ESTRUCTURA CRISTALINA DEL SULFURO DE ZINC

El sulfuro de zinc (ZnS) es una sal compuesta por un átomo de azufre y otro de zinc con una estructura cristalina cubica que pertenece a uno de los siete sistemas de las redes espaciales de Bravais.

Para poder comprender en su totalidad este concepto es necesario conocer algunos conceptos sobre cristalografía que daremos a continuación:

Estructura cristalina:La estructura cristalina no es más que para describir la forma en la que están organizados los átomos en un material dado.En otras palabras un cristal se compone de átomos dispuestos en un modelo que se repite periódicamente en tres dimensiones. Donde un cristal está formado por: “Cristal= red + base”Red= arreglo regular de puntos (así representamos a los átomo) en el espacio.Base= conjunto de atamos o moléculas ubicados idénticamente en cada punto de la red.

Cristal amorfo:Son átomos o moléculas que pueden estar enlazados entre sí pero poseen poca regularidad o periodicidad geométrica en la forma en la que los átomos están dispuestos o acomodados en el espacio

Redes de Bravais:

Se puede demostrar que existen 14 formas de acomodar los puntos en las redes cristalinas de tal modo de que todos los puntos de dicha red tengan el mismo medio circundante, teniendo en cuenta la simetría esta clasificación fue dada por A. BRAVAIS, clasifico tridimensionalmente las diferentes estructuras cristalinas existentes las cuales presentamos en la parte inferior del siguiente cuadro. Las 14 redes de Bravais se han clasificado en siete sistemas cristalinos.

Ya teniendo algunos de los conceptos básicos para poder entender mas nuestro tema pasaremos a describir paso a paso la estructura de nuestro compuesto a examinar que es el sulfuro de zinc (ZnS).

SULFURO DE ZINC

El sulfuro de zinc (ZnS) es una sal compuesta por un átomo de azufre y otro de zinc: Zn + S ----> ZnS

Esta sal química tiene propiedades foto luminiscente, brillando en la oscuridad cuando es excitada por la luz, especialmente por la luz ultravioleta, y también por el calor. Presenta bajos índices de radiactividad.

Donde el azufre esta en el grupo de los no metales y en la parte 6A que corresponde a 6 electrones en su capa externa. El zinc en el

grupo de los metales y en la parte 2B con dos electrones en su capa externa.

Estructura cristalográfica del Sulfuro de Zinc

La estructura del Sulfuro de Zinc tiene la misma red espacial que la del diamante, es decir fcc (cubica de cara centrada), diagonal del cubo. La diferencia radica en que si en la estructura diamante todos los átomos eran iguales (átomos de carbono), en el Sulfuro de Zinc el primer fcc contiene únicamente átomos de Zn y el segundo fcc contiene sólo átomos de S. Hay cuatro moléculas de ZnS por cada celda primitiva. Cada átomo tiene cuatro átomos vecinos de la clase opuesta dispuestos en las esquinas de un tetraedro regular, tal como se puede apreciar.

Átomo de Azufre con seis electrones en su tercer nivel, ocho electrones en su segundo nivel y por ultimo dos electrones en su primer nivel, obteniendo así 16 que es el peso atómico.

En la parte inferior se encuentra el átomo de Zinc con dos electrones en su cuarto nivel , catorce en su tercer nivel, ocho en su segundo nivel y dos en el primer nivel, obteniendo así 30 que es el peso atómico.

Estos dos átomos se unen mediante Enlace iónico (electrovalente) lleva a cabo una transferencia completa de electrones de un átomo a otro, formándose un anión y un catión que se mantienen unidos por fuerzasdando lugar a la formación de un compuesto iónico que se forma al unirse los

La estructura del Sulfuro de zinc o también llamado Zinc blenda resulta cuando los átomos de azufre son colocado en una red cubica de cara centrada y los átomos de zinc en otra combinando estas dos redes resulta la estructura que apreciamos en las dos figuras donde:

Representan al zinc que ocupa las posiciones de cara centrada.

Representa al azufre que ocupa los sitios intersticiales entre los átomos de azufre.

A la izquierda encontramos la proyección de un plano bidimensional de la estructura del diamante que es la misma en el sulfuro de zinc (ZnS) .La blenda de zinc los iones Zn2+ están en 0, 0,0 + centrado en las caras, y los iones S2- están en ¼, ¼,¼ +centrado en las caras. En el grupo espacial F 43m , y la dimensión del retículo para el ZnS es 5,409 Å.

Esta es la forma en la que una estructura cubica con iguales o diferentes átomos se agrupa con otras para formar diferentes tipos de compuestos esta forma cambia de acuerdo a los factores externos como temperatura, presión, etc.

Ejemplos de algunos compuestos con la misma estructura cúbicas de Sulfuro de cinc son:

Características de la red cubica, donde Face-Centered (centrada en las caras) es la estructura de nuestro compuesto analizado ZnS (sulfuro de zinc).