Differenza chiave: chiusura esagonale e chiusura cubica
I termini imballaggio chiuso esagonale (HCP) e imballaggio chiuso cubico (CCP) sono usati per nominare due forme di disposizioni nella geometria chimica. Questi termini spiegano la disposizione di atomi, molecole o ioni in reticoli (disposizioni regolari). Quando si descrivono queste disposizioni, i costituenti da cui è composto il reticolo sono noti come sfere (atomi, molecole o ioni). Al fine di massimizzare l'efficienza dell'imballaggio e ridurre al minimo gli spazi vuoti nel reticolo, le sfere sono ben imballate. Queste disposizioni sono note come strutture imballate più vicine o imballaggio ravvicinato di sfere uguali. Gli spazi vuoti tra queste sfere sono conosciuti come buchi. Ci sono tre tipi di fori; foro trigonale, foro tetraedrico e foro ottaedrico. Un foro trigonale è formato tra tre sfere. La forma di questo buco ricorda un triangolo. Un foro tetraedrico si forma quando il secondo strato di sfere viene posizionato sullo strato di sfere in modo tale che il foro trigonale sia coperto da una sfera. Il foro ottaedrico si forma quando il secondo strato di sfere viene posizionato su uno strato di sfere in modo tale da scoprire il foro trigonale. L'imballaggio chiuso esagonale è indicato come HCP. Questa disposizione ha due strati di sfere in un'unità ripetuta. L'imballaggio chiuso cubico è indicato come CCP. Ha tre strati di sfere in un'unità ripetuta. Il differenza fondamentale tra imballaggio chiuso esagonale e imballaggio chiuso cubico è quello, una cella unitaria di imballaggio stretto esagonale ha 6 sfere mentre una cella unitaria di imballaggio chiuso cubico ha 4 sfere.
Cos'è l'imballaggio chiuso esagonale?
Hexagonal Close Packing (HCP) è una disposizione di sfere in un reticolo; ci sono due strati di sfere poste una sull' altra, che formano fori tetraedrici e ottaedrici. Ciò significa che il secondo strato di sfere è posizionato in modo tale che i fori trigonali del primo strato siano coperti dalle sfere del secondo strato. Il terzo strato di sfere assomiglia al primo strato e il quarto strato assomiglia al secondo strato, quindi la struttura si ripete. Pertanto, l'unità ripetitiva di una disposizione di impaccamento chiuso esagonale è composta da due strati di sfere.
Figura 01: Modello esagonale a imballaggio chiuso
Poiché la stessa struttura si ripete ogni due strati di sfere, le sfere riempiono efficientemente il 74% del volume del reticolo. Gli spazi vuoti sono intorno al 26%. Ogni sfera in questa disposizione è circondata da 12 sfere vicine. Quando sono stati considerati i centri di queste 13 sfere (una sfera + 12 sfere vicine), si ottiene una piramide a sei lati con base esagonale. Ciò porta a chiamare questa struttura come disposizione di imballaggio esagonale stretta. La disposizione esagonale stretta dell'imballaggio ha un grande foro ottaedrico per sfera che è circondato da sei sfere, e inoltre, per ciascuna sfera, ci sono due fori tetraedrici circondati da quattro sfere.
Cos'è Cubic Close Packing?
Il Cubic Close Packaging (CCP) è una disposizione di sfere in un reticolo; ci sono tre strati di sfere posti l'uno sull' altro, che ricoprono tutti i fori ottaedrici da un terzo strato di sfere. L'unità ripetitiva di un imballaggio cubico chiuso contiene tre strati di sfere. La disposizione del primo e del secondo strato è simile a quella della baderna esagonale. Ma il terzo strato è posizionato in un modo completamente diverso. È accatastato nei vuoti del secondo strato di sfere. Ciò si traduce nella copertura di tutte le sfere ottaedriche. Pertanto, la disposizione di impaccamento cubico stretto ha solo fori tetraedrici.
Figura 02: un confronto tra operatori sanitari e PCC
L'imballaggio cubico chiuso riempie efficientemente il 74% del volume del reticolo con sfere e il 26% è spazio vuoto. Poiché l'unità ripetitiva di un impaccamento cubico stretto ha tre strati di sfere, il quarto strato di sfere assomiglia al primo strato e la stessa struttura si ripete. Ogni sfera in questa disposizione è circondata da 12 sfere vicine. Esistono tre tipi di reticoli cubici, basati sulla disposizione di sfere e fori;
- Cubo semplice (SC)
- Centrato sulla faccia cubica (FCC)
- Cubo centrato sul corpo (BCC)
La disposizione di stimolazione ravvicinata cubica può essere vista nella disposizione FCC (cubico centrato sulla faccia). La cella unitaria di una disposizione cubica di imballaggio chiuso ha 4 sfere.
Quali sono le somiglianze tra l'imballaggio chiuso esagonale e l'imballaggio chiuso cubico?
- Sia i termini Hexagonal Close Packing che Cubic Close Packing descrivono le assegnazioni di sfere e fori (spazi vuoti) nei reticoli.
- Entrambe le disposizioni di imballaggio chiuso esagonale e imballaggio ravvicinato cubico hanno sfere con 12 sfere vicine.
- Entrambe le disposizioni di imballaggio chiuso esagonale e imballaggio chiuso cubico hanno il 74% del volume del reticolo riempito con sfere e il 26% riempito con spazi vuoti.
Qual è la differenza tra la chiusura esagonale e la chiusura cubica?
Imballaggio ravvicinato esagonale vs imballaggio ravvicinato cubico |
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| L'imballaggio chiuso esagonale è una disposizione di sfere in un reticolo; ci sono due strati di sfere poste una sull' altra, che formano fori tetraedrici e ottaedrici. | L'imballaggio ravvicinato cubico è una disposizione di sfere in un reticolo; ci sono tre strati di sfere posti l'uno sull' altro, che ricoprono tutti i fori ottaedrici con un terzo strato di sfere. |
| Buche | |
| L'imballaggio stretto esagonale ha fori tetraedrici e ottaedrici. | L'imballaggio ravvicinato cubico ha fori tetraedrici, ma i fori ottaedrici sono coperti da uno strato di sfere. |
| Cella unitaria | |
| La cella unitaria dell'imballaggio esagonale stretto ha 6 sfere. | La cella unitaria dell'imballaggio cubico stretto ha 4 sfere. |
| Unità ripetuta | |
| L'unità ripetitiva di impacchettamento esagonale ha due strati di sfere. | L'unità ripetitiva di impaccamento cubico ha tre strati di sfere. |
Riepilogo – Confezione chiusa esagonale vs Confezione chiusa cubica
La disposizione esagonale e quella cubica di imballaggio ravvicinato sono usate per descrivere la disposizione di sfere e fori nei reticoli. La differenza tra l'imballaggio chiuso esagonale e l'imballaggio chiuso cubico è che una cella unitaria di imballaggio chiuso esagonale ha 6 sfere mentre una cella unitaria di imballaggio chiuso cubico ha 4 sfere.
