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