Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

15. A RÖNTGENDIFFRAKCIÓ 1. A molekula geometriai adatai  kötéstávolságok, kötésszögek  konformáció  királis centrumok konfigurációja 2.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "15. A RÖNTGENDIFFRAKCIÓ 1. A molekula geometriai adatai  kötéstávolságok, kötésszögek  konformáció  királis centrumok konfigurációja 2."— Előadás másolata:

1 15. A RÖNTGENDIFFRAKCIÓ 1

2 A molekula geometriai adatai  kötéstávolságok, kötésszögek  konformáció  királis centrumok konfigurációja 2

3 A molekulageometria meghatározásának módszerei  Gázminta: mikrohullámú spektroszkópia forgási Raman-spektroszkópia  Oldatminta: (NMR, konformáció) (CD-spektroszkópia, királis centrumok)  Kristályos minta: röntgendiffrakció 3

4 The Nobel Prize in Physics 1915 "for their services in the analysis of crystal structure by means of X-rays" Sir William Henry Bragg William Lawrence Bragg

5 15.1. Az ideális kristály 5

6 Elemi cella (primitív) Paraméterei: a, b, c : élhosszak , ,  : szögek. Paralelepipedon 6

7 Kristályrendszerek KristályrendszerFüggetlen paraméterek számaParaméterek triklin6 a  b  c,      monoklin4 a  b  c,  =  = 90    rombos3 a  b  c,  =  =  = 90  tetragonális2 a = b  c,  =  =  = 90  trigonális2 a = b = c,  =  =   90  hexagonális2 a = b  c,  =  = 90 ,  = 120  köbös1 a = b = c,  =  =  = 90  7

8 Molekulák száma a cellán belül (jele Z) 8

9 Az n-ik atom pozíciója az elemi cellában 9

10 Kristályrács Egy rácspontot origónak választva a többi rácspontba jutunk transzlációkkal. Rácspont: egy vagy több atomot, molekulát vagy iont képvisel. : az origót a szomszédos rácspontokkal összekötő elemi transzlációk n 1, n 2, n 3 : egész számok 10

11 15.2 A röntgendiffrakciós kísérlet A röntgendiffrakciós mérés célja: a kristály pontos szerkezetének, azaz - az elemi cella paramétereinek - a cellában elhelyezkedő atomok pozícióinak meghatározása. 11

12 A röntgendiffrakció jelensége Kristályos mintán a röntgen-sugárzás szóródik (rugalmas szórás), a szórt sugárzás interferenciát mutat. (A röntgensugár -ja és a, b, c összemérhetőek, ezért lesz interferencia) Fontosabb módszerek: - csak az elemi cella paramétereinek meghatározására  Debye-Scherrer-módszer: monokromatikus röntgensugár szóródik pormintán  Laue-módszer: polikromatikus röntgensugár szóródik pormintán - az elemi cella paramétereinek és atomi pozícióknak meghatározására  forgó kristály módszer: monokromatikus röntgensugár szóródik egykristályon 12

13 A röntgenfotonok az elektronokon szóródnak. Az atommagokon történő szóródás elhanyagolható. 13

14 Forgókristály módszer Minta: egykristály – a kristályrács az egész mintában folytonos és hibátlan, a mintán belül nincsenek szemcsehatárokz Egykristályok növesztése oldatból oldat lassú hűtése oldószer lassú elpárologtatása az oldat fölé másik oldószer (amiben kicsi az oldhatóság) rétegzése 14

15 Zn(NH 2 CH 2 COOH)SO 4 ∙3H 2 O egykristályok Vizes oldatból, a víz lassú elpárologtatásával R. Shankar, Cryst. Growth & Des. 7, (2004) 15

16 Röntgendiffrakciós készülék forgókristályos méréshez 16

17 17 A Zn(NH 2 CH 2 COOH)SO 4 ∙3H 2 O kristály szerkezete R. Shankar, Cryst. Growth & Des. 7, (2004)

18 18 Az egykristály-diffrakciós mérés céljai: az elemi cella paramétereinek (a cellán belül) az atomok helyének meghatározása K 0.8 Fe 1.2 Se 2 kristály szórásképe és szerkezete A. Ricci, Supercond. Sci. Technol. 24, (2011)

19 15.3. Az elemi cella paramétereinek meghatározása 19

20 Visszaverődés két egymás alatti rácssíkról 20

21 Az erősítő interferencia feltétele Bragg-egyenlet 21

22 Példa: ortorombos kristály d = a …. 22

23 Példa: ortorombos kristály d = a …. d = b d = c …. Bragg-egyenletek 23

24 Példa: ortorombos kristály Rácssíkok I. 24

25 Példa: ortorombos kristály Rácssíkok II. 25

26 Példa: ortorombos kristály Rácssíkok távolsága 26

27 Az elemi cella paramétereit a reflexiós maximumok irányaiból lehet meghatározni 27

28 15.4. Az atomi pozíciók meghatározása 28

29 Az atomi pozícióikat a reflexiós maximumok relatív intenzitásából lehet meghatározni. 29

30 A relatív intenzitásokra vonatkozó képlet levezetése 1. Modell: a kristályban gömbszimmetrikus atomok vannak (vegyértékelektronokat elhanyagoljuk). Levezetés lépései: 1.a Szóródás izolált atomon 1.b Szóródás egy elemi cellán 1.c Szóródás háromdimenziós kristályon 2. Modell: az elektronok eloszlása nem gömbszimmetrikus 30

31 Gömbszimmetrikus atomokból álló rács szórási intenzitásai F hk a (hk ) sík szórási amplitúdója, szaknyelven szerkezeti tényezője 31

32 A szerkezeti tényező x n, y n, z n az n-ik atom koordinátái az elemi cellában f n az n-ik atom atomi szórástényezője (szóró képessége) 32

33 Atomi szórástényező 33

34 34

35 Folytonos elektron-eloszlású cellákból álló rács szórási intenzitásai 35

36 Ni-ftalocianid elektronsűrűség térképe 36


Letölteni ppt "15. A RÖNTGENDIFFRAKCIÓ 1. A molekula geometriai adatai  kötéstávolságok, kötésszögek  konformáció  királis centrumok konfigurációja 2."

Hasonló előadás


Google Hirdetések