Ключовата разлика между стехиометричните и нестехиометричните дефекти е, че стехиометричните дефекти не нарушават стехиометрията на съединението, докато нестехиометричните дефекти нарушават стехиометрията на съединението.
Има два основни вида дефекти, присъстващи в кристалните структури; а именно стехиометрични дефекти и нестехиометрични дефекти. В стехиометрично съединение неговата химична формула показва съотношението между катионите и анионите в съединението.
Какво представляват стехиометричните дефекти?
Стехиометричните дефекти са тези, които не нарушават стехиометрията на съединението. Това означава, че стехиометричните дефекти не променят съотношението между катиони и аниони, присъстващи в кристалната структура. Има няколко различни вида стехиометрични дефекти;
Интерстициални дефекти
В кристалните структури обикновено има свободни интерстициални места. Малките атоми могат да заемат тези места в конфигурация, която е енергийно благоприятна (Обикновено наличието на интерстициални места увеличава общата енергия на кристала). Следователно наличието на йони в интерстициалните места причинява интерстициални дефекти.
Дефекти на Шотки
Дефектите на Шотки се образуват, когато катионите и анионите, отстранени от кристалните структури, са в равен брой. Въпреки това, електрическата неутралност на кристала остава непроменена, тъй като броят на зарядите, отстранени от кристала, е равен. Този тип дефекти се срещат в кристали с катиони и аниони с подобни размери.
Фигура 01: Дефекти на Шотки и Френкел
Дефекти на Френкел
Дефект на Френкел възниква, когато йон от кристалната решетка отстрани и заеме интерстициално място от кристалната структура. Въпреки това, електрическият заряд на кристала остава непроменен, тъй като не се премахват или добавят йони отвън.
Какво представляват нестехиометричните дефекти?
Нестехиометричните дефекти са дефекти в кристалните структури, които нарушават стехиометрията на кристала. С други думи, нестехиометричните дефекти променят стехиометрията на кристалната система. Когато в кристалната структура присъстват нестехиометрични дефекти, съотношението на съставните йони на съединението става нестехиометрично. Има два основни типа нестехиометрични дефекти;
Дефект при излишен метал
Има два типа излишни метални дефекти. Първият е дефектът на излишния метал поради анионни празни места. При това дефектът възниква поради липсващ анион от решетка. Въпреки това, електроните на решетката остават непроменени. Вторият тип са излишните метални дефекти, дължащи се на наличието на допълнителни катиони в интерстициалните места. Тук дефектът се наблюдава, когато положителните йони заемат интерстициалните места на решетката.
Дефект от недостиг на метал
Тези дефекти също са два вида; дефекти, дължащи се на катионни празни места и допълнителни аниони, заемащи интерстициалните места на решетката. Когато в решетката липсва положителен заряд, близките катиони балансират допълнителния отрицателен заряд. Този тип дефекти се наричат катионни дефекти. Междувременно, когато допълнителен анион заема интерстициалните места на решетката, близките катиони балансират допълнителния отрицателен заряд. Този тип дефект е вторият тип дефекти поради недостиг на метал.
Каква е разликата между стехиометричните и нестехиометричните дефекти?
Стехиометрични срещу нестехиометрични дефекти |
|
| Стехиометричните дефекти са тези, които не нарушават стехиометрията на съединението. | Нестехиометричните дефекти са дефекти в кристалните структури, които нарушават стехиометрията на кристала. |
| Ефект върху стехиометрията | |
| Те не влияят на стехиометрията на съединението. | Те променят стехиометрията на съединението. |
| Различни видове | |
| Има няколко вида; като интерстициални дефекти, дефекти на Шотки и дефекти на Френкел. | Дефектите от излишък на метал и дефектите от недостиг на метал са два основни вида от няколкото |
Обобщение – стехиометрични срещу нестехиометрични дефекти
Дефектите са необичайни точки в кристални структури. Има две основни форми на дефекти, наречени стехиометрични дефекти и нестехиометрични дефекти. Разликата между стехиометричните и нестехиометричните дефекти е, че стехиометричните дефекти не нарушават стехиометрията на съединението, докато нестехиометричните дефекти нарушават стехиометрията на съединението.
