ESPINELAS
3
ESPINELAS Son óxidos de fórmula ideal AB 2 O 4 , donde A es un catión divalente y B es un catión trivalente. El óxido MgAl 2 O 4 , la espinela, da nombre a esta familia de compuestos. Cuando en una red de iones óxido existe más de un tipo de ión, o el mismo en diferentes estados de oxidación, tenemos los denominados óxidos mixtos. La estructura de la espinela se puede describir como un empaquetamiento cúbico compacto de oxígenos con los iones Mg ocupando 1/8 de las posiciones tetraédricas y los iones Al en 1/2 de las posiciones octaédricas:
-
Upload
cris-hidalgo -
Category
Documents
-
view
70 -
download
9
Transcript of ESPINELAS
ESPINELAS
Son óxidos de fórmula ideal AB2O4, donde A es un catión divalente y B es un catión trivalente. El óxido MgAl2O4, la espinela, da nombre a esta familia de compuestos. Cuando en una red de iones óxido existe más de un tipo de ión, o el mismo en diferentes estados de oxidación, tenemos los denominados óxidos mixtos.
La estructura de la espinela se puede describir como un empaquetamiento cúbico compacto de oxígenos con los iones Mg ocupando 1/8 de las posiciones tetraédricas y los iones Al en 1/2 de las posiciones octaédricas:
La mayoría de los libros de texto utilizan esta celda como representación de la estructura de la espinela. Mg, amarillo; Al, blanco; O, rojo.
La celda tiene iones A(II) en una disposición cúbica centrada en las caras (en los vértices y en los centros de las caras). Dentro de ese cubo se encuentran ocho cubos mas pequeños; cuatro de ellos constan de tetraedros AO4 y los otros cuatro cubos tienen iones B(III) y O(-II) en los vértices, formando unidades B4O4.
Estas unidades AO4 y B4O4 se distribuyen en la celda de manera simétrica. En la siguiente figura, para mayor claridad, se han representado solo la mitad de los cubos.
A continuación se muestran las unidades B4O4 y AO4.
-
Espinelas normales. [A]t[B2]oO4.
Las espinelas que acabamos de describir son las más regulares y se denominan normales. Ejemplos: MgAl2O4; FeAl2O4; MnAl2O4; ZnAl2O4; MgCr2O4; FeCr2O4. Los iones di y tripositivos pueden corresponder al mismo elemento como en el caso de Mn3O4, Co3O4.
Además de este grupo de espinelas hay otras en las que la localización de los iones es diferente.
Espinelas inversas. [B]t[A,B]oO4.
En estas, las posiciones tetraédricas se encuentran ocupadas por cationes trivalentes y las posiciones octaédricas por iones di y tripositivos. Ejemplos: Fe3O4; MgFe2O4; NiFe2O4; CuFe2O4.
Espinelas mixtas. [A1-x Bx]t[AxB1-x B]oO4.
Ejemplo: MnFe2O4
Además de las anteriores espinelas con óxidos mixtos de iones A(II), B(III) existen otras con iones con cargas diferentes:
A(IV), B(II) Ejemplo Zn2TiO4.
A(VI), B(I)
En la descripción de las espinelas se utiliza el parámetro l, denominado factor de inversión, para indicar la fracción de huecos tetraédricos ocupados por iones trivalente B. Así:
l = 0 en las espinelas normales, l = 1 en las espinelas inversas y
0 < l < 1 en las espinelas mixtas.
