Akademik Sunum

1 / 23

Sıra	DOSYA ADI	Format	Bağlantı
01.	X- Işinlari Kri̇stalografi̇si̇	ppt	Sunumu İndir Sunuyu İndir Sunumu İndir

Transkript

[1]

1X- IŞINLARI KRİSTALOGRAFİSİ “KRİSTAL YAPI ANALİZİ”Prof. Dr. Ayhan ELMALI

[2]

2 Katı Cisimler Kristal Amorf Kristal:Atom, molekül veya atom ve molekül gruplarının üç boyutta periyodik olarak düzenlenerek birikmiş hallerine kristal denir. Amorf: Eğer katı madde içinde periyodik bir düzenlenme yoksa ona amorf denir.

[3]

3KristalTek kristal(0.1-0.3 mm)Poli-kristal(Tek kristallerin düzensiz yığılımı)Toz kristal(10-3 mm)

[4]

4SİMETRİ İki şekil herhangi bir yolla birbiri üzerine çakışıyorsa, bu şekillere simetriktir deriz. Şekilleri birbirleriyle çakıştırmak için şu simetri elemanları vardır. Öteleme Dönme Noktaya göre simetri alma Yansıma Yansıma + öteleme Dönme + öteleme Yukarıdaki işlemlerle bir atom grubu uzayda çok sayıda yinelenir ve böylece makroskopik kristal elde edilir.

[5]

5a) ÖtelemeÖteleme işlemi ile ‘9’ şeklinin düzlemi doldurmasını görüyoruz. Bu işlem sonucunda katı maddeyi oluşturan moleküllerin biçimleri yani moleküldeki atomları birbirine bağlayan vektör uzunlukları ve bu bağlar arasındaki açı değişmez.

[6]

6 9 9 9 b9 9 9 9 b9 9 9 9 b9 9 9 9 9a a a a

[7]

7b)Dönme Bir şeklin bir eksen etrafında bir α açısı kadar dönmesi ile o şeklin simetrikleri elde edilir. α açısı her değeri alamaz. n bir tam sayı olmak üzere n.α = 360° bağıntısına uymak zorundadır. n 1 2 3 4 6 360° 180° 120° 90° 60°

[8]

8 9 6 6120º

[9]

9Aşağıdaki şekilde üçlü dönmelerle birbirine bağlı üç molekülün dönme merkezine t1 ve t2 ötelemelerinin uygulanması ile uzayı doldurması görülüyor.

[10]

10Öteleme+üçlü dönme 6 6 6 9 9 9 9 9 9 b6 6 6 a9 9 9 9 9 9

[11]

11c) YANSIMABir m düzlemine göre simetri alma işlemidir. Kristalin bir, iki veya üç simetri düzlemi bulunabilir. m → ← m düzleminde yansıma

[12]

12Art arda yansımalar← → ← →← → ← →← → ← →← → ← → m1 m1 m1 m1 m1 m2 m2m2

[13]

13d) Simetri Merkezi Simetri merkezi i, c veya E ile gösterilir. Moleküller birbirine simetri merkezi ile bağlı ise kusursuz olarak büyümüş bir makro kristalin yüzeyleri de birbirine simetri merkezi ile bağlıdır. 9 6

[14]

14Simetri merkezi+öteleme 6 6 6 69 9 9 9 6 6 6 6 9 9 9 9b 6 6 6 6 9 9 9 9 a

[15]

15Öteleme + dönme bileşik hareketine vida ekseni, öteleme + yansıma düzlemine de kayma düzlemi denir.Bileşik simetri öğelerini ileride uzay gruplarında göreceğiz.

[16]

16Baz ve Birim Hücre Kristal, yapı birimlerinin üç boyutta periyodik olarak tekrarlanmaları ile meydana gelir. Yapı birimi bakır kristalinde dört atom, tuz kristalinde ( Na ve Cl atomlarının simetri ile bağlanmasıyla oluşan ) dört çift atomdan ibarettir. Organik maddelerde yapı birimi, yüzlerce atom içerebilir. Bu içeriğe baz denir.Baz bir tek atom veya molekül olabileceği gibi simetri öğeleri ile bağlı 2, 3, 4, 6, 8, vb. çok sayıda molekülden de oluşabilir.

[17]

17Kristal bu bazların a, b ve c vektörleri yardımıyla büyük sayıda tekrarlanması ile oluşur. Bir noktadan başlayan a, b ve c vektörleri bir paralelyüz oluştururlar. Bu paralelyüze birim hücre denir.Birim hücre kenarları 2Å dan başlayarak 100Å ve daha yüksek değerlere de çıkabilir.

[18]

18Kübik olarak kristalleşen bazı maddelerin a, kenar uzunlukları;Demir ( Fe ) 2.86ǺLityumoksit ( LiO ) 4.61ÅManganez ( Mn ) 8.89ǺHeksaaminobenzen ( C6 H12 N6 )15.14Ǻ

[19]

19 Makroskopik bir kristalde birim hücre sayısı büyüktür. Örnek: 0.2 x 0.3 x 0.5 mm boyutlu bir kristalin birim hücre boyutları ortalama 10Ǻ ise ;N = 0.02 cm x 0.03 cm x 0.05 cm = 3.1016 ( 10.10-8cm )3 Adet birim hücre vardır. Yani kristalin üç doğrultusunda birim hücre 200.000, 300.000 ve 500.000 kere tekrarlanmıştır.

[20]

20Sağ ve Sol Şekiller Dönme ve öteleme ile üst üste gelebilen şekillere sağ (kongrüant) şekiller; yansıma ve nokta simetrisi ile üst üste gelebilen şekillere de sol (enantiyomorfik) şekiller denir. → ile ← sol şekil, 6 ile 9 sağ şekillerdir. İki kere yansıma ile elde edilen şekiller kongrüant olurlar.

[21]

21Aynı maddenin kristalleri bazen sol, bazen sağ şekilli olabilir. Örneğin; kuvartz.Kristalin bazı fiziksel özellikleri bu yüzden yön değiştirir. Örneğin çizgisel kutuplanmış bir ışığın kutuplanma düzlemini sağ ve sol kristalden geçerken biri sağa, öteki sola döndürür.

[22]

22Bir Kristalin Yoğunluğunun Hesaplanması Kristalin birim hücre parametreleri ve kimyasal formülü biliniyorsa yoğunluğu hesaplanabilir. Birim hücre kütlesi birim hücredeki molekül sayısı ile bir molekülün kütlesinin çarpımıdır. ρ = D = Z.M VM: Molekül kütlesiZ: Molekül sayısıV: Birim hücre hacmi

[23]

23 Örnek: Heksoaminobenzenin yoğunluğu C6 H12 N6; Atom ağırlıkları H=1.08 molgram C=12.011 molgram N=14.007molgram M=6x12.011+12x1.08+6x14.007 M=169.07 molgram Bir molgramda 6.023x1023 molekül olduğundan M’yi 6.023x1023 ile böleriz. V= (15.14Ǻ )3 =3470.38x10 -24 cm3 ρ= Z.169.07 = Z.169.07x1.66 gr 6.023x10 23x 3470.10 -24 3470 cm 3 Z=16 ρ= 1.29 g/cm3