Estruturas cristalinas do tipo AX2

Apresentação em tema: "Estruturas cristalinas do tipo AX2"— Transcrição da apresentação:

1 Estruturas cristalinas do tipo AX2
Exemplos: fluorita (CaF2) e rutilo (TiO2)

2 Fluorita Origem do nome: fluere (fluir) Mineral relativamente comum
Cristaliza no sistema ? , possui forma cristalina, clivagem, dureza e cores características Usado como fundente (metalurgia e vidros), matéria-prima na fabricação de HF (principal uso: produção de Al, após a obtenção de criolita sintética, Na3AlF3 e sua redução eletrolítica)

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4 Fluorita Qual é a coordenação do Ca2+ e do F- ? Raio do Ca2+ = 1,12 Å
Raio do F- =1,31 Å Ca2+/ F- = 0,85 Coordenação cúbica (NC=8): Rc/Ra= 0,73-1,0

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6 Quantas moléculas de CaF2 há na cela unitária cúbica da fluorita ?
Dados: mol de CaF2 = 78,08 g densidade da fluorita = 3,18 g/cm3 comprimento da aresta da cela unitária = 5,4626 Å Volume ocupado por um mol de fluorita:  1 cm ,18 g X ,08g X= 24,55 cm3 24,55 cm ,022 x 1023 (no. de moléculas/ mol) (5,4626 x 10-8) Z Z= 4 (CaF2) Há 4 moléculas de CaF2 por cela unitária de fluorita

7 Como 4 íons Ca+2 e 8 F- podem ser distribuídos na cela unitária da fluorita?
1/8 x 8 = 1 1/2 x 6 = 3

8 Clivagem da fluorita {111}

9 Substituições comuns na fluorita
Y, Ce e outras terras raras Cristais com até 14 % de YF3 retém a estrutura da fluorita Cl, Sr, Ba e Fe em pequenas quantidades Minerais isoestruturais à fluorita Torianita ThO2 Cerianita (Ce,Th)O2 Uraninita UO2

10 Rutilo - TiO2

11 Rutilo Origem do nome: rutilus (vermelho) Mineral acessório comum
Densidade 4,24; dureza  6 Cristaliza no sistema tetragonal prismático a acicular, terminações com formas {101} or {111} Geminação é comum Polimorfos: anatásio e brookita Matéria prima para a fabricação de titânio metálico e ligas, pigmentos e gemas

12 Rutilo – TiO2 Qual é a coordenação do Ti4+ e do O2- ?
Raio do Ti4+ = 0,745 Å Raio do O2- = 1,26 Å Ti4+/ O2- = 0,591 Coordenação octaédrica NC=6 Rc/Ra=0,41 - 0,73

13 Estrutura do rutilo Octaedros distorcidos compartilham arestas e formam cadeias. Estas se conectam por vértices em comum

14 Quantas moléculas de TiO2 há na cela unitária do rutilo ?
Dados: mol de TiO2 = 79,88 g densidade do rutilo = 4,24 g/cm3 Dados sobre a cela unitária = a= 4,59 Å e c=2,96 Å Volume ocupado por um mol de rutilo:  1 cm ,24 g X ,88g X= 18,83 cm3 18,83 cm ,022 x 1023 (no. de moléculas/ mol) (4,59 x 4,59 x 2,96)x Z Z= 2 (TiO2) Há 2 moléculas de TiO2 por cela unitária de rutilo

15 Cela unitária do rutilo
NC do Ti= 6 NC do O= ? No /cela: 2 Ti 4 O

16 110: vista de lado, a estrutura do rutilo com cadeias alternadas de octaedros paralelas ao eixo quaternário

17 Roanoke River, Virginia
  ideal Servia, Iugoslavia Queensland,  Australia Roanoke River, Virginia Globe Hill, Australia Ilmen Mts.,  Russia Perak, Malaya TiO2 100.00 98.96 98.77 97.30 66.28 53.04 45.74 SnO2 -- 1.24 2.67 SiO2 0.23 0.12 0.32 0.20 Cr2O3 0.03 0.16 0.05 V2O3 0.13 0.26 Al2O3 0.14 Nb2O5 8.64 21.73 6.90 Ta2O5 15.44 14.70 35.96 FeO 0.78 0.55 2.21 8.00 10.56 8.27 MnO 0.09 traços H2O 0.38 0.10 0.18 0.50 Total 100.28 99.85 100.13 100.10 100.03 100.24

18 Minerais isoestruturais ao rutilo
Substituições comuns no rutilo: Fe, Ta, Nb, V, Sn e Cr Minerais isoestruturais ao rutilo Stishovita (SiO2) Pirolusita ( MnO2) Cassiterita (SnO2) Sellaíta (MgF2)