Diferença chave – Embalagem Fechada Hexagonal vs Embalagem Fechada Cúbica
Os termos Hexagonal closed packing (HCP) e cúbico close pack (CCP) são usados para nomear duas formas de arranjos em geometria química. Esses termos explicam o arranjo de átomos, moléculas ou íons em redes (arranjos regulares). Ao descrever esses arranjos, os constituintes dos quais a rede é feita são conhecidos como esferas (átomos, moléculas ou íons). A fim de maximizar a eficiência do empacotamento e minimizar os espaços vazios na rede, as esferas são empacotadas firmemente. Esses arranjos são conhecidos como estruturas de empacotamento mais próximo ou empacotamento próximo de esferas iguais. Os espaços vazios entre essas esferas são conhecidos como buracos. Existem três tipos de furos; buraco trigonal, buraco tetraédrico e buraco octaédrico. Um buraco trigonal é formado entre três esferas. A forma deste buraco se assemelha a um triângulo. Um buraco tetraédrico é formado quando a segunda camada de esferas é colocada sobre a camada de esferas de tal forma que o buraco trigonal é coberto por uma esfera. O buraco octaédrico é formado quando a segunda camada de esferas é colocada sobre uma camada de esferas de tal forma que o buraco trigonal é descoberto. O empacotamento hexagonal fechado é denotado como HCP. Este arranjo tem duas camadas de esferas em uma unidade de repetição. O empacotamento cúbico fechado é denotado como CCP. Tem três camadas de esferas em uma unidade de repetição. A principal diferença entre o empacotamento compacto hexagonal e o empacotamento cúbico é que, uma célula unitária de empacotamento hexagonal tem 6 esferas, enquanto uma célula unitária de empacotamento cúbico tem 4 esferas.
O que é embalagem fechada hexagonal?
Hexagonal close packing (HCP) é um arranjo de esferas em uma rede; existem duas camadas de esferas colocadas uma sobre a outra, formando buracos tetraédricos e octaédricos. Isso significa que a segunda camada de esferas é colocada de forma que os orifícios trigonais da primeira camada sejam cobertos pelas esferas da segunda camada. A terceira camada de esferas se assemelha à primeira camada e a quarta camada se assemelha à segunda camada, portanto, a estrutura se repete. Portanto, a unidade de repetição de um arranjo hexagonal de empacotamento fechado é composta de duas camadas de esferas.
Figura 01: Modelo de embalagem fechada hexagonal
Como a mesma estrutura se repete a cada duas camadas de esferas, as esferas preenchem eficientemente 74% do volume da rede. Os espaços vazios estão em torno de 26%. Cada esfera neste arranjo é cercada por 12 esferas vizinhas. Quando os centros dessas 13 esferas (uma esfera + 12 esferas vizinhas) foram considerados, dá-se uma pirâmide de seis lados com uma base hexagonal. Isso leva a nomear essa estrutura como arranjo hexagonal de empacotamento fechado. O arranjo hexagonal de empacotamento fechado tem um grande orifício octaédrico por esfera que é cercado por seis esferas, e também, para cada esfera, há dois orifícios tetraédricos cercados por quatro esferas.
O que é embalagem cúbica fechada?
Cubic close packing (CCP) é um arranjo de esferas em uma rede; existem três camadas de esferas colocadas uma sobre a outra, cobrindo todos os orifícios octaédricos por uma terceira camada de esferas. A unidade de repetição de um empacotamento cúbico fechado contém três camadas de esferas. A disposição da primeira camada e da segunda camada é semelhante à do empacotamento hexagonal. Mas a terceira camada é colocada de uma maneira completamente diferente. Ele é empilhado nos vazios da segunda camada de esferas. Isso resulta em cobrir todas as esferas octaédricas. Portanto, o arranjo de empacotamento cúbico fechado tem apenas buracos tetraédricos.
Figura 02: Comparação entre HCP e PCC
O empacotamento cúbico compacto preenche eficientemente 74% do volume da rede com esferas e 26% é espaço vazio. Como a unidade de repetição de um empacotamento cúbico compacto tem três camadas de esferas, a quarta camada de esferas se assemelha à primeira camada e a mesma estrutura se repete. Cada esfera neste arranjo é cercada por 12 esferas vizinhas. Existem três tipos de reticulados cúbicos, baseados no arranjo de esferas e buracos;
- Cúbica simples (SC)
- Cúbica centrada na face (FCC)
- Cúbica de corpo centrado (BCC)
O arranjo cúbico de estimulação fechada pode ser visto no arranjo FCC (face centrada cúbica). A célula unitária de um arranjo cúbico compacto tem 4 esferas.
Quais são as semelhanças entre a embalagem fechada hexagonal e a embalagem fechada cúbica?
- Ambos os termos Hexagonal Close Packing e Cubic Close Packing descrevem arranjos de esferas e buracos (espaços vazios) em reticulados.
- Ambos os arranjos Hexagonal Close Packing e Cubic Close Packing têm esferas com 12 esferas vizinhas.
- Ambos os arranjos Hexagonal Close Packing e Cubic Close Packing têm 74% do volume da rede preenchido com esferas e 26% preenchido com espaços vazios.
Qual é a diferença entre embalagem fechada hexagonal e embalagem fechada cúbica?
Embalagem Fechada Hexagonal vs Embalagem Fechada Cúbica |
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| O empacotamento hexagonal fechado é um arranjo de esferas em uma rede; existem duas camadas de esferas colocadas uma sobre a outra, formando buracos tetraédricos e octaédricos. | Cubic close packing é um arranjo de esferas em uma rede; existem três camadas de esferas colocadas uma sobre a outra, cobrindo todos os orifícios octaédricos por uma terceira camada de esferas. |
| Buracos | |
| O empacotamento hexagonal fechado possui orifícios tetraédricos e octaédricos. | O empacotamento compacto cúbico possui orifícios tetraédricos, mas os orifícios octaédricos são cobertos por uma camada de esferas. |
| Célula Unitária | |
| A célula unitária do empacotamento hexagonal compacto tem 6 esferas. | A célula unitária do empacotamento cúbico compacto tem 4 esferas. |
| Unidade de Repetição | |
| A unidade de repetição do empacotamento hexagonal fechado tem duas camadas de esferas. | A unidade de repetição do empacotamento cúbico fechado tem três camadas de esferas. |
Resumo – Embalagem Fechada Hexagonal vs Embalagem Fechada Cúbica
Os arranjos de empacotamento hexagonal e cúbico são usados para descrever o arranjo de esferas e buracos em reticulados. A diferença entre o empacotamento compacto hexagonal e o empacotamento cúbico é que uma célula unitária de empacotamento hexagonal tem 6 esferas, enquanto uma célula unitária de empacotamento cúbico tem 4 esferas.
