Estructura de Sólidos
Química Inorgánica - 2004 1
Estructura de sólidos
Química Inorgánica - 2006
2
Tipos de estructuras cristalinas
cristal enlace características
molecular covalente-baja energía
cristales blandos, bajo p.f.
red covalente covalente cristales muy duros,alto p.f.
iónico electrostático cristales duros, alto p.f.
metálico metálico dureza variable, p.f. variables
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Empaquetamiento en los metales
Cúbico centrado en el cuerpo (cI)
Cúbico compacto (ecc)
Hexagonal compacto (ehc)
Estructura de Sólidos
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Número de coordinación: 8
Eficiencia de empaquetamiento: 68 %
Empaquetamiento cúbico centrado en el cuerpo (cI)
5
Apilamiento de capas de empaquetamiento compacto
6
Empaquetamiento cúbico compacto (ecc)
Secuencia ···ABCABC···Número de coordinación 12Eficiencia de empaquetamiento 74 %
Estructura de Sólidos
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7
Celda unidad del ecc
Esferas:
Huecos octaédricos:
Huecos tetraédricos:
8
Empaquetamiento hexagonal compacto (ehc)
Secuencia ···ABABAB···Número de coordinación 12Eficiencia de empaquetamiento 74 %
9
Celda unidad del ehc
Esferas:
Huecos octaédricos:
Huecos tetraédricos:
Estructura de Sólidos
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10
Relación esferas a huecos en las estructuras compactas
n esferasn huecos octaédricos2n huecos tetraédricos
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Estructuras relacionadas con empaquetamientos compactos de iones
fórmula coordinación catión:anión
huecos ocupados
ecc ehc
MX 6:6 todos oct NaCl NiAs
4:4 1/2 tet blenda wurtzita
MX2 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
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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
Estructura de Sólidos
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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:
14
Compuestos con estructura de NaCl
Haluros alcalinosAgF, AgCl, AgBrHidruros alcalinosMgO, CaO, SrO, BaOMgS, CaS, SrS, BaS
15
Blenda de zinc (ZnS)
Haluros de cobreCdS, HgS
Estructura de Sólidos
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Wurtzita (ZnS)
BeO, ZnO, NH4F
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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:
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Compuestos con estructura tipo CsCl
CsCl, CsBr, CsI
TlCl, TlBr, TlI
NH4Cl
Estructura de Sólidos
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Relación de radios
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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
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Sólidos iónicos con fórmula MX2
Estructuras de la fluorita y antifluoritaEstructura del rutiloEstructuras del cloruro de cadmio y del ioduro de cadmio
Estructura de Sólidos
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Fluorita (CaF2) y antifluorita
Óxidos y sulfuros de metales alcalinos
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Rutilo (TiO2)
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Cloruro y ioduro de cadmio (CdCl2 y CdI2)
Estructura de Sólidos
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Diamante
26
Grafito
27
Hielo
Estructura de Sólidos
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Silicatos: Abundancia e importancia tecnológica
Industrias basadas en los silicatosCementoVidriosCerámicasPiedras preciosas
Algunos usosAislantes térmicos y eléctricosAbsorción de líquidos
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SilicatosOrtosilicatosPirosilicatosCíclicosCadenas simplesCadenas doblesLáminas
Base estructural: tetraedros SiO4
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Ortosilicatos
Fórmula: SiO44-
O/Si = 4O terminales/Si = 4O puentes/Si = 0Carga/Si = -4
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Olivino (Fe,Mg)2SiO4
32
Pirosilicatos
Fórmula: Si2O76-
O/Si = 3,5O terminales/Si = 3O puentes/Si = 0,5Carga/Si = -3
33
Ilvaita CaFe3Si2O8(OH)
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Silicatos cíclicos
Fórmula: (SiO3)n2n-
O/Si = 3O terminales/Si = 2O puentes/Si = 1Carga/Si = -2
35
BeriloBe3Al2(Si6O18)
36
Silicatos de cadena simple(piroxenos)
Fórmula: (SiO3)n2n-
O/Si = 3O terminales/Si = 2O puentes/Si = 1Carga/Si = -2
Estructura de Sólidos
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PectolitaCa2NaH(SiO3)3
38
Silicatos de cadena doble(anfíboles)
Fórmula: (Si4O11)n6n-
O/Si = 2,75O terminales/Si = 1,5O puentes/Si = 1,25Carga/Si = -1,5
39
Tremolita Ca2Mg5Si8O22(OH)2
Estructura de Sólidos
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Silicatos laminares
Fórmula: (Si2O5)n2n-
O/Si = 2,5O terminales/Si = 1O puentes/Si = 1,5Carga/Si = -1
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Biotita K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2
42
Sílice
Fórmula: SiO2
O/Si = 2O terminales/Si = 0O puentes/Si = 2Carga/Si = 0
Estructura de Sólidos
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Cuarzo
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Aluminosilicatos
El aluminio sustituye parcialmente al silicio:
Redes tridimensionales cargadas
Tres gruposFeldespatosZeolitasUltramarinas