O que você espera que ocorra com o número de coordenação de um cristal iônico quando diminui a relação entre o raio de cátion e o raio do ânion?

Passo 1

O enunciado pergunta o que acontece com o número de coordenação de um cristal iônico quando diminui a razão entre o raio do cátion e o raio do ânion. O conteúdo envolve a regra da razão de raios em cristais iônicos, que relaciona a estabilidade de um empacotamento iônico ao valor da razão dfracrcatrânâ.

Passo 2

A regra da razão de raios parte do equilíbrio entre forças atrativas (catião–ânion) e repulsivas (ânion–ânion). Para que o cátion não cause contato direto entre ânions vizinhos, ele deve caber em “buracos” do empacotamento do ânion. Se o cátion for muito pequeno, o arranjo com alta coordenação fica instável e cai para uma coordenação menor.

Passo 3

Os valores críticos de dfracrcatrânâ para estruturas comuns são aproximadamente:
1. Se dfracrcatrân>0,732â, coordenação 8 (ex.: cúbica simples de cátions no empacotamento cúbico de ânions).
2. Se 0,414<dfracrcatrân<=0,732â, coordenação 6 (octaédrica, tipo NaCl).
3. Se 0,225<dfracrcatrân<=0,414â, coordenação 4 (tetraédrica, tipo ZnS zincblenda).
4. Se 0,155<dfracrcatrân<=0,225â, coordenação 3 (triangular planar).
5. Se dfracrcatrân<=0,155â, coordenação 2 (linear).

Passo 4

Logo, à medida que dfracrcatrânâ diminui, o número de coordenação cai, passando sucessivamente pelos valores 8to 6to 4to 3to 2.

Resposta

Espera-se que o número de coordenação diminua quando a razão entre o raio do cátion e do ânion diminui.

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