Los aniones son más grandes que los cationes. Los aniones de gran tamaño ocupan sitios de celosía, mientras que los cationes de pequeño tamaño se encuentran en los vacíos. La relación de radio de catión a anión se llama relación de radio.
En física de materia condensada y química inorgánica, la relación de radio catión-anión (también: regla de relación de radio) [1] es la relación entre el radio iónico del catión y el radio iónico del anión en un compuesto catión-anión . Esto es simplemente dado por.
De acuerdo con las reglas de Pauling para estructuras cristalinas , el tamaño permitido del catión para una estructura dada está determinado por la relación de radio crítico. [2] Si el catión es demasiado pequeño, atraerá los aniones entre sí y colisionarán, por lo que el compuesto será inestable debido a la repulsión anión-anión; esto ocurre cuando la relación del radio cae por debajo de 0,155.
En el límite de estabilidad, el catión toca todos los aniones y los aniones apenas se tocan en sus bordes (relación de radio = 0,155). Para relaciones de radio superiores a 0,155, el compuesto puede ser estable .
La siguiente tabla muestra la relación entre la relación de radio y el número de coordinación , que se puede obtener a partir de una demostración geométrica simple. [3]
Relación de radio | Número de coordinación | Tipo de vacío | Ejemplo |
---|---|---|---|
<0,155 | 2 | Lineal | |
0,155 - 0,225 | 3 | Plano triangular | B 2 O 3 |
0,225 - 0,414 | 4 | Tetraédrico | ZnS, CuCl |
0,414 - 0,732 | 6 | Octaédrico | NaCl, MgO |
0,732 - 1,000 | 8 | Cúbico | CsCl, NH 4 Br |
La regla de la relación de radio fue propuesta por primera vez por Gustav F. Hüttig en 1920. [4] [5] En 1926, Victor Goldschmidt [4] extendió el uso a las redes iónicas. [6] [7] [8]
Ver también
Referencias
- ↑ Radius Ratio Rule Rescue Anna Michmerhuizen, Karine Rose, Wentiirim Annankra y Douglas A. Vander Griend, Journal of Chemical Education 2017 94 (10), 1480-1485 doi : 10.1021 / acs.jchemed.6b00970
- ^ Linus Pauling (1960) Naturaleza del enlace químico , p. 544, en Google Books
- ^ Toofan J. (1994) Journal of Chemical Education 71 (2): 147 doi : 10.1021 / ed071p147 (y Erratum 71 (9): 749 doi : 10.1021 / ed071p749 ) Una expresión simple entre la relación de radio crítico y los números de coordinación
- ^ a b El origen de las reglas de la relación de radio iónico William B. Jensen, Journal of Chemical Education 2010 87 (6), 587-588 doi : 10.1021 / ed100258f
- ^ Hüttig, GF (1920), Notiz zur Geometrie der Koordinationszahl. Z. Anorg. Allg. Chem., 114: 24-26. doi : 10.1002 / zaac.19201140103
- ^ V. Goldschmidt, T. Barth, G. Lunde, W. Zachariasen, Geochemische Verteilungsgesetze der Elemente. VII. Die Gesetze der Krystallochemie, Dybwad: Oslo, 1926, págs. 112-117.
- ↑ V. Goldschmidt, Geochemische Verteilungsgesetze der Elemente. VIII. Untersuchungen über Bau und Eigenschaften von Krystallen, Dybwad: Oslo, 1927, págs. 14-17
- ^ V. Goldschmidt, "Estructura cristalina y constitución química", Trans. Faraday Soc. 1929, 25, 253-283. doi : 10.1039 / TF9292500253