La diferència clau entre els defectes estequiomètrics i no estequiomètrics és que els defectes estequiomètrics no pertorben l'estequiometria del compost, mentre que els defectes no estequiomètrics pertorben l'estequiometria del compost.
Hi ha dos tipus principals de defectes presents a les estructures cristal·lines; és a dir, defectes estequiomètrics i defectes no estequiomètrics. En un compost estequiomètric, la seva fórmula química indica la relació entre els cations i els anions del compost.
Què són els defectes estequiomètrics?
Els defectes estequiomètrics són aquells que no pertorben l'estequiometria d'un compost. Això significa que els defectes estequiomètrics no canvien la relació entre cations i anions presents a l'estructura cristal·lina. Hi ha diversos tipus diferents de defectes estequiomètrics;
Defectes intersticials
En les estructures cristal·lines, normalment, hi ha llocs intersticials buits. Els àtoms petits poden ocupar aquests llocs en una configuració energèticament favorable (normalment, la presència de llocs intersticials augmenta l'energia total del cristall). Per tant, la presència d'ions als llocs intersticials provoca defectes intersticials.
Defectes Schottky
Els defectes Schottky es formen quan els cations i anions eliminats de les estructures cristal·lines estan en igual nombre. Tanmateix, la neutralitat elèctrica del cristall es manté in alterada perquè el nombre de càrregues eliminades del cristall és igual. Aquest tipus de defectes es produeixen en cristalls que tenen cations i anions de mides similars.
Figura 01: Defectes de Schottky i Frenkel
Defectes de Frenkel
Un defecte de Frenkel sorgeix quan un ió de la xarxa cristal·lina s'elimina i ocupa un lloc intersticial de l'estructura cristal·lina. Tanmateix, la càrrega elèctrica del cristall es manté in alterada perquè no s'eliminen ni s'afegeixen ions de l'exterior.
Què són els defectes no estequiomètrics?
Els defectes no estequiomètrics són defectes de les estructures cristal·lines que pertorben l'estequiometria del cristall. En altres paraules, els defectes no estequiomètrics canvien l'estequiometria del sistema cristal·lí. Quan hi ha defectes no estequiomètrics en una estructura cristal·lina, la proporció dels ions constituents del compost esdevé no estequiomètrica. Hi ha dos tipus principals de defectes no estequiomètrics;
Defecte d'excés de metall
Hi ha dos tipus de defectes d'excés de metall. El primer és el defecte de l'excés de metall a causa de les vacants aniònics. En això, el defecte sorgeix a causa de la f alta d'anió d'una xarxa. Tanmateix, els electrons de la xarxa es mantenen sense canvis. El segon tipus són els defectes de l'excés de metall a causa de la presència de cations addicionals als llocs intersticials. Aquí, el defecte és observable quan els ions positius ocupen els llocs intersticials de la xarxa.
Defecte de deficiència de metall
Aquests defectes també són de dos tipus; defectes deguts a vacants de cations i anions addicionals que ocupen els llocs intersticials de la gelosia. Quan f alta una càrrega positiva en una xarxa, els cations propers equilibren la càrrega negativa addicional. Aquest tipus de defectes s'anomenen defectes de vacant catiònic. Mentrestant, quan un anió addicional ocupa els llocs intersticials de la xarxa, els cations propers equilibren la càrrega negativa addicional. Aquest tipus de defecte és el segon tipus de deficiència de metall.
Quina diferència hi ha entre els defectes estequiomètrics i els no estequiomètrics?
Defectes estequiomètrics i no estequiomètrics |
|
| Els defectes estequiomètrics són aquells que no pertorben l'estequiometria d'un compost. | Els defectes no estequiomètrics són defectes de les estructures cristal·lines que pertorben l'estequiometria del cristall. |
| Efecte sobre l'estequiometria | |
| No afecten l'estequiometria del compost. | Canvien l'estequiometria del compost. |
| Diferents tipus | |
| Hi ha diversos tipus; com ara defectes intersticials, defectes schottky i defectes de Frenkel. | Els defectes d'excés de metall i els defectes de deficiència de metall són dos tipus principals entre els diversos |
Resum: defectes estequiomètrics i no estequiomètrics
Els defectes són punts inusuals de les estructures cristal·lines. Hi ha dues formes bàsiques de defectes anomenades defectes estequiomètrics i defectes no estequiomètrics. La diferència entre els defectes estequiomètrics i no estequiomètrics és que els defectes estequiomètrics no pertorben l'estequiometria del compost, mentre que els defectes no estequiomètrics pertorben l'estequiometria del compost.
