المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
{افان مات او قتل انقلبتم على اعقابكم}
2024-11-24
العبرة من السابقين
2024-11-24
تدارك الذنوب
2024-11-24
الإصرار على الذنب
2024-11-24
معنى قوله تعالى زين للناس حب الشهوات من النساء
2024-11-24
مسألتان في طلب المغفرة من الله
2024-11-24


Hexagonal Close-Packed and Cubic Close-Packed Structures  
  
4997   04:12 مساءً   date: 24-4-2019
Author : ........
Book or Source : LibreTexts Project
Page and Part : ............


Read More
Date: 17-4-2019 1425
Date: 23-7-2018 1221
Date: 21-5-2019 1646

Hexagonal Close-Packed and Cubic Close-Packed Structures

The most efficient way to pack spheres is the close-packed arrangement, which has two variants. A single layer of close-packed spheres is shown in part (a) in Figure 1.1 . Each sphere is surrounded by six others in the same plane to produce a hexagonal arrangement. Above any set of seven spheres are six depressions arranged in a hexagon. In principle, all six sites are the same, and any one of them could be occupied by an atom in the next layer. Actually, however, these six sites can be divided into two sets, labeled B and C in part (a) in Figure 1.1. Sites B and C differ because as soon as we place a sphere at a B position, we can no longer place a sphere in any of the three C positions adjacent to A and vice versa.

c72504457cfe11e978f2f2be6951e29f.jpg

Figure 1.1 Close-Packed Layers of Spheres (a) In this single layer of close-packed spheres, each sphere is surrounded by six others in a hexagonal arrangement. (b) Placing an atom at a B position prohibits placing an atom at any of the adjacent C positions and results in all the atoms in the second layer occupying the B positions. (c) Placing the atoms in the third layer over the atoms at A positions in the first layer gives the hexagonal close-packed structure. Placing the third-layer atoms over the C positions gives the cubic close-packed structure.

If we place the second layer of spheres at the B positions in part (a) in Figure 1.1, we obtain the two-layered structure shown in part (b) in Figure 1.1. There are now two alternatives for placing the first atom of the third layer: we can place it directly over one of the atoms in the first layer (an A position) or at one of the C positions, corresponding to the positions that we did not use for the atoms in the first or second layers (part (c) in Figure 1.1 ). If we choose the first arrangement and repeat the pattern in succeeding layers, the positions of the atoms alternate from layer to layer in the pattern ABABAB…, resulting in a hexagonal close-packed (hcp) structureOne of two variants of the close-packed arrangement—the most efficient way to pack spheres in a lattice—in which the atomic positions alternate from layer to layer in an ABABAB… pattern. (part (a) in Figure 1.2). If we choose the second arrangement and repeat the pattern indefinitely, the positions of the atoms alternate as ABCABC…, giving a cubic close-packed (ccp) structureOne of two variants of the close-packed arrangement—the most efficient way to pack spheres in a lattice—in which the atomic positions alter from layer to layer in an ABCABC… pattern. (part (b) in Figure 1.2). Because the ccp structure contains hexagonally packed layers, it does not look particularly cubic. As shown in part (b) in Figure 1.2, however, simply rotating the structure reveals its cubic nature, which is identical to a fcc structure. The hcp and ccp structures differ only in the way their layers are stacked. Both structures have an overall packing efficiency of 74%, and in both each atom has 12 nearest neighbors (6 in the same plane plus 3 in each of the planes immediately above and below).

fa9f0257855ea743c83357c97b6eaac9.jpg

Figure 1.2 Close-Packed Structures: hcp and ccp The illustrations in (a) show an exploded view, a side view, and a top view of the hcp structure. The simple hexagonal unit cell is outlined in the side and top views. Note the similarity to the hexagonal unit cell . The ccp structure in (b) is shown in an exploded view, a side view, and a rotated view. The rotated view emphasizes the fcc nature of the unit cell (outlined). The line that connects the atoms in the first and fourth layers of the ccp structure is the body diagonal of the cube.

Table 1.1 compares the packing efficiency and the number of nearest neighbors for the different cubic and close-packed structures; the number of nearest neighbors is called the coordination numberThe number of nearest neighbors in a solid structure.. Most metals have hcp, ccp, or bcc structures, although several metals exhibit both hcp and ccp structures, depending on temperature and pressure.

Table 1.1 Properties of the Common Structures of Metals

Structure Percentage of Space Occupied by Atoms Coordination Number
simple cubic 52 6
body-centered cubic 68 8
hexagonal close packed 74 12
cubic close packed (identical to face-centered cubic) 74 12



هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .