- Muitos compostos exibem fórmula
e cristalizam em camadas, outros podem formar estruturas de óxidos duplos. Explique estes tipos de estruturas e exemplifique
Passo 1
O enunciado fala de compostos binários do tipo
que cristalizam em camadas e de compostos ternários “óxidos duplos” com duas espécies de cátions. O conteúdo é cristalografia de sólidos iônicos: empacotamento de anions, coordenação de cátions e diferentes arranjos entre si.
Passo 2
Em compostos
lamelares (dicloretos ou dissulfetos, por ex.) os ânions
formam camadas empacotadas (hcp ou ccp) e os cátions
ocupam apenas metade dos sítios octaédricos entre duas camadas sucessivas.
- No tipo “
” (empacotamento hexagonal hcp de ) o empilhamento de camadas é AB AB e cada fica em coordenação octaédrica regular.- No tipo “ ” (empacotamento cúbico ccp de ) o empilhamento é ABC ABC, mas de novo só metade dos octaédricos são ocupados.
Exemplos típicos:, , , .
Passo 3
Em óxidos duplos há dois tipos de cátions
e
na rede de
. Dois arranjos clássicos:
- Spinél
: o oxigênio forma empacotamento cúbico (ccp) e os cátions ocupam sítios tetraédricos enquanto preenchem octaédricos. - Perovskita
: o oxigênio fica em arranjo cúbico simples (pc) ou distortado, em octaedros centrados e em coordenação dodecaédrica.
Exemplos:
• Spinél normale óxido magnético (spinél inverso).
• Perovskita, e ilmenita (estrutura similar à coríndon com ordenação dos cátions).
Passo 4
A grande diferença é que em
lamelar você tem apenas um cátion em clivagem fácil entre camadas de ânions, conferindo maciez e anisotropia, enquanto em óxidos duplos a rede de
é contínua em 3D e os dois cátions se organizam em sítios diferentes, dando propriedades magnéticas, elétricas ou catódicas ajustáveis.
Resposta
Compostos
(ex.:
,
,
,
) formam estruturas lamelares onde camadas de ânions empacotados hcp ou ccp isolam as camadas de cátions em sítios octaédricos (tipos CdI₂ e CdCl₂). Óxidos duplos (ex.: spinél
,
; perovskita
, ilmenita
) têm rede de
contínua em 3D e dois cátions
e
em sítios tetraédricos e octaédricos, resultando em estruturas cúbicas ou levemente distorcidas.