En química inorgánica y química de materiales , un compuesto ternario o fase ternaria es un compuesto químico que contiene tres elementos diferentes.
Si bien algunos compuestos ternarios son moleculares, por ejemplo , el cloroformo ( HCCl 3 ), las fases ternarias más comunes se refieren a sólidos extendidos. Un ejemplo famoso son las perovskitas . [1]
Las fases binarias , con sólo dos elementos, tienen grados de complejidad menores que las ternarias. Con cuatro elementos, las fases cuaternarias son más complejas.
El número de isómeros de un compuesto ternario permite distinguir entre química inorgánica y orgánica: "En química inorgánica se conocían uno o, como máximo, unos pocos compuestos compuestos por dos o tres elementos, mientras que en química orgánica la situación era muy diferente". [2]
Un ejemplo es el fosfato de sodio , Na3PO4 . El ion sodio tiene una carga de 1+ y el ion fosfato tiene una carga de 3–. Por lo tanto, se necesitan tres iones sodio para equilibrar la carga de un ion fosfato. Otro ejemplo de compuesto ternario es el carbonato de calcio , CaCO3 . Al nombrar y escribir las fórmulas de los compuestos ternarios, las reglas son similares a las de los compuestos binarios.
Según Rustum Roy y Olaf Müller, [3] "la química de todo el mundo mineral nos informa de que la complejidad química puede acomodarse fácilmente dentro de la simplicidad estructural". Se cita el ejemplo del circón , donde varios átomos de metal se reemplazan en la misma estructura cristalina . "La entidad estructural ... sigue siendo de carácter ternario y es capaz de acomodar una enorme gama de elementos químicos". La gran variedad de compuestos ternarios se reduce, por tanto, a relativamente pocas estructuras: "Al tratar con aproximadamente diez agrupaciones estructurales ternarias podemos cubrir las estructuras más importantes de la ciencia y la tecnología específicas del mundo de los no metálicos. Es un ejemplo notable de la simplicidad de la naturaleza ". [3] : 3, 4
Si A y B representan cationes y X un anión, estas agrupaciones ternarias se organizan por tipos estequiométricos A 2 BX 4 , ABX 4 y ABX 3 .
Un compuesto ternario de tipo A2BX4 puede pertenecer a la clase de olivino , grupo espinela o fenaquita . Algunos ejemplos son K2NiF4 , β - K2SO4 y CaFe2O4 .
Uno de los tipos ABX 4 puede ser de la clase de circón , scheelita , barita o un derivado ordenado de dióxido de silicio .
En la clase ABX 3 de compuestos ternarios se encuentran las estructuras de perovskita (estructura) , carbonato de calcio , piroxenos , corindón y los tipos ABX 2 hexagonales . [3] : figura 1, página 3
Otros compuestos ternarios se describen como cristales de los tipos ABX 2 , A 2 B 2 X 7 , ABX 5 , A 2 BX 6 y A 3 BX 5 .
Una clase particular de compuestos ternarios son los semiconductores ternarios , particularmente dentro de la familia de semiconductores III-V . En este tipo de semiconductor, el ternario puede considerarse una aleación de los dos puntos finales binarios. Variar la composición entre los puntos finales permite ajustar tanto la constante de red como la banda prohibida de energía para producir las propiedades deseadas, por ejemplo, en la emisión de luz (por ejemplo, como un LED ) o la absorción de luz (como un fotodetector o una célula fotovoltaica ). Un ejemplo sería el semiconductor arseniuro de indio y galio ( In x Ga 1− x As ), un material con una banda prohibida que depende de la relación In/Ga.
También se pueden encontrar ejemplos importantes de semiconductores ternarios en otras familias de semiconductores, como la familia II-VI ( por ejemplo , telururo de mercurio y cadmio , Hg 1− x Cd x Te ), o la familia I-II-VI2, con ejemplos como CuInSe 2 .
En química orgánica , los carbohidratos y los ácidos carboxílicos son compuestos ternarios con carbono, oxígeno e hidrógeno. Otros compuestos ternarios orgánicos reemplazan el oxígeno por otro átomo para formar grupos funcionales .
Se ha observado la multiplicidad de compuestos ternarios basados en {C, H, O}. Por ejemplo, corresponde a más de 60 compuestos ternarios. [4] [2]
