Ključna razlika između stehiometrijskih i nestehiometrijskih defekata je u tome što stehiometrijski defekti ne remete stehiometriju spoja, dok nestehiometrijski defekti remete stehiometriju spoja.
Postoje dvije glavne vrste defekata prisutnih u kristalnim strukturama; naime, stehiometrijski defekti i nestehiometrijski defekti. U stehiometrijskom spoju njegova kemijska formula pokazuje omjer između kationa i aniona u spoju.
Što su stehiometrijski defekti?
Stehiometrijski defekti su oni koji ne remete stehiometriju spoja. To znači da stehiometrijski defekti ne mijenjaju omjer između kationa i aniona prisutnih u kristalnoj strukturi. Postoji nekoliko različitih vrsta stehiometrijskih defekata;
Međuprostorni defekti
U kristalnim strukturama obično postoje prazna intersticijska mjesta. Mali atomi mogu zauzeti ta mjesta u konfiguraciji koja je energetski povoljna (obično, prisutnost međuprostornih mjesta povećava ukupnu energiju kristala). Stoga prisutnost iona u intersticijskim mjestima uzrokuje intersticijske defekte.
Schottkyjevi defekti
Schottkyjevi defekti nastaju kada su kationi i anioni uklonjeni iz kristalnih struktura u jednakom broju. Međutim, električna neutralnost kristala ostaje nepromijenjena jer je broj naboja uklonjenih iz kristala jednak. Ova vrsta defekata javlja se u kristalima koji imaju katione i anione sličnih veličina.
Slika 01: Schottky i Frenkel defekti
Frenkelovi defekti
Frenkelov defekt nastaje kada ion kristalne rešetke ukloni i zauzme intersticijsko mjesto kristalne strukture. Međutim, električni naboj kristala ostaje nepromijenjen jer se ioni ne uklanjaju niti dodaju izvana.
Što su nestehiometrijski defekti?
Nestehiometrijski defekti su defekti u kristalnim strukturama koji remete stehiometriju kristala. Drugim riječima, nestehiometrijski defekti mijenjaju stehiometriju kristalnog sustava. Kada su u kristalnoj strukturi prisutni nestehiometrijski defekti, omjer sastavnih iona spoja postaje nestehiometrijski. Postoje dvije glavne vrste nestehiometrijskih defekata;
Defekt viška metala
Postoje dvije vrste nedostataka prekomjernog metala. Prvi je defekt viška metala zbog anionskih praznina. U ovom slučaju, defekt nastaje zbog nedostatka aniona iz rešetke. Međutim, elektroni rešetke ostaju nepromijenjeni. Drugi tip su defekti viška metala zbog prisutnosti dodatnih kationa u intersticijskim mjestima. Ovdje je nedostatak vidljiv kada pozitivni ioni zauzimaju intersticijska mjesta rešetke.
Defekt nedostatka metala
Ovi nedostaci su također dvije vrste; defekti zbog praznina kationa i dodatnih aniona koji zauzimaju intersticijska mjesta rešetke. Kada u rešetki nedostaje pozitivan naboj, obližnji kationi uravnotežuju dodatni negativni naboj. Ova vrsta defekata naziva se defekti slobodnih kationskih mjesta. U međuvremenu, kada dodatni anion zauzima intersticijska mjesta rešetke, obližnji kationi uravnotežuju dodatni negativni naboj. Ova vrsta defekta je druga vrsta defekata zbog nedostatka metala.
Koja je razlika između stehiometrijskih i nestehiometrijskih defekata?
Stehiometrijski nasuprot nestehiometrijskim defektima |
|
| Stehiometrijski defekti su oni koji ne remete stehiometriju spoja. | Nestehiometrijski defekti su defekti u kristalnim strukturama koji remete stehiometriju kristala. |
| Učinak na stehiometriju | |
| Ne utječu na stehiometriju spoja. | Oni mijenjaju stehiometriju spoja. |
| Različite vrste | |
| Postoji nekoliko vrsta; kao što su intersticijski defekti, schottkyjevi defekti i Frenkelovi defekti. | Defekti zbog viška metala i defekti zbog nedostatka metala dvije su glavne vrste od nekoliko |
Sažetak – stehiometrijski naspram nestehiometrijskih defekata
Defekti su neobične točke u kristalnim strukturama. Postoje dva osnovna oblika defekata koji se nazivaju stehiometrijski defekti i nestehiometrijski defekti. Razlika između stehiometrijskih i nestehiometrijskih defekata je u tome što stehiometrijski defekti ne remete stehiometriju spoja, dok nestehiometrijski defekti remete stehiometriju spoja.
