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Estructura de Sólidos

Estructura de sólidos Química Inorgánica - 2006

Tipos de estructuras cristalinas cristal molecular red covalente iónico metálico

enlace

características

covalente-baja cristales blandos, energía bajo p.f. covalente cristales muy duros, alto p.f. electrostático cristales duros, alto p.f. metálico dureza variable, p.f. variables 2

Empaquetamiento en los metales 

Cúbico centrado en el cuerpo (cI)



Cúbico compacto (ecc)



Hexagonal compacto (ehc) 3

Química Inorgánica - 2004

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Estructura de Sólidos

Empaquetamiento cúbico centrado en el cuerpo (cI) 



Número de coordinación: 8 Eficiencia de empaquetamiento: 68 % 4

Apilamiento de capas de empaquetamiento compacto

5

Empaquetamiento cúbico compacto (ecc) Secuencia ···ABCABC··· Número de coordinación 12  Eficiencia de empaquetamiento 74 %  

6

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2

Estructura de Sólidos

Celda unidad del ecc 

Esferas:



Huecos octaédricos:



Huecos tetraédricos:

7

Empaquetamiento hexagonal compacto (ehc) Secuencia ···ABABAB···  Número de coordinación 12  Eficiencia de empaquetamiento 74 % 

8

Celda unidad del ehc 

Esferas:



Huecos octaédricos:



Huecos tetraédricos:

9

Química Inorgánica - 2004

3

Estructura de Sólidos

Relación esferas a huecos en las estructuras compactas n esferas  n huecos octaédricos  2n huecos tetraédricos 

10

Estructuras relacionadas con empaquetamientos compactos de iones fórmula MX MX2

coordinación huecos catión:anión ocupados

ecc

ehc

6:6

todos oct

NaCl

NiAs

4:4

1/2 tet

blenda

wurtzita

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 11

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 12

Química Inorgánica - 2004

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Estructura de Sólidos

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: 13

Compuestos con estructura de NaCl Haluros alcalinos AgF, AgCl, AgBr  Hidruros alcalinos  MgO, CaO, SrO, BaO  MgS, CaS, SrS, BaS  

14

Blenda de zinc (ZnS)

 

Haluros de cobre CdS, HgS

15

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Estructura de Sólidos

Wurtzita (ZnS)



BeO, ZnO, NH4F

16

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:

17

Compuestos con estructura tipo CsCl 

CsCl, CsBr, CsI



TlCl, TlBr, TlI



NH4Cl 18

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Estructura de Sólidos

Relación de radios

19

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 20

Sólidos iónicos con fórmula MX2 Estructuras de la fluorita y antifluorita Estructura del rutilo  Estructuras del cloruro de cadmio y del ioduro de cadmio  

21

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Estructura de Sólidos

Fluorita (CaF2) y antifluorita



Óxidos y sulfuros de metales alcalinos

22

Rutilo (TiO2)

23

Cloruro y ioduro de cadmio (CdCl2 y CdI2)

24

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Estructura de Sólidos

Diamante

25

Grafito

26

Hielo

27

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Estructura de Sólidos

Silicatos: Abundancia e importancia tecnológica 

Industrias basadas en los silicatos Cemento Vidrios  Cerámicas  Piedras preciosas  



Algunos usos  

Aislantes térmicos y eléctricos Absorción de líquidos 28

Silicatos Ortosilicatos Pirosilicatos  Cíclicos  Cadenas simples  Cadenas dobles  Láminas  

Base estructural: tetraedros SiO4

29

Ortosilicatos Fórmula: SiO44 O/Si = 4  O terminales/Si = 4  O puentes/Si = 0  Carga/Si = -4 

30

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Estructura de Sólidos

Olivino (Fe,Mg)2SiO4

31

Pirosilicatos Fórmula: Si2O76 O/Si = 3,5  O terminales/Si = 3  O puentes/Si = 0,5  Carga/Si = -3 

32

Ilvaita CaFe3Si2O8(OH)

33

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Estructura de Sólidos

Silicatos cíclicos Fórmula: (SiO3)n2n O/Si = 3  O terminales/Si = 2  O puentes/Si = 1  Carga/Si = -2 

34

Berilo Be3Al2(Si6O18)

35

Silicatos de cadena simple (piroxenos) Fórmula: (SiO3)n2n O/Si = 3  O terminales/Si = 2  O puentes/Si = 1  Carga/Si = -2 

36

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12

Estructura de Sólidos

Pectolita Ca2NaH(SiO3)3

37

Silicatos de cadena doble (anfíboles) Fórmula: (Si4O11)n6n O/Si = 2,75  O terminales/Si = 1,5  O puentes/Si = 1,25  Carga/Si = -1,5 

38

Tremolita Ca2Mg5Si8O22(OH)2

39

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Estructura de Sólidos

Silicatos laminares Fórmula: (Si2O5)n2n O/Si = 2,5  O terminales/Si = 1  O puentes/Si = 1,5  Carga/Si = -1 

40

Biotita K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2

41

Sílice Fórmula: SiO2  O/Si = 2  O terminales/Si = 0  O puentes/Si = 2  Carga/Si = 0 

42

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Estructura de Sólidos

Cuarzo

43

Aluminosilicatos El aluminio sustituye parcialmente al silicio:

Redes tridimensionales cargadas



Tres grupos Feldespatos Zeolitas  Ultramarinas  

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