Mahalagang Pagkakaiba – Hexagonal Close Packing vs Cubic Close Packing
Ang mga terminong Hexagonal closed packing (HCP) at cubic close packing (CCP) ay ginagamit upang pangalanan ang dalawang anyo ng pagsasaayos sa chemical geometry. Ipinapaliwanag ng mga terminong ito ang pagsasaayos ng mga atomo, molekula o ion sa mga sala-sala (mga regular na pagsasaayos). Kapag inilalarawan ang mga kaayusan na ito, ang mga nasasakupan kung saan ginawa ang sala-sala ay kilala bilang mga sphere (mga atom, molekula o ion). Upang ma-maximize ang kahusayan ng pag-iimpake at upang mabawasan ang mga walang laman na espasyo sa sala-sala, ang mga sphere ay mahigpit na nakaimpake. Ang mga pagsasaayos na ito ay kilala bilang mga istrukturang pinakamalapit na nakaimpake o malapit na pag-iimpake ng magkapantay na mga globo. Ang mga walang laman na espasyo sa pagitan ng mga sphere na ito ay kilala bilang mga butas. May tatlong uri ng mga butas; trigonal hole, tetrahedral hole at octahedral hole. Ang isang trigonal na butas ay nabuo sa pagitan ng tatlong mga sphere. Ang hugis ng butas na ito ay kahawig ng isang tatsulok. Ang isang butas ng tetrahedral ay nabuo kapag ang pangalawang layer ng mga sphere ay inilagay sa layer ng mga sphere sa paraang ang trigonal na butas ay natatakpan ng isang globo. Ang octahedral hole ay nabuo kapag ang pangalawang layer ng mga sphere ay inilagay sa isang layer ng mga sphere sa paraan na ang trigonal na butas ay natuklasan. Ang hexagonal close packing ay tinutukoy bilang HCP. Ang kaayusan na ito ay may dalawang layer ng mga sphere sa isang umuulit na unit. Ang cubic close packing ay tinutukoy bilang CCP. Mayroon itong tatlong layer ng mga sphere sa isang umuulit na unit. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng hexagonal close packing at cubic close packing ay, ang isang unit cell ng hexagonal close packing ay may 6 na sphere samantalang ang isang unit cell ng cubic close na packing ay may 4 na sphere.
Ano ang Hexagonal Close Packing?
Ang Hexagonal close packing (HCP) ay isang pagsasaayos ng mga sphere sa isang sala-sala; mayroong dalawang patong ng mga sphere na nakalagay sa isa't isa, na bumubuo ng mga butas ng tetrahedral at octahedral. Nangangahulugan ito na ang pangalawang layer ng mga sphere ay inilalagay sa paraang ang trigonal na butas ng unang layer ay natatakpan ng mga sphere ng pangalawang layer. Ang ikatlong layer ng mga sphere ay kahawig ng unang layer, at ang ikaapat na layer ay kahawig ng pangalawang layer, samakatuwid, ang istraktura ay umuulit. Samakatuwid, ang umuulit na unit ng hexagonal close packing arrangement ay binubuo ng dalawang layer ng sphere.
Figure 01: Hexagonal Close Packing Model
Dahil umuulit ang parehong istraktura pagkatapos ng bawat dalawang layer ng mga sphere, mahusay na pinupuno ng mga sphere ang 74% ng volume ng lattice. Ang mga walang laman na espasyo ay humigit-kumulang 26%. Ang bawat sphere sa arrangement na ito ay napapalibutan ng 12 kalapit na sphere. Kapag ang mga sentro ng 13 sphere na ito (isang globo + 12 kalapit na globo) ay isinasaalang-alang, nagbibigay ito ng anim na panig na pyramid na may hexagonal na base. Ito ay humahantong sa pangalanan ang istrakturang ito bilang hexagonal close packing arrangement. Ang hexagonal close packing arrangement ay may isang malaking octahedral hole bawat sphere na napapalibutan ng anim na sphere, at gayundin, para sa bawat sphere, mayroong dalawang tetrahedral hole na napapalibutan ng apat na sphere.
Ano ang Cubic Close Packing?
Ang Cubic close packing (CCP) ay isang pagsasaayos ng mga sphere sa isang sala-sala; mayroong tatlong layer ng mga sphere na inilagay sa isa't isa, na sumasaklaw sa lahat ng octahedral hole ng ikatlong layer ng mga sphere. Ang umuulit na unit ng isang cubic close na packing ay naglalaman ng tatlong layer ng mga sphere. Ang pagkakaayos ng unang layer at ang pangalawang layer ay katulad ng sa hexagonal close packing. Ngunit ang ikatlong layer ay inilalagay sa isang ganap na naiibang paraan. Ito ay nakasalansan sa mga voids ng pangalawang layer ng mga sphere. Nagreresulta ito sa pagsakop sa lahat ng octahedral sphere. Samakatuwid, ang cubic close packing arrangement ay may mga tetrahedral hole lang.
Figure 02: Isang Paghahambing sa Pagitan ng HCP at CCP
Ang cubic close packing ay mahusay na pinupuno ang 74% ng dami ng lattice na may mga sphere at 26% ay walang laman na espasyo. Dahil ang umuulit na unit ng isang cubic close na packing ay may tatlong layer ng mga sphere, ang ikaapat na layer ng mga sphere ay kahawig ng unang layer at ang parehong istraktura ay umuulit. Ang bawat sphere sa arrangement na ito ay napapalibutan ng 12 kalapit na sphere. May tatlong uri ng cubic lattice, batay sa pagkakaayos ng mga sphere at hole;
- Simple cubic (SC)
- Face-centred cubic (FCC)
- Body-centred cubic (BCC)
Ang cubic close pacing arrangement ay makikita sa FCC (face-centred cubic) arrangement. Ang unit cell ng cubic close packing arrangement ay may 4 na sphere.
Ano ang Mga Pagkakatulad sa Pagitan ng Hexagonal Close Packing at Cubic Close Packing?
- Parehong Hexagonal Close Packing at Cubic Close Packing na mga termino ay naglalarawan ng mga arraignment ng mga sphere at butas (mga bakanteng espasyo) sa mga sala-sala.
- Ang parehong Hexagonal Close Packing at Cubic Close Packing ay may mga sphere na mayroong 12 kalapit na sphere.
- Ang parehong Hexagonal Close Packing at Cubic Close Packing na kaayusan ay may 74% ng dami ng lattice na puno ng mga sphere at 26% na puno ng mga bakanteng espasyo.
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Hexagonal Close Packing at Cubic Close Packing?
Hexagonal Close Packing vs Cubic Close Packing |
|
| Hexagonal close packing ay isang pagsasaayos ng mga sphere sa isang sala-sala; mayroong dalawang layer ng mga sphere na inilagay sa isa't isa, na bumubuo ng tetrahedral at octahedral na mga butas. | Cubic close packing ay isang pagsasaayos ng mga sphere sa isang sala-sala; may tatlong layer ng mga sphere na inilagay sa isa't isa, na sumasaklaw sa lahat ng octahedral hole ng ikatlong layer ng mga sphere. |
| Mga butas | |
| May tetrahedral at octahedral hole ang hexagonal close packing. | Ang cubic close packing ay may mga tetrahedral hole, ngunit ang octahedral hole ay natatakpan ng isang layer ng mga sphere. |
| Unit Cell | |
| Ang unit cell ng hexagonal close packing ay may 6 na sphere. | Ang unit cell ng cubic close na packing ay may 4 na sphere. |
| Repeating Unit | |
| Ang umuulit na unit ng hexagonal close packing ay may dalawang layer ng sphere. | Ang umuulit na unit ng cubic close na packing ay may tatlong layer ng mga sphere. |
Buod – Hexagonal Close Packing vs Cubic Close Packing
Ang hexagonal at cubic close packing arrangement ay ginagamit upang ilarawan ang pagkakaayos ng mga sphere at butas sa mga sala-sala. Ang pagkakaiba sa pagitan ng hexagonal close packing at cubic close packing ay ang isang unit cell ng hexagonal close packing ay may 6 na sphere samantalang ang isang unit cell ng cubic close na packing ay may 4 na sphere.
