Avainero – BCC vs FCC
Termejä BCC ja FCC käytetään nimeämään kaksi erilaista kiderakenteiden järjestelyä. BCC tarkoittaa vartalokeskeistä kuutiorakennetta, kun taas FCC tarkoittaa kasvokeskeistä kuutiorakennetta. Nämä ovat kuutiohilan muotoja. Siksi näissä järjestelyissä on palloja (atomeja, molekyyliä tai ioneja, joista hila on tehty) järjestettyinä kuutiorakenteisiin. BCC:n yksikkösolussa on palloja kuution kulmissa ja yksi pallo kuution keskellä. Koska kuutiossa on kahdeksan kulmaa, BCC-yksikkösolussa olevien pallojen kokonaismäärä on 9. FCC:n yksikkösolussa on pallot kuution jokaisessa kulmassa ja myös kunkin kuutiopinnan keskellä. Sitten FCC:n yksikkösolussa on 12 palloa. avainero BCC:n ja FCC:n välillä on, että BCC:n koordinointinumero on 8, kun taas FCC:n koordinointinumero on 12.
Mikä on BCC?
Termi BCC tarkoittaa pallojen (atomit, molekyylit tai ionit, joista hila koostuu) kehokeskeistä kuutiojärjestelyä. Tässä järjestelyssä pallot sijaitsevat kuution jokaisessa kulmassa ja yksi pallo kuution keskellä. Hilan yksikkösolu on pienin yksikkö, joka muistuttaa koko hilan rakennetta. Koska kuutiossa on 8 kulmaa, BCC-rakenteessa on yhteensä 9 palloa (kahdeksan kulmissa ja päällä keskellä).
Kukin BCC:n yksikkösolun kulmassa oleva pallo on kuitenkin naapuriyksikkösolun jäsen. Tämä johtuu siitä, että hila koostuu useista yksikkösoluista, jotka on pakattu yhteen. Koska yksikkösolussa on 8 palloa, jotka ovat muiden yksikkösolujen kulmia, BCC-rakenteen koordinaationumeron tiedetään olevan 8. Sitten, kun tarkastellaan pallojen nettomäärää BCC-yksikkösolussa, siinä on 2 palloa, koska yhdessä kulmassa on 1/8th palloja. Kahdeksan kulmaa yhdessä muodostavat yhden pallon, ja keskellä on yksi pallo, ja tuloksena on kaksi palloa.
Kuva 01: BCC-rakenne
Pallien pakkaus BCC-järjestelyssä ei ole tiukka. Tämä tarkoittaa, että pallojen pakkaus BCC:ssä ei ole tiivistä pakkausta, kuten FCC:ssä (face-cented cubic) tai HCP:ssä (heksagonaalinen sulkupakkaus). BCC:n pakkauskerroin on 0,68. Pakkauskerroin on pallojen tilavuus yksikkökennon tilavuutta kohti. Esimerkkejä metalleista, joilla on BCC-rakenne, ovat litium (Li), natrium (Na), kalium (K), kromi (Cr) ja barium (Ba).
Mikä on FCC?
Termi FCC tarkoittaa kasvokeskeistä pallojen kuutiojärjestelyä. Tässä järjestelyssä pallot sijaitsevat kuution (yksikkösolun) jokaisessa kulmassa ja kunkin kuutiopinnan keskellä. Myös tässä jokainen kulmissa oleva pallo on naapuriyksikkösolun jäsen. Tämän lisäksi jokainen kuutiopinnan keskellä oleva pallo on jaettu viereisen yksikkösolun kanssa.
Kuva 2: FCC-rakenne
FCC:n koordinaationumero on 12. Tämä johtuu siitä, että yksikkösolua kohden on 12 palloa, jotka jaetaan muiden yksikkösolujen kanssa. FCC-yksikkösolussa olevien pallojen nettomäärä on 4. Se voidaan laskea seuraavasti.
Pyörien kokonaismäärä kulmissa=(1/8) x 8=1
Pyörien kokonaismäärä kuutiopinnoina=(1/2) x 6=3
Sitten pallojen kokonaismäärä yksikkösolua kohden=1 + 3=4
FCC-rakenteessa on enemmän pallopakkauksia kuin BCC:ssä (pallot pakkautuvat lähemmäs toisiaan). FCC-rakenteen pakkauskerroin on 0,74. Tämä tarkoittaa, että pallojen miehittämän tilavuuden ja yksikkökennon kokonaistilavuuden välinen suhde on 0,74. Esimerkkejä metalleista, joilla on FCC-rakenne, ovat alumiini (Al), kupari (Cu), kulta (Au), lyijy (Pb) ja nikkeli (Ni).
Mitä yhtäläisyyksiä BCC:n ja FCC:n välillä on?
- Sekä BCC että FCC ovat kuutiohilojen järjestelymuotoja.
- Sekä BCC- että FCC-rakenteiden yksikkösolu on kuutio.
Mitä eroa on BCC:n ja FCC:n välillä?
BCC vs FCC |
|
| Termi BCC tarkoittaa pallojen (atomit, molekyylit tai ionit, joista hila koostuu) ruumiinkeskistä kuutiojärjestelyä. | Termi FCC tarkoittaa kasvokeskeistä pallojen kuutiojärjestelyä. |
| Pallojen järjestely | |
| BCC:ssä on palloja kuution kahdeksassa kulmassa ja yksi pallo kuution keskustassa. | FCC:ssä on palloja kuution kahdeksassa kulmassa ja myös kuutiopintojen keskellä. |
| Koordinointinumero | |
| BCC-rakenteen koordinaationumero on 8. | FCC-rakenteen koordinaationumero on 12. |
| Pakkaustekijä | |
| BCC:n pakkauskerroin on 0,68 | FCC:n pakkauskerroin on 0,74 |
| Sfäärien lukumäärä yksikkösolussa | |
| BCC:n yksikkösolussa on yhteensä 2 palloa. | FCC:n yksikkösolussa on yhteensä 4 palloa. |
| Esimerkkejä | |
| Joitakin esimerkkejä metalleista, joilla on BCC-rakenne, ovat litium (Li), natrium (Na), kalium (K), kromi (Cr) ja barium (Ba). | Joitakin esimerkkejä metalleista, joilla on FCC-rakenne, ovat alumiini (Al), kupari (Cu), kulta (Au), lyijy (Pb) ja nikkeli (Ni). |
Yhteenveto – BCC vs FCC
BCC tarkoittaa vartalokeskeistä kuutiojärjestelyä. FCC tarkoittaa kasvokeskeistä kuutiojärjestelyä. Näitä järjestelyjä käytetään kuvaamaan atomien, molekyylien tai ionien sijaintia ja hilarakenteessa olevia tyhjiä tiloja. Ero BCC:n ja FCC:n välillä on, että BCC:n koordinointinumero on 8, kun taas FCC:n koordinointinumero on 12.
