Perbezaan utama antara kecacatan stoikiometri dan bukan stoikiometri ialah kecacatan stoikiometri tidak mengganggu stoikiometri sebatian manakala kecacatan bukan stoikiometri mengganggu stoikiometri sebatian.
Terdapat dua jenis kecacatan utama yang terdapat dalam struktur kristal; iaitu kecacatan stoikiometri dan kecacatan bukan stoikiometri. Dalam sebatian stoikiometri, formula kimianya menunjukkan nisbah antara kation dan anion dalam sebatian.
Apakah itu Kecacatan Stoikiometri?
Kecacatan stoikiometri ialah yang tidak mengganggu stoikiometri sesuatu sebatian. Ini bermakna kecacatan stoikiometri tidak mengubah nisbah antara kation dan anion yang terdapat dalam struktur kristal. Terdapat beberapa jenis kecacatan stoikiometrik yang berbeza;
Kecacatan Interstisial
Dalam struktur kristal, biasanya terdapat tapak interstisial yang kosong. Atom-atom kecil boleh menduduki tapak ini dalam konfigurasi yang menguntungkan secara bertenaga (Biasanya, kehadiran tapak interstisial meningkatkan jumlah tenaga kristal). Oleh itu, kehadiran ion di tapak interstisial menyebabkan kecacatan interstisial.
Schottky Defects
Kecacatan Schottky terbentuk apabila kation dan anion yang dikeluarkan daripada struktur kristal berada dalam bilangan yang sama. Walau bagaimanapun, neutraliti elektrik kristal kekal tidak berubah kerana bilangan cas yang dikeluarkan daripada kristal adalah sama. Kecacatan jenis ini berlaku pada kristal yang mempunyai kation dan anion yang sama saiz.
Rajah 01: Kecacatan Schottky dan Frenkel
Kecacatan Frenkel
Kecacatan Frenkel timbul apabila ion kekisi kristal mengeluarkan dan menempati tapak interstisial struktur kristal. Walau bagaimanapun, cas elektrik kristal kekal tidak berubah kerana tiada ion dikeluarkan atau ditambah dari luar.
Apakah itu Kecacatan Bukan Stoikiometri?
Kecacatan bukan stoikiometri ialah kecacatan pada struktur hablur yang mengganggu stoikiometri hablur. Dalam erti kata lain, kecacatan bukan stoikiometri mengubah stoikiometri sistem kristal. Apabila kecacatan bukan stoikiometri terdapat dalam struktur kristal, nisbah ion konstituen sebatian menjadi bukan stoikiometri. Terdapat dua jenis utama kecacatan bukan stoikiometrik;
Kecacatan Berlebihan Logam
Terdapat dua jenis lebihan kecacatan logam. Pertama ialah kecacatan lebihan logam akibat kekosongan anionik. Dalam hal ini, kecacatan timbul kerana kehilangan anion dari kekisi. Walau bagaimanapun, elektron kekisi kekal tidak berubah. Jenis kedua ialah kecacatan lebihan logam kerana kehadiran kation tambahan di tapak interstisial. Di sini, kecacatan boleh diperhatikan apabila ion positif menduduki tapak interstisial kekisi.
Kecacatan Kekurangan Logam
Kecacatan ini juga terdiri daripada dua jenis; kecacatan akibat kekosongan kation dan anion tambahan yang menduduki tapak interstisial kekisi. Apabila cas positif hilang dari kekisi, kation berdekatan mengimbangi cas negatif tambahan. Kecacatan jenis ini dipanggil kecacatan kekosongan kation. Sementara itu, apabila anion tambahan menduduki tapak interstisial kekisi, kation berdekatan mengimbangi cas negatif tambahan. Jenis kecacatan ini ialah jenis kedua kecacatan kekurangan logam.
Apakah Perbezaan Antara Kecacatan Stoikiometri dan Bukan Stoikiometri?
Kecacatan Stoikiometri lwn Nonstoikiometri |
|
| Kecacatan stoikiometri ialah yang tidak mengganggu stoikiometri sebatian. | Kecacatan bukan stoikiometri ialah kecacatan pada struktur kristal yang mengganggu stoikiometri kristal. |
| Kesan pada Stoikiometri | |
| Ia tidak menjejaskan stoikiometri sebatian. | Mereka menukar stoikiometri sebatian. |
| Jenis Berbeza | |
| Terdapat beberapa jenis; seperti, kecacatan interstisial, kecacatan schottky dan kecacatan Frenkel. | Kecacatan berlebihan logam dan kecacatan kekurangan logam ialah dua jenis utama daripada beberapa |
Ringkasan – Kecacatan Stoikiometri lwn Nonstoikiometri
Kecacatan ialah titik luar biasa dalam struktur kristal. Terdapat dua bentuk asas kecacatan yang dinamakan sebagai kecacatan stoikiometri dan kecacatan bukan stoikiometri. Perbezaan antara kecacatan stoikiometri dan bukan stoikiometri ialah kecacatan stoikiometri tidak mengganggu stoikiometri sebatian manakala kecacatan bukan stoikiometri mengganggu stoikiometri sebatian.
