Cristaloquímica

CRISTALOQUÍMICA
TEMA 7
ESTRUCTURAS CRISTALINAS
Modelos estructurales básicos
ÍNDICE

7.2 Estructuras hexagonales compactas

ua
l

7.1 Estructuras cúbicas compactas

7.3 Estructuras cúbicas centradas en el interior

asc

7.4 Estructuras derivadas de las cúbicas compactas
7.4.1 Estructuras tipo halita (NaCl)

7.4.2 Estructuras tipo fluorita (CaF2) y antifluorita

sP

7.4.3Estructuras tipo esfalerita (ZnS)
7.4.4 Estructura del diamante

7.5 Estructuras derivadas de las hexagonales compactas

Ma
rco

7.5.1 Estructuras tipo niquelina (NiAs)
7.5.2 Estructuras tipo wurtzita (ZnS)

7.6 Otros tipos estructurales

7.6.1 Estructura tipo CsCl

7.6.2 Estructura de la calcita (CaCO3)

7.6.3 Estructura de la espinela (AB2O4)

Ce
lia

7.7 Estructuras de lossilicatos

1

7.1 ESTRUCTURAS CÚBICAS COMPACTAS
•

Son estructuras típicas de metales como el oro (Au), la plata (Ag), el cobre (Cu) o el
aluminio (Al).
Oro

•

Los átomos de oro se disponen en los vértices y en los centros de las caras de una celda
cúbica centrada en las caras (F).
El número total de átomos es 4

•

Las coordenadas son: (0,0,0), (1/2,1/2,0), (1/2,0,1/2),(0,1/2,1/2).

sP

asc

ua
l

•

Ma
rco

Figura 7.1.- Estructura cúbica compacta centrada en las caras

7.2 ESTRUCTURAS HEXAGONALES COMPACTAS
•

Son estructuras típicas de muchos metales, incluyendo al magnesio (Mg), al cinc (Zn) y al
titanio (Ti).

7.3 ESTRUCTURAS CÚBICAS CENTRADAS EN EL INTERIOR
Es otro tipo de estructura adoptada por muchos metales como hierro (Fe), cromo (Cr)o

Ce
lia

•

sodio (Na).

7.4.1 ESTRUCTURAS TIPO HALITA (NaCl)

•

Son estructuras AX.

•

Los aniones X forman el empaquetado compacto

•

Los cationes A ocupan todas las posiciones octaédricas.

•

Aniones y cationes tienen coordinación octaédrica.

•

Esta estructura puede describirse como formada por dos redes interpenetradas, una de
aniones y otra de cationes ydesplazadas una respecto de la otra 1/2,1/2,1/2.

•

Las coordenadas del ión que forma el empaquetado compacto son (0,0,0), (1/2,1/2,0),
(1/2,0,1/2), (0,1/2,1/2)

2

•

Las coordenadas del ión que ocupa las posiciones octaédricas son (0,0,1/2), (0,1/2,0),

ua
l

(1/2,0,0), (1/2,1/2,0).

asc

Figura 7.2.- Estructura de la halita: 3 dimensiones (izquierda), proyección
sobreplano (001) (derecha)

sP

7.4.2 ESTRUCTURAS TIPO FLUORITA (CaF2)
•

Son estructuras AX2.

•

Los aniones (F-) ocupan todas las posiciones tetraédricas
Hay 8 F- por celda

o

Sus

Ma
rco

o

coordenadas

son

(1/4,1/4,1/4),

(1/4,1/4,3/4), (3/4,1/4,1/4), (3/4,1/4,3/4),

(1/4,3/4,1/4), (1/4,3/4,3/4), (3/4,3/4,1/4), (3/4,3/4,3/4).
•

Los cationes forman el empaquetadocúbico compacto.
o

El Ca2+ en la estructura de la fluorita tiene coordinación hexaédrica y ocupa los
vértices y centros de caras de la celda cúbica
Hay 4 Ca2+ por celda

o

Sus coordenadas son (0,0,0), (1/2,1/2,0), (1/2,0,1/2), (0,1/2,1/2)

Ce
lia

o

Figura 7.3.- Estructura de la fluorita: 3 dimensiones (izquierda), proyección sobre
plano (001) (derecha)
3

ESTRUCTURAS TIPOANTIFLUORITA
•

Son estructuras A2X.

•

Los aniones ocupan las posiciones del empaquetado cúbico compacto

7.4.3 ESTRUCTURAS TIPO ESFALERITA (ZnS)
Son estructuras tipo AX

•

Los aniones X ocupan las posiciones del empaquetado cúbico compacto
o

ua
l

•

En la esfalerita los S2- ocupan los vértices y los centros de las caras de la celda cúbica
centrada en las caras

o
•El número de S2- en la celda es 4

Sus coordenadas son (0,0,0), (1/2,1/2,0), (1/2,0,1/2), (0,1/2,1/2)

asc

o

Los cationes (Zn2+) ocupan la mitad de las posiciones tetraédricas.
Los ápices de los tetraedros apuntan en la misma dirección.

o

El número de Zn2+ en la celda es 4

o

Sus coordenadas son (1/4,1/4,1/4), (3/4,1/4,3/4), (1/4,3/4,3/4), (3/4,3/4,1/4)

Ce
lia

Ma...