Nøgleforskel – BCC vs FCC
Begreberne BCC og FCC bruges til at nævne to forskellige arrangementer af krystallinske strukturer. BCC står for kropscentreret kubisk struktur, mens FCC står for ansigtscentreret kubisk struktur. Disse er former for kubiske gitter. Derfor har disse arrangementer kugler (atomer, molekyler eller ioner, som gitteret er lavet af) arrangeret i kubiske strukturer. Enhedscellen i BCC har kugler i hjørnerne af en terning og en kugle i midten af terningen. Da der er otte hjørner i en terning, er det samlede antal kugler til stede i en BCC-enhedscelle 9. Enhedscellen i FCC har kugler i hvert hjørne af en terning og også i midten af hver kubikflade. Så har enhedscellen i FCC 12 kugler. Den vigtigste forskel mellem BCC og FCC er, at BCC's koordinationsnummer er 8, mens FCC's koordinationsnummer er 12.
Hvad er BCC?
Udtrykket BCC står for det kropscentrerede kubiske arrangement af kugler (atomer, molekyle eller ioner, som gitteret er lavet af). I dette arrangement er kuglerne placeret i hvert hjørne af en terning og en kugle i midten af terningen. En enhedscelle af et gitter er den mindste enhed, der ligner hele strukturen af gitteret. Da en terning har 8 hjørner, er der i alt 9 kugler i en BCC-struktur (otte i hjørnerne plus på i midten).
Men hver kugle i hjørnet af enhedscellen i BCC er medlem af den tilstødende enhedscelle. Det skyldes, at gitteret er lavet af mange enhedsceller pakket sammen. Da der er 8 kugler i en enhedscelle, som er hjørnerne af andre enhedsceller, er koordinationsnummeret for BCC-strukturen kendt for at være 8. Når det så betragtes som nettototal af kugler i en BCC-enhedscelle, har den 2 kugler, fordi det ene hjørne har 1/8th kugler. De otte hjørner danner tilsammen én kugle, og der er én kugle i midten, sammen med resultater i to kugler.
Figur 01: BCC-struktur
Pakningen af kugler i BCC-arrangement er ikke stram. Det betyder, at pakningen af kugler i BCC ikke er en tæt pakning som i FCC (face-centred cubic) eller HCP (hexagonal close packing). Pakningsfaktoren for BCC er 0,68. Pakningsfaktor er rumfanget af kugler pr. volumen af enhedscellen. Eksempler på metaller, der har BCC-strukturen, omfatter lithium (Li), natrium (Na), kalium (K), krom (Cr) og barium (Ba).
Hvad er FCC?
Udtrykket FCC står for det ansigtscentrerede kubiske arrangement af kugler. I dette arrangement er kuglerne placeret i hvert hjørne af en terning (enhedscelle) og i midten af hver kubisk flade. Også her er hver kugle i hjørnerne et medlem af den tilstødende enhedscelle. Bortset fra det deles hver kugle i midten af den kubiske flade med den tilstødende enhedscelle.
Figur 2: FCC-struktur
Koordinationsnummeret for FCC er 12. Det skyldes, at der er 12 kugler pr. enhedscelle, som deles med andre enhedsceller. Nettototal af kugler til stede i FCC-enhedscellen er 4. Det kan beregnes som følger.
Total kugler i hjørner=(1/8) x 8=1
Total kugler i kubiske flader=(1/2) x 6=3
Så det samlede antal kugler pr. enhedscelle=1 + 3=4
FCC-strukturen har mere pakning af sfærer end BCC (sfærerne pakker tættere sammen). Pakningsfaktoren for FCC-strukturen er 0,74. Dette betyder, at forholdet mellem volumenet optaget af kugler og det samlede volumen af enhedscellen er 0,74. Nogle eksempler på metaller med FCC-struktur er aluminium (Al), kobber (Cu), guld (Au), bly (Pb) og nikkel (Ni).
Hvad er lighederne mellem BCC og FCC?
- Både BCC og FCC er former for arrangement af kubiske gitter.
- Enhedscellen for både BCC- og FCC-strukturer er en terning.
Hvad er forskellen mellem BCC og FCC?
BCC vs. FCC |
|
| Udtrykket BCC står for det kropscentrerede kubiske arrangement af sfærer (atomer, molekyle eller ioner, som gitteret er lavet af). | Udtrykket FCC står for det ansigtscentrerede kubiske arrangement af kugler. |
| Arrangement af sfærer | |
| BCC har kugler i de otte hjørner af en terning og en kugle i midten af terningen. | FCC har kugler i de otte hjørner af en terning og også i midten af de kubiske flader. |
| Koordinationsnummer | |
| Koordinationsnummeret for BCC-strukturen er 8. | Koordinationsnummeret for FCC-strukturen er 12. |
| Packing Factor | |
| Pakningsfaktoren for BCC er 0,68 | Pakningsfaktoren for FCC er 0,74 |
| Antal sfærer i en enhedscelle | |
| En enhedscelle af BCC har i alt 2 sfærer. | En enhedscelle i FCC har i alt 4 sfærer. |
| Eksempler | |
| Nogle eksempler på metaller, der har BCC-strukturen, omfatter Lithium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Chrom (Cr) og Barium (Ba). | Nogle eksempler på metaller med FCC-struktur er aluminium (Al), kobber (Cu), guld (Au), bly (Pb) og nikkel (Ni). |
Oversigt – BCC vs FCC
BCC står for det kropscentrerede kubiske arrangement. FCC står for det ansigtscentrerede kubiske arrangement. Disse arrangementer bruges til at beskrive placeringen af atomer, molekyler eller ioner og de tomme rum, der er til stede i en gitterstruktur. Forskellen mellem BCC og FCC er, at BCC's koordinationsnummer er 8, mens FCC's koordinationsnummer er 12.
