Regles de Fajans

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Polarització d'ions. Superior: dos ions no polaritzats; mitjà: catió i anió lleugerament polaritzats; inferior: ions polaritzats amb solapament dels niguls electrònics.

Les regles de Fajans són un conjunt de regles emprades per a predir la intensitat del caràcter covalent dels composts iònics. Són degudes al químic polac Kasimir Fajans que les desenvolupà entre 1923 i 1925.[1][2][3]

Quan interaccionen electrostàticament un catió amb un anió es produeix una força d'atracció entre ambdós, però, també el catió deforma el nigul electrònic de l'anió, que té inicialment simetria esfèrica, atrent-lo cap a ell. Si l'anió es deforma molt, és a dir, és molt polaritzable, el nigule electrònic seu pot arribar a solapar amb el nigul electrònic del catió, produint un enllaç covalent. Fajans establí unes regles per a predir quan es produiria un major caràcter covalent en els composts iònics. Segons Fajans l'augment del caràcter covalent augmenta amb:

  1. L'augment de la càrrega del catió. Els cations amb càrrega elevada, com ara el Al3+ o el Sn4+, tenen densitat de càrrega alta, per la qual cosa tendeixen a distorsionar, o polaritzar, el nigul electrònic de l'anió amb intensitat. Degut a això el triclorur d'alumini, AlCl3 i el tetraclorur d'estany, SnCl4, tenen enllaços iònics amb un elevat caràcter covalent.
  2. La disminució del radi del catió. Per a una mateixa càrrega del catió com menor sigui el seu volum, per tant el seu radi, major serà la seva densitat electrònica. Per això aquests cations podran polaritzar fàcilment els niguls electrònics dels anions i donar enllaços iònics amb major caràcter covalent. Com a exemples el catió Mg2+ pot polaritzar més als anions que el Ca2+ perquè aquell és més petit. Així el clorur de magnesi, MgCl2 té enllaços iònics amb més caràcter covalent que el clorur de calci, CaCl2.
  3. L'augment del radi de l'anió i de la seva càrrega. Com major sigui l'anió, o major sigui la seva càrrega, més polaritzable serà perquè els electrons són menys retinguts pel nucli.
  4. Els cations amb configuracions ns2 np6 nd10 en la seva darrera capa. Els cations amb 8 electrons produeixen menys distorsió, i a la vegada en sofreixen menys, que la dels cations amb capes de 18 electrons. Comparant cations de radis semblants, per exemple, Na+ i Cu+, resulta que els electrons d, presents només en el Cu+ apantallen menys la càrrega nuclear. Un anió en les proximitats d'un Cu+ és més distorsionat que en les proximitats d'un Na+ perquè aquell presenta una càrrega nuclear efectiva major.[4]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Fajans, K. «Struktur und Deformation der Elektronenhüllen in ihrer Bedeutung für die chemischen und optischen Eigenschaften anorganischer Verbindungen». Die Naturwissenschaften, 11, 10, 1923, pàg. 165–72. DOI: 10.1007/BF01552365.
  2. Fajans, K; Joos, G. Zeitschrift für Physik, 23, 1924, pàg. 1–46. DOI: 10.1007/BF01327574.
  3. Fajans, K. Z. Kristallogr., 61, 1925, pàg. 18.
  4. Douglas, B.E; Alexander, J.J. Conceptos y modelos de química inorgánica. 2ª. Reverté, 1987. ISBN 9788429171532.