cristallochimica la cristallochimica è la disciplina che ... pdf/copia di... · quelli a basso...
TRANSCRIPT
![Page 1: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/1.jpg)
CRISTALLOCHIMICA
La cristallochimica è la disciplina che studia le correlazioni tra la struttura cristallina e la
composizione chimica dei minerali
![Page 2: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/2.jpg)
H
orbitali
Livelli energetici
L’atomo
![Page 3: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/3.jpg)
Lo ione
Lo ione è l’elemento chimico che tende a cedere o ad acquisire elettroni.
Xatomo – e- = X+catione
Xatomo + e- = X-anione
Questo diverso comportamento dipende dalla configurazione elettronica esterna.
![Page 4: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/4.jpg)
Valenza di ioni (o gruppi ionici) abbondanti nei minerali
![Page 5: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/5.jpg)
Tipi di legame all’interno di strutture cristalline
Legame ionico:
![Page 6: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/6.jpg)
Legame covalente:
Legame covalente nel diamante
![Page 7: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/7.jpg)
Legame metallico:
![Page 8: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/8.jpg)
Legame di van der Waals:
Polarizzazione di un atomo
Anello di 8 atomi di zolfo
![Page 9: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/9.jpg)
Struttura della grafite, con legami covalenti e di van der Waals.
![Page 10: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/10.jpg)
Legame idrogeno:
![Page 11: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/11.jpg)
Raggio atomico e raggio ionico
F = k.(q+)(q-)/d2
(F = forza attrattiva)
Legge di Coulomb
![Page 12: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/12.jpg)
I raggi ionici degli elementi non sono costanti:
Polarizzazione indotta
![Page 13: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/13.jpg)
Numero di coordinazione N.C.
Il Numero di Coordinazione N.C. di un atomo (o ione) è il numero di ioni che l’elemento stesso può coordinare intorno a se.
![Page 14: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/15.jpg)
Cambiamento del raggio ionico in funzione della coordinazione
![Page 16: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/16.jpg)
Tavola periodica degli elementi con i raggi ionici
![Page 17: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/17.jpg)
Poliedri di coordinazione
![Page 18: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/18.jpg)
Rapporti dei raggi ionici
RR = RA:RX (A = Catione, X = Anione)
Poliedri di coordinazione
X = 0,155 ÷ 0,225
N.C. 2
N.C. 3X = 0,225 ÷ 0,414
N.C. 4
![Page 19: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/19.jpg)
N.C. 8
N.C. 6
X = 0,732 ÷ 1
X = 0,414 ÷ 0,732
![Page 20: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/20.jpg)
![Page 21: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/21.jpg)
Impaccamento compatto di sfere uguali
![Page 22: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/22.jpg)
Impaccamento compatto di sfere uguali
![Page 23: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/23.jpg)
Impaccamento esagonale compattoABAB…..
Impaccamento cubico compattoABCABCA…..
I strato
II strato
III strato
![Page 24: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/24.jpg)
Impaccamento esagonale Impaccamento cubico
![Page 25: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/25.jpg)
Le regole di Pauling
1. Regola della coordinazione: ogni catione è circondato da anioni che formano un poliedro di coordinazione: la distanza anione-catione è uguale alla somma dei due raggi; il numero di coordinazione N.C. è determinato dal rapporto RC:RA.
2. Regola della valenza elettrostatica: in una struttura ionica stabile, la forza totale dei legami di valenza che raggiungono un anione da tutti i cationi circostanti è uguale alla carica dell’anione.
3. Regola della stabilità dei poliedri: l’esistenza di facce e spigoli comuni a due poliedri anionici in una struttura coordinata ne riduce la stabilità.
4. Regola della repulsione dei cationi: se un cristallo contiene cationi diversi, quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri.
5. Il principio della parsimonia: in una struttura cristallina il numero dei differenti tipi di elementi chimici tende ad essere piccolo perché sono pochi i differenti siti strutturali possibili.
![Page 26: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/26.jpg)
1. Regola della coordinazione: ogni catione è circondato da anioni che formano un poliedro di coordinazione: la distanza anione-catione è uguale alla somma dei due raggi; il numero di coordinazione N.C. è determinato dal rapporto RC:RA.
![Page 27: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/27.jpg)
2. Regola della valenza elettrostatica: in una struttura ionica stabile, la forza totale dei legami di valenza che raggiungono un anione da tutti i cationi circostanti è uguale alla carica dell’anione.
v.e. = z/n Valenza elettrostatica
(z = carica; n = N.C.)
Strutture isodesmiche
Strutture anisodesmiche
![Page 28: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/28.jpg)
3. Regola della stabilità dei poliedri: l’esistenza di facce e spigoli comuni a due poliedri anionici in una struttura coordinata ne riduce la stabilità.
![Page 29: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/29.jpg)
5. Il principio della parsimonia: in una struttura cristallina il numero dei differenti tipi di elementi chimici tende ad essere piccolo perché sono pochi i differenti siti strutturali possibili.
Struttura dell’anfibolo, proiettata lungo la direzione a.
Esempio di anfibolo: tremolite Ca2Mg5Si8O22(OH)2
![Page 30: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/30.jpg)
Rappresentazione delle strutture cristalline
La struttura del Salgemma o Cloruro di Sodio (NaCl)
![Page 31: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/31.jpg)
Proiezioni di strutture cristalline
![Page 32: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/32.jpg)
Rappresentazioni tridimensionali di strutture
![Page 33: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/33.jpg)
Struttura ad impaccamento cubico semplice
![Page 34: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/34.jpg)
Salgemma NaCl: reticolo cubico a facce centrate
![Page 35: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/35.jpg)
Struttura tipo CsCl: reticolo cubico primitivo
CaBr, CsI, (NH4)Cl, (NH4)Br
![Page 36: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/36.jpg)
Blenda ZnS e Diamante C: reticolo cubico a facce centrate
Calcopirite CuFeS2Tetraedrite Cu12Sb4S13
![Page 37: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/37.jpg)
Fluorite CaF2: reticolo cubico a facce centrate
![Page 38: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/38.jpg)
Rutilo TiO2: impaccamento esagonale compatto
![Page 39: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/39.jpg)
Struttura tipo ABO3Perowskite CaTiO3:impaccamento cubico compatto
![Page 40: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/40.jpg)
Struttura tipo spinello AB2O4:impaccamento cubico compatto
Spinello MgAl2O4Ercinite FeAl2O4Gahnite ZnAl2O4Cromite Fe2+Cr2O4Mg-Cromite MgCrO4Magnetite Fe2+Fe3+
2O4
Spinelli: diretti e inversi
![Page 41: CRISTALLOCHIMICA La cristallochimica è la disciplina che ... pdf/Copia di... · quelli a basso N.C. tendono a non condividere elementi del poliedro con altri. 5. Il principio della](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021912/5c6582b109d3f2876e8cbdb6/html5/thumbnails/41.jpg)
Strutture deiSilicati: [SiO4]4-