Prelaboratorio

Prelaboratorio:

Síntesis de una perovskita simple de BaNiO3 mediante una ruta de química húmeda

Determine el factor de tolerancia de la niquelita de bario BaNiO3 utilizando los datos de radio iónico de cada componente de la estructura.

=((1,35)+(1,90))/(√2 (0,78+1.90) )

=2,75/3,0829

= 0,89.

Explique cómo se explicar el empaquetamiento de esta estructura.

BaNiO3

Estequiometria = AMX3

Grupo espacial = P63mc (#)

Posiciones de los átomos

A 2b 2/3, 1/3, 1/4

M 2a 0, 0, 0

O 6d 0.167, 0.833, 1/4 (para BaNiO3)

Números de coordinación / geometría

A CN=3 coordinación trigonal

M CN=6 coordinación octaédrica

O CN=3

Compuestos representativos

Oxides (#) [i.e. BaNiO3]

* Los números entre paréntesis son el número de compuestos de cada tipo que se encuentra en " Estructura y Propiedades de Sólidos Inorgánicos " por Francis Galasso , Pergammon Press ( 1970) .

La estructura está compuesta por 25 % de llenado de los huecos octaédricos en un cierre hexagonal empaquetada de variedad de BaO3 .

BaNiO3: (t=1.08, presentada por CsNiF3). También referida en la literatura como estructura 2H. Hexagonal, P63/mmc (no. 194), Z=2, a=6.236, c=5.225 ˚A, Cs (2c) (1/3, 2/3, 1/4), Ni (2a) (0, 0, 0), F (6h) (x, 2x, 1/4) con x=-0.143.

Cuáles son algunas de las propiedades fisicoquímicas del sistema BaNiO3? Consulte

La estructura cristalina BaNiO3 ha sido determinada por análisis cristalográficos el grupo espacial es P63mc y sus constantes son a= 5,6289, C= 4,811 A, y Z=2, la estructura se caracteriza por tener cadenas lineales de átomos de Níquel, con una distancia entre ellos Ni-Ni = 2.045 A, el octaedro NiO6 , da una distorsión trigonal.

La estructura ideal perovskita no es tan común y el mismo mineral en si presenta ligeras distorsiones. La familia de las perovskitas, es uno de los sistemas oxídicos más estudiados y comunes, su interés radica en la amplia gama de propiedades que pueden presentar dependiendo de su composición química, desde aislantes, pasando por semiconductores hasta superconductores.

Así como la flexibilidad para acomodar casi cualquier tipo de elementos de la tabla periódica en su estructura.

Uno de los pioneros en el estudio estructural de este tipo de sistemas fue Goldschmidt en 1920, quien generó las bases para la exploración de la familia de las perovskitas. Los óxidos mixtos de metales de transición, se investigaron originalmente debido a su buena conductividad eléctrica y como una alternativa de bajo costo con respecto a la utilización de materiales de elevado costo, hasta que se comenzó a experimentar con perovskitas. Este tipo de sólidos, constituyen una rica fuente para la obtención de materiales con buenas propiedades catalíticas y de conducción, debido a la factibilidad de realizar diversas sustituciones en su estructura, combinando variados óxidos precursores así como múltiples estados de oxidación ([1 + 5], [2 + 4], [3 + 3]), ofreciendo la posibilidad de obtener óxidos más complejos como en el caso de las perovskitas dobles. Sin embargo existe una limitante geométrica establecida a través del cálculo del factor de tolerancia de Goldschmith (τ), según el cual, se puede determinar la naturaleza de los elementos que hacen parte de la estructura en función de los radios iónicos efectivos de los cationes A y B (rA y rB) y del radio del oxígeno (ro) respectivamente. Si bien la estructura perovskita se forma idealmente, en intervalos de τ comprendidos entre 0,8 y 1,0 es muy raro que la relación se cumpla exactamente, por lo que pueden existir divergencias de esta forma idealizada.

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