(a) Mostre que a razão mínima entre os raios do cátion e do ânion para um número de coordenação de 4 é de 0,225 .
(b) Mostre que a razão mínima entre os raios do cátion e do ânion para um número de coordenação de 6 é de 0,414 .
© Mostre que a razão mínima entre os raios do cátion e do ânion para um número de coordenação de 8 é de 0,732 .
(b) Mostre que a razão mínima entre os raios do cátion e do ânion para um número de coordenação de 6 é de 0,414 .
© Mostre que a razão mínima entre os raios do cátion e do ânion para um número de coordenação de 8 é de 0,732 .
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O problema pede para encontrarmos a razão mínima entre os raios do cátion (
) e do ânion (
) para diferentes números de coordenação (CN). A matéria que vamos usar aqui é sobre razões de raio iônico e estruturas de coordenação. Vamos precisar entender como a geometria ao redor do cátion influencia essa razão.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o número de coordenação (CN). Ele representa o número de ânions que estão diretamente ligados a um cátion em um cristal. A razão entre os raios iônicos
determina qual será a estrutura de coordenação adotada.
Passo 3
A razão mínima
para um determinado CN garante que o cátion cabe dentro da geometria formada pelos ânions. Se a razão for menor que o valor mínimo, a estrutura de coordenação não será estável.
Passo 4
Para CN = 4, estamos lidando com uma geometria tetraédrica. A razão mínima para que o cátion se encaixe nessa estrutura é:
Isso significa que o raio do cátion deve ser pelo menos 22,5% do raio do ânion para formar uma coordenação tetraédrica estável.
Passo 5
Para CN = 6, a geometria é octaédrica. A razão mínima aqui é maior:
Portanto, o cátion precisa ter pelo menos 41,4% do raio do ânion para manter uma coordenação octaédrica.
Passo 6
Já para CN = 8, a estrutura é geralmente cúbica ou hexagonal com uma coordenação octaédrica expandida. A razão mínima necessária nesse caso é:
Isso indica que o raio do cátion deve ser no mínimo 73,2% do raio do ânion para suportar essa coordenação mais complexa.
Resposta
(a)
(b)
©
(b)
©
Exercícios relacionados
Uma chapa de ferro com estrutura cristalina CCC e
de espessura está exposta a uma atmosfera gasosa carbonetante por um de seus lados e descarbonetante pelo outro. A temperatura é de
. Após atingir a condição de estado estacionário, o ferro foi rapidamente resfriado à temperatura ambiente. As concentrações de carbono nas duas superfícies da chapa foram 0,012 e 0,0075%p. Calcule o coeficiente de difusão sabendo que o fluxo de difusão é de
.
Qual a diferença entre estrutura cristalina e um sistema cristalino?
A seguir, estão tabulados o raio atômico, a estrutura cristalina, a eletronegatividade e as valências mais comuns para vários elementos; para aqueles que não são metais, apenas o raio atômico está indicado.
Elementos | Raio Atômico <br>
|
Estrutura <br> Cristalina | Eletronegatividade | Valência |
---|---|---|---|---|
|
0,1246 | CFC | 1,8 | +2 |
|
0,071 | |||
|
0,060 | 1,6 | +3 | |
|
0,1249 |
|
CCC | 1,8 |
|
0,1241 | CFC | 2,2 | +2 |
|
0,1387 |
Com quais desses elementos seria esperada a formação do seguinte tipo de composto com o níquel:
(a) Uma solução sólida substitucional com solubilidade completa?
(b) Uma solução sólida substitucional com solubilidade incompleta?
© Uma solução sólida intersticial?
(a) Uma solução sólida substitucional com solubilidade completa?
(b) Uma solução sólida substitucional com solubilidade incompleta?
© Uma solução sólida intersticial?
Determine o
de oxidação da espécie central em cada um dos seguintes complexos:
c)
c)