Oxizii metalelor tranzitionale reprezinta una din cele mai importante clase de compusi anorganici, prezentand in stare solida o mare varietate de structuri si proprietati.
Dintre structurile adoptate de aceasta clasa de compusi anorganici, le putem mentiona pe cele de tip perovskitic, spinelic, pirocloric, alaturi de structurile hexagonale (in ferite) si structuri lamelare, precum si structuri mixte, constituite din inlantuiri de tetraedre si octaedre. Mentionam de asemenea o serie de compusi a caror structura rezulta prin intercresterea unor unitati structurale. O parte din aceste structuri se caracterizeaza prin prezenta unor defecte punctuale, sau a unor defecte complexe ordonate la nivelul intregii structuri.
Prezenta acestor defecte confera oxizilor metalelor tranzitionale o serie de proprietati speciale (electrice, magnetice si optice). Aceste proprietati speciale sunt datorate de asemenea prezentei electronilor in orbitalii de tip "d" si legaturii chimice metal-oxigen care variaza de la aproape pur ionica, la aproape pur covalenta.
Dintre proprietatile oxizilor metalelor tranzitionale pot fi mentionate cele electrice, care variaza de la proprietati de conductivitate electrica de tip metalic, la proprietati de semiconductori si izolatori. Unii oxizi trec prin tot acest domeniu de proprietati la modificarea temperaturii, presiunii sau compozitiei. Aceeasi oxizi prezinta diverse proprietati magnetice, unii fiind feromagnetici, ferimagnetici sau antiferomagnetici, precum si proprietati de cristale electrice (piroelectrice si piezoelectrice).
Din aceste motive, oxizii metalelor tranzitionale sunt importanti atat pentru dezvoltarea cunostintelor despre chimia starii solide, cat si pentru intelegerea proprietatilor substantelor anorganice in stare solida.
I. TIPURI DE RETELE CRISTALINE
Stabilitatea substantelor in stare solida (sau stare condensata) se explica prin faptul ca la formarea starii solide din particule izolate, aflate la distanta infinita unele fata de altele, are loc o scadere a energiei sistemului.
Diferenta dintre energia totala a sistemului in stare solida Es si energia starii izolate, constituite din acelasi numar de particule aflate insa la distanta infinita unele fata de altele Eizol. , reprezinta tocmai energia de coeziune sau energia de legatura El a starii solide:
El = Es - Eizol.
Deoarece starea solida, la temperatura respectiva este stabila, rezulta ca energia de legatura El, este negativa. Starea solida tinde sa fie distrusa ca urmare a agitatiei termice a carei energie, ET, creste cu temperatura si are ca efect scaderea energiei totale a sistemului, deci si a coeziunii starii solide. La o anumita temperatura, energia agitatiei termice devine egala cu energia de legatura a starii solide si are loc trecerea substantei din stare solida in stare lichida.
Temperatura la care energia agitatiei termice devine egala cu energia de legatura a starii solide
El + = 0
- reprezinta temperatura de topire a substantei solide.
Fortele de coeziune care mentin legate particulele unele de altele in stare solida, variaza enorm de la un element la altul. Dintre elementele chimice, gazele rare si moleculele diatomice ale elementelor puternic electronegative (electronegativitatea X >= 3) la care se adauga si hidrogenul se gasesc in stare gazoasa la temperatura camerei, ceea ce inseamna ca interactiunile intre aceste molecule sunt foarte slabe.
Un indiciu al faptului ca, in cazul acestor substante, fortele de coeziune sunt foarte slabe il constituie valorile temperaturilor de fierbere, care variaza de la -269oC pentru heliu, la -35oC pentru clor. Dintre elemente, singurele aflate in stare lichida la temperatura camerei sunt mercurul (Tt = -38oC si bromul (Tt = -7oC).
Celelalte elemente, desi sunt solide la temperatura camerei, se caracterizeaza printr-o variatie larga a energiei de coeziune, fapt dovedit de variatia temperaturilor de topire de la 29oC pentru cesiu, la 3410oC pentru wolfram.
1.Ganju, D., ,,Substante tehnice anorganice", Ed. Universitatii ,,Al.I.Cuza" Iasi, 1997
2.Teoreanu, I., Nicolaescu, L., Ciocea, N., Moldovan, V., ,,Introducere in stiinta materialelor anorganice", vol. I si II, Ed. Tehnica, Bucuresti, 1987
3.Marcu, Gh., ,,Chimia moderna a elementelor metalice", Ed. Tehnica, Bucuresti, 1993
4.Calu, N., Berdan, I., Sandu, I., "Chimie anorganica. Metale", Ed. I.P.Iasi, 1981.
5.Spacu, P., Stan, M., Gheorghiu, C., Brezeanu, M., "Tratat de Chimie Anorganica", vol.III, Editura Tehnica, Bucuresti, 1978.
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
