solidos ionicos

SÓLIDOS IÓNICOS
ESTRUCTURAS DE LOS CRISTALES IÓNICOS
• “Cada catión debe agrupar a su alrededor (preferiblemente en
contacto) con el máximo número posible de aniones y viceversa”
• “La separación entre iones de la misma carga debe ser la máxima
posible compatible con la mínima separación entre iones de signo
contrario (optimización de las fuerzas de atracción-repulsión
electrostáticas)”
•“Siempre debe respetarse la neutralidad eléctrica de la estructura; es
decir, la proporción de cationes y aniones debe ser la correspondiente
a la estequiometría del compuesto”.

MODELO DE EMPAQUETAMIENTO DE ANIONES
•Estructura basada en empaquetamiento simple de aniones.
•Estructuras basadas en empaquetamientos compactos.
Estructuras con empaquetamiento cúbico compacto
Estructuras conempaquetamiento hexagonal compacto
•Otras estructuras basadas en empaquetamientos NO compactos.

Química Inorgánica. 1º de Ingeniero Químico. Universidad de Murcia

Estructura basada en empaquetamiento simple de aniones.
“Hay un hueco cúbico (nº de fórmulas unidad por c.u. = 1), la relación de
huecos cúbicos: aniones es 1:1”

Por cálculos geométricos sencillos se puede determinar larelación de
radios ideal de esta estructura y el valor obtenido es de 0,732. Si la relación
de radios es ligeramente superior a 0,732 la estructura se distorsiona
dejando de estar en contacto los aniones

Algunos compuestos con estructura de CsCl
Haluros
CsCl, CsBr, CsI, TlCl, TlBr
Sales amónicas
NH4Cl, NH4Br, NH4I
Intermetálicos
latón-β(ordenado), FeAl, LiHg
Cianuros
CsCN, TlCN
QuímicaInorgánica. 1º de Ingeniero Químico. Universidad de Murcia

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Estructuras basadas en empaquetamientos compactos.

Estructuras con empaquetamiento
cúbico compacto
“Hay 8 huecos tetraédricos por celda (todos
dentro de la celda) y, por tanto, dos huecos por
anión. La relación huecos tetraédricos: aniones
es 2:1”
“Hay cuatro (1 + 12/4 = 4) huecos octaédricos por
celda, igual que el númerode aniones (esferas)
del empaquetamiento compacto. La relación
huecos octaédricos: aniones es 1:1”
Química Inorgánica. 1º de Ingeniero Químico. Universidad de Murcia

Estructura tipo NaCl

Se describe como un empaquetamiento cúbico compacto de aniones con
todos los huecos octaédricos ocupados por cationes. La estequiometría es
1:1. (coordinación 6:6).
Por cálculos geométricos simples sepuede calcular la relación de radios
ideal para que el empaquetamiento sea máximo y su valor es de 0,414.
Algunos compuestos con estructura de NaCl
Alcalinos excepto CsCl, CsBr, CsI
Haluros
MgO, CaO, SrO, BaO, TiO, VO, MnO, FeO, NiO, CdO
Monóxidos
MgS, CaS, SrS, BaS, PbS (galena)
Sulfuros
Alcalinos
Hidruros
Química Inorgánica. 1º de Ingeniero Químico. Universidad de Murcia

2Estructura de blenda (ZnS)

Empaquetamiento cúbico compacto de
aniones sulfuro con la mitad de los
huecos tetraédricos ocupados por
cationes. Los huecos tetraédricos
ocupados (octantes) en la celda unidad,
están alternados.
Es una estructura con estequiometría
1:1 y la coordinación de los cationes y
aniones
es
4:4.
Por
cálculos
geométricos
simples
se
puede
determinar la relación deradios: 0,225.

Algunos compuestos con estructura tipo blenda (ZnS)
CuF, CuCl, CuBr, CuI
Haluros
ZnO
Monóxidos
BeS, MnS, ZnS, CdS, HgS
Monosulfuros
Química Inorgánica. 1º de Ingeniero Químico. Universidad de Murcia

Estructura de antifluorita

Empaquetamiento compacto de aniones
con todos los huecos tetraédricos
ocupados. Es una estructura de
estequiometría A2B (o AB2). Los cationestienen una coordinación tetraédrica y los
aniones
una
coordinación
cúbica.
Coordinación 4:8.

Algunos compuestos con estructura de antifluorita
Li2O, Na2O, K2O, Rb2O
Óxidos
Li2S, Na2S, K2S
Sulfuros
Algunos compuestos con estructura de fluorita
CeO2, UO2
Óxidos
CaF2, SrF2, BaF2
Fluoruros
Química Inorgánica. 1º de Ingeniero Químico. Universidad de Murcia

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Estructuras...