Tema 9. SOLIDOS COVALENTES

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Vicenta Romero Vidal
hace 9 años
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1 Tema 9. SOLIDOS COVALENTES Introducción Estructuras de no-metales Boro Carbono Fósforo Arsénico, Antimonio y Bismuto Selenio y Telurio Estructuras de óxidos Estructuras basadas en tetraedros Estructuras basadas en octaedros Otras estructuras Juan M. Gutiérrez-Zorrilla. Química Inorgánica. 2005

2 Introducción Los sólidos covalentes están formados por átomos covalentemente unidos a sus inmediatos vecinos. Los enlaces son direccionales y determinan el ordenamiento geométrico de los átomos en la estructura cristalina. La rigidez de su estructura electrónica hace que los sólidos covalentes sean duros y poco deformables. No son buenos conductores ni del calor ni la electricidad (no hay electrones libres). Algunos son semiconductores. El color depende de la energía del gap. Estructura de los cristales covalentes La formación de las redes cristalinas de sólidos covalentes debe entenderse en base a lo siguiente: El poliedro de coordinación de cada átomo depende de su estructura electrónica. La disposición y conexión de todos los poliedros de la red debe ser compatible con las exigencia de valencia de todos los átomos. Conectividad (P). Regla 8-N Las estructuras de los elementos no-s viene gobernada por la regla: P = 8-N P Tipo de estructura Dímeros Anillos Cadenas Capas Redes 3D Ejemplo I 2 S 8 α-se As diamante

3 Estructura de no-metales B icosaédrico C diamante C grafito N 2 O 2 O 3 F 2 Al Si diamante P negro capas P rojo cad. P 4 blanco S polimer. S 6 S 8 Cl 2 Ga Ge diamante As (gris) capas As 4 (amarillo) Se hélice Se 8 Br 2 In Sn (blanco) Sn (gris) diamante Sb (gris) capas Sb (amarillo) Te hélice I 2 Tl Pb Bi capas Po Boro Romboédrico: R-3m a=5.057å, α=58.06 Z=12 D=2.46 g cm 3 B-B(puente): Å B-B(icosaedro): Å

4 Diamante C Si Ge Sn Cúbico: Fd3m a (Å) V (Å 3 ) Z D(g cm 3 ) M-M (Å) Cullinan Diamond carats in its uncut state. Hexagonal: P3 a (Å) c (Å) V (Å 3 ) Z 4 D (g cm 3 ) Carbono (grafito) C-C: Å capa-capa: 3.35 Å

5 Fósforo (Hittorf) Monoclinico: P2/c a (Å) 9.21 b (Å) 9.15 c (Å) Å β ( ) V (Å 3 ) Z 84 D (g cm 3 ) 2.36 P-P (Å) Fósforo (negro) Ortorrómbico: Cmca a (Å) b (Å) c (Å) V (Å 3 ) Z 8 D (g cm 3 ) 2.71 P-P (Å) 2.22, 2.28

6 Arsénico, Antimonio y Bismuto As Sb Bi Trigonal: R-3m a (Å) c (Å) V(Å 3 ) Z D(g cm 3 ) M-M (Å) M-M(intercapas) Selenio Telurio Se Te Trigonal: P3 1 2 a(å) c(å) V (Å 3 ) Z 3 3 D(g cm 3 ) M-M (Å)

7 Óxidos basados en T d β-cristobalita (SiO 2 ) Cubico: Fd3m a (Å) V (Å 3 ) Z 8 D (g cm 3 ) Si-O (Å) Óxidos basados en O h Trióxodo de renio (ReO 3 ) Cubico: P m-3m a (Å) V (Å 3 ) 52.1 Estructuras relacionadas Z 1 WO 3, AlF 3, ScF 3, FeF 3, CoF 3 D (g cm 3 ) 7.46 Re-O (Å) 1.867

8 Perovskita Perovskita (BaTiO 3 ) Tetragonal: P 4mm a (Å) c (Å) V (Å 3 ) 64.3 Z 1 D (g cm 3 ) 6.02 Ti-O (Å) 1.87, 2.15, 2.00 Ba-O (Å) 2.79, 2.83, 2.88 Superconductor: YBa 2 Cu 3 O 7 YBa 2 Cu 3 O 9 YBa 2 Cu 3 O 7 Ba X3 2 O Y Cu O

9 K 2 NiF 4 Tetrafluoroniccolato de potasio Tetragonal: P 4/mmm a (Å) b (Å) V (Å Z 2 D (g cm 3 ) 3.35 Ni-F (Å) K-F (Å) 2.62, 2.77, 2.84 Estructuras relacionadas La 2 CuO 4 superconductores MgB 2 Hexagonal: P 6/mmm a (Å) b (Å) V (Å Z 1 D (g.cm 3 ) 2.81 B-B (Å) 1.78 Mg-Mg (Å) 3.09 B-Mg (Å) 2.51

10 χ(b) Triángulo de Ketalaar Metales Aleaciones Metálico χ(a) = χ(b) a lo largo de la diagonal Fases Subóxidos Sales Zintl iónicas Iónico Sales Intersticiales iónicas Intermedio polarizadas Estructura en capas Semiconductores No-metales Redes 3D (silicatos) Cadenas Enlace secundario Covalente Moléculas covalentes χ(a)

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