Defectos en Cristales

Un cristal perfecto, donde todos los átomos de la estructura deberían estar en sus posiciones correctas, solo existe a 0K. A temperaturas mayores (Tº), surgen defectos en la estructura cristalina.

Tipos de Defectos

  1. Intrínsecos: Inherentes al cristal, no cambian la composición total.
    • Defectos de Schottky: Consisten en vacantes de red (ej. NaCl).
    • Defectos de Frenkel: Un átomo o ion se traslada a una posición intersticial y crea una vacante. Predomina el defecto con menor ΔH.
  2. Extrínsecos: Cuando un átomo extraño se inserta dentro de la red.

Conductividad Iónica en Sólidos

Debido a los defectos, los átomos pueden moverse y transportar la corriente eléctrica de dos maneras:

  1. Mecanismo de Vacantes: Un ion salta de su posición normal a un sitio vecino pero vacante.
  2. Mecanismo Intersticial: Un ion intersticial salta a una posición equivalente adyacente.

Electrólitos Sólidos

Se incluyen en celdas electroquímicas y baterías debido a:

buen cnductor ionico,poca conducc electrónica,denso,estable.Conductores iones rapidos,solidos ionicos cn conduc mayor que la representativa de los comp. Ionicos típicos.a)AgI, x encima de 146º BCC,incremento de la conduc debido a que cada ion I esta rodeado de 14 iones I(8 iones = y 6 + a un 15% de distancia(centrada en caras))formando un dodecaedro.Los iones Ag pueden ocupar muchas posiciones, y se pueden mover de una posición a otra con IC bajos y cn energía de activación muy baja.Los aniones I son bastante polarizables, x lo k la nube electrónica a su alrededor se distorsiona fácilmente.b)ZrO2 estabilizada, x encima de 1000º tetragonal y a Tº mayores estructura cubica de la fluorita,k se puede estabilizar x la adicion de CaO.Aplicaciones; medidores y sensores O2.c)B-aluminia(serie de compuestos)elevada conduc de los iones Na debido a la estructura cristalina, es un empaq compac de iones oxido pero a cada 5º capa le faltan ¾ partes de los O, las otras 4 caps tienen iones Al+3 en los huecos T y Oct.Los iones Na+ están el las kintas capas de oxido y se pueden mover fácilmente x:abundancia de vacantes y los iones Na+ son mas peqñs que los O2-.la conducción ocurre en los planos k tienen posiciones vacias de O2(planos de conducción)

Centros de color si los haluros alcalinos se exponen a rayos X se colorean intensamente, el color prodico x un centro F(defecto) es característico del cristal anfitrión.Los centros F se producen x calentamiento de un cristal en el vapor de un metal alcalino, el exceso de atomos de metales alcalinos se difunde dentro del cristal y se situan en las posiciones cationicas, al mismo tiempo que se crea un nº equiv de posiciones anionicas vacantes y la ionización produce un catión de metal alcalino con un e atrapado en la vacante anionica,en resumen centro F es un e no apareado atrapado en posición anionica vacante.Compuestos no estequiometricosla relación entre los comp ya no es un nº entero simple,se pueden formar si el cristal contiene un elemento de valencia variable y si se dopa el cristal cn una impureza.deteccion;DRX y neutrones.FeOEstructura cristalina del NaCl,es deficiente en hierro.Su intervalo de composición aumenta cn la Tª.Dos formas de expilcar la deficiencia de hierro ,1 podria haber vacantes de hierro dando lugar Fe 1-x O o bien podría haber un exceso de O en posiciones intersticiales FeO1+x.

Una comparación entre las densidades teoricas y experimentales del cristal da lugar a una distinción entre las 2 alternativas.Defectos; la creación de defectos incluye cambios en el estado de oxidación del catión.La compensación x deficiencia de Fe puede conseguirse x oxidación de iones de FeII,x cada vacante ionica de Fe2+ se generan 2 iones vecinos Fe+3. Estructura

Centros de color si los haluros alcalinos se exponen a rayos X se colorean intensamente, el color prodico x un centro F(defecto) es característico del cristal anfitrión.Los centros F se producen x calentamiento de un cristal en el vapor de un metal alcalino, el exceso de atomos de metales alcalinos se difunde dentro del cristal y se situan en las posiciones cationicas, al mismo tiempo que se crea un nº equiv de posiciones anionicas vacantes y la ionización produce un catión de metal alcalino con un e atrapado en la vacante anionica,en resumen centro F es un e no apareado atrapado en posición anionica vacante.Compuestos no estequiometricosla relación entre los comp ya no es un nº entero simple,se pueden formar si el cristal contiene un elemento de valencia variable y si se dopa el cristal cn una impureza.deteccion;DRX y neutrones.FeOEstructura cristalina del NaCl,es deficiente en hierro.Su intervalo de composición aumenta cn la Tª.Dos formas de expilcar la deficiencia de hierro ,1 podria haber vacantes de hierro dando lugar Fe 1-x O o bien podría haber un exceso de O en posiciones intersticiales FeO1+x. Una comparación entre las densidades teoricas y experimentales del cristal da lugar a una distinción entre las 2 alternativas.Defectos; la creación de defectos incluye cambios en el estado de oxidación del catión.La compensación x deficiencia de Fe puede conseguirse x oxidación de iones de FeII,x cada vacante ionica de Fe2+ se generan 2 iones vecinos Fe+3. Estructura