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Química · Glossário

O que é Tipos estruturais?

Também chamado de: tipo cloreto de cesio · tipo sal-gema · tipo blenda · tipo fluorita · tipo antifluorita

Definição 6.5 Química universitária — 1.º ano · Capítulo 6 — Cristais II: sólidos iônicos, covalentes e moleculares

Os cristais iônicos são classificados em alguns tipos estruturais, designados por um composto representativo:

  • tipo cloreto de césio: ânions nos vértices de um cubo, o cátion em seu centro (8:8);
  • tipo sal-gema (tipo cloreto de sódio): ânions em uma rede CFC, cátions em todos os seus sítios octaédricos (6:6);
  • tipo blenda (blenda de zinco): ânions em uma rede CFC, cátions na metade de seus sítios tetraédricos, um em cada dois, alternadamente (4:4);
  • tipo fluorita: cátions em uma rede CFC, ânions em todos os seus sítios tetraédricos (8:4), fórmula MXX2\ce{MX2}; no tipo antifluorita, os papéis se invertem (LiX2O\ce{Li2O}, 4:8).

O par de números dá a coordenação do cátion e a do ânion.

À esquerda: a célula do sal-gema, Cl- (verde) em uma rede CFC, Na+ (violeta) em todos os sítios octaédricos. À direita: a célula do cloreto de césio, Cl- nos vértices, Cs+ (azul) no centro. Íons desenhados menores que em contato. À esquerda: a célula do sal-gema, Cl- (verde) em uma rede CFC, Na+ (violeta) em todos os sítios octaédricos. À direita: a célula do cloreto de césio, Cl- nos vértices, Cs+ (azul) no centro. Íons desenhados menores que em contato.
À esquerda: a célula do sal-gema, ClX−\ce{Cl-} (verde) em uma rede CFC, NaX+\ce{Na+} (violeta) em todos os sítios octaédricos. À direita: a célula do cloreto de césio, ClX−\ce{Cl-} nos vértices, CsX+\ce{Cs+} (azul) no centro. Íons desenhados menores que em contato.
Cristais de halita (sal-gema). Foto: James St. John, CC BY 2.0.
Fluorita, CaFX2\ce{CaF2}. Foto: James St. John, CC BY 2.0.
Um octaedro de diamante bruto. Foto: James St. John, CC BY 2.0.

Exemplos

Exemplo 6.7 (Cloreto de sódio e cloreto de césio)

O cloreto de sódio tem a=564.1 pma = 564.1\,\mathrm{pm}: r++r−=a/2=282.0 pmr_+ + r_- = a/2 = 282.0\,\mathrm{pm}, contra 102+181=283 pm102 + 181 = 283\,\mathrm{pm} pelos raios de Shannon; x=102/181=0.56x = 102/181 = 0.56, na faixa octaédrica. Sua massa específica é ρ=4×58.44/(6.022×1023×(5.641×10−8)3)=2.16 g/cm3\rho = 4 \times 58.44/(6.022 \times 10^{23} \times (5.641 \times 10^{-8})^3) = 2.16\,\mathrm{g}/\mathrm{cm}^{3}; medida: 2.17 g/cm32.17\,\mathrm{g}/\mathrm{cm}^{3}. O cloreto de césio tem a=412.3 pma = 412.3\,\mathrm{pm}: r++r−=a3/2=357.1 pmr_+ + r_- = a\sqrt3/2 = 357.1\,\mathrm{pm}, e x=174/181=0.96x = 174/181 = 0.96, na faixa cúbica.

Exemplo 6.9 (Blenda e fluorita)

A blenda tem a=540.9 pma = 540.9\,\mathrm{pm}: r++r−=a3/4=234.2 pmr_+ + r_- = a\sqrt3/4 = 234.2\,\mathrm{pm} (Shannon: 60+184=244 pm60 + 184 = 244\,\mathrm{pm}, pois o raio do sulfeto só é tabelado para seis vizinhos), e x=60/184=0.33x = 60/184 = 0.33, na faixa tetraédrica. A fluorita tem a=546.3 pma = 546.3\,\mathrm{pm}: r++r−=236.6 pmr_+ + r_- = 236.6\,\mathrm{pm} (Shannon: 112+131=243 pm112 + 131 = 243\,\mathrm{pm}), e x=0.85x = 0.85: o cátion fica em um cubo de 8 ânions, como a regra exige.

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