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Tabla periódica (estructura cristalina)

En el caso de los elementos que son sólidos a temperatura y presión estándar, la primera tabla muestra la estructura cristalina de las formas más estables desde el punto de vista termodinámico en esas condiciones. Cada elemento está sombreado con un color que representa su red de Bravais respectiva , excepto que todas las redes ortorrómbicas están agrupadas.


Temperatura y presión estándar

Punto de fusión y presión estándar

La segunda tabla muestra la estructura más estable de cada elemento en su punto de fusión. (H, He, N, O, F, Ne, Cl, Ar, Kr, Xe y Rn son gases en STP; Br y Hg son líquidos en STP). Nótese que el helio no tiene un punto de fusión a presión atmosférica, pero adopta una estructura compacta hexagonal de tipo magnesio bajo alta presión.

Estructuras previstas

Se dan predicciones para los elementos 85-87, 100-113 y 118; todos excepto el radón [2] no se han producido en masa. Probablemente Cn y Fl serían líquidos en condiciones normales (ignorando las preocupaciones por el autocalentamiento radiactivo). Los cálculos tienen dificultades para replicar las estructuras bcc conocidas experimentalmente de los metales alcalinos estables, y el mismo problema afecta a Fr (87); [3] no obstante, probablemente también sea bcc. [4] Las últimas predicciones para Fl (114) no pudieron distinguir entre estructuras cúbicas centradas en las caras y estructuras hexagonales compactas, que se predijo que serían cercanas en energía. [5] No hay predicciones disponibles para los elementos 115-117.

Tipos de estructura

La siguiente es una lista de los tipos de estructuras que aparecen en las tablas anteriores. En cuanto al número de átomos en la celda unitaria, las estructuras en el sistema de red romboédrica tienen una celda primitiva romboédrica y tienen simetría puntual trigonal, pero también se describen a menudo en términos de una celda unitaria hexagonal equivalente pero no primitiva con tres veces el volumen y tres veces el número de átomos.

Estructuras metálicas compactas

Las estructuras cristalinas observadas de muchos metales pueden describirse como un empaquetamiento casi matemático de esferas iguales . Un modelo simple para ambos casos es suponer que los átomos de metal son esféricos y están empaquetados lo más cerca posible. En el empaquetamiento más cercano, cada átomo tiene 12 vecinos más cercanos equidistantes y, por lo tanto, un número de coordinación de 12. Si se considera que las estructuras de empaquetamiento cercano están formadas por capas de esferas, entonces la diferencia entre el empaquetamiento cercano hexagonal y el cúbico centrado en las caras es cómo se posiciona cada capa en relación con las demás. Los siguientes tipos pueden verse como una acumulación regular de capas de empaquetamiento cercano:

Precisamente hablando, las estructuras de muchos de los elementos de los grupos anteriores están ligeramente distorsionadas con respecto al empaquetamiento más compacto ideal. Si bien conservan la simetría reticular como estructura ideal, a menudo tienen relaciones c/a no ideales para su celda unitaria. Hablando con menos precisión, también hay otros elementos que están casi compactados pero tienen distorsiones que tienen al menos una simetría rota con respecto a la estructura compacta:

Véase también

Referencias

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General

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