Estructura de Sólidos

Química Inorgánica - 2004 1

Estructura de sólidos

Química Inorgánica - 2006

2

Tipos de estructuras cristalinas

cristal enlace características

molecular covalente-baja energía

cristales blandos, bajo p.f.

red covalente covalente cristales muy duros,alto p.f.

iónico electrostático cristales duros, alto p.f.

metálico metálico dureza variable, p.f. variables

3

Empaquetamiento en los metales

Cúbico centrado en el cuerpo (cI)

Cúbico compacto (ecc)

Hexagonal compacto (ehc)

Estructura de Sólidos

Química Inorgánica - 2004 2

4

Número de coordinación: 8

Eficiencia de empaquetamiento: 68 %

Empaquetamiento cúbico centrado en el cuerpo (cI)

5

Apilamiento de capas de empaquetamiento compacto

6

Empaquetamiento cúbico compacto (ecc)

Secuencia ···ABCABC···Número de coordinación 12Eficiencia de empaquetamiento 74 %

Estructura de Sólidos

Química Inorgánica - 2004 3

7

Celda unidad del ecc

Esferas:

Huecos octaédricos:

Huecos tetraédricos:

8

Empaquetamiento hexagonal compacto (ehc)

Secuencia ···ABABAB···Número de coordinación 12Eficiencia de empaquetamiento 74 %

9

Celda unidad del ehc

Esferas:

Huecos octaédricos:

Huecos tetraédricos:

Estructura de Sólidos

Química Inorgánica - 2004 4

10

Relación esferas a huecos en las estructuras compactas

n esferasn huecos octaédricos2n huecos tetraédricos

11

Estructuras relacionadas con empaquetamientos compactos de iones

fórmula coordinación catión:anión

huecos ocupados

ecc ehc

MX 6:6 todos oct NaCl NiAs

4:4 1/2 tet blenda wurtzita

MX2 8:4 todos tet CaF2 -- 6:3 1/2 oct CdCl2 CdI2

MX3 6:2 1/3 oct FeCl3

M2X3 6:4 2/3 oct Al2O3

12

Sólidos iónicos con fórmula MX

Estructura del cloruro de sodio

Estructura de la blenda de zinc

Estructura de la wurtzita

Estructura del cloruro de cesio

Estructura de Sólidos

Química Inorgánica - 2004 5

13

Cloruro de sodio (NaCl)

Estructura de la red de cloruros:Estructura de la red de sodios:Número de coordinación de los aniones:Número de coordinación de los cationes:Número de unidades fórmula:

14

Compuestos con estructura de NaCl

Haluros alcalinosAgF, AgCl, AgBrHidruros alcalinosMgO, CaO, SrO, BaOMgS, CaS, SrS, BaS

15

Blenda de zinc (ZnS)

Haluros de cobreCdS, HgS

Estructura de Sólidos

Química Inorgánica - 2004 6

16

Wurtzita (ZnS)

BeO, ZnO, NH4F

17

Cloruro de cesio (CsCl)

Estructura de la red de aniones:Estructura de la red de cationes:Número de coordinación de los aniones:Número de coordinación de los cationes:Número de unidades fórmula:

18

Compuestos con estructura tipo CsCl

CsCl, CsBr, CsI

TlCl, TlBr, TlI

NH4Cl

Estructura de Sólidos

Química Inorgánica - 2004 7

19

Relación de radios

20

Relación de radios y coordinación

coordinación geometría relación

4 tetraédrica 0,225-0,414 6 octaédrica 0,414-0,732

8 cúbica 0,732-1,00

21

Sólidos iónicos con fórmula MX2

Estructuras de la fluorita y antifluoritaEstructura del rutiloEstructuras del cloruro de cadmio y del ioduro de cadmio

Estructura de Sólidos

Química Inorgánica - 2004 8

22

Fluorita (CaF2) y antifluorita

Óxidos y sulfuros de metales alcalinos

23

Rutilo (TiO2)

24

Cloruro y ioduro de cadmio (CdCl2 y CdI2)

Estructura de Sólidos

Química Inorgánica - 2004 9

25

Diamante

26

Grafito

27

Hielo

Estructura de Sólidos

Química Inorgánica - 2004 10

28

Silicatos: Abundancia e importancia tecnológica

Industrias basadas en los silicatosCementoVidriosCerámicasPiedras preciosas

Algunos usosAislantes térmicos y eléctricosAbsorción de líquidos

29

SilicatosOrtosilicatosPirosilicatosCíclicosCadenas simplesCadenas doblesLáminas

Base estructural: tetraedros SiO4

30

Ortosilicatos

Fórmula: SiO44-

O/Si = 4O terminales/Si = 4O puentes/Si = 0Carga/Si = -4

Estructura de Sólidos

Química Inorgánica - 2004 11

31

Olivino (Fe,Mg)2SiO4

32

Pirosilicatos

Fórmula: Si2O76-

O/Si = 3,5O terminales/Si = 3O puentes/Si = 0,5Carga/Si = -3

33

Ilvaita CaFe3Si2O8(OH)

Estructura de Sólidos

Química Inorgánica - 2004 12

34

Silicatos cíclicos

Fórmula: (SiO3)n2n-

O/Si = 3O terminales/Si = 2O puentes/Si = 1Carga/Si = -2

35

BeriloBe3Al2(Si6O18)

36

Silicatos de cadena simple(piroxenos)

Fórmula: (SiO3)n2n-

O/Si = 3O terminales/Si = 2O puentes/Si = 1Carga/Si = -2

Estructura de Sólidos

Química Inorgánica - 2004 13

37

PectolitaCa2NaH(SiO3)3

38

Silicatos de cadena doble(anfíboles)

Fórmula: (Si4O11)n6n-

O/Si = 2,75O terminales/Si = 1,5O puentes/Si = 1,25Carga/Si = -1,5

39

Tremolita Ca2Mg5Si8O22(OH)2

Estructura de Sólidos

Química Inorgánica - 2004 14

40

Silicatos laminares

Fórmula: (Si2O5)n2n-

O/Si = 2,5O terminales/Si = 1O puentes/Si = 1,5Carga/Si = -1

41

Biotita K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2

42

Sílice

Fórmula: SiO2

O/Si = 2O terminales/Si = 0O puentes/Si = 2Carga/Si = 0

Estructura de Sólidos

Química Inorgánica - 2004 15

43

Cuarzo

44

Aluminosilicatos

El aluminio sustituye parcialmente al silicio:

Redes tridimensionales cargadas

Tres gruposFeldespatosZeolitasUltramarinas