Sự khác biệt chính - BCC vs FCC
Thuật ngữ BCC và FCC được sử dụng để gọi tên hai cách sắp xếp khác nhau của cấu trúc tinh thể. BCC là viết tắt của cấu trúc hình khối lấy tâm trong khi FCC là viết tắt của cấu trúc hình khối lấy mặt làm trung tâm. Đây là những dạng mạng tinh thể lập phương. Do đó, các sắp xếp này có các hình cầu (nguyên tử, phân tử hoặc ion mà từ đó mạng tinh thể được tạo thành) được sắp xếp theo cấu trúc lập phương. Ô đơn vị của BCC có các mặt cầu ở các góc của một hình lập phương và một mặt cầu ở tâm của hình lập phương. Vì có tám góc trong một hình lập phương nên tổng số hình cầu có trong một ô đơn vị BCC là 9. Ô đơn vị FCC có các hình cầu ở mỗi góc của một hình lập phương và cả ở tâm của mỗi mặt lập phương. Khi đó ô đơn vị của FCC có 12 quả cầu. Sự khác biệt chính giữa BCC và FCC là số điều phối của BCC là 8 trong khi số điều phối của FCC là 12.
BCC là gì?
Thuật ngữ BCC là viết tắt của sự sắp xếp hình khối hướng tâm của các hình cầu (nguyên tử, phân tử hoặc ion mà từ đó mạng tinh thể được tạo thành). Trong cách sắp xếp này, các quả cầu nằm ở mỗi góc của một khối lập phương và một quả cầu ở giữa khối lập phương. Một ô đơn vị của mạng tinh thể là đơn vị nhỏ nhất giống với toàn bộ cấu trúc của mạng tinh thể. Vì một hình lập phương có 8 góc, nên có tổng cộng 9 hình cầu trong cấu trúc BCC (tám hình ở góc cộng với ở giữa).
Tuy nhiên, mỗi hình cầu ở góc của ô đơn vị BCC là một thành viên của ô đơn vị lân cận. Đó là bởi vì mạng tinh thể được tạo bởi nhiều ô đơn vị xếp lại với nhau. Vì có 8 quả cầu trong một ô đơn vị là góc của các ô đơn vị khác, nên số phối trí của cấu trúc BCC được biết là 8. Sau đó, khi được coi là tổng số thực của các quả cầu trong một ô đơn vị BCC, nó có 2 quả cầu vì một góc có 1/8thứquả cầu. Tám góc cùng nhau tạo thành một hình cầu và có một hình cầu ở giữa, cùng với kết quả là hai hình cầu.
Hình 01: Cấu trúc BCC
Việc đóng gói các quả cầu trong sắp xếp BCC không chặt chẽ. Điều đó có nghĩa là cách đóng gói hình cầu trong BCC không phải là đóng gói gần như trong FCC (lập phương tâm mặt) hoặc HCP (đóng gói hình lục giác). Hệ số đóng gói của BCC là 0,68. Hệ số đóng gói là thể tích hình cầu trên thể tích của ô đơn vị. Ví dụ về kim loại có cấu trúc BCC bao gồm Lithi (Li), Natri (Na), Kali (K), Crom (Cr) và Bari (Ba).
FCC là gì?
Thuật ngữ FCC là viết tắt của sự sắp xếp tâm mặt của các hình cầu. Trong cách sắp xếp này, các hình cầu nằm ở mỗi góc của một hình lập phương (ô đơn vị) và ở tâm của mỗi mặt lập phương. Ở đây, mỗi quả cầu ở các góc là một thành viên của ô đơn vị lân cận. Ngoài ra, mỗi hình cầu ở tâm của mặt lập phương được chia sẻ với ô đơn vị liền kề.
Hình 2: Cấu trúc FCC
Số phối trí của FCC là 12. Đó là vì có 12 quả cầu trên mỗi ô đơn vị được chia sẻ với các ô đơn vị khác. Tổng số quả cầu thực có trong ô đơn vị FCC là 4. Nó có thể được tính như sau.
Tổng số hình cầu trong các góc=(1/8) x 8=1
Tổng số hình cầu trong các mặt lập phương=(1/2) x 6=3
Khi đó tổng số hình cầu trên mỗi ô đơn vị=1 + 3=4
Cấu trúc FCC có nhiều hình cầu đóng gói hơn so với cấu trúc BCC (các hình cầu đóng gói gần nhau hơn). Hệ số đóng gói của cấu trúc FCC là 0,74. Điều này có nghĩa là tỷ lệ giữa thể tích bị chiếm bởi hình cầu và tổng thể tích của ô đơn vị là 0,74. Một số ví dụ về các kim loại có cấu trúc FCC là Nhôm (Al), Đồng (Cu), Vàng (Au), Chì (Pb) và Niken (Ni).
Điểm giống nhau giữa BCC và FCC là gì?
- Cả BCC và FCC đều là dạng sắp xếp của mạng tinh thể lập phương.
- Ô đơn vị của cả cấu trúc BCC và FCC là một khối lập phương.
Sự khác biệt giữa BCC và FCC là gì?
BCC vs FCC |
|
| Thuật ngữ BCC là viết tắt của sự sắp xếp hình khối có tâm là hình cầu (nguyên tử, phân tử hoặc ion mà từ đó mạng tinh thể được tạo thành). | Thuật ngữ FCC là viết tắt của sự sắp xếp hình khối có tâm là mặt. |
| Sắp xếp các quả cầu | |
| BCC có hình cầu ở tám góc của hình lập phương và một hình cầu ở tâm của hình lập phương. | FCC có các hình cầu ở tám góc của hình lập phương và cả ở tâm của các mặt lập phương. |
| Số phối hợp | |
| Số phối trí của cấu trúc BCC là 8. | Số điều phối của cấu trúc FCC là 12. |
| Yếu tố đóng gói | |
| Hệ số đóng gói của BCC là 0,68 | Hệ số đóng gói của FCC là 0,74 |
| Số lượng hình cầu trong một ô đơn vị | |
| Một ô đơn vị của BCC có tổng số thực là 2 hình cầu. | Một ô đơn vị của FCC có tổng số thực là 4 hình cầu. |
| Ví dụ | |
| Một số ví dụ về kim loại có cấu trúc BCC bao gồm Lithi (Li), Natri (Na), Kali (K), Crom (Cr) và Bari (Ba). | Một số ví dụ về các kim loại có cấu trúc FCC là Nhôm (Al), Đồng (Cu), Vàng (Au), Chì (Pb) và Niken (Ni). |
Tóm tắt - BCC vs FCC
BCC là viết tắt của sự sắp xếp hình khối lấy thân làm trung tâm. FCC là viết tắt của sự sắp xếp hình khối lấy mặt làm trung tâm. Những cách sắp xếp này được sử dụng để mô tả vị trí của các nguyên tử, phân tử hoặc ion và các không gian trống có trong cấu trúc mạng tinh thể. Sự khác biệt giữa BCC và FCC là số điều phối của BCC là 8 trong khi số điều phối của FCC là 12.
