No estudo de materiais cerâmicos, o que são estruturas do tipo perovskita e espinélio? Indique como o número de coordenação auxilia na identificação da estrutura.
Passo 1
O enunciado pede que a gente explique o que são as estruturas cerâmicas do tipo perovskita e espinélio e mostre como o número de coordenação (o número de vizinhos mais próximos de um átomo) ajuda a identificá-las.
Passo 2
A estrutura tipo perovskita tem fórmula geral
.
Nesse arranjo:
– O cátion ocupa o sítio cúbico de maior volume e fica cercado por doze ânions oxigênio, ou seja,
.
– O cátion fica no centro de um octaedro formado por seis ânions oxigênio, logo
.
Esse padrão dodecaédrico para e octaédrico para
é típico de perovskitas como
.
Nesse arranjo:
– O cátion
– O cátion
Esse padrão dodecaédrico para
Passo 3
A estrutura tipo espinélio tem fórmula geral
.
Nesse caso:
– Os ânions oxigênio formam uma rede cúbica compacta.
– Um terço dos sítios tetraédricos é ocupado pelo cátion , conferindo a ele
.
– Metade dos sítios octaédricos é ocupada pelo cátion , dando
.
Exemplo clássico: .
Nesse caso:
– Os ânions oxigênio formam uma rede cúbica compacta.
– Um terço dos sítios tetraédricos é ocupado pelo cátion
– Metade dos sítios octaédricos é ocupada pelo cátion
Exemplo clássico:
Passo 4
O número de coordenação indica quantos ligantes (oxigênios) cercam cada cátion e, portanto, o tipo de poliedro (tetraédrico, octaédrico, dodecaédrico).
Medindo por difração de raios X ou espectroscopia, podemos distinguir facilmente se temos perovskita
,
ou espinélio
,
.
Medindo
Resposta
Perovskita: estrutura cúbica
em que
é 12-coordenado e
é 6-coordenado.
Espinélio: estrutura cubic close‐packed de oxigênio em que
é 4-coordenado (tetraédrico) e
é 6-coordenado (octaédrico).
O número de coordenação serve justamente para identificar qual poliedro cada cátion forma e, assim, Diferenciar perovskita de espinélio.
Espinélio: estrutura cubic close‐packed de oxigênio
O número de coordenação serve justamente para identificar qual poliedro cada cátion forma e, assim, Diferenciar perovskita de espinélio.