Inesperadas estequiometrías estables de los cloruros de sodio

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Química del estado sólido.
• Física de las altas presiones Física de las altas presiones

Sus antecedentes:

• El cloruro de sodio (NaCl) es bien entendido en condiciones ambientales, exhibiendo enlaces iónicos y una estructura cristalina de tipo B1.
• Su estequiometría 1:1 está dictada por el equilibrio de cargas entre los átomos de sodio y cloro.

Objetivo del estudio:

• Investigar la existencia y propiedades de nuevos compuestos de cloruro de sodio bajo condiciones de alta presión.
• Desafiar la comprensión convencional de la estabilidad química en sistemas binarios simples.

Principales métodos:

• Predicciones teóricas utilizando métodos computacionales.
• Experimentos de alta presión utilizando células de yunque de diamante.
• Síntesis y caracterización de nuevas estequiometrías de NaCl.

Principales resultados:

• La estabilidad teórica se predijo para compuestos que incluyen Na3Cl, Na2Cl, Na3Cl2, NaCl3 y NaCl7.
• La síntesis experimental confirmó la estabilidad del NaCl3.3 cúbico y ortorhómbico.
• Se sintetizó con éxito el tetragonal metálico bidimensional Na3Cl.

Conclusiones:

• La alta presión puede inducir la formación de compuestos de cloruro de sodio termodinámicamente estables con estequiometrías no intuitivas.
• Estos hallazgos amplían el diagrama de fase conocido de sistemas binarios simples bajo condiciones extremas.