Diferenta cheie dintre defectele stoichiometrice și nestoichiometrice este că defectele stoichiometrice nu perturbă stoichiometria compusului, în timp ce defectele nestoichiometrice perturbă stoichiometria compusului.
Există două tipuri principale de defecte prezente în structurile cristaline; și anume defecte stoichiometrice și defecte nestoichiometrice. Într-un compus stoichiometric, formula sa chimică indică raportul dintre cationi și anioni din compus.
Ce sunt defectele stoichiometrice?
Defecte stoichiometrice sunt cele care nu perturbă stoichiometria unui compus. Aceasta înseamnă că defectele stoichiometrice nu modifică raportul dintre cationi și anioni prezenți în structura cristalină. Există mai multe tipuri diferite de defecte stoichiometrice;
Defecte interstițiale
În structurile cristaline, de obicei, există site-uri interstițiale libere. Atomii mici pot ocupa aceste locuri într-o configurație care este favorabilă energetic (De obicei, prezența situsurilor interstițiale crește energia totală a cristalului). Prin urmare, prezența ionilor în site-urile interstițiale cauzează defecte interstițiale.
Defecte Schottky
Defectele Schottky se formează atunci când cationii și anionii îndepărtați din structurile cristaline sunt în număr egal. Cu toate acestea, neutralitatea electrică a cristalului rămâne neschimbată deoarece numărul de sarcini îndepărtate din cristal este egal. Acest tip de defecte apar în cristale care au cationi și anioni de dimensiuni similare.
Figura 01: Defecte Schottky și Frenkel
Defecte Frenkel
Un defect Frenkel apare atunci când un ion al rețelei cristaline se îndepărtează și ocupă un loc interstițial al structurii cristaline. Cu toate acestea, sarcina electrică a cristalului rămâne neschimbată, deoarece niciun ioni nu sunt îndepărtați sau adăugați din exterior.
Ce sunt defectele nestoichiometrice?
Defecte nestoichiometrice sunt defecte ale structurilor cristaline care perturbă stoichiometria cristalului. Cu alte cuvinte, defectele nestoichiometrice modifică stoichiometria sistemului cristalin. Când defectele nestoichiometrice sunt prezente într-o structură cristalină, raportul dintre ionii constituenți ai compusului devine nestoichiometric. Există două tipuri principale de defecte nestoichiometrice;
Defecte în exces de metal
Există două tipuri de defecte în exces de metal. Primul este defectul în exces de metal din cauza golurilor anionice. În aceasta, defectul apare din cauza lipsei anionului dintr-o rețea. Cu toate acestea, electronii rețelei rămân neschimbați. Al doilea tip este defectele în exces de metal datorate prezenței cationilor suplimentari în situsurile interstițiale. Aici, defectul este observabil atunci când ionii pozitivi ocupă locurile interstițiale ale rețelei.
Defecte de deficit de metal
Aceste defecte sunt, de asemenea, de două tipuri; defecte datorate vacanțelor de cationi și anionilor suplimentari care ocupă locurile interstițiale ale rețelei. Atunci când o sarcină pozitivă lipsește dintr-o rețea, cationii din apropiere echilibrează încărcătura negativă suplimentară. Acest tip de defecte se numește defecte de vacanță cationică. Între timp, când un anion suplimentar ocupă locurile interstițiale ale rețelei, cationii din apropiere echilibrează încărcătura negativă suplimentară. Acest tip de defect este al doilea tip de deficiență de metal.
Care este diferența dintre defectele stoichiometrice și cele nestoichiometrice?
Defecte stoichiometrice vs nestoichiometrice |
|
| Defecte stoichiometrice sunt cele care nu perturbă stoichiometria unui compus. | Defecte nestoichiometrice sunt defecte ale structurilor cristaline care perturbă stoichiometria cristalului. |
| Efect asupra stoichiometriei | |
| Nu afectează stoichiometria compusului. | Modifică stoichiometria compusului. |
| Diferite tipuri | |
| Există mai multe tipuri; cum ar fi defecte interstițiale, defecte schottky și defecte Frenkel. | Defecte de exces de metal și deficiențe de metal sunt două tipuri principale dintre cele mai multe |
Rezumat – Defecte stoichiometrice vs nestoichiometrice
Defectele sunt puncte neobișnuite în structurile cristaline. Există două forme de bază de defecte numite defecte stoichiometrice și defecte nestoichiometrice. Diferența dintre defectele stoichiometrice și nestoichiometrice este că defectele stoichiometrice nu perturbă stoichiometria compusului, în timp ce defectele nestoichiometrice perturbă stoichiometria compusului.
