Belangrijkste verschil - BCC versus FCC
De termen BCC en FCC worden gebruikt om twee verschillende arrangementen van kristallijne structuren te noemen. BCC staat voor lichaamsgerichte kubische structuur, terwijl FCC staat voor vlakgecentreerde kubische structuur. Dit zijn vormen van kubieke roosters. Daarom hebben deze arrangementen bollen (atomen, moleculen of ionen waarvan het rooster is gemaakt) gerangschikt in kubische structuren. De eenheidscel van BCC heeft bollen in de hoeken van een kubus en één bol in het midden van de kubus. Aangezien er acht hoeken in een kubus zijn, is het totale aantal bollen aanwezig in een BCC-eenheidscel 9. De eenheidscel van de FCC heeft bollen in elke hoek van een kubus en ook in het midden van elk kubisch vlak. Dan heeft de eenheidscel van FCC 12 bollen. Het belangrijkste verschil tussen BCC en FCC is dat het coördinatiegetal van BCC 8 is, terwijl het coördinatiegetal van FCC 12 is.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is BCC
3. Wat is FCC
4. Overeenkomsten tussen BCC en FCC
5. Vergelijking zij aan zij - BCC versus FCC in tabelvorm
6. Samenvatting
Wat is BCC?
De term BCC staat voor de lichaamsgerichte kubische ordening van bollen (atomen, moleculen of ionen waarvan het rooster is gemaakt). In deze opstelling bevinden de bollen zich in elke hoek van een kubus en één bol in het midden van de kubus. Een eenheidscel van een rooster is de kleinste eenheid die lijkt op de hele structuur van het rooster. Omdat een kubus 8 hoeken heeft, zijn er in totaal 9 bollen in een BCC-structuur (acht in de hoeken plus één in het midden).
Elke bol in de hoek van de eenheidscel van BCC is echter een lid van de aangrenzende eenheidscel. Dat komt omdat het rooster is gemaakt van veel eenheidscellen die bij elkaar zijn gepakt. Aangezien er 8 bollen in een eenheidscel zijn die de hoeken zijn van andere eenheidscellen, is het bekend dat het coördinatiegetal van de BCC-structuur 8 is. Als we het nettototaal van bollen in een BCC-eenheidscel beschouwen, heeft het 2 bollen. omdat een hoek heeft 1/8 ste van bollen. De acht hoeken vormen samen één bol, en er is één bol in het midden, met als resultaat twee bollen.
Figuur 01: BCC-structuur
De verpakking van bollen in BCC-opstelling is niet strak. Dat betekent dat de verpakking van bollen in BCC geen gesloten verpakking is zoals in FCC (face-centered cubic) of HCP (hexagonal close packing). De pakkingsfactor van BCC is 0,68. Verpakkingsfactor is het volume van bollen per het volume van de eenheidscel. Voorbeelden van metalen met de BCC-structuur zijn lithium (Li), natrium (Na), kalium (K), chroom (Cr) en barium (Ba).
Wat is FCC?
De term FCC staat voor de kubische ordening van bollen in het midden van het gezicht. In deze opstelling bevinden de bollen zich in elke hoek van een kubus (eenheidscel) en in het midden van elk kubisch vlak. Ook hier is elke bol in de hoeken een lid van de aangrenzende eenheidscel. Afgezien daarvan wordt elke bol in het midden van het kubieke vlak gedeeld met de aangrenzende eenheidscel.
Figuur 2: FCC-structuur
Het coördinatiegetal van FCC is 12. Dat komt doordat er 12 bollen per eenheidscel zijn die worden gedeeld met andere eenheidscellen. Het nettototaal van bollen aanwezig in de FCC-eenheidscel is 4. Het kan als volgt worden berekend.
Totaal aantal bollen in hoeken = (1/8) x 8 = 1
Totaal aantal bollen in kubieke vlakken = (1/2) x 6 = 3
Dan is het totale aantal bollen per eenheidscel = 1 + 3 = 4
De FCC-structuur heeft meer pakking van bollen dan die van BCC (de bollen pakken dichter bij elkaar). De pakkingsfactor van de FCC-structuur is 0,74. Dit betekent dat de verhouding tussen het volume ingenomen door bollen en het totale volume van de eenheidscel 0,74 is. Enkele voorbeelden van metalen met een FCC-structuur zijn aluminium (Al), koper (Cu), goud (Au), lood (Pb) en nikkel (Ni).
Wat zijn de overeenkomsten tussen BCC en FCC?
- Zowel BCC als FCC zijn vormen van opstelling van kubische roosters.
- De eenheidscel van zowel BCC- als FCC-structuren is een kubus.
Wat is het verschil tussen BCC en FCC?
BCC versus FCC |
|
| De term BCC staat voor de lichaamsgerichte kubische ordening van bollen (atomen, moleculen of ionen waarvan het rooster is gemaakt). | De term FCC staat voor de kubische ordening van bollen in het midden van het gezicht. |
| Opstelling van bollen | |
| BCC heeft bollen in de acht hoeken van een kubus en één bol in het midden van de kubus. | FCC heeft bollen in de acht hoeken van een kubus en ook in het midden van de kubusvlakken. |
| Coördinatiegetal | |
| Het coördinatiegetal van de BCC-structuur is 8. | Het coördinatiegetal van de FCC-structuur is 12. |
| Verpakkingsfactor | |
| De pakkingsfactor van BCC is 0,68 | De pakkingsfactor van FCC is 0,74 |
| Aantal bollen in een eenheidscel | |
| Een eenheidscel van BCC heeft in totaal netto 2 bollen. | Een eenheidscel van FCC heeft in totaal 4 bollen. |
| Voorbeelden | |
| Enkele voorbeelden van metalen met de BCC-structuur zijn lithium (Li), natrium (Na), kalium (K), chroom (Cr) en barium (Ba). | Enkele voorbeelden van metalen met een FCC-structuur zijn aluminium (Al), koper (Cu), goud (Au), lood (Pb) en nikkel (Ni). |
Samenvatting - BCC versus FCC
BCC staat voor de lichaamsgerichte kubische opstelling. FCC staat voor de face-centered cubic arrangement. Deze arrangementen worden gebruikt om de locatie van atomen, moleculen of ionen en de lege ruimtes in een roosterstructuur te beschrijven. Het verschil tussen BCC en FCC is dat het coördinatiegetal van BCC 8 is, terwijl het coördinatiegetal van FCC 12 is.
