Los compuestos de aniones mixtos , materiales heteroaniónicos o materiales de aniones mixtos son compuestos químicos que contienen cationes y más de un tipo de anión . Estos compuestos contienen una sola fase, en lugar de una simple mezcla. [ 1 ] [ 2 ]
Uso en la ciencia de los materiales
Al tener más de un anión, se pueden crear muchos más compuestos y ajustar sus propiedades a los valores deseados. [ 3 ] En términos de óptica, las propiedades incluyen fosforescencia , fotocatálisis , [ 4 ] umbral de daño láser, índice de refracción , birrefringencia , absorción particularmente en el ultravioleta o infrarrojo cercano , no linealidad . [ 5 ] Las propiedades mecánicas pueden incluir la capacidad de hacer crecer un cristal grande, la capacidad de formar una capa delgada, resistencia o fragilidad.
Las propiedades térmicas pueden incluir el punto de fusión , la estabilidad térmica , las temperaturas de transición de fase y el coeficiente de expansión térmica .
En cuanto a las propiedades eléctricas, se pueden ajustar la conductividad eléctrica, la banda prohibida , la temperatura de transición superconductora , la piezoelectricidad , la piroelectricidad , el ferromagnetismo , la constante dieléctrica y la transición de onda de densidad de carga .
Producción
Muchos de los no metales que podrían formar compuestos de aniones mixtos pueden tener volatilidades muy variables. Esto dificulta la combinación de los elementos. Los compuestos pueden producirse mediante una reacción en estado sólido, calentando sólidos juntos, ya sea al vacío o en atmósfera de gas. Los gases comunes utilizados incluyen oxígeno, hidrógeno, amoníaco, cloro, flúor, sulfuro de hidrógeno o disulfuro de carbono. Los métodos químicos suaves para su fabricación incluyen la síntesis solvotérmica o la sustitución de átomos en una estructura por otros, como agua, oxígeno, flúor o nitrógeno. Se pueden utilizar bolsas de teflón para separar diferentes formulaciones. Los depósitos de película delgada pueden generar capas tensionadas. Se pueden utilizar altas presiones para evitar la evaporación de volátiles. Las altas presiones pueden dar lugar a diferentes formas cristalinas, posiblemente con un mayor número de coordinación . [ 1 ]
Tipos
Elemental
- pnictocalcogenuros
- oxipnicturos , incluyendo oxinitruros , oxifosfuros , oxiarseniuros , oxiantimonuros , oxibismutidos
- calcohaluros o haluros de calcogenuro [ 6 ]
- oxisulfuros , oxiselenuros
- oxihidruros
- halopnicturos
- fluoropnicturos , incluyendo fluorofosfuros , fluoroarseniuros , fluoroantimonuros , fluorobismuturos , [ 7 ] cloruros de arseniuro
aniones moleculares
- borohidruro-cloruro [ 8 ]
- disulfuro ditioortovanadato [ 9 ]
- halocarbonatos , incluyendo fluoruros de carbonato , cloruros de carbonato , bromuros de carbonato
- fosfatos, incluidos los fosfatos fluorados , el fosfato de cloruro , los molibdatos de fosfato y los arseniatos de fosfato.
- boratos
- boratos de haluro , incluidos los boratos de fluoruro , cloruros de borato , bromuros de borato , yoduros de borato
- boratos de calcogenuro , incluidos los boratos de sulfuro [ 6 ]
- carbonatos de borato , nitratos de borato , sulfatos de borato , fosfatos de borato
- acetatos de borato
- Boratos condensados: borosulfatos , boroselenatos , boroteluratos , boroantimonatos , borofosfatos , boroselenitos
- sulfatos
- fluoruros de selenito
- fluoruros de yodato
- Silicatos
Oligómeros y valencia mixta
Algunos elementos pueden formar varios tipos de aniones, y los compuestos pueden existir con más de uno. Algunos ejemplos incluyen los periodatos de yodato, [ 10 ] sulfatos de sulfito , selenatos de selenato , teluratos de telurito , nitratos de nitrito , fosfitos de fosfato y arsenitos de arseniato .
Estos tipos también incluyen diferentes formas oligoméricas como fosfatos o fluorotitanatos, como [Ti 4 F 20 ] 4- y [TiF 5 ] − . [ 11 ]
Orgánico
Referencias
- 1 2 Kageyama, Hiroshi; Hayashi, Katsuro; Maeda, Kazuhiko; Attfield, J. Paul; Hiroi, Zenji; Rondinelli, James M.; Poeppelmeier, Kenneth R. (22 de febrero de 2018). "Expandiendo fronteras en química y física de materiales con múltiples aniones" . Nature Communications . 9 (1): 772. Bibcode : 2018NatCo...9..772K . doi : 10.1038/s41467-018-02838-4 . PMC 5823932. PMID 29472526 .
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- compuestos de aniones mixtos
- Química física