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Una observación relacionada con la dependencia de la presión de los radios iónicos

Autores: Tschauner, Oliver

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Una observación relacionada con la dependencia de la presión de los radios iónicos


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Ciencias de la Tierra y Geología

Palabras clave

Radios de cristal
Configuración de electrones de valencia
Efectos de presión
Coordinación de enlaces
Metalización
Geoquímica del manto

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 15

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Aquí se muestra que los radios cristalinos de los iones están representados por una relación simple r = r sqrt(10 m)/N, donde m y N son números enteros pequeños determinados por los números cuánticos principal y orbital y la valencia, y r es el radio de Bohr. La relación se mantiene dentro del 5%. Este hallazgo aclara que, a pesar de su definición original, los radios cristalinos e iónicos no son clásicos, sino que representan el caso límite de promedios espaciales esféricamente simétricos de los estados de electrones de valencia y, por lo tanto, son capaces de reflejar cambios en la configuración de electrones de valencia con la presión y la temperatura. La relación se utiliza para mostrar los efectos generales de la presión sobre los radios, en particular el aumento de la coordinación de enlaces con la presión y la metalización como estado límite. El efecto de la presión se ejemplifica para los elementos Mg y Si como cationes constituyentes principales en el manto terrestre, y para Ba como un gran elemento litófilo iónico. Se encuentra que al menos hasta aproximadamente 140 GPa, los radios dependen linealmente de la presión. Además, si se permite una generalización para solo tres elementos, la dependencia de la presión es menor cuanto mayor es la carga del ion. Los tres elementos exhiben una dependencia de presión mucho más débil que los radios no enlazantes calculados previamente. Para la geoquímica del manto, este hallazgo implica que los elementos incompatibles en el manto superior permanecen así para los principales minerales del manto inferior, bridgmanita y periclasa, y son hospedados por davemaoite.

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