Cristaloquímica Flashcards

1
Q

¿Qué es la cristaloquímica?

A

Ciencia que estudia la interrelación entre la composición química y la estructura cristalina.

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2
Q

¿Qué es la estructura cristalina?

A

La distribución en el espacio de los átomos que forman el mineral.

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3
Q

¿Qué factores afectan la estructura cristalina?

A

-Elemento químico.
-Tamaño relativo de las partículas.
-Abundancia relativa de las partículas.
-Tipos de enlaces que unen las partículas.

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4
Q

¿Cómo es la estructura cuando los enlaces son dominantemente iónicos?

A

Es un empaquetamiento de átomos de aniones con los cationes ubicados en los intersticios.

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5
Q

¿Cuál es la distancia entre dos átomos del mismo elemento?

A

Es dos veces el radio de ambos.

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6
Q

¿De que es función el radio de los iones?

A

Del número de coordinación y el estado de oxidación.

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7
Q

¿Cómo influencia el estado de oxidación al radio iónico?

A

En los cationes al aumentar el estado de oxidación disminuye el radio y viceversa. En los aniones al aumentar el estado de oxidación aumenta el radio iónico y viceversa.

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8
Q

¿Cómo influencia el número de coordinación al radio iónico?

A

Mientras mayor sea el número de coordinación, mayor será el radio iónico.

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9
Q

¿Cómo es el radio iónico de los enlaces covalentes?

A

Mientras más covalente sea el enlace mayor es el radio iónico.

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10
Q

¿Qué es un poliedro de coordinación?

A

La estructura en la cual se ubica un catión en el centro de una red de aniones, acumulando tantos como le permite su tamaño.

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11
Q

¿Qué es el número de coordinación?

A

El número de aniones en un poliedro de coordinación, y se determina de acuerdo a los tamaños de los aniones y cationes.

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12
Q

¿Cómo calculamos el número de coordinación?

A

Realizamos el cociente entre el radio del catión y el radio del anión. En función del valor utilizamos una tabla para obtener el número de coordinación.

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13
Q

¿Entre que valores el número de coordinación es 3?

A

Entre 0,155 - 0,225.

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14
Q

¿Entre que valores el número de coordinación es 4?

A

Entre 0,225 - 0,414.

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15
Q

¿Entre que valores el número de coordinación es 6?

A

Entre 0,414 - 0,732.

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16
Q

¿Entre que valores el número de coordinación es 8?

A

Entre 0,732 - 1.

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17
Q

¿Entre que valores el número de coordinación es 12?

A

Mayor a 1.

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18
Q

¿Cuáles son los dos tipos de empaquetamientos con coordinación 12?

A

-Empaquetamiento hexagonal compacto (secuencia AB).
-Empaquetamiento cúbico compacto (secuencia ABC).

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19
Q

Describir la coordinación cúbica.

A

Cuando el catión es ligeramente más pequeño que los aniones, y resulta la coordinación 8, debido a que los centros de los aniones están en los ochos vértices de un cubo. Es una rara coordinación porque no minimiza repulsiones.

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20
Q

Describir la coordinación octaédrica.

A

Cuando los centros de los aniones ocupan los seis vértices de un octaedro regular, por lo tanto corresponde a la coordinación 6. Presente en muchos silicatos.

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21
Q

Describir la coordinación bipirámide trigonal o piramidal cuadrada.

A

Cuando los centros de los aniones ocupan los 5 vértices de estas figuras, por lo que corresponden a la coordinación 5.

22
Q

Describir la coordinación tetraédrica.

A

Cuando los centros de los aniones ocupan los cuatro vértices de un tetraedro regular. Corresponde a la coordinación 4.

23
Q

Describir la coordinación triangular.

A

Cuando los centros de los aniones ocupan los tres vértices de un triángulo, por lo que corresponde a una coordinación 3.

24
Q

Describir la coordinación lineal.

A

Cuando los centros de los aniones se ubican en los dos vértices de una línea recta. Corresponde al número de coordinación dos.

25
Q

¿Qué son las reglas de Pauling?

A

Son cinco enunciados que determinan la estructura de la materia en estado sólido.

26
Q

¿Qué establece la primer regla de Pauling?

A

Que alrededor de cada catión se forma un poliedro de coordinación de aniones. La distancia catión anión es la suma de los radios y el número de coordinación el cociente de los radios.

27
Q

¿Qué establece la primer regla de Pauling?

A

Que alrededor de cada catión se forma un poliedro de coordinación de aniones. La distancia catión anión es la suma de los radios y el número de coordinación el cociente de los radios.

28
Q

¿Qué establece la segunda regla de Pauling?

A

Se basa en el principio de la valencia electroestática, que plantea que cada ión debe satisfacer la carga de su entorno inmediato.

29
Q

¿A qué es igual la fuerza de enlace electroestática?

A

Es igual al cociente entre la carga del ión y el número de coordinación.

30
Q

¿Qué establece la tercera regla de Pauling?

A

Que la estabilidad de una estructura disminuye si los poliedros comparten aristas o caras, debido a que los cationes tienden a estar tan separados como sea posible.

31
Q

¿Qué establece la cuarta regla de Pauling?

A

Que en un cristal que contiene diferentes cationes, aquellos con alta carga y bajo número de coordinación tienden a no compartir vértices, aristas o caras entre ellos.

32
Q

¿Qué establece la quinta regla de Pauling?

A

Que en una estructura, es probable que haya solamente un tipo de coordinación para cada elemento.

33
Q

¿Qué es la variación de la composición mineral?

A

Es el resultado de la sustitución en una determinada estructura de un ion por otro ion.

34
Q

¿Qué es una solución sólida?

A

Es una estructura cristalina en la cual uno o más tipos de átomos o moléculas pueden ser total o parcialmente sustituidos por otros átomos o moléculas sin cambiar la estructura.

35
Q

¿Cómo determinamos si dos átomos o moléculas pueden intercambiarse entre si?

A

Dos elementos pueden sustituirse mutuamente cuando sus cargas no difieren en más de una unidad y pueden adoptar la misma coordinación.

36
Q

¿Cómo determinamos cuanto puede cambiar un mineral sin que deje de ser ese mineral?

A

Se utilizan dos reglas:
-Regla del constituyente dominante.
-Regla de la valencia dominante.

37
Q

Describa la regla del constituyente dominante.

A

Si bien se permiten variaciones, el catión dominante debe ser uno determinado.

38
Q

Describa la regla de la valencia dominante.

A

Consideramos a todos los cationes con el mismo estado de oxidación como un único constituyente, sumándolos. Se comparan los valores, y del grupo de estado de oxidación mas abundante se elige el catión mas abundante como el dominante.

39
Q

¿Cuáles son los factores que influyen y determinan la proporción en que la solución sólida tiene lugar?

A

-Tamaño de los iones o moléculas.
-Carga de los iones o moléculas.
-Temperatura.

40
Q

¿Cómo influye el tamaño de los iones o moléculas a la proporción de la solución sólida?

A

-Sustitución amplia: la diferencia de radios es menor al 15%.
-Sustitución limitada: la diferencia entre los radios es del 15-30%.
-Sustitución improbable: la diferencia entre los radios es mayor al 30%.

41
Q

¿Cómo influye la carga de los iones o moléculas a la proporción de la solución sólida?

A

-Sustitución homovalente: cuando las cargas de ambos iones son igual, por lo tanto la sustitución permanece eléctricamente neutra.
-Sustitución heterovalente: cuando las cargas son diferentes, por lo cual se debe producir otra sustitución adicional que mantenga la electroneutralidad.

42
Q

¿Cómo influye la temperatura a la proporción de la solución sólida?

A

Hay una mayor tolerancia a la sustitución atómica a mayores temperaturas.

43
Q

¿En qué consiste el proceso de exsolución?

A

Cuando al descender la temperatura el cristal se vuelve inestable y se separan dos fases.

44
Q

¿Cuáles son los tipos de sustituciones sólidas?

A

-Solución sólida sustitucional.
-Solución sólida intersticial.
-Solución sólida con omisión.

45
Q

Describa la solución sólida sustitucional.

A

Tiene lugar cuando un elemento o molécula reemplaza a otro ocupando su posición.

46
Q

Describa la solución sólida intersticial.

A

Se da cuando los átomos o iones se localizan en intersticios estructurales.

47
Q

Describa la solución sólida con omisión.

A

Tiene lugar cuando un catión con mayor carga reemplaza a dos o más cationes, compensando su carga. Tiene lugar en una sola posición atómica por lo tanto dejan sitios vacantes u omitidos.

48
Q

¿Qué es el proceso de desmezcla?

A

Se refiere al proceso según el cual una solución sólida inicialmente homogénea se separa en dos minerales cristalinos distintos sin la adición o eliminación de material al sistema.

49
Q

¿Cuál es la causa más común del proceso de desmezcla?

A

La inestabilidad debido a la disminución de temperatura.

50
Q

¿Cómo se representan gráficamente la composición de los minerales?

A

-Dos variables: gráfico de barras.
-Tres variables: diagrama triangular.