Quais as estruturas adotadas pelos sulfetos do Grupo 2?
Passo 1
O enunciado pede para identificarmos as redes cristalinas (estruturas) dos sulfetos dos metais alcalino‐terrosos (
,
,
,
,
). O conteúdo envolve cristalografia de compostos iônicos e a aplicação da regra da razão de raios iônicos para prever coordenações tetraédrica (tipo ZnS) ou octaédrica (tipo NaCl).
Passo 2
A regra de razão de raios iônicos diz que a proporção
informa a coordenação preferida:
– Se , tende a coordenação octaédrica (tipo NaCl).
– Se , tende a coordenação tetraédrica (tipo ZnS).
Desvios ocorrem por forte caráter covalente, mas a regra dá boa indicação.
– Se
– Se
Desvios ocorrem por forte caráter covalente, mas a regra dá boa indicação.
Passo 3
Para os íons sulfeto usamos
(coord.\ VI). Os raios iônicos de
em coord.\ VI são (Shannon):
Calculando
:
-- Para :
(zona tetraédrica).
-- Para :
(ligeiramente acima de
, zona octaédrica).
-- Para ,
,
: as razões são ainda maiores, firme na zona octaédrica.
-- Para
-- Para
-- Para
Passo 4
Conclusão baseada na regra e em observações experimentais:
– forma estrutura do tipo ZnS (coordenação tetraédrica), com polimorfos esfalerita (cúbica) ou wurtzita (hexagonal).
– ,
,
e
formam estrutura do tipo NaCl (coordenação octaédrica).
–
–
Resposta
BeS: estrutura do tipo ZnS (esfalerita/wurtzita)
MgS, CaS, SrS e BaS: estrutura do tipo NaCl (halita)
MgS, CaS, SrS e BaS: estrutura do tipo NaCl (halita)