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 ), más típicamente las fases ternarias se refieren a sólidos extendidos. Un ejemplo famoso son las perovskitas . [1]
Las fases binarias , con sólo dos elementos, tienen menores grados de complejidad que las fases 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 la química inorgánica se conocía uno o, como máximo, sólo unos pocos compuestos compuestos por dos o tres elementos cualesquiera, mientras que en la química orgánica la situación era muy diferente ". [2]
Un ejemplo es el fosfato de sodio , Na 3 PO 4 . El ion sodio tiene una carga de 1+ y el ion fosfato tiene una carga de 3–. Por tanto, se necesitan tres iones de 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 que la complejidad química puede acomodarse fácilmente dentro de la simplicidad estructural". Se cita el ejemplo del circón , donde en una misma estructura cristalina se reemplazan varios átomos metálicos . "La entidad estructural... sigue siendo de carácter ternario y es capaz de acomodar una enorme variedad de elementos químicos". Por lo tanto, la gran variedad de compuestos ternarios se reduce 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 no metálico. Es un ejemplo notable de la simplexidad de la naturaleza. ". [3] : 3, 4
Si A y B representan cationes y X un anión, estos agrupamientos ternarios se organizan por tipos estequiométricos A 2 BX 4 , ABX 4 y ABX 3 .
Un compuesto ternario de tipo A 2 BX 4 puede pertenecer a la clase de la olivina , el grupo de la espinela o la fenaquita . Los ejemplos incluyen K 2 NiF 4 , β- K 2 SO 4 y CaFe 2 O 4 .
Uno del tipo ABX 4 puede ser de la clase del circón , la scheelita , la barita o un derivado ordenado del dióxido de silicio .
En la clase ABX 3 de compuestos ternarios, se encuentran las estructuras de perovskita (estructura) , carbonato de calcio , piroxenos , corindón y 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 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, al emitir luz (por ejemplo, como un LED ) o absorber luz (como un fotodetector o una celda fotovoltaica ). . Un ejemplo sería el semiconductor arseniuro de indio y galio ( In x Ga 1− x As ), un material con 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 ( p. ej. , 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 orgánicos ternarios reemplazan el oxígeno con 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]
