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Diagrama de polvos de la red del cloruro de sodio (NaCl)

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La difracción de rayos X es una técnica eficaz para el análisis cualitativo y cuantitativo de fases cristalinas de cualquier tipo de material. Los átomos de un cristal formal planos (agrupados en familias que se repiten en cada celda unidad) que pueden ser más o menos densos, según contengan más o menos átomos. Cuando se hace incidir una radiación sobre un cristal, la radiación rebotará como si fuese un espejo y el ángulo de incidencia será igual al ángulo de reflexión. Cada vez que la radiación choca con una familia de planos en el ángulo apropiado se produce una interferencia constructiva (máximos y mínimos coinciden al superponerla), que el detector lee y aparece un pico en el difractograma. Cuanto más denso sea el plano, mayor intensidad tendrá el pico detectado. Por lo tanto, si se hace girar la muestra respecto ángulo de incidencia de la radiación, se podrán detectar todas las familias de planos de la muestra cristalina. Los difractogramas son únicos para cada tipo de sustancia cristalina por lo que con esta técnica se pude identificar la muestra presente.

Identifica la calidad del difractograma.

Un difractograma representa la intensidad (eje y) frente al ángulo de giro (eje x).

Surgen de relacionar la Ley de Bragg con la Ecuación parametral (válida para celdas cúbicas).

Intensidad relativa: I/I1 (expresa la intensidad del pico respecto a la intensidad del pico mas grande).

Se muestran la distancia interplanear (D) y la intensidad relativa (I/I1) de los picos más intensos.

Esta cuadrícula da información de cómo se midió el difractograma (longitud de onda de la lámpara), en que año se midió por primera vez, dónde fue publicado, entre otras.

Esta cuadrícula tiene información de la estructura del sólido; por ejemplo: la longitud de las aristas (a0, b0,c0) y los ángulos de la celda cúbica (α,β,γ), el número de fórmulas por celda (Z), la densidad (Dx).

Esta cuadrícula informa algunas propiedades del sólido.

Esta cuadrícula tiene información de cómo se preparo la muestra para el análisis.

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En base a la relación de radios (Tablas 1, 2, 3 y 4), sugerir una estructura probable para los cristales de cloruro de sodio. Compare con la estructura real.

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En base al diagrama de polvos, y considerando la estructura que figura en la bibliografia para el NaCl, determine:

a. El parámetro de celda elemental (a)

b. El radio del Cl- y del Na+. Compare con los valores tabulados.

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Determinar el espaciado interplanar para los planos (111) y (311). ¿A qué ángulos aparecen las difracciones de estos planos en el diagrama de rayos x (DRX)?

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En base a la estructura cristalina, calcule la densidad teórica del NaCl. ¿Cuál es la diferencia con la densidad experimental?

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A partir de la relación de radios, defina la estructura probable del BeO. Analice coincidencia/discrepancia con la estructura que figura en bibliografia.

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Calcule en base al diagrama de polvos el parámetro “a” de la celda elemental del MgS (cúbica), la distancia interiónica y la densidad. Utilice la tabla de compuestos con estructuras tipo AB para identificar el tipo de estructura. Utilizando los radios de Shanon y Prewit prediga la estructura que adoptaría el compuesto del inciso anterior y  analice si hay discrepancia respecto al tipo de hueco ocupado.