Différence entre les défauts stœchiométriques et non stoichiométriques

Le différence clé entre les défauts stoechiométriques et non stoichiométriques est que Les défauts stoechiométriques ne perturbent pas la stoechiométrie du composé tandis que les défauts non stoichiométriques perturbent la stoechiométrie du composé.

Il existe deux principaux types de défauts présents dans les structures cristallines; à savoir, les défauts stœchiométriques et les défauts non stoichiométriques. Dans un composé stoechiométrique, sa formule chimique indique le rapport entre les cations et les anions dans le composé.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Quels sont les défauts stoichiométriques
3. Quels sont les défauts non stoichiométriques
4. Comparaison côte à côte - défauts stoechiométriques vs non stoichiométriques sous forme tabulaire
5. Résumé

Quels sont les défauts stoichiométriques?

Les défauts stoechiométriques sont ceux qui ne perturbent pas la stoechiométrie d'un composé. Cela signifie que les défauts stoechiométriques ne modifient pas le rapport entre les cations et les anions présents dans la structure cristalline. Il existe plusieurs types de défauts stoechiométriques;

1. Défauts interstitiels

Dans les structures cristallines, généralement, il existe des sites interstitiels vacants. Les petits atomes peuvent occuper ces sites dans une configuration énergiquement favorable (généralement, la présence de sites interstitiels augmente l'énergie totale du cristal). Par conséquent, la présence d'ions dans les sites interstitiels provoque des défauts interstitiels.

2. Défauts Schottky

Les défauts de Schottky se forment lorsque les cations et les anions retirés des structures cristallines sont en nombre égal. Cependant, la neutralité électrique du cristal reste inchangée car le nombre de charges retirées du cristal est égale. Ce type de défauts se produit dans des cristaux ayant des cations et des anions de tailles similaires.

Figure 01: défauts de Schottky et Frenkel

3. Défauts de Frenkel

Un défaut de Frenkel survient lorsqu'un ion du réseau cristallin élimine et occupe un site interstitiel de la structure cristalline. Cependant, la charge électrique du cristal reste inchangée car aucun ions n'est retiré ou ajouté de l'extérieur.

Quels sont les défauts non stoichiométriques?

Les défauts non stoichiométriques sont des défauts des structures cristallines qui perturbent la stoechiométrie du cristal. En d'autres termes, les défauts non stoichiométriques modifient la stoechiométrie du système cristallin. Lorsque des défauts non stoichiométriques sont présents dans une structure cristalline, le rapport des ions constituants du composé devient non stoichiométrique. Il existe deux principaux types de défauts non stoichiométriques;

1. Défaut excédentaire en métal

Il existe deux types de défauts en excès de métal. Le premier est l'excès de défaut en métal dû aux postes vacants anioniques. En cela, le défaut survient en raison de l'anion manquant d'un réseau. Cependant, les électrons du réseau restent inchangés. Le deuxième type est les défauts en excès de métal en raison de la présence de cations supplémentaires dans les sites interstitiels. Ici, le défaut est observable lorsque les ions positifs occupent les sites interstitiels du réseau.

2. Défaut de carence en métal

Ces défauts sont également de deux types; défauts dus aux postes vacants et aux anions supplémentaires occupant les sites interstitiels du réseau. Lorsqu'une charge positive est absente dans un réseau, les cations voisines équilibrent la charge négative supplémentaire. Ce type de défauts est appelé défauts de vacance cation. En attendant, lorsqu'un anion supplémentaire occupe les sites interstitiels du réseau, les cations voisines équilibrent la charge négative supplémentaire. Ce type de défaut est le deuxième type de défauts de carence en métal.

Quelle est la différence entre les défauts stoechiométriques et non stoichiométriques?

Résumé - Défauts stoechiométriques vs non stoichiométriques

Les défauts sont des points inhabituels dans les structures cristallines. Il existe deux formes de base de défauts nommés comme défauts stœchiométriques et défauts non stoichiométriques. La différence entre les défauts stoechiométriques et non stoichiométriques est que les défauts stoechiométriques ne perturbent pas la stoechiométrie du composé alors que les défauts non stoechiométriques perturbent la stoechiométrie du composé.

Référence:

1. «Défauts non stoichiométriques.”Amazing Solids, 29 juillet 2013. Disponible ici   
2. Vibétmes. «Défauts stœchiométriques.»Emedicalprep. Disponible ici  

Image gracieuseté:

1.«Schottky v Frenkel Defecte» par Aminba1376 - Propre travaux, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia