Diapositiva 1 - Página Personal de Jose Luis Mesa Rueda

Sólidos iónicos
En los sólidos iónicos los iones constituyentes están unidos entre sí
por fuerzas electrostáticas
Propiedades :
-Estereoquímica: enlaces fuertes y omnidireccionales
-Puntos de fusión y ebullición: elevados
-Dureza: el cristal iónico es duro
-Fragilidad: el cristal iónico es frágil
-Solubilidad: solubles en disolventes polares (alta constante dieléctrica,
interacciones dipolares ión-disolvente
-Conductancia: no en estado sólido, sí en estado fundido o en disolución
Concepto de celda unidad
Celdas unidad en dos dimensiones
Celdas unidad en tres dimensiones
Empaquetamiento en dos dimensiones
Concepto de número de coordinación
Empaquetamiento cuadrado: NC = 4
Empaquetamiento hexagonal: NC = 6
Empaquetamiento en tres dimensiones
Hueco tetraédrico
Huecos octaédricos y tetraédricos
Representación de las estructuras mediante el método
de los poliedros compartidos
Compuestos de estequiometría MX
(a) CsCl : NC(Cs) = NC(Cl) = 8 , Cubo
(b) ZnS (Blenda) : NC(Zn) = NC(S) = 4 , Tetraedro
(c) ZnS (Wurtzita) NC(Zn) = NC(S) = 4 , Tetraedro
NaCl : NC(Cl) = NC(Na) = 6 , octaedro
Compuestos de estequiometría MX2
CaF2 : NC(Ca)= 8
NC(F)= 4
Fluorita
TiO2 : NC(Ti)= 6
NC(O)= 3
Rutilo
b-cristobalita
SiO2 : NC(Si)= 4
NC(O)= 2
Compuestos M2X, estructura de antifluorita. Las posiciones de los cationes y
aniones de la fluorita se intercambian
Yoduro de cadmio (MX2)
Cada átomo de Cd está rodeado por seis átomos de yodo situados en los vértices
de un octaedro regular, mientras que los tres átomos de Cd más cercanos a cada
átomo de I están en los vértices de la base de una pirámide de la que el átomo de
I es la cúspide
Perovskita : CaTiO3
El átomo de Ti se encuentra en el centro del cubo, los átomos de Ca en los
vértices y los átomos de O ocupan los centros de todas las caras
Trióxido de Re : ReO3
La celda unidad contiene átomos de Re en los vértices con los átomos de O
en los centros de las aristas
Arseniuro de níquel : NiAs
La estructura se basa en una disposición de empaquetamiento
hexagonal compacto, expandida y distorsionada, de aniones, donde
los átomos de Ni ocupan los huecos octaédricos, y cada átomo de
As está en el centro de un prisma trigonal de átomos de Ni
Espinela : MgAl2O4
La estructura consiste en una disposición cúbica centrada en el cuerpo de
iones óxido, en la que los iones A residen en un octavo de los huecos
tetraédrico, y los iones B en la mitad de los huecos octaédricos
Las ilmenitas tienen de fórmula ABO3 (A= Fe, Co, Ni, Cd, Mg; B= Ti, Rh, Mn).
La estructura se puede describir como un ordenamiento aproximadamente
hexagonal compacto de iones óxido con los cationes ocupando dos tercios de
los huecos octaédricos
La a-alúmina (a-Al2O3, mineral corindón) consiste en un empaquetamiento
hexagonal compacto de iones óxido con los cationes en dos tercios de
los huecos octaédricos
Relación de radios y números de coordinación
En un sólido iónico los cationes e iones se ordenan tal que las fuerzas
de atracción sean máximas y las de repulsión mínimas
El ordenamiento más estable es aquél donde los aniones
se tocan entre sí y en forma simultánea al catión
Redes cristalinas iónicas más estables
Sólidos metálicos
-Densidad
-Conductividad eléctrica y térmica (la conductividad eléctrica decrece si T
aumenta)
-Efecto fotoeléctrico
-Disolución reversible en disolventes básicos
-Brillo intenso
-Deformables sin sufrir fractura (maleabilidad y ductilidad)
Estructura a base de empaquetamiento compacto de esferas (situación ideal)
El 60 % son de estructura compacta (ehc y ecc) con EE= 74 %. El 40 % son
de estructura cúbica centrada en el cuerpo, con NC= 8 y EE= 64 %
Sólidos covalentes
Al menos tienen un enlace s localizado por cada átomo constitutivo
Estructura del diamante (también en la sílice y silicatos)
La estructura del grafito es a base capas unidas por fuerzas de Van der Waals.
Las capas pueden deslizarse entre sí (blando y lubricante)
El nitruro de boro (BN) tiene estructura similar
Estructura del P negro (capas dobles)
Sólidos moleculares
Evidencias de la existencia de fuerzas de
atracción independientes de las de valencia
- Comportamiento no ideal de los gases reales
- Efecto Joule-Thomson
- Los gases ideales pueden condensarse
- Las fuerzas de Van der Waals son débiles, aditivas y
no se saturan
Polarización de un enlace : reglas de Fajans
(transición de un enlace iónico a covalente)
-Polarización de un enlace químico
-Poder polarizante de un catión, aumenta con la carga y la disminución
del radio
-Polarizabilidad de un anión, aumenta con el tamaño