固态
固体或固体的缺陷
晶体缺陷
固体中组成颗粒排列的不规则称为固体中的晶体缺陷或缺陷。有两种类型的晶体缺陷-点缺陷和线缺陷。
点缺陷:结晶固体中围绕点或原子的组成粒子的不规则或偏离理想排列被称为点缺陷。
线缺陷:在整排晶格中组成粒子的不规则或偏离理想排列被称为线缺陷。
点缺陷:点缺陷分为三种类型:
- 化学计量的缺陷
- 杂质缺陷
- Non-stoichiometric缺陷
(i)化学计量缺陷:它是一种不影响固体化学计量的点缺陷。这也被称为内在缺陷或热力学缺陷。
化学计量缺陷类型:
- 空位缺陷
- 间质性缺陷
- 弗伦克尔缺陷
- 肖特基缺陷
在非离子化合物中发现了空位缺陷和间质缺陷，而在离子化合物中发现的类似缺陷被称为Frenkel缺陷和Schottky缺陷。
(a)空缺缺陷:当晶体形成时，一些晶格位置是空的，这种缺陷称为空位缺陷。在空位缺陷中，一个原子从它的常规原子位置上消失了。由于原子的缺失，物质的密度降低，即由于空位缺陷。在加热过程中出现了空位缺陷。
(b)间质缺陷:在晶格结构的形成过程中，某些原子占据了间隙位置，由此产生的缺陷称为间隙缺陷。在间隙缺陷中，一些原子占据在;晶体结构中一般没有原子。由于空隙缺陷的存在，原子数比晶格位数大。原子数量的增加增加了物质的密度，即间隙缺陷增加了物质的密度。
空位缺陷和间隙缺陷只存在于非离子化合物中。在离子化合物中发现的这种缺陷被称为Frenkel缺陷和Schottky缺陷。
(c) Frenkel缺陷:这是一种缺位缺陷。在离子化合物中，一些离子(通常尺寸较小)从原来的位置错位并产生缺陷。这种缺陷被称为弗伦克尔缺陷。由于这种缺陷是由离子位错引起的，因此也称为位错缺陷。因为有许多正离子和阴离子(即使有缺陷，它们仍然相等);物质的密度既不增加也不减少。离子化合物;阳离子的:正离子和阴离子之bdapp官方下载安卓版间大小有很大差别的;显示Frenkel缺陷，如ZnS, AgCl, AgBr, AgI等。与阴离子相比，这些化合物的阳离子尺寸较小。
(d)肖特基缺陷:肖特基缺陷是一种简单的空位缺陷，表现为具有阳离子和阴离子的离子固体;大小几乎相似，如氯化钠、氯化钾、氯化钠等。AgBr具有Schottky缺陷和Frenkel缺陷两种类型。
当正离子和阴离子都从常规位置缺失时，这种缺陷被称为肖特基缺陷。在肖特基缺陷中，缺失阳离子的数量等于缺失阴离子的数量，以保持离子化合物的电中性。
由于组成粒子的任务作用，肖特基缺陷的产生降低了离子化合物的密度。
(ii)杂质缺陷:离子化合物中由于离子被其他化合物的离子取代而产生的缺陷称为杂质缺陷。
在生理盐水;在结晶;少量的SrCl2也是结晶。在这个过程中，Sr++离子取代了Na+离子和在NaCl晶体中产生杂质缺陷。在这个缺陷中，Sr++离子取代两个Na+离子。老++离子占据Na的一个位置+离子;其他场地空置。因此它产生了与Sr数量相等的阳离子空位++离子。CaCl2、AgCl等也有杂质缺陷。
(iii)非化学计量缺陷:由于晶体结构的缺陷，发现了大量以非化学计量比含有组成颗粒的无机固体。因此，由于晶体结构中以非化学计量比例存在组成粒子而形成的缺陷称为非化学计量缺陷。
非化学计量缺陷主要有金属过剩缺陷和金属缺乏缺陷两种类型。
金属过量缺陷:
金属过量缺陷有两种类型:
(a)阴离子空位导致的金属过量缺陷:
这些类型的缺陷是由于正规性位置的阴离子缺失，留下一个由电子占据的空穴，以保持化合物的中性。被电子占据的空穴被称为f中心，并负责化合物显示颜色。
这种缺陷在NaCl、KCl、LiCl等中很常见。当氯化钠在钠蒸汽气氛中加热时，钠原子沉积在晶体表面。在这个过程中，氯离子与钠离子扩散形成氯化钠。在这个过程中，钠原子释放电子形成钠离子。释放出来的电子扩散到氯化钠晶体中的阴离子位置;产生阴离子空位，导致金属钠过量。
未配对电子所占据的阴离子位置称为f中心。当可见光照射在NaCl晶体上时，未成对电子由于吸收能量而被激发并呈现黄色。
由于存在类似的缺陷，LiCl晶体呈粉红色，KCl晶体呈紫色。
(b)由于间隙处存在额外的阳离子而导致的金属过剩缺陷:
氧化锌在加热时失去氧气，导致氧化锌中阳离子(锌离子)的数量超过阴离子。
的氧化锌→锌^ (+ +)+ 1/2O_2 + 2 e ^ -
加热后氧化锌的分子式变为“Zn_(1+x)O”
多余的阳离子(Zn++离子)移动到间隙位置，电子移动到邻近的间隙位置。因此氧化锌在加热时呈黄色。这种缺陷称为金属过剩缺陷。
缺金属缺陷:
与理想的化学计量比例相比，许多固体表现出金属缺乏缺陷。金属的比例越低，同样的金属的价价越高。这种缺陷一般用过渡元素表示。因此，当金属在固体中呈现少于理想化学计量比例时，称为缺金属缺陷。
例子:FeO一般存在于FeO. 95o中。在FeO晶体中，缺少Fe++离子被Fe补偿+++离子以保持中性。