Redes Cristalinas de Elementos Químicos y de sus Alótropos PDF

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Redes cristalinas de los elementos de la tabla periódica ...

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II-2020

Redes Cristalinas de Elementos Químicos y de sus Alótropos MATERIALES PARA INGENIERÍA – PH.D RAÚL QUEZADA ABRIL ANDO

Redes Cristalinas de Elementos Químicos y de sus Alótropos 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 primeros 114 elementos, así como para el 118 (hidrógeno a través de flerovium y oganesson), y se dan predicciones para elementos que nunca se han producido a granel (astato, francio y elementos 100-114 y 118). 

Alcalinos Elemento

Estructura

Litio

Cuenta con dos alotropos litio α y litio β los cuales cristalizan en BCC y HCP respectivamente. El punto de fusión de este elemento es de 180.05°C

Sodio

BCC – P. fusión 97.79°C Cuenta con dos alotropos sodio α y sodio β los cuales cristalizan en HCP menor a 36 K y BCC en su punto de fusión 180.05°C respectivamente.



Potasio

BCC – P. fusión 63.5°C

Rubidio

BCC – P. fusión 39.3°C

Cesio

BCC – P. fusión 28.44°C

Francio

BCC – P. fusión 27°C

Alcalino-Térreo Elemento

Estructura

Berilio

Cuenta con dos alotropos berilio α y berilio β los cuales cristalizan en HCP menor a 976.85°C y BCC en su punto de fusión 1287°C respectivamente.

Magnesio

HCP – P. fusión 650°C

Calcio

Cuenta con dos alotropos calcio α y calcio β los cuales cristalizan en FCC menor a 236.85°C y BCC en su punto de fusión 842°C respectivamente.

Estroncio

Cuenta con tres alotropos estroncio α, estroncio β y estroncio γ los cuales cristalizan en FCC menor a 212.85°C, HCP menor que 604.85°C y BCC en su punto de fusión 777°C respectivamente.



Bario

BCC – P. fusión 727°C

Radio

BCC – P. fusión 700°C

Metales de Transición Elemento

Estructura

Escandio

El escandioα cuenta con una estructura HCP – P.f. 1541°C y escandio β cuenta con la estructura FCC

Titanio

Presenta dimorfismo, a temperatura ambiente titanio α tiene estructura hexagonal compacta (HCP) llamada fase alfa. Por encima de 882°C presenta estructura cúbica centrada en el cuerpo (BCC) se conoce como titanio β.

Vanadio

BCC – P.f. 1910°C

Cromo

BCC – P.f. 1907°C

Manganeso

Cuenta con tres alotropos manganeso α, manganeso β y manganeso γ los cuales cristalizan en BCC menor a 1094.85°C, FCC menor que 1134.85°C y BCC en su punto de fusión 1246°C respectivamente.

Hierro

El hierro alfa presenta una estructura BCC con una temperatura inferior a 768°C. El hierro gamma presenta una estructura FCC cuya temperatura es de 910°C. Por último, el hierro delta presenta de nuevo una estructura BCC con una temperatura que abarca desde los 1539°C a 1400°C

Cobalto

Se conocen dos alótropos: la estructura hexagonal compacta, estable por debajo de 417 ° C conocido como cobaltoβ y el cúbico centrado en la cara, estable a altas temperaturas mayores que 417°C conocido como cobaltoα

Niquel

FCC – P.f. 1455°C

Cobre

FCC – P.f. 1085°C

Zinc

HCP – P.f. 419.5°C

Ytrio

HCP – P.f. 1526°C

Zirconio

Cuenta con dos alotropos, debajo de 862°C cuenta con una estructura HCP y por encima 862°C cuenta con una estructura BCC

Niobio

BCC – P.f 2477°C

Molibdeno

BCC – P.f. 2623°C

Tecnecio

HCP – P.f. 2157°C

Rutenio

HCP – P.f. 2334°C

Rodio

FCC – P.f. 1964°C

Paladio

FCC – P.f. 1555°C

Plata

FCC – P.f. 961.8°C

Cadmio

HCP – P.f. 321.1°C

Hafnio

Cuenta con dos alotropos hafnioα y hafnioβ en cual cristalilza en HCP y BCC respectivamente dándose el cambio a 2114.85°C

Tántalo

BCC/TETR – P.f. 3017°C

Wolframio

BCC – P.f. 3422°C

Renio

HCP – P.f. 3185°C

Osmio

HCP – P.f. 3033°C

Iridio

FCC – P.f. 2466°C

Plata

FCC – P.f. 961.8°C

Oro

FCC – P.f. 1064°C

Mercurio

RHO – P.f. -38.83°C

Rutherfordio

HCP – P.f 2100°C

Dubnio

BCC

Seaborgio

BCC

Bohrio

HCP

Hasio

HCP

Meitnerio

FCC

Darmstatio

BCC

Roentgenio

BCC

Copernicio

BCC





Metales de Post-Transición Elemento

Estructura

Aluminio

FCC

Galio

ORTH

Indio

TETR

Estaño

Talio

El estaño existe en dos formas diferentes, o alótropos: la forma familiar, estaño blanco (o beta) con estructura BCTETRAGONAL y estaño gris (o alfa) con estructura diamante. La forma gris cambia al blanco por encima de 13.2°C HCP

Plomo

FCC

Bismuto

RHO

Nihonio

HCP

Flerovio

FCC

Metaloides Elementos

Estructuras

Boro

RHO, alotrops: Boro tetragonal, boro romboédrico alfa y boro romboédrico beta – P.f. 2076°C

Silicio

DC – Dos alotropos amorfos y cristalinos – P.f. 1414°C

Germanio

El germanio en condición estándar se conoce como α-germanio, que tiene una estructura cristalina cúbica de diamante. Cuando el germanio está por encima de 120 kilobares, el germanio tiene un

alótropo diferente conocido como βgermanio. P.f. – 938.2°C Arsénico

RHO - El arsénico aparece en tres formas alotrópicas: amarillo, negro y gris; la forma estable es un sólido cristalino gris en condiciones estándar. P.f. 816.8°C

Antimonio

RHO - Se conocen cuatro alótropos de antimonio: una forma metálica estable y tres formas metaestables (explosiva, negra y amarilla). El antimonio elemental es un metaloide brillante blanco plateado quebradizo. A 100 ° C, se transforma gradualmente en la forma estable. P.f. 630.6°C HEX - El telurio tiene dos alótropos,

Teluro

cristalino y amorfo. Cuando es cristalino, el telurio es de color blanco plateado. P.f. 449.5°C Polonio

Cuenta con dos alotropos polonio α y polonio β los cuales cristalizan en SC menor a 53.85°C y RHO en su punto de fusión 254°C respectivamente.



Otros No-Metales Elementos

Estructuras

Carbono

HEX - El diamante (PF 3549.85 °C), el grafito (PF 3500°C) y los fullerenos (PF 3526.85°C Aprox.) son tres alótropos del carbono puro.

Nitrógeno

HEX – Un alótropo conocido como dinitrogeno con un P.f. -210°C

Oxígeno

SC - El oxígeno presenta dos formas alotrópicas: O2 (dioxígeno) y O3

(ozono) con puntos de fusión -219°C y -193°C respectivamente



Fósforo

ORTH - El fósforo blanco, el fósforo amarillo o simplemente tetrafosforo (P4) existe como moléculas formadas por cuatro átomos en una estructura tetraédrica. P.f. 44°C

Azufre

ORTH - El alótropo más común del azufre en la naturaleza es el S8, o ciclo octazufre, el cual con una temperatura superior a 95ºC es cristalino formando cristales aciculares, sin embargo, por debajo de dicha temperatura se forman cristales de tipo más grueso. El azufre rómbico es el alotropo estable a temperatura ambiente.

Selenio

HEX - La forma más estable y densa de los alotropos de selenio es gris y tiene una red cristalina hexagonal que consta de cadenas poliméricas helicoidales-

Elementos

Estructura

Flúor

SC - El flúor tiene dos formas sólidas,

Halógenos

α- y β-flúor. Este último cristaliza a 220 ° C (-364 ° F) y es transparente y suave, con la misma estructura cúbica desordenada del oxígeno sólido recién cristalizado. Un enfriamiento adicional a -228°C induce una transición de fase a α-flúor opaco y duro, que tiene una estructura monoclínica.

Cloro

ORTH – P.f. -101.5°C

-

Bromo

ORTH – P.f. -7.2°C

Iodo

ORTH – P.f. 113.7°C

Ástato

FCC – P.f. 302°C

Abreviación de estructuras y respectiva visualización gráfica:

Bibliografía. – https://periodictable.com/Properties/A/AllotropeNames.html http://www.educaplus.org/elementos-quimicos/propiedades/alotropos.html http://www.knowledgedoor.com/2/elements_handbook/allotropes_part_3.html Aigueperse, J.; Mollard, P.; Devilliers, D.; Chemla, M.; Faron, R.; Romano, R. E.; Cue, J. P. (2000). "Fluorine Compounds, Inorganic". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Nevill Gonalez Swacki & Teresa Swacka, Basic elements of Crystallography, Pan Standford Publishing Pte. Ltd., 2010...