Imperfeições na Estrutura Cristalina: Defeitos Não Estequiométricos

Defeitos não estequiométricos em estruturas cristalinas referem-se a desvios da composição química ideal de um composto.

Defeitos em excesso de metais surgem quando um composto possui mais íons metálicos do que a razão estequiométrica.

Por exemplo, quando cristais de cloreto de sódio são aquecidos em vapor de sódio, eles ficam amarelos porque alguns átomos de sódio entram no cristal e ionizam em íons e elétrons de Na⁺.

Esses elétrons preenchem os sítios destinados aos íons cloreto, criando excesso de íons Na⁺ .

Quando a luz é absorvida, esses elétrons deslocalizados fazem a transição para um estado excitado, dando ao cristal a cor. Esses locais são chamados de centros de cor ou F-centers.

Em defeitos de deficiência de metais, um íon positivo ausente cria uma carga negativa extra, que é compensada por um íon metálico próximo ganhando uma carga positiva extra.

Esses são comuns em compostos de metais de transição como óxidos e sulfetos metálicos com diferentes estados de oxidação.

Por exemplo, o óxido de ferro, encontrado em meteoritos e basalto oceânico, é deficiente em Fe²⁺, que é equilibrado pela presença de íons Fe³⁺ em locais intersticiais entre as vagas de Fe²⁺ , formando aglomerados do tipo Fe₃O₄.