3. Frenkel-defecten

Een Frenkel-defect ontstaat wanneer een ion van het kristalrooster een interstitiële plaats van de kristalstructuur verwijdert en bezet. De elektrische lading van het kristal blijft echter ongewijzigd omdat er geen ionen worden verwijderd of van buitenaf worden toegevoegd.

Wat zijn niet-stoichiometrische defecten?

Niet-stoichiometrische gebreken zijn defecten in kristalstructuren die de stoichiometrie van het kristal verstoren. Met andere woorden, niet-stoichiometrische defecten veranderen de stoichiometrie van het kristalsysteem. Wanneer niet-stoichiometrische gebreken aanwezig zijn in een kristalstructuur, wordt de verhouding van de samenstellende ionen van de verbinding niet-stoechiometrisch. Er zijn twee hoofdtypen niet-stoichiometrische defecten;

1. Metal Excess Defect

Er zijn twee soorten overmaatse defecten in het metaal. De eerste is het metaaloverschot defect als gevolg van anionische vacatures. Hierin ontstaat het defect door het missen van een anion uit een rooster. De elektronen van het rooster blijven echter onveranderd. Het tweede type is de overmaat aan metaalfouten als gevolg van de aanwezigheid van extra kationen op de interstitiële plaatsen. Hier is het defect waarneembaar wanneer positieve ionen de interstitiële plaatsen van het rooster innemen.

2. Metal Deficiency Defect

Deze defecten zijn ook in twee soorten; gebreken als gevolg van kationvacatures en extra anionen die de interstitiële plaatsen van het rooster innemen. Wanneer een positieve lading ontbreekt in een rooster, brengen de nabijgelegen kationen de extra negatieve lading in evenwicht. Dit type defecten worden kation vacature defecten genoemd. Intussen, wanneer een extra anion de interstitiële plaatsen van het rooster bezet, balanceren de nabijgelegen kationen de extra negatieve lading. Dit type defect is het tweede type metaalgebrek.

Wat is het verschil tussen stoichiometrische en niet-stoichiometrische defecten?

Stoichiometrische versus niet-stoichiometrische gebreken
Stoichiometrische defecten zijn diegene die de stoichiometrie van een verbinding niet verstoren.	Niet-stoichiometrische gebreken zijn defecten in kristalstructuren die de stoichiometrie van het kristal verstoren.
Effect op stoichiometrie
Ze hebben geen invloed op de stoichiometrie van de verbinding.	Ze veranderen de stoichiometrie van de verbinding.
Verschillende soorten
Er zijn verschillende typen; zoals interstitiële defecten, schottky-defecten en Frenkel-defecten.	Metaalovermaatgebreken en metaalgebrekdefecten zijn twee hoofdtypen uit de verschillende

Samenvatting - stoichiometrische vs niet-stoichiometrische gebreken

Defecten zijn ongebruikelijke punten in kristalstructuren. Er zijn twee basisvormen van defecten die worden aangeduid als stoichiometrische defecten en niet-stoichiometrische gebreken. Het verschil tussen stoichiometrische en niet-stoichiometrische defecten is dat de stoichiometrische defecten de stoichiometrie van de verbinding niet verstoren, terwijl niet-stoichiometrische defecten de stoichiometrie van de verbinding verstoren.

Referentie:

1. "Niet-stoichiometrische defecten." AMAZING SOLIDS, 29 juli 2013. Beschikbaar Hier   
2. VibeThemes. "Stoichiometric Defects." EMedicalPrep. Beschikbaar Hier  

Afbeelding met dank aan:

1.'Schottky v frenkel defect 'door Aminba1376 - Eigen werk, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia