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Kristallbaufehler und Diffusion

Welche Aussage beschreibt unter den Punktdefekten in Ionenkristallen den Frenkel-Defekt zutreffend?

  1. AEin Paar aus einer Kationenleerstelle und einer Anionenleerstelle, das so entsteht, dass der Kristall elektrisch neutral bleibt
  2. BEin Paar aus einer Leerstelle und einem Zwischengitterion, das entsteht, wenn ein Ion seinen Gitterplatz verlässt und auf einen Zwischengitterplatz wechselt
  3. CEin substitutioneller Fremdatomdefekt, bei dem ein Ion eines anderen Elements anstelle eines Wirtsions einen Gitterplatz besetzt
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Lösung: B. Ein Paar aus einer Leerstelle und einem Zwischengitterion, das entsteht, wenn ein Ion seinen Gitterplatz verlässt und auf einen Zwischengitterplatz wechselt

Beim Frenkel-Defekt wechselt ein Ion (meist ein kleines Kation) von seinem Gitterplatz auf einen Zwischengitterplatz, sodass eine Leerstelle und ein Zwischengitterion als Paar entstehen. Ein bekanntes Beispiel ist Ag⁺ in AgCl und AgBr. Ein Paar aus Kationen- und Anionenleerstelle ist der Schottky-Defekt, der vor allem in NaCl und MgO auftritt. Beide Kombinationen wahren die elektrische Neutralität des gesamten Kristalls. Die Substitution durch Fremdionen ist eine Mischkristallbildung mit Fremdatomen; bei abweichender Wertigkeit werden zum Ladungsausgleich Defekte wie Leerstellen eingebaut.

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