1 / 23

Sólidos Iónicos

Sólidos Iónicos. Estructuras. Bibliografía: Shriver/Atkins, Cap 4 D. A. Adams, “Sólidos Inorgánicos”, Cap 3 N.N. Greenwood, “Cristales Iónicos, defectos reticulares y no estequiometría”, Cap. 3. Empaquetamientos Compactos. Principios de LAVES Máxima ocupacion del espacio (74%)

shepry
Télécharger la présentation

Sólidos Iónicos

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Sólidos Iónicos Estructuras Bibliografía: Shriver/Atkins, Cap 4 D. A. Adams, “Sólidos Inorgánicos”, Cap 3 N.N. Greenwood, “Cristales Iónicos, defectos reticulares y no estequiometría”, Cap. 3

  2. Empaquetamientos Compactos • Principios de LAVES • Máxima ocupacion del espacio (74%) • Mayor simetría posible • Mayor coordinación posible a a b b a c CúbicoCompacto Hexagonal Compacto

  3. Segunda Capa Se agregan 3 vecinos por arriba Se definen “huecos” Hueco Tetraédrico Rodeado por 4 átomos Hueco Octaédrico Rodeado por 6 átomos Capas compactas Primera Capa Cada Atomo tiene 6 vecinos 1ra capa 2da capa

  4. a b a Hexagonal Hexagonal: ABA 3ra capa Sobre la primera Hueco Octaédrico plano de empaquetamiento Es el [001] Hueco Tetraédrico

  5. Hexagonal: ABA a b Hueco Tetraédrico a Hueco Octaédrico inclinado 45° Hexagonal

  6. 2da capa Hueco Octaédrico 3ra capa desplazada(sobre los huecos Oh) Cúbico Fcc: ABC 1ra capa a b c CUBICO Centrado en las caras (fcc) Hueco Tetraédrico

  7. Planos de empaquetamiento de fcc El [111] Es el plano de empaquetamiento

  8. Cúbico Fcc: ABC Hueco Octaédrico Hueco Tetraédrico “cuernitos” del huecoOctaédrico (aquí se ve la mitad)

  9. Radios límite • Modelo de Goldschmidt • Los iones son esferas • Cargadas • Rígidas • Incompresibles • La realidad: • no Tomado del Dr S.J. Heyes, Oxford http://www.chem.ox.ac.uk/icl/heyes/Structure_of_Solids/Lecture3/Lec3.html#anchor1

  10. Sobre los tamaños de los iones Mapa de densidad electrónica • Dónde termina un ion? • DRX sistemático: • distancias A-C a partir de lista de parámetros de red: NaX, MCl… • rO2-=1.40 Å • Sistema AUTOCONSISTENTE: la escala está referida a este patrón • Mapas de densidad electrónica • El radio de un catión depende de la coordinación • Ej: Ca2+ • 1.14 Å (6) • 1.26 Å (8) • 1.49 Å (12) • En gral., el radio iónico aumenta con la coordinación

  11. Estructuras tipicas • 1:1  NaCl (fcc, huecos Oh) NiAs (ehc, huecos Oh) ZnS blenda (fcc, ½ huecos T) ZnS wurtzita (ehc, ½ huecos T) CsCl (cubico no compacto) • 1:2  Li2O o CaF2 (bcc, todos los huecos T) CdCl2 (fcc, ½ huecos Oh por capas) CdI2 (ehc, ½ huecos Oh por capas) TiO2 (ehc, huecos Oh) • 1:3 SrCl3 (fcc, 66% Oh) o BiCl3 (ehc, 66% Oh) • 2:3 Al2O3 (fcc, 66% Oh)

  12. Estructuras simples con empaquetamiento compacto

  13. Estructura NaCl (1:1) • fcc de Cl- (8x1/8 + 6 x ½ = 4 aniones) • M+ en los huecos octaédricos (4) • Centro del cubo (1) • Aristas (12 x ¼ = 3 iones) • Compuestos iónicos a covalentes Ion cloruro: 6 primeros vecinos Na+ 12 segundos vecinos Cl- • Hidruros alcalinos • Haluros alcalinos (excepto CsCl y sup) • MO, MS, MSe (Mg, Ca, Sr, Ba) • MO (Met trans 1ra serie)

  14. ZnS cúbica (blenda) 1:1 • fcc de S2- (8x1/8 + 6 x ½ = 4 aniones) • M+ en la ½ de los huecos tetraédricos (4) • 4 huecos tetraédricos que • Forman un tetraedro! • Adoptada por compuestos más bien covalentes • Blenda: idem pero ehc, más iónica

  15. NiAs (1:1) • ehc de As3- (8x1/8 + 1 x 1 = 2 aniones) • Ni3+ en los huecos octaédricos (2) • As: coordinación 6 (prisma trigonal) • Adoptada por compuestos más bien covalentes • Catión y anión blandos • Cierta covalencia

  16. CsCl (1:1) Cl en (0,0,0) • No es compacta !!! • rCs+/rCl-~ 1 cúbica simple de Cs+ • Maximiza el número de vecinos • M+ en el hueco cúbico (1) • Dos redes simples interpenetradas Cs en (a/2,a/2,a/2)

  17. Fluorita (2:1) • Fluoruros y óxidos de metales voluminosos • rCa2+/rF-~ 0.9 • ehc de Ca2+ (8x1/8 + 6 x ½ = 4 cationes) • F- en todos los huecos tetraédricos (8) • Puede verse que NC F=4; NF Ca=8 • Antifluorita: Li2O

  18. CdI2 (2:1) • ehc de I- • Cd2+ en la mitad de los huecos octaédricos • Estructura en CAPAS; exfoliable • Adoptada por hidróxidos laminares • Inserción de agua

  19. Estructuras complejas:Espinelas ECC de O2- Oxidos de metales de transición magnéticos

  20. Perovskitas • MM’O3 • “ecc” de O2- (rojo) y de Ba2+ (gris) • Ti en el hueco octaédrico central • Propiedades interesantes cuando se distorsiona (dipolo)

  21. Huecos • Octaedrico: Rodeado por 6 vecinos • rc/ra = 0,414

  22. Hueco Tetraedrico • 4 vecinos: CdS (ZnS fcc) rc/ra = 0,225

More Related