Kluczowa różnica między defektem związanym z nadmiarem metalu a defektem związanym z niedoborem metalu polega na tym, że defekt związany z nadmiarem metalu jest powodowany przez luki anionowe i dodatkowe kationy w miejscach śródmiąższowych, podczas gdy defekt związany z niedoborem metalu jest spowodowany przez luki kationowe i dodatkowe aniony w miejscach śródmiąższowych.
Defekt nadmiaru metalu i defekt niedoboru metalu to dwa rodzaje defektów, które możemy zaobserwować w sieciach krystalicznych niektórych substancji. Defekty te powstają z powodu obecności lub braku kationów lub anionów w sieciach krystalicznych.
Co to jest wada nadmiaru metalu?
Defekt nadmiaru metalu to rodzaj defektu kryształu, który występuje w sieciach krystalicznych. Albo wakat anionowy, albo dodatkowy kation powoduje tę wadę. Ze względu na obecność tych defektów w niestechiometrycznych nieorganicznych ciałach stałych, ciała te zawierają pierwiastki składowe w stosunku niestechiometrycznym.
Gdy podgrzewamy halogenki metali alkalicznych, które są umieszczone w atmosferze zawierającej pary metalu alkalicznego, powoduje to powstawanie wakancji anionowych. Następnie te aniony mają tendencję do dyfundowania na powierzchnię kryształu i łączenia się z nowo wytworzonymi kationami metali. Tutaj elektron jest tracony z atomu metalu, po czym następuje dyfuzja atomu z kryształu, aby zająć anionowe miejsce wakansu, tworząc centrum F wewnątrz kryształu. Centra F, które tworzą się w krysztale, mogą nadać sieci krystalicznej różne kolory. Np. chlorek sodu – kolor żółty.
Istnieją dwa różne rodzaje defektów nadmiaru metalu:
Wadliwy nadmiar metalu z powodu wakatu anionowego
Możemy znaleźć tego typu defekty związane z nadmiarem metalu w halogenkach metali alkalicznych, takich jak chlorek sodu i chlorek potasu. Defekty te obejmują utratę jonów ujemnych z obszaru sieci krystalicznej, co pozostawia dziurę zajmowaną przez elektron w celu utrzymania równowagi elektrycznej sieci krystalicznej. Elektrony te mają tendencję do zatrzymywania w anionowych wolnych miejscach kryształu.
Wadliwy nadmiar metalu z powodu dodatkowych kationów
Ten rodzaj defektów metalu powstaje podczas ogrzewania związków krystalicznych, gdzie uwalniają dodatkowe kationy. Te kationy mają tendencję do zajmowania miejsc śródmiąższowych sieci krystalicznej. Wraz z tworzeniem się kationów uwolnione elektrony (z kationów) trafiają do sąsiednich miejsc międzywęzłowych. Przykładem substancji, która może nosić tego typu defekt, jest ZnO, tlenek cynku.
Co to jest niedobór metalu?
Defekt niedoboru metalu to rodzaj defektu kryształu, który występuje w sieciach krystalicznych, w których wakat kationu lub dodatkowy anion powoduje defekt. Ten rodzaj defektów metalicznych można zaobserwować w kompleksach metali o zmiennej wartościowości. Istnieją dwa typy:
Defekt metalu spowodowany wakatami kationów
W tego typu defektach brakuje kationu w swojej siatce; w związku z tym dodatkowy ładunek ujemny jest równoważony przez uzyskanie dwóch ładunków dodatnich zamiast jednego. Wady te występują głównie w związkach o różnych stopniach utlenienia. Np. tlenek niklu.
Defekt metalu spowodowany obecnością dodatkowych kationów
W tych sieciach krystalicznych dodatkowe aniony występują w miejscach śródmiąższowych, a sąsiednie jony w innych miejscach śródmiąższowych pomagają utrzymać neutralność elektryczną sieci. Ten typ bardzo rzadki.
Jaka jest różnica między wadą nadmiaru metalu a wadą niedoboru metalu?
Defekt nadmiaru metalu i defekt niedoboru metalu to dwa rodzaje defektów, które możemy zaobserwować w sieciach krystalicznych niektórych substancji. Kluczowa różnica między defektem nadmiaru metalu a defektem niedoboru metalu polega na tym, że defekt związany z nadmiarem metalu jest powodowany przez luki anionowe i nadmiar kationów w miejscach śródmiąższowych, podczas gdy defekt niedoboru metalu jest spowodowany przez luki kationowe i dodatkowe aniony w miejscach śródmiąższowych.
Poniżej znajduje się zestawienie podsumowujące różnice między wadą nadmiaru metalu a wadą niedoboru metalu.
Podsumowanie – Wada nadmiaru metalu a wada niedoboru metalu
Defekty metalu powstają z powodu obecności lub braku kationów lub anionów w sieci krystalicznej. Kluczowa różnica między defektem nadmiaru metalu a defektem niedoboru metalu polega na tym, że defekt nadmiaru metalu jest spowodowany przez wakancje anionowe i dodatkowe kationy w miejscach śródmiąższowych, podczas gdy defekt związany z niedoborem metalu jest spowodowany przez luki kationowe i dodatkowe aniony w miejscach śródmiąższowych.
