La diferencia clave entre los defectos estequiométricos y no estequiométricos es que los defectos estequiométricos no alteran la estequiometría del compuesto, mientras que los defectos no estequiométricos alteran la estequiometría del compuesto.
Hay dos tipos principales de defectos presentes en las estructuras cristalinas; a saber, defectos estequiométricos y defectos no estequiométricos. En un compuesto estequiométrico, su fórmula química indica la relación entre los cationes y los aniones en el compuesto.
¿Qué son los defectos estequiométricos?
Los defectos estequiométricos son aquellos que no alteran la estequiometría de un compuesto. Eso significa que los defectos estequiométricos no cambian la proporción entre cationes y aniones presentes en la estructura cristalina. Hay varios tipos diferentes de defectos estequiométricos;
Defectos intersticiales
En las estructuras cristalinas, por lo general, hay sitios intersticiales vacíos. Pequeños átomos pueden ocupar estos sitios en una configuración energéticamente favorable (por lo general, la presencia de sitios intersticiales aumenta la energía total del cristal). Por lo tanto, la presencia de iones en los sitios intersticiales provoca defectos intersticiales.
Defectos de Schottky
Los defectos de Schottky se forman cuando los cationes y aniones eliminados de las estructuras cristalinas están en igual número. Sin embargo, la neutralidad eléctrica del cristal permanece invariable porque el número de cargas eliminadas del cristal es igual. Este tipo de defectos ocurre en cristales que tienen cationes y aniones de tamaños similares.
Figura 01: Defectos de Schottky y Frenkel
Defectos de Frenkel
Un defecto de Frenkel surge cuando un ion de la red cristalina elimina y ocupa un sitio intersticial de la estructura cristalina. Sin embargo, la carga eléctrica del cristal permanece sin cambios porque no se eliminan ni se agregan iones desde el exterior.
¿Qué son los defectos no estequiométricos?
Los defectos no estequiométricos son defectos en las estructuras cristalinas que alteran la estequiometría del cristal. En otras palabras, los defectos no estequiométricos cambian la estequiometría del sistema cristalino. Cuando hay defectos no estequiométricos en una estructura cristalina, la relación de los iones constituyentes del compuesto se vuelve no estequiométrica. Hay dos tipos principales de defectos no estequiométricos:
Defecto de exceso de metal
Hay dos tipos de defectos por exceso de metal. El primero es el defecto de exceso de metal debido a las vacantes aniónicas. En esto, el defecto surge debido a la f alta de un anión en una red. Sin embargo, los electrones de la red permanecen sin cambios. El segundo tipo son los defectos por exceso de metal debido a la presencia de cationes adicionales en los sitios intersticiales. Aquí, el defecto es observable cuando los iones positivos ocupan los sitios intersticiales de la red.
Defecto de deficiencia de metal
Estos defectos también son de dos tipos; defectos debidos a vacantes de cationes y aniones adicionales que ocupan los sitios intersticiales de la red. Cuando f alta una carga positiva en una red, los cationes cercanos equilibran la carga negativa adicional. Este tipo de defectos se denominan defectos de vacancia catiónica. Mientras tanto, cuando un anión adicional ocupa los sitios intersticiales de la red, los cationes cercanos equilibran la carga negativa adicional. Este tipo de defecto es el segundo tipo de defectos por deficiencia de metal.
¿Cuál es la diferencia entre defectos estequiométricos y no estequiométricos?
Defectos estequiométricos y no estequiométricos |
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| Los defectos estequiométricos son aquellos que no alteran la estequiometría de un compuesto. | Los defectos no estequiométricos son defectos en las estructuras cristalinas que alteran la estequiometría del cristal. |
| Efecto sobre la estequiometría | |
| No afectan la estequiometría del compuesto. | Cambian la estequiometría del compuesto. |
| Tipos diferentes | |
| Hay varios tipos; como defectos intersticiales, defectos de Schottky y defectos de Frenkel. | Los defectos por exceso de metal y los defectos por deficiencia de metal son dos tipos principales de varios |
Resumen: Defectos estequiométricos y no estequiométricos
Los defectos son puntos inusuales en las estructuras cristalinas. Hay dos formas básicas de defectos denominados defectos estequiométricos y defectos no estequiométricos. La diferencia entre defectos estequiométricos y no estequiométricos es que los defectos estequiométricos no alteran la estequiometría del compuesto, mientras que los defectos no estequiométricos alteran la estequiometría del compuesto.
