Η βασική διαφορά μεταξύ του ελαττώματος περίσσειας μετάλλου και του ελαττώματος ανεπάρκειας μετάλλου είναι ότι το ελάττωμα περίσσειας μετάλλου προκαλείται από ανιονικές κενές θέσεις και επιπλέον κατιόντα στις ενδιάμεσες θέσεις, ενώ το ελάττωμα ανεπάρκειας μετάλλων προκαλείται από κατιονικές κενές θέσεις και επιπλέον ανιόντα στις ενδιάμεσες θέσεις.
Ατέλεια περίσσειας μετάλλου και ελάττωμα έλλειψης μετάλλου είναι δύο τύποι ελαττωμάτων που μπορούμε να παρατηρήσουμε στα κρυσταλλικά πλέγματα ορισμένων ουσιών. Αυτά τα ελαττώματα προκύπτουν λόγω της παρουσίας ή απουσίας κατιόντων ή ανιόντων στα κρυσταλλικά πλέγματα.
Τι είναι το ελάττωμα περίσσειας μετάλλου;
Ένα ελάττωμα περίσσειας μετάλλου είναι ένας τύπος κρυσταλλικού ελαττώματος που εμφανίζεται σε κρυσταλλικά πλέγματα. Είτε μια ανιονική κενή θέση είτε ένα επιπλέον κατιόν προκαλεί αυτό το ελάττωμα. Λόγω της παρουσίας αυτών των ελαττωμάτων σε μη στοιχειομετρικά ανόργανα στερεά, αυτά τα στερεά περιέχουν συστατικά στοιχεία σε μια μη στοιχειομετρική αναλογία.
Όταν θερμαίνουμε αλογονίδια αλκαλιμετάλλων που τοποθετούνται σε ατμόσφαιρα που περιέχει τους ατμούς του μετάλλου των αλκαλίων, προκαλείται ο σχηματισμός κενών ανιόντων. Στη συνέχεια, αυτά τα ανιόντα τείνουν να διαχέονται στην επιφάνεια του κρυστάλλου και να συνδυάζονται με νεοπαραγόμενα μεταλλικά κατιόντα. Εδώ, χάνεται ένα ηλεκτρόνιο από το άτομο μετάλλου, ακολουθούμενο από τη διάχυση του ατόμου από τον κρύσταλλο για να καταλάβει την ανιονική θέση κενής θέσης, σχηματίζοντας ένα κέντρο F μέσα στον κρύσταλλο. Τα κέντρα F που σχηματίζονται στον κρύσταλλο μπορούν να δώσουν διαφορετικά χρώματα στο κρυσταλλικό πλέγμα. Π.χ. χλωριούχο νάτριο – κίτρινο χρώμα.
Υπάρχουν δύο διαφορετικοί τύποι πλεονάζοντος μεταλλικών ελαττωμάτων:
Υπερβολικό ελάττωμα μετάλλου λόγω ανιονικής κενή θέσης
Μπορούμε να βρούμε αυτόν τον τύπο περίσσειας ελαττωμάτων μετάλλου σε αλογονίδια αλκαλίων όπως το χλωριούχο νάτριο και το χλωριούχο κάλιο. Αυτά τα ελαττώματα περιλαμβάνουν την απώλεια αρνητικών ιόντων από τη θέση του πλέγματος, η οποία αφήνει πίσω του μια οπή που καταλαμβάνεται από ένα ηλεκτρόνιο προκειμένου να διατηρηθεί η ηλεκτρική ισορροπία του κρυσταλλικού πλέγματος. Αυτά τα ηλεκτρόνια τείνουν στη συνέχεια να παγιδεύονται στις ανιονικές κενές θέσεις του κρυστάλλου.
Ελαττώματα περίσσειας μετάλλου λόγω επιπλέον κατιόντων
Αυτός ο τύπος περίσσειας ατελειών μετάλλου σχηματίζεται όταν θερμαίνονται κρυσταλλικές ενώσεις, όπου απελευθερώνουν επιπλέον κατιόντα. Αυτά τα κατιόντα τείνουν να καταλαμβάνουν τις ενδιάμεσες θέσεις του κρυσταλλικού πλέγματος. Μαζί με αυτόν τον σχηματισμό κατιόντων, τα απελευθερωμένα ηλεκτρόνια (από κατιόντα) πηγαίνουν στις γειτονικές ενδιάμεσες θέσεις. Ένα παράδειγμα ουσίας που μπορεί να φέρει αυτόν τον τύπο ελαττώματος είναι το ZnO, το οξείδιο του ψευδαργύρου.
Τι είναι το ελάττωμα μεταλλικής ανεπάρκειας;
Το ελάττωμα έλλειψης μετάλλων είναι ένας τύπος κρυσταλλικού ελαττώματος που εμφανίζεται σε κρυσταλλικά πλέγματα στα οποία είτε μια κενή θέση κατιόντων είτε ένα επιπλέον ανιόν προκαλεί το ελάττωμα. Αυτός ο τύπος μεταλλικών ελαττωμάτων μπορεί να παρατηρηθεί σε μεταλλικά σύμπλοκα με μεταβλητό σθένος. Υπάρχουν δύο τύποι:
Ελαττώματα μεταλλικής ανεπάρκειας λόγω κενής θέσης κατιόντων
Σε αυτόν τον τύπο ελαττωμάτων, ένα κατιόν λείπει από τη θέση του πλέγματος. Επομένως, το επιπλέον αρνητικό φορτίο εξισορροπείται παίρνοντας δύο θετικά φορτία αντί για ένα φορτίο. Αυτά τα ελαττώματα εμφανίζονται κυρίως σε ενώσεις που έχουν μεταβλητές καταστάσεις οξείδωσης. Π.χ. οξείδιο του νικελίου.
Ελαττωματική έλλειψη μετάλλων λόγω παρουσίας επιπλέον κατιόντων
Σε αυτά τα κρυσταλλικά πλέγματα, τα επιπλέον ανιόντα εμφανίζονται στις ενδιάμεσες θέσεις και τα γειτονικά ιόντα σε μια άλλη ενδιάμεση θέση βοηθούν στη διατήρηση της ηλεκτρικής ουδετερότητας του πλέγματος. Αυτός ο τύπος είναι πολύ σπάνιος.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ελαττώματος περίσσειας μετάλλου και ελαττώματος μεταλλικής ανεπάρκειας;
Ατέλεια περίσσειας μετάλλου και ελάττωμα έλλειψης μετάλλου είναι δύο τύποι ελαττωμάτων που μπορούμε να παρατηρήσουμε στα κρυσταλλικά πλέγματα ορισμένων ουσιών. Η βασική διαφορά μεταξύ του ελαττώματος περίσσειας μετάλλου και του ελαττώματος έλλειψης μετάλλου είναι ότι το ελάττωμα περίσσειας μετάλλου προκαλείται από ανιονικές κενές θέσεις και από επιπλέον κατιόντα στις ενδιάμεσες θέσεις, ενώ το ελάττωμα έλλειψης μετάλλου προκαλείται από κατιονικές θέσεις και από επιπλέον ανιόντα στις ενδιάμεσες θέσεις.
Ακολουθεί ένας συνοπτικός πίνακας της διαφοράς μεταξύ ελαττώματος περίσσειας μετάλλου και ελαττώματος μεταλλικής ανεπάρκειας.
Σύνοψη – Υπερβολικό ελάττωμα μετάλλου έναντι ελαττώματος μεταλλικής ανεπάρκειας
Τα μεταλλικά ελαττώματα προκύπτουν λόγω της παρουσίας ή απουσίας κατιόντων ή ανιόντων στα κρυσταλλικά πλέγματα. Η βασική διαφορά μεταξύ του ελαττώματος περίσσειας μετάλλου και του ελαττώματος έλλειψης μετάλλου είναι ότι το ελάττωμα περίσσειας μετάλλου προκαλείται από τις ανιονικές κενές θέσεις και από τα επιπλέον κατιόντα στις ενδιάμεσες θέσεις, ενώ το ελάττωμα έλλειψης μετάλλου προκαλείται από τις κατιονικές θέσεις και από τα επιπλέον ανιόντα στις ενδιάμεσες θέσεις.
