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Química · Glosario

¿Qué es Tipos estructurales?

También llamado: tipo cloruro de cesio · tipo sal gema · tipo blenda · tipo fluorita · tipo antifluorita

Definición 6.5 Química universitaria — primer año · Capítulo 6 — Cristales II: sólidos iónicos, covalentes y moleculares

Los cristales iónicos se clasifican en unos pocos tipos estructurales, que reciben el nombre de un compuesto representativo:

tipo cloruro de cesio: aniones en los vértices de un cubo y el catión en su centro (8:8);
tipo sal gema (tipo cloruro de sodio): aniones en una red FCC y cationes en todos sus huecos octaédricos (6:6);
tipo blenda: aniones en una red FCC y cationes en la mitad de sus huecos tetraédricos, uno de cada dos, alternados (4:4);
tipo fluorita: cationes en una red FCC y aniones en todos sus huecos tetraédricos (8:4), fórmula $\ce{MX2}$ ; en el tipo antifluorita se intercambian los papeles ( $\ce{Li2O}$ , 4:8).

El par de números da la coordinación del catión y la del anión.

A la izquierda, la celda de la sal gema, con Cl- (verde) en una red FCC y Na+ (violeta) en todos los huecos octaédricos. A la derecha, la celda del cloruro de cesio, con Cl- en los vértices y Cs+ (azul) en el centro. Los iones se dibujan más pequeños que en contacto. — A la izquierda, la celda de la sal gema, con $\ce{Cl-}$ (verde) en una red FCC y $\ce{Na+}$ (violeta) en todos los huecos octaédricos. A la derecha, la celda del cloruro de cesio, con $\ce{Cl-}$ en los vértices y $\ce{Cs+}$ (azul) en el centro. Los iones se dibujan más pequeños que en contacto.

A la izquierda, la celda de la sal gema, con Cl- (verde) en una red FCC y Na+ (violeta) en todos los huecos octaédricos. A la derecha, la celda del cloruro de cesio, con Cl- en los vértices y Cs+ (azul) en el centro. Los iones se dibujan más pequeños que en contacto. — A la izquierda, la celda de la sal gema, con $\ce{Cl-}$ (verde) en una red FCC y $\ce{Na+}$ (violeta) en todos los huecos octaédricos. A la derecha, la celda del cloruro de cesio, con $\ce{Cl-}$ en los vértices y $\ce{Cs+}$ (azul) en el centro. Los iones se dibujan más pequeños que en contacto.

Cristales de halita (sal gema). Foto: James St. John, CC BY 2.0.

Cristales de halita (sal gema). Foto: James St. John, CC BY 2.0.

Ejemplos

Ejemplo 6.7 (Cloruro de sodio y cloruro de cesio)

El cloruro de sodio tiene $a = 564.1\,\mathrm{pm}$ : $r_+ + r_- = a/2 = 282.0\,\mathrm{pm}$ , frente a $102 + 181 = 283\,\mathrm{pm}$ según los radios de Shannon; $x = 102/181 = 0.56$ , en el intervalo octaédrico. Su densidad es $\rho = 4 \times 58.44/(6.022 \times 10^{23} \times (5.641 \times 10^{-8})^3) = 2.16\,\mathrm{g}/\mathrm{cm}^{3}$ , y la medida, $2.17\,\mathrm{g}/\mathrm{cm}^{3}$ . El cloruro de cesio tiene $a = 412.3\,\mathrm{pm}$ : $r_+ + r_- = a\sqrt3/2 = 357.1\,\mathrm{pm}$ , y $x = 174/181 = 0.96$ , en el intervalo cúbico.

Ejemplo 6.9 (Blenda y fluorita)

La blenda tiene $a = 540.9\,\mathrm{pm}$ : $r_+ + r_- = a\sqrt3/4 = 234.2\,\mathrm{pm}$ (Shannon: $60 + 184 = 244\,\mathrm{pm}$ , pues el radio del sulfuro solo está tabulado para seis vecinos), y $x = 60/184 = 0.33$ , en el intervalo tetraédrico. La fluorita tiene $a = 546.3\,\mathrm{pm}$ : $r_+ + r_- = 236.6\,\mathrm{pm}$ (Shannon: $112 + 131 = 243\,\mathrm{pm}$ ), y $x = 0.85$ : el catión se sitúa en un cubo de 8 aniones, como exige la regla.

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