Chemical crystallography - MMG431P60

• Title: Chemická krystalografie
• Czech title: Chemická krystalografie
• Guaranteed by: Institute of Geochemistry, Mineralogy and Mineral Resources (31-430)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2009
• Semester: summer
• E-Credits: 4
• Examination process: summer s.:
• Hours per week, examination: summer s.:2/1, C+Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: not taught
• Language: Czech
• Note: enabled for web enrollment
• Guarantor: RNDr. Roman Skála, Ph.D.

Annotation

Last update: doc. RNDr. Jiří Zachariáš, Ph.D. (10.04.2008)

The students learn about 3D symmetry elements, lattices and space groups as a starting point for understanding the distributions of atoms in real crystal structures. Diffraction techniques that are the souce of data used for structure determination are explained by means of the Ewald construction. Ionic (atomic) radii as well as principles of coordination in crystal structures (Pauling's rules) are explained and illustrated on examples from the mineral kingdom. This course is meant for those whose interests include polymorphism, phase transformations, polytypism, or distortions of coordination polyhedra.

Pre-requisites : elementary crystallography, mathematics
Literature : F.D. Bloss (1971) Crystallography and Crystal Chemistry, Holt, Rinehart and Winston, Inc.

Literature

English

Last update: doc. RNDr. Jiří Zachariáš, Ph.D. (26.10.2011)

Chojnacki J. (1979) Základy chemické a fyzikální krystalografie.

Academia. Praha.

Giacovazzo C., editor (2000) Fundamentals of Crystallography, 2nd edition, IUCr Oxford University Press.

Putnis A. (1992) Introduction to mineral sciences. Cambridge University Press.

Studentům budou dány k dispozici texty přednášek formou PDF souborů.

Syllabus

Last update: doc. RNDr. Jiří Zachariáš, Ph.D. (10.04.2008)

Krystalografie v geologických vědách

Strukturní krystalografie - základní pojmy:

krystal, krystalová struktura x krystalová mřížka; krystalová plocha (111), krystalový tvar {111}, krystalografický směr [111]; Millerovy symboly, Bravaisovy symboly, difrakční indexy; základní buňka - P, C, F, I, R, Bravaisovy mřížky (14).

Souměrnost (symetrie):

prvky souměrnosti - uzavřené (střed souměrnosti -1, rovina zrcadlení m, rotační osy 2,3,4,6)- otevřené (translace, kluzné roviny, šroubové osy)operace souměrnostikrystalové soustavy (7), bodové grupy (32), Laueho grupy (11), prostorové grupy (230).

Teorie difrakce:

rozptyl rtg. záření na atomu;strukturní faktor, systematické vyhasínání, Friedelův zákon;difrakční intenzita - Lorentz-polarizační faktor, teplotní faktor, přednostní orientace.

Rentgenová difrakce:

rentgenové záření - vznik a charakteristika; synchrotronové a elektronové záření;reciproká mřížka, Ewaldova konstrukce;difrace rtg. záření na krystalech - Laueho podmínky, Braggova rovnice;metody rtg. difrakce - monokrystalové (metoda Laueho, otáčeného krystalu, Weissenbergova, precesní, monokrystalové difraktometry), práškové (metoda Debye-Scherrerova, práškové difraktometry).

Chemická krystalografie:

Paulingova pravidla;atomové a iontové poloměry - MEFIR (Mean Effective Ionic Radius);koordinační číslo - ECoN (Effective Coordination Number), koordinační polyedry;délka vazby vs. síla vazby;polymorfismus, polytypismus.

Forma výuky: přednášky a cvičení

Požadavky: prvky souměrnosti, mřížky, systematické vythasínání, znalost Ewaldovy konstrukce a principů difrakčních technik, práce s Mezinárodními tabulkami, vědomosti o koordinacích v minerálních krystalových strukturách