किस पदार्थ में अंतःकेन्द्रित घनीय (BCC) क्रिस्टल संरचना का उदाहरण है?

व्याख्या:

अंतःकेन्द्रित घनीय (BCC) क्रिस्टल संरचना

• अंतःकेन्द्रित घनीय (BCC) क्रिस्टल संरचना किसी पदार्थ में परमाणुओं की एक प्रकार की क्रिस्टलीय व्यवस्था है। BCC संरचना में, परमाणु घन के प्रत्येक कोने पर स्थित होते हैं और एक परमाणु घन के केंद्र में स्थित होता है। यह व्यवस्था विभिन्न धातुओं और मिश्र धातुओं में आम है, जो विशिष्ट यांत्रिक गुणों जैसे कि शक्ति और कठोरता प्रदान करती है।

कमरे के तापमान पर लोहा (Fe)

• कमरे के तापमान पर लोहा (Fe) एक अंतःकेन्द्रित घनीय (BCC) क्रिस्टल संरचना प्रदर्शित करता है।
• इसे अल्फा आयरन या फेराइट के रूप में भी जाना जाता है। इस संरचना में, परमाणुओं को इस तरह से व्यवस्थित किया जाता है कि घन के आठों कोनों में से प्रत्येक पर एक परमाणु और घन के केंद्र में एक परमाणु होता है।
• इस व्यवस्था के परिणामस्वरूप प्रत्येक एकक कोष्ठिका में कुल दो परमाणु होते हैं: आठों कोनों में से प्रत्येक से एक-आठवां परमाणु (8 x 1/8 = 1 परमाणु) और केंद्र में एक पूरा परमाणु।

कमरे के तापमान पर लोहे की BCC संरचना इसे उच्च शक्ति और कठोरता जैसे कुछ यांत्रिक गुण प्रदान करती है। यह व्यवस्था अपेक्षाकृत उच्च संकुलन घनत्व और उच्च उपसहसंयोजन संख्या की अनुमति देती है, जो धातु की महत्वपूर्ण मात्रा में तनाव और विकृति का सामना करने की क्षमता में योगदान करती है।

BCC आयरन की महत्वपूर्ण विशेषताएँ:

• परमाण्विक संकुलन कारक (APF): BCC संरचना का APF लगभग 0.68 है, यह दर्शाता है कि 68% आयतन परमाणुओं द्वारा अधिधारण कर लिया गया है, और शेष 32% रिक्त स्थान है।
• उपसहसंयोजन संख्या: BCC की उपसहसंयोजन संख्या 8 है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक परमाणु 8 अन्य परमाणुओं के सीधे संपर्क में है।
• यांत्रिक गुण: BCC आयरन अपनी उच्च शक्ति और कठोरता के लिए जाना जाता है, जो इसे निर्माण और विनिर्माण अनुप्रयोगों में उपयोगी बनाता है।

Additional Informationविकल्प 2: कमरे के तापमान पर तांबा (Cu)

कमरे के तापमान पर तांबा (Cu) में एक फलक-केंद्रित घनीय (FCC) क्रिस्टल संरचना होती है, न कि BCC संरचना। FCC व्यवस्था में, परमाणु घन के प्रत्येक कोने पर और घन के प्रत्येक फलक के केंद्रों पर स्थित होते हैं। यह संरचना BCC संरचनाओं की तुलना में उच्च तन्यता और निंदनीयता जैसे विभिन्न यांत्रिक गुण प्रदान करती है।

विकल्प 3: कमरे के तापमान पर हीरा (C)

कमरे के तापमान पर हीरा (C) में एक हीरा घनीय क्रिस्टल संरचना होती है, जो फलक-केंद्रित घनीय संरचना का एक रूपांतर है। इस व्यवस्था में, प्रत्येक कार्बन परमाणु एक चतुष्फलकीय विन्यास में चार अन्य कार्बन परमाणुओं से सहसंयोजक रूप से बंधा होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक बहुत मजबूत और कठोर जालक बनता है। यह संरचना BCC नहीं है।

विकल्प 4: कमरे के तापमान पर एल्यूमीनियम (Al)

कमरे के तापमान पर एल्यूमीनियम (Al) में भी एक फलक-केंद्रित घनीय (FCC) क्रिस्टल संरचना होती है। तांबे के समान, एल्यूमीनियम में परमाणु घन के प्रत्येक कोने पर और प्रत्येक फलक के केंद्रों पर व्यवस्थित होते हैं, जो उच्च तन्यता और अच्छी विद्युत चालकता प्रदान करता है, लेकिन यह BCC संरचना नहीं है।