Principal diferença - Defeito Schottky vs Defeito Frenkel

Uma rede de cristal é o arranjo 3D simétrico de átomos em um cristal. Um defeito de ponto é um ponto vazio criado devido à perda de um átomo da rede. Portanto, a rede se torna irregular e assimétrica. O defeito de Schottky e o defeito de Frenkel são dois tipos de defeitos pontuais encontrados nas redes cristalinas. A principal diferença entre o defeito de Schottky e o defeito de Frenkel é que O defeito de Schottky reduz a densidade do cristal, enquanto o defeito de Frenkel não tem nenhum impacto na densidade do cristal.

Principais áreas cobertas

1. O que é Schottky Defect - Definição, Estrutura, Propriedades, Exemplos 2. O que é Frenkel Defect - Definição, Estrutura, Propriedades, Exemplos 3. Qual é a diferença entre o defeito de Schottky e o defeito de Frenkel - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: Cristal, Defeito de Frenkel, Desordem de Frenkel, Par de Frenkel, Estrutura da rede, Defeito de ponto, Defeito de Schottky

O que é Schottky Defect

O defeito de Schottky é um tipo de defeito pontual que ocorre devido à perda de átomos de uma rede cristalina em unidades estequiométricas. Este fenômeno foi nomeado após Walter H. Schottky. O defeito de Schottky pode ocorrer em cristais iônicos ou não iônicos. Em cristais iônicos, o defeito é formado quando uma unidade estequiométrica de átomos deixa a rede. Em outras palavras, o defeito surge quando um bloco de construção deixa a rede. Essa saída cria uma vaga na rede.

No entanto, a carga geral é mantida neutra, uma vez que a perda ocorre em unidades estequiométricas. As unidades estequiométricas são compostas de átomos com cargas opostas em proporções iguais. Por exemplo, na rede NaCl, Na⁺ cátion e Cl^– o ânion pode sair, formando o defeito de Schottky.

Figura 1: Defeito de Schottky na rede de NaCl. O átomo de Na é mostrado na cor vermelha e o átomo de Cl na cor amarela.

O defeito de Schottky causa a redução da densidade na rede. Este defeito é altamente encontrado em compostos iônicos. Quando está presente em cristais não iônicos, é chamado de defeito de vazio. Na maioria das vezes, o defeito de Schottky é encontrado em redes com íons de tamanhos quase iguais. Este tipo de defeito é comum em redes como NaCl, KBr e KCl.

O que é Frenkel Defect

O defeito de Frenkel é um tipo de defeito pontual que ocorre devido à perda de um átomo ou de um íon pequeno. Isso cria um local vazio dentro da estrutura da rede. Isso também é chamado Par Frenkel ou Transtorno de Frenkel. Esses nomes são criados em homenagem à primeira pessoa a descobrir esse defeito, Yakov Frenkel. Se a espécie química que sai é um íon, geralmente é um cátion. Este átomo ou íon, então, ocupa um local intersticial. Um site intersticial é um local próximo ao ponto vazio.

O defeito de Frenkel não tem nenhum efeito na densidade da rede. Isso ocorre porque os átomos ou íons que saem ocupam uma posição próxima em vez de deixar a rede completamente. Então, tanto a massa quanto o volume da rede permanecem inalterados.

O defeito de Frenkel é encontrado principalmente em compostos iônicos. Ao contrário do defeito de Schottky, o defeito de Frenkel é encontrado em redes compostas de átomos ou íons que têm diferenças consideráveis ​​entre seus tamanhos. Um ou mais átomos ou íons podem sofrer defeito de Frenkel. Portanto, o número de sítios intersticiais é igual ao número de defeitos presentes na rede.

Figura 2: Defeito de Frenkel na rede AgCl. Os círculos de cor verde indicam íons Ag + e os círculos de cor cinza indicam íons Cl-.

O exemplo acima mostra o defeito de Frenkel na rede AgCl. Aqui, o número de átomos presentes no mesmo volume é o mesmo que era antes do defeito. Portanto, a densidade é a mesma. Alguns exemplos de defeito de Frenkel são AgCl, AgI, CaF₂ e ZnS.

Diferença entre defeito de Schottky e defeito de Frenkel

Definição

Defeito Schottky: O defeito de Schottky é um tipo de defeito pontual que ocorre devido à perda de átomos de uma rede cristalina em unidades estequiométricas.

Defeito de Frenkel: O defeito de Frenkel é um tipo de defeito pontual que ocorre devido à perda de um átomo ou um pequeno íon.

Densidade

Defeito Schottky: O defeito de Schottky faz com que a densidade da rede seja reduzida.

Defeito de Frenkel: O defeito de Frankel não tem influência na densidade da rede.

Massa

Defeito Schottky: A massa da rede é reduzida quando ocorre o defeito de Schottky.

Defeito de Frenkel: A massa permanece constante mesmo após a ocorrência do defeito de Frenkel.

Deixando Espécies

Defeito Schottky: Átomos ou íons deixam a rede, criando um defeito Schottky.

Defeito de Frenkel: Os átomos ou íons deixam sua posição, mas permanecem dentro da rede no defeito de Frenkel.

Tamanho dos íons

Defeito Schottky: O defeito de Schottky ocorre em redes com íons de tamanhos semelhantes.

Defeito de Frenkel: O defeito de Frenkel ocorre em redes com íons com grandes diferenças em seus tamanhos.

Conclusão

Tanto o defeito de Schottky quanto o defeito de Frenkel criam um ponto vazio na rede. O tipo de defeito depende principalmente da diferença de tamanho entre os cátions e os ânions na rede. Além disso, o defeito de Schottky faz com que a densidade da rede diminua, enquanto o defeito de Frenkel não tem nenhum efeito na densidade da rede. Esta é a principal diferença entre o defeito de Schottky e o defeito de Frenkel.

Referências:

1. ”Defeito de Frenkel.” Wikipedia. Wikimedia Foundation, 16 de julho de 2017. Web. Disponivel aqui. 26 de julho de 2017. 2. “Defeitos pontuais.” LinkedIn SlideShare. N.p., 17 de abril de 2015. Web. Disponivel aqui. 26 de julho de 2017.