Materiales Ceramicos - Huecos

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 con empaquetamientohexagonal 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 la relación de radiosideal 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
Química Inorgánica. 1º de IngenieroQuímico. 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 número de aniones (esferas) delempaquetamiento 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 se puede calcular la relación de radiosideal 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

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Estructura de blenda (ZnS)

Empaquetamientocúbico 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 de radios: 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 cationes tienen una coordinación tetraédrica y los aniones una coordinacióncúbica. 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 con empaquetamiento hexagonal compacto
• “Hay seis huecos octaédricos por celda...