Belangrijk verschil – BCC vs FCC
De termen BCC en FCC worden gebruikt om twee verschillende rangschikkingen van kristallijne structuren te noemen. BCC staat voor lichaamsgecentreerde kubische structuur, terwijl FCC staat voor gezichtsgecentreerde kubische structuur. Dit zijn vormen van kubische roosters. Daarom hebben deze arrangementen bollen (atomen, moleculen of ionen waaruit het rooster is gemaakt) gerangschikt in kubische structuren. De eenheidscel van BCC heeft bollen in de hoeken van een kubus en één bol in het midden van de kubus. Aangezien er acht hoeken in een kubus zijn, is het totale aantal bollen in een BCC-eenheidscel 9. De eenheidscel van de FCC heeft bollen in elke hoek van een kubus en ook in het midden van elk kubisch vlak. Dan heeft de eenheidscel van FCC 12 bollen. Het belangrijkste verschil tussen BCC en FCC is dat het coördinatiegetal van BCC 8 is, terwijl het coördinatiegetal van FCC 12 is.
Wat is BCC?
De term BCC staat voor de op het lichaam gecentreerde kubische rangschikking van bollen (atomen, moleculen of ionen waaruit het rooster is gemaakt). In deze opstelling bevinden de bollen zich in elke hoek van een kubus en één bol in het midden van de kubus. Een eenheidscel van een rooster is de kleinste eenheid die lijkt op de hele structuur van het rooster. Aangezien een kubus 8 hoeken heeft, zijn er in totaal 9 bollen in een BCC-structuur (acht in de hoeken plus een in het midden).
Elke bol in de hoek van de eenheidscel van BCC is echter een lid van de aangrenzende eenheidscel. Dat komt omdat het rooster is gemaakt van veel eenheidscellen die bij elkaar zijn gepakt. Aangezien er 8 bollen in een eenheidscel zijn die de hoeken zijn van andere eenheidscellen, is bekend dat het coördinatiegetal van de BCC-structuur 8. Wanneer het netto totaal van bollen in een BCC-eenheidscel wordt beschouwd, heeft het dan 2 bollen omdat één hoek 1/8th bollen heeft. De acht hoeken vormen samen één bol, en er is één bol in het midden, samen met resultaten in twee bollen.
Figuur 01: BCC-structuur
De verpakking van bollen in BCC-opstelling is niet strak. Dat betekent dat de pakking van bollen in BCC geen dichte pakking is zoals in FCC (face-centered cubic) of HCP (hexagonal close packing). De pakkingsfactor van BCC is 0,68. Verpakkingsfactor is het volume van bollen per het volume van de eenheidscel. Voorbeelden van metalen met de BCC-structuur zijn lithium (Li), natrium (Na), kalium (K), chroom (Cr) en barium (Ba).
Wat is FCC?
De term FCC staat voor de face-centered kubische rangschikking van bollen. In deze opstelling bevinden de bollen zich in elke hoek van een kubus (eenheidscel) en in het midden van elk kubisch vlak. Ook hier is elke bol in de hoeken een lid van de aangrenzende eenheidscel. Afgezien daarvan wordt elke bol in het midden van het kubusvormige vlak gedeeld met de aangrenzende eenheidscel.
Figuur 2: FCC-structuur
Het coördinatiegetal van FCC is 12. Dat komt omdat er 12 bollen per eenheidscel zijn die gedeeld worden met andere eenheidscellen. Het netto totaal aan bollen in de FCC-eenheidscel is 4. Het kan als volgt worden berekend.
Totaal bollen in hoeken=(1/8) x 8=1
Totaal bollen in kubieke vlakken=(1/2) x 6=3
Dan het totaal aantal bollen per eenheidscel=1 + 3=4
De FCC-structuur heeft meer vulling van bollen dan die van BCC (de bollen komen dichter bij elkaar). De pakkingsfactor van de FCC-structuur is 0,74. Dit betekent dat de verhouding tussen het volume ingenomen door bollen en het totale volume van de eenheidscel 0,74 is. Enkele voorbeelden van metalen met een FCC-structuur zijn aluminium (Al), koper (Cu), goud (Au), lood (Pb) en nikkel (Ni).
Wat zijn de overeenkomsten tussen BCC en FCC?
- Zowel BCC als FCC zijn vormen van rangschikking van kubische roosters.
- De eenheidscel van zowel BCC- als FCC-structuren is een kubus.
Wat is het verschil tussen BCC en FCC?
BCC vs FCC |
|
| De term BCC staat voor de op het lichaam gecentreerde kubische rangschikking van bollen (atomen, moleculen of ionen waaruit het rooster is gemaakt). | De term FCC staat voor de op het gezicht gecentreerde kubische rangschikking van bollen. |
| Regeling van sferen | |
| BCC heeft bollen in de acht hoeken van een kubus en één bol in het midden van de kubus. | FCC heeft bollen in de acht hoeken van een kubus en ook in het midden van de kubusvlakken. |
| Coördinatienummer | |
| Het coördinatienummer van de BCC-structuur is 8. | Het coördinatienummer van de FCC-structuur is 12. |
| Verpakkingsfactor | |
| De verpakkingsfactor van BCC is 0,68 | De verpakkingsfactor van FCC is 0,74 |
| Aantal bollen in een eenheidscel | |
| Een eenheidscel van BCC heeft een netto totaal van 2 bollen. | Een eenheidscel van FCC heeft een netto totaal van 4 bollen. |
| Voorbeelden | |
| Enkele voorbeelden van metalen met de BCC-structuur zijn lithium (Li), natrium (Na), kalium (K), chroom (Cr) en barium (Ba). | Enkele voorbeelden van metalen met een FCC-structuur zijn aluminium (Al), koper (Cu), goud (Au), lood (Pb) en nikkel (Ni). |
Samenvatting – BCC vs FCC
BCC staat voor de lichaamsgerichte kubische opstelling. FCC staat voor de face-centered cubic arrangement. Deze rangschikkingen worden gebruikt om de locatie van atomen, moleculen of ionen en de lege ruimtes in een roosterstructuur te beschrijven. Het verschil tussen BCC en FCC is dat het coördinatiegetal van BCC 8 is, terwijl het coördinatiegetal van FCC 12 is.
