introd i.teoria reticular 2014-15

Download Introd I.teoria Reticular 2014-15

Post on 23-Feb-2018

224 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    1/23

    HORARIS DE CLASSE

    LABORATORI DE MICROSCPIES ICARACTERITZACI DE MATERIALS

    Hora Dilluns Dimarts Dimecres Dijous Divendres

    15 16 17 18 19

    17-18 LMX

    18-19 Introducci LM No classe LMX

    22 23 24 25 26

    17-18 LMX

    18-19 LM LM LMX

    29 30 1 2 3

    17-18 LMX

    18-19 LM LM LMX

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    2/23

    Cristallografia i Difracci dels Raigs X pels Cristalls

    Cristalls - matria slida cristallina

    Matria ordenada o peridicaen les tres dimensions de lespai

    Quars SiO2

    Matria slida desordenada: vidre SiO2

    unitat de longitud:

    La difracci s la tcnica que permet la

    determinaci de lestructura dels cristalls

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    3/23

    acyclovir

    acyclovir II (P-1).cif

    naturalesa

    compostos qumics, farmacutics

    cos hum: pedres rony, protenesADN

    materials tecnolgics - Si ... (PRCTIQUES)- perovsquites: superconductors (PRCTIQUES)

    - capes primes de multitud de materials i per mltiples aplicacions

    minerals essers vius

    es poden cristallitzar

    exemples de cristalls / matria cristallinano forosament cristalls ben desenvolupats

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    4/23

    es poden cristallitzar

    la matria cr istallina s simtrica, amb independncia de la

    seva morfologia externa

    simetria a nivell intern simetria a nivell extern o morfolgic

    la simetria sinterrelaciona amb la difracci SEMCA (3er curs)

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    5/23

    exemples de cristalls ben desenvolupats

    mtrics: cristalls gegants de guix,

    cueva de Naica, Chihuahua Mxic)

    centimtrics

    millimtrics: protenes

    nanomtrics: cristalls de plat

    Na Tian et al., Science(vol 316, p 732)

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    6/23

    quasicristall

    cristalls lquids

    vidre

    cristall

    biopolmers

    polmers

    Ordre

    la difracci tamb saplica a materials destructura parcialment ordenada

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    7/23

    Cristallografia i Difraccidels Raigs X pels Cristalls

    conseqncia de la periodicitat interna

    la determinaci de lestructura dels materialsla identificaci de les fases cristallinesla caracteritzaci de la textura, la microestructura i la nanoestructura:

    la caracteritzaci de superfcies

    orientaci, mida dels nanocristalls

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    8/23

    Cristallografia i Difracci dels Raigs X pels Cristalls

    la matria cristallina s peridica:

    I. Teoria Reticular tambCristallografia Geomtrica

    la matria cristallina difracta:

    II. Difracci de Raigs X

    III. Descripci de les estructures metlliques bsiques

    la matria cristallina s simtrica (SEMCA 3er curs)

    Gui

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    9/23

    TEORIA RETICULAR

    MATRIA CRISTALLINA: Els seus constituents, toms (cr. metllics i covalents)

    ions (cr. inics)molcules (cr. moleculars)

    presenten ordenaci triplement peridica

    RETICLE

    vectors de translaci nusos

    cella tipus de celles

    fileres reticulars algunes: arestes dels cristalls desenvolupats

    plans reticulars alguns: cares dels cristalls desenvolupats

    IMPORTANTS EN LA DIFRACCI DELS RAIGS X

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    10/23

    TEORIA RETICULAR

    MATRIA CRISTALLINA: Els seus constituents, toms(cr. metllics i covalents)

    ions (cr. inics)molcules (cr. moleculars)

    presenten ordenaci triplement peridica

    diamant cbic: a = b = c = 3.567

    a

    b

    c

    a b

    c

    idntica estructura: Si a = 5.431 Gea = 5.658

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    11/23

    MATRIA CRISTALLINA: Els seus constituents, toms (cr. metllics i covalents)

    ions(cr. inics)

    molcules (cr. moleculars)

    presenten ordenaci triplement peridica

    TEORIA RETICULAR

    rtil

    Ti02

    tetragonal:

    a = b = 4.594 , c =2.959

    a

    b

    c

    a b

    c

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    12/23

    MATRIA CRISTALLINA: Els seus constituents, toms (cr. metllics i covalents)

    ions (cr. inics)

    molcules(cr. moleculars)presenten ordenaci triplement peridica

    TEORIA RETICULAR

    enllaos curts intramoleculars - enllaos llargs intermoleculars

    gel H2O

    trigonal:a = b = c = 7.78

    = = = 113.1

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    13/23

    Estructura Cristallina del Rtil (TiO2)tetragonal P, a = b = 4.594 , c =2.959

    cella fonamental o cella unitat

    a

    b

    c

    a b

    c

    RETICLE: conjunt de nusos

    a b

    c

    nusos: orgens i extrems dels vectors de translacien aquest cas, coincideixen amb els Ti situats a lorgen

    el cristall: repetici de les celles

    , , :u v w sencersvectors de translaci:

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    14/23

    reticle del Rtiltetragonal P, a = b = 4.594 , c =2.959

    Fileres reticulars

    ndexs de Miller [uvw]:

    components del vector entre dos nusos consecutius

    a b

    c

    [010]

    [001]

    [1-11]

    http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2008/cs/b719551f
  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    15/23

    Nanoscale surface chemistry over faceted substrates: structure, reactivity and nanotemplatesTheodore E. Madey*a, Wenhua Chena, Hao Wanga, Payam Kaghazchiband Timo Jacob*bc

    DOI: 10.1039/B719551F(Critical Review) Chem. Soc. Rev. , 2008, 37, 2310-2327

    Fig. 1 (a) SEM image of rutile TiO2particles. (b) Theoretical equilibrium crystal

    shape (ECS ) for rutile TiO2. http://link.aps.org/abstract/PRB/v49/e16721).

    Filera reticular aresta [010]

    Filera reticular aresta [001]

    Filera reticular aresta [1-11]

    http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2008/cs/b719551fhttp://dx.doi.org/10.1039/B719551Fhttp://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2008/cs/b719551fhttp://dx.doi.org/10.1039/B719551Fhttp://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2008/cs/b719551f
  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    16/23

    Plans reticularsRtil

    es defineixen pels nusos

    a

    bc

    a

    bc

    es repeteixen a unadistncia constant

    no queden nusos fora delpla (i la seva repetici!)

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    17/23

    Plans reticularsRtil

    a

    bc

    plans atmicsplans reticulars

    a

    bc

    espaiat reticular

    interplanar spacing

    DIFRACCI

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    18/23

    Rtil

    , ,a b c

    Plans reticulars: ndex de Miller (hkl)2 definicions:1) El nombre de vegades que el pla reticular talla en la seva repetici, als

    eixos

    c

    si s parallel a un eix,ndex 0(aqu es suposen tots elsplans )

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    19/23

    a

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    20/23

    , ,a b c

    2) Les inverses de les distncies que el pla ms proper a l'origen talla alseixossi s parallel a un eix, talla a, linvers s 0ndex 0

    m.c.m (m, n, p) = N : nombre plansreticulars parallels fins a lorigen

    Suposem el pla:

    on (m, n, p):sencers

    OA = m

    OB = n

    OC = p

    a

    b

    c

    Si fem:

    m

    OA'= N

    OB'=N

    pOC'=

    N

    a

    nb

    c

    tindrem elPLA RETICULAR

    MSPROPER A LORIGEN

    NDEXS DE MILLER

    N= h =

    m OA'N

    = k =n OB'

    N= l =

    p OC'

    a

    b

    c

    (hkl): tres nombres sencers

    Donat un pla reticular qualsevol, sempre existeix un pla parallel que talla als eixos de

    referncia a distncies mltiples de , , : OA,OB,OCa b c

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    21/23

    2) un exemple en 2D

    m.c.m (2,3) = 6 : nombre plansreticulars parallels fins a lorigen

    el pla:

    OA = 2

    OB = 3

    OC = p

    a

    b

    c

    Si fem:

    m 2 1

    OA'= = =N 6 3

    3 1OB'= = =

    N 6 2

    a a a

    nb b b

    tindrem el

    PLA RETICULAR MS PROPER ALORIGEN

    Donat un pla reticular qualsevol, sempre existeix un pla parallel que talla als eixos de

    referncia a distncies mltiples de , , : OA,OB,OCa b c

    h = 3K = 2

    (32 l)

    INDEX DE MILLER

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    22/23

    Pla que talla a: 3, 4, 5

    segments de tall als tres eixos: OA = 3a OB = 4b OC = 5c

    mnim com mltiple (3, 4, 5): 3 x 4 x 5 = 60 que vol dir que hi ha 60 plans

    entre el que talla a 3, 4 i 5 i lorigen O

    (Tenir en compte que un pla, i la seva repetici, passa per tots els nusos, i per

    tant tamb per lorigen).

    A quines distncies talla als eixos a, b i c el pla ms proper a lorigen?

    OA = 3/60 = 1/20 OB = 4/60 = 1/15 OC = 5/60 = 1/12

    Els ndex de Miller sn els inversos daquestes distncies: (20 15 12)

    2) exemple dun pla coneixent les distncies de tall en mltiples de , ,a b c

  • 7/24/2019 Introd I.teoria Reticular 2014-15

    23/23

    Base de dades destructures inorgniques

    http://rruff.geo.arizona.edu/AMS/amcsd.php

    Introduction la cristallographie et la chimie structurale

    Meersche, Maurice Van

    Leuven [etc.] : Peeters, 1984. 3e ed

    Biblioteca Facultat de Cincies i ETSE

    Teoria reticular, simetria puntual, simetria espacial;

    Difracci de raigs X (extensa); Cristalloqumica; Defectes (incloent macles).

    Cristallografia : teoria reticular, grups puntuals i grups espacials

    Gal Medina, Salvador

    Barcelona : PPU, 1993

    Biblioteca Facultat de Cincies i ETSETeoria reticular, simetria puntual, simetria espacial

    Elements of X-ray diffraction

    Cullity, B. D.

    Upper Saddle River : Prentice-Hall, cop. 2001. 3rd ed

    Biblioteca Facultat de Cincies i ETSE

    Difracci de raigs X (extensa)

    Uni Internacional de Cristallografia

    http://www.iucr.org/

    Bibliografia pgines web

    https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/tIntroduction+{u00E0}+la+Cristallographie/tintroduction+a+la+cristallographie/1,2,4,B/frameset&FF=tintroduction+a+la+cristallographie+et+a+la+chimie+structurale&1,,3https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/aGali+Medina/agali+medina/1,1,5,B/frameset&FF=agali+medina+salvador&2,,5/indexsort=-https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/aCullity/acullity/1,2,4,B/frameset&FF=acullity+b+d&1,,3/indexsort=-https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/aCullity/acullity/1,2,4,B/frameset&FF=acullity+b+d&1,,3/indexsort=-https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/aCullity/acullity/1,2,4,B/frameset&FF=acullity+b+d&1,,3/indexsort=-https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/aCullity/acullity/1,2,4,B/frameset&FF=acullity+b+d&1,,3/indexsort=-https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/aGali+Medina/agali+medina/1,1,5,B/frameset&FF=agali+medina+salvador&2,,5/indexsort=-https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/aGali+Medina/agali+medina/1,1,5,B/frameset&FF=agali+medina+salvador&2,,5/indexsort=-https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/aGali+Medina/agali+medina/1,1,5,B/frameset&FF=agali+medina+salvador&2,,5/indexsort=-https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/aGali+Medina/agali+medina/1,1,5,B/frameset&FF=agali+medina+salvador&2,,5/indexsort=-https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/aGali+Medina/agali+medina/1,1,5,B/frameset&FF=agali+medina+salvador&2,,5/indexsort=-https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/aGali+Medina/agali+medina/1,1,5,B/frameset&FF=agali+medina+salvador&2,,5/indexsort=-https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/aGali+Medina/agali+medina/1,1,5,B/frameset&FF=agali+medina+salvador&2,,5/indexsort=-https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/aGali+Medina/agali+medina/1,1,5,B/frameset&FF=agali+medina+salvador&2,,5/indexsort=-https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/aGali+Medina/agali+medina/1,1,5,B/frameset&FF=agali+medina+salvador&2,,5/indexsort=-https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/aGali+Medina/agali+medina/1,1,5,B/frameset&FF=agali+medina+salvador&2,,5/indexsort=-https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/aGali+Medina/agali+medina/1,1,5,B/frameset&FF=agali+medina+salvador&2,,5/indexsort=-https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/aGali+Medina/agali+medina/1,1,5,B/frameset&FF=agali+medina+salvador&2,,5/indexsort=-https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/aGali+Medina/agali+medina/1,1,5,B/frameset&FF=agali+medina+salvador&2,,5/indexsort=-https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/aGali+Medina/agali+medina/1,1,5,B/frameset&FF=agali+medina+salvador&2,,5/indexsort=-https://cataleg.uab.cat/search~S1*cat?/tIntroduction+{u00E0}+la+Cristallographie/tintroduction+a+la+cristallographie/1,2,4,B/frameset&FF=tintroduction+a+la+cristallographie+et+a+la+chimie+structurale&1,,3