Estructura de sólidos

Estructura de Sólidos
Estructura de sólidos
Química Inorgánica - 2006
Tipos de estructuras cristalinas
cristal
molecular
red covalente
iónico
metálico
enlace
características
covalente-baja
cristales blandos,
energía
bajo p.f.
covalente
cristales muy duros,
alto p.f.
electrostático
cristales duros,
alto p.f.
metálico
dureza variable,
p.f. variables
2
Empaquetamiento en los
metales
Cúbico centrado en el cuerpo (cI)
Cúbico compacto (ecc)
Hexagonal compacto (ehc)
3
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1
Estructura de Sólidos
Empaquetamiento cúbico
centrado en el cuerpo (cI)
Número de
coordinación: 8
Eficiencia de
empaquetamiento:
68 %
4
Apilamiento de capas de
empaquetamiento compacto
5
Empaquetamiento cúbico
compacto (ecc)
Secuencia ···ABCABC···
Número de coordinación 12
Eficiencia de empaquetamiento 74 %
6
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2
Estructura de Sólidos
Celda unidad del ecc
Esferas:
Huecos octaédricos:
Huecos tetraédricos:
7
Empaquetamiento hexagonal
compacto (ehc)
Secuencia ···ABABAB···
Número de coordinación 12
Eficiencia de empaquetamiento 74 %
8
Celda unidad del ehc
Esferas:
Huecos octaédricos:
Huecos tetraédricos:
9
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3
Estructura de Sólidos
Relación esferas a huecos en las
estructuras compactas
n esferas
n huecos octaédricos
2n huecos tetraédricos
10
Estructuras relacionadas con
empaquetamientos compactos de iones
fórmula
MX
MX2
coordinación huecos
catión:anión ocupados
ecc
ehc
6:6
todos oct
NaCl
NiAs
4:4
1/2 tet
blenda
wurtzita
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
11
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
12
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4
Estructura de Sólidos
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:
13
Compuestos con estructura de
NaCl
Haluros alcalinos
AgF, AgCl, AgBr
Hidruros alcalinos
MgO, CaO, SrO, BaO
MgS, CaS, SrS, BaS
14
Blenda de zinc (ZnS)
Haluros de cobre
CdS, HgS
15
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5
Estructura de Sólidos
Wurtzita (ZnS)
BeO, ZnO, NH4F
16
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:
17
Compuestos con estructura tipo
CsCl
CsCl, CsBr, CsI
TlCl, TlBr, TlI
NH4Cl
18
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6
Estructura de Sólidos
Relación de radios
19
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
20
Sólidos iónicos con fórmula
MX2
Estructuras de la fluorita y antifluorita
Estructura del rutilo
Estructuras del cloruro de cadmio y del
ioduro de cadmio
21
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7
Estructura de Sólidos
Fluorita (CaF2) y antifluorita
Óxidos y sulfuros de
metales alcalinos
22
Rutilo (TiO2)
23
Cloruro y ioduro de cadmio
(CdCl2 y CdI2)
24
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8
Estructura de Sólidos
Diamante
25
Grafito
26
Hielo
27
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9
Estructura de Sólidos
Silicatos: Abundancia e
importancia tecnológica
Industrias basadas en los silicatos
Cemento
Vidrios
Cerámicas
Piedras preciosas
Algunos usos
Aislantes térmicos y eléctricos
Absorción de líquidos
28
Silicatos
Ortosilicatos
Pirosilicatos
Cíclicos
Cadenas simples
Cadenas dobles
Láminas
Base estructural:
tetraedros SiO4
29
Ortosilicatos
Fórmula: SiO44 O/Si = 4
O terminales/Si = 4
O puentes/Si = 0
Carga/Si = -4
30
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10
Estructura de Sólidos
Olivino
(Fe,Mg)2SiO4
31
Pirosilicatos
Fórmula: Si2O76 O/Si = 3,5
O terminales/Si = 3
O puentes/Si = 0,5
Carga/Si = -3
32
Ilvaita
CaFe3Si2O8(OH)
33
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11
Estructura de Sólidos
Silicatos cíclicos
Fórmula: (SiO3)n2n O/Si = 3
O terminales/Si = 2
O puentes/Si = 1
Carga/Si = -2
34
Berilo
Be3Al2(Si6O18)
35
Silicatos de cadena simple
(piroxenos)
Fórmula: (SiO3)n2n O/Si = 3
O terminales/Si = 2
O puentes/Si = 1
Carga/Si = -2
36
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12
Estructura de Sólidos
Pectolita
Ca2NaH(SiO3)3
37
Silicatos de cadena doble
(anfíboles)
Fórmula: (Si4O11)n6n O/Si = 2,75
O terminales/Si = 1,5
O puentes/Si = 1,25
Carga/Si = -1,5
38
Tremolita Ca2Mg5Si8O22(OH)2
39
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13
Estructura de Sólidos
Silicatos laminares
Fórmula: (Si2O5)n2n O/Si = 2,5
O terminales/Si = 1
O puentes/Si = 1,5
Carga/Si = -1
40
Biotita
K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2
41
Sílice
Fórmula: SiO2
O/Si = 2
O terminales/Si = 0
O puentes/Si = 2
Carga/Si = 0
42
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14
Estructura de Sólidos
Cuarzo
43
Aluminosilicatos
El aluminio sustituye parcialmente al
silicio:
Redes tridimensionales cargadas
Tres grupos
Feldespatos
Zeolitas
Ultramarinas
44
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