Estructura Cristalina de Sólidos
Estructura Cristalina de Sólidos Estructura Cristalina de Sólidos
Empaquetamiento compactos en sólidos metálicos Elementos metálicos fcc = La atracción entre los electrones de valencia deslocalizados y los átomos cargados positivamente es isotrópica. Por lo tanto, el enlace metálico forma estructuras cristalinas basadas en empaquetamiento compactos que maximizan el espacio ocupado y el número de coordinación (número de primeros vecinos). La mayoría de los metales elementales cristalizan en las estructuras fcc (cúbica centrada en las caras), hcp (empaquetamiento hexagonal compacto) o bcc (cúbica centrada en el cuerpo). Los empaquetamiento compactos fcc y hcp tienen 12 primeros vecinos y los segundos vecinos se encuentran un 41% más alejados. Mientras que en la estructura bcc hay 8 primeros vecinos y 6 segundos vecinos solo un 15% más alejados, esto genera átomos con un número de coordinación efectivo de 8+6 (14) en esta estructura. Polimorfismo: Algunos metales existen en diferentes tipos de estructura a temperatura y presión ambientes. Muchos metales adoptan diferentes estructuras a diferente temperatura y presión. No todos los metales dan empaquetamiento compacto debido a efectos residuales de direccionalidad de los orbitales.
Empaquetamiento compactos en estructuras iónicas Materiales en los que los aniones son más grandes que los cationes se pueden describir como un empaquetamiento compacto de aniones en el que los cationes ocupan sitios intersticiales. Estructuras típicas AB n 1:1 ⇒ NaCl (fcc, todos los huecos Oh) NiAs (hcp, todos los huecos Oh) ZnS blenda (fcc, ½ huecos T) ZnS wurtzita (hcp, ½ huecos T) CsCl (bcc, cúbico no compacto) 1:2 ⇒ CaF 2 fluorita (fcc de Ca, F ocupa todos los huecos T) CdCl 2 (fcc, ½ huecos O h por capas (100% en una capa, 0% en la siguiente)) CdI 2 (hcp, ½ huecos O h por capas) TiO 2 (hcp, ½ huecos O h en cada capa) 1:3 ⇒ SrCl 3 (fcc, 2/3 Oh) o BiCl 3 (hcp, 2/3 Oh) 2:3 ⇒ Al 2O 3 (fcc, 2/3 Oh)
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Empaquetamiento compactos en estructuras iónicas<br />
Materiales en los que los aniones son más gran<strong>de</strong>s que los cationes se pue<strong>de</strong>n<br />
<strong>de</strong>scribir como un empaquetamiento compacto <strong>de</strong> aniones en el que los cationes<br />
ocupan sitios intersticiales. <strong>Estructura</strong>s típicas AB n<br />
1:1 ⇒ NaCl (fcc, todos los huecos Oh) NiAs (hcp, todos los huecos Oh) ZnS blenda (fcc, ½ huecos T)<br />
ZnS wurtzita (hcp, ½ huecos T)<br />
CsCl (bcc, cúbico no compacto)<br />
1:2 ⇒ CaF 2 fluorita (fcc <strong>de</strong> Ca, F ocupa todos los huecos T)<br />
CdCl 2 (fcc, ½ huecos O h por capas (100% en una capa, 0% en la siguiente))<br />
CdI 2 (hcp, ½ huecos O h por capas)<br />
TiO 2 (hcp, ½ huecos O h en cada capa)<br />
1:3 ⇒ SrCl 3 (fcc, 2/3 Oh) o BiCl 3 (hcp, 2/3 Oh)<br />
2:3 ⇒ Al 2O 3 (fcc, 2/3 Oh)
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