Para los elementos que son sólidos a temperatura y presión estándar, la tabla proporciona la estructura cristalina de la forma o formas más termodinámicamente estables en esas condiciones. En todos los demás casos, la estructura dada es para el elemento en su punto de fusión. Los datos se presentan solo para los elementos que se han producido a granel (los primeros 99, excepto el astato y el francio ).
Mesa
1 H HEX. | 2 El HCP | ||||||||||||||||||
3 Li BCC | 4 Sea HCP | 5 B RHO | 6 C HEX | 7 N HEX | 8 O SC | 9 F SC | 10 Ne FCC | ||||||||||||
11 Na BCC | 12 mg de HCP | 13 Al FCC | 14 Si DC | 15 P ORTO | 16 S ORTOS | 17 Cl ORTH | 18 Ar FCC | ||||||||||||
19 K BCC | 20 Ca FCC | 21 Sc HCP | 22 Ti HCP | 23 V BCC | 24 Cr BCC | 25 Mn BCC | 26 Fe BCC | 27 Co HCP | 28 Ni FCC | 29 Cu FCC | 30 Zn HCP | 31 Ga ORTH | 32 Ge DC | 33 como RHO | 34 Se HEX | 35 HAB ORTH | 36 Kr FCC | ||
37 Rb BCC | 38 Sr FCC | 39 Y HCP | 40 Zr HCP | 41 Nb BCC | 42 meses BCC | 43 Tc HCP | 44 Ru HCP | 45 Rh FCC | 46 Pd FCC | 47 Ag FCC | 48 Cd HCP | 49 en TETR | 50 Sn TETR | 51 Sb RHO | 52 Te HEX | 53 I ORTH | 54 Xe FCC | ||
55 Cs BCC | 56 Ba BCC | 71 Lu HCP | 72 Hf HCP | 73 Ta BCC / TETR | 74 W BCC | 75 Re HCP | 76 Os HCP | 77 Ir FCC | 78 Pt FCC | 79 Au FCC | 80 Hg RHO | 81 Tl HCP | 82 Pb FCC | 83 Bi RHO | 84 Po SC / RHO | 85 en | 86 Rn FCC | ||
87 Fr | 88 Ra BCC | 103 Lr | 104 Rf | 105 Db | 106 Sg | 107 Bh | 108 Hs | 109 Mt | 110 Ds | 111 Rg | 112 Cn | 113 Nh | 114 Fl | 115 Mc | 116 Lv | 117 Ts | 118 Og | ||
57 La DHCP | 58 Ce DHCP / FCC | 59 Pr DHCP | 60 Nd DHCP | DHCP de 61 pm | 62 Sm RHO | 63 Eu BCC | 64 Gd HCP | 65 Tb HCP | 66 Dy HCP | 67 Ho HCP | 68 Er HCP | 69 Tm HCP | 70 Yb FCC | ||||||
89 Ac FCC | 90 Th FCC | 91 Pa TETR | 92 U ORTE | 93 Np ORTH | 94 Pu MON | 95 am DHCP | DHCP de 96 cm | 97 Bk DHCP | 98 Cf DHCP | 99 Es FCC | 100 Fm | 101 Md | 102 No |
Leyenda: |
---|
… /… Estructura mixta |
BCC : cúbico centrado en el cuerpo |
FCC : cúbico centrado en la cara (cúbico compacto) |
HCP : empaquetado hexagonal cerrado |
DHCP : doble empaque hexagonal cerrado |
ORTH : ortorrómbico |
TETR : tetragonal |
RHO : romboédrico |
HEX : hexagonal |
SC : cúbico simple |
DC : diamante cúbico |
MON : monoclínico |
desconocido o incierto |
Estructuras inusuales
Elemento | sistema de cristal | número de coordinación | notas |
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Minnesota | cúbico | bcc distorsionada: la celda unitaria contiene átomos de Mn en 4 entornos diferentes. [1] | |
Zn | hexagonal | distorsionado de hcp ideal. 6 vecinos más cercanos en el mismo plano: 6 en planos adyacentes 14% más lejos [1] | |
Georgia | ortorrómbico | cada átomo de Ga tiene un vecino más cercano a las 244 pm, 2 a las 270 pm, 2 a las 273 pm, 2 a las 279 pm. [1] | La estructura está relacionada con la del yodo. |
CD | hexagonal | distorsionado de hcp ideal. 6 vecinos más cercanos en el mismo plano - 6 en planos adyacentes 15% más lejos [1] | |
En | tetragonal | estructura FCC ligeramente distorsionada [1] | |
Sn | tetragonal | 4 vecinos a las 302 pm; 2 a las 318 pm; 4 a las 377 pm; 8 a las 441 p. M. [1] | forma de estaño blanco (termodinámicamente estable por encima de 286,4 K) |
Sb | romboédrico | hoja arrugada; cada átomo de Sb tiene 3 vecinos en la misma hoja a las 290,8 pm; 3 en hoja adyacente a las 335.5 pm. [1] | forma gris metalizado. |
Sm | trigonal | 12 vecinos más cercanos | hcp complejo con repetición de 9 capas: ABCBCACAB .... [2] |
Hg | romboédrico | 6 vecinos más cercanos a 234 K y 1 atm (¡es líquido a temperatura ambiente y, por lo tanto, no tiene estructura cristalina en condiciones ambientales!) | esta estructura se puede considerar como una celosía hcp distorsionada con los vecinos más cercanos en el mismo plano aproximadamente un 16% más lejos [1] |
Bi | romboédrico | hoja arrugada; cada átomo de Bi tiene 3 vecinos en la misma hoja a las 307,2 pm; 3 en hoja adyacente a las 352,9 pm. [1] | Bi, Sb y gris As tienen el mismo grupo espacial en su cristal |
Correos | cúbico | 6 vecinos más cercanos | celosía cúbica simple. Los átomos de la celda unitaria están en la esquina de un cubo. |
Pensilvania | tetragonal | celda unitaria tetragonal centrada en el cuerpo, que puede considerarse un bcc distorsionado | |
U | ortorrómbico | estructura hcp fuertemente distorsionada. Cada átomo tiene cuatro vecinos cercanos, 2 a las 275,4 p. M., 2 a las 285,4 p. M. Los cuatro siguientes a distancias 326.3 pm y cuatro más a 334.2 pm. [3] | |
Notario público | ortorrómbico | estructura bcc altamente distorsionada. Parámetros de celosía: a = 666,3 pm, b = 472,3 pm, c = 488,7 pm [4] [5] | |
Pu | monoclínico | estructura hexagonal ligeramente distorsionada. 16 átomos por celda unitaria. Parámetros de celosía: a = 618,3 pm, b = 482,2 pm, c = 1096,3 pm, β = 101,79 ° [6] [7] |
Estructuras cristalinas habituales
Estructuras metálicas compactas
Muchos metales adoptan estructuras compactas, es decir, estructuras cúbicas hexagonales compactas y centradas en las caras (compactas cúbicas compactas). Un modelo simple para ambos es asumir que los átomos de metal son esféricos y están empaquetados juntos de la manera más eficiente ( empaquetamiento cerrado o empaquetamiento más cercano). En el empaquetamiento más cercano, cada átomo tiene 12 vecinos equidistantes más cercanos y, por lo tanto, un número de coordinación de 12. Si se considera que las estructuras empaquetadas cercanas están compuestas por capas de esferas, entonces la diferencia entre el empaquetamiento cerrado hexagonal y el cúbico centrado en las caras es cómo es cada capa. posicionado en relación con los demás. Si bien hay muchas formas que se pueden prever para una acumulación regular de capas:
- El empaque de cierre hexagonal tiene capas alternas colocadas directamente encima / debajo una de la otra: A, B, A, B, ... (también denominado P6 3 / mmc , símbolo de Pearson hP2, strukturbericht A3).
- cúbico centrado en la cara tiene una de cada tres capas directamente encima / debajo una de la otra: A, B, C, A, B, C, ... (también llamado empaque cúbico cerrado, Fm3m , símbolo de Pearson cF4, strukturbericht A1).
- El empaquetamiento cerrado hexagonal doble tiene capas directamente encima / debajo una de la otra, A, B, A, C, A, B, A, C, .... de duración de período 4 como una mezcla alternativa de empaquetamiento fcc y hcp (también denominado P6 3 / mmc , símbolo de Pearson hP4, strukturbericht A3 '). [8]
- El empaquetamiento α-Sm tiene un período de 9 capas A, B, A, B, C, B, C, A, C, .... ( R3m , símbolo de Pearson hR3, strukturbericht C19). [9]
Empaquetado hexagonal
En la estructura hcp ideal, la relación axial de la celda unitaria es. Sin embargo, hay desviaciones de esto en algunos metales donde la celda unitaria está distorsionada en una dirección pero la estructura aún retiene el grupo espacial hcp; notable, todos los elementos tienen una relación de parámetros de celosía c / a <1.633 (los mejores son Mg y Co y lo peor sea con c / a ~ 1.568). En otros como Zn y Cd las desviaciones del ideal cambian la simetría de la estructura y estos tienen una relación de parámetros reticulares c / a > 1,85.
Cúbica centrada en la cara (cúbica compactada)
Más contenido relacionado con el número de planos dentro de la estructura y las implicaciones para el deslizamiento / deslizamiento, por ejemplo, ductilidad.
Empaquetado cerrado hexagonal doble
Similar a la estructura hcp ideal, la estructura dhcp perfecta debe tener una relación de parámetro de celosía de En las estructuras dhcp reales de 5 lantánidos (incluido β-Ce) varía entre 1.596 (Pm) y 1.6128 (Nd). Para las cuatro redes dhcp de actínidos conocidos, el número correspondiente varía entre 1.620 (Bk) y 1.625 (Cf). [10]
Cúbico centrado en el cuerpo
Esta no es una estructura compacta. En esto, cada átomo de metal está en el centro de un cubo con 8 vecinos más cercanos, sin embargo, los 6 átomos en los centros de los cubos adyacentes están solo aproximadamente un 15% más lejos, por lo que el número de coordinación puede considerarse 14 cuando estos están ong una estructura de 4 ejes se convierte en cúbica centrada en la cara (cúbica compacta).
Ver también
- Estructura cristalina
Referencias
- ^ a b c d e f g h i Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ AF Wells (1962) Química inorgánica estructural Edición 3d Oxford University Press
- ^ Harry L. Yakel, REVISIÓN DE ESTUDIOS DE DIFRACCIÓN DE RAYOS X EN ALEACIONES DE URANIO . Conferencia sobre metalurgia física de aleaciones de uranio, Vail, Colorado, febrero de 1974
- ^ Lemire, RJ et al., Termodinámica química del neptunio y plutonio , Elsevier, Amsterdam, 2001
- ^ URL "Copia archivada" . Archivado desde el original el 2 de octubre de 2012 . Consultado el 16 de octubre de 2013 .Mantenimiento de CS1: copia archivada como título ( enlace )
- ^ Lemire, RJ et al., 2001
- ^ URL "Copia archivada" . Archivado desde el original el 30 de diciembre de 2011 . Consultado el 5 de febrero de 2012 .Mantenimiento de CS1: copia archivada como título ( enlace )
- ^ URL "Copia archivada" . Archivado desde el original el 23 de diciembre de 2011 . Consultado el 5 de febrero de 2012 .Mantenimiento de CS1: copia archivada como título ( enlace )
- ^ URL "Copia archivada" . Archivado desde el original el 12 de enero de 2012 . Consultado el 5 de febrero de 2012 .Mantenimiento de CS1: copia archivada como título ( enlace )
- ^ Nevill Gonalez Swacki y Teresa Swacka, Elementos básicos de la cristalografía , Pan Standford Publishing Pte. Ltd., 2010
- General
- PA Sterne; A. Gonis; AA Borovoi, eds. (Julio de 1996). "Actínidos y medio ambiente". Proc. del Instituto de Estudios Avanzados de la OTAN sobre Actínidos y Medio Ambiente . Serie ASI de la OTAN. Maleme, Creta, Grecia: Kluver Academic Publishers. págs. 59–61. ISBN 0-7923-4968-7.
- LR Morss; Norman M. Edelstein; Jean Fuger, eds. (2007). La química de los elementos actínidos y transactínidos (3ª ed.). Saltador. ISBN 978-1402035555.
enlaces externos
- Strukturbericht Tipo A: informes de estructura para los elementos puros
- Estructuras cristalinas para los elementos químicos sólidos a 1 bar