Рентгеноструктурный анализ и электронография

Применение наряду с химическими методами исследований современных физических методов (рентгеноструктурный анализ, электронография, ЭПР и др.) позволило сделать определенные заключения о структуре карбонизованных веществ, к которым относится н нефтяной кокс. [c.195]

НК-спектроскопия Микроволновая спектроскопия Рентгеноструктурный анализ Электронография [c.23]

Эти методы основаны на изучении дифракционной картины, которую получают в результате рассеивания исследуемым веществом рентгеновских лучей, электронов или нейтронов. Рентгеновские лучи рассеиваются на электронах, потоки электронов (электронные лучи) на электронах и ядрах атомов, а потоки нейтронов — на ядрах. При рассеивании на электронах определяемый электронный центр атома, как правило, практически совпадает с местоположением ядра. Таким образом, дифракционные методы — рентгенография (называемая также рентгеноструктурным анализом), электронография и нейтронография являются незаменимым средством для определения геометрии органических соединений относительного расположения атомов в пространстве и геометрических параметров (межатомных расстояний и валентных углов). Впрочем, эти методы дают и другие представляющие интерес данные например, рентгенография распределение электронной плотности, характер упаковки молекул в кристаллах и даже молекулярные веса. Названные методы взаимно дополняют друг друга. Рентгенография применима в первую очередь для структурного анализа соединений, получаемых в кристаллическом состоянии, т. е. применима к определению соединений сложного строения. Электронография служит для структурного анализа органических веществ в газообразном состоянии, т. е. соединений относительно малого молекулярного веса и простого строения. Оба эти метода не дают удовлетворительных результатов при установлении координат атомов водорода, но для этой цели может с успехом служить нейтронография. [c.245]

Ценную информацию о фазовом состоянии исследуемых систем лри низких температурах могут дать рентгеноструктурный анализ,. -электронография и электронная микроскопия. Важные сведения о механизме химических реакций при низких температурах можно получить с помощью метода ядерного гамма-резонанса 200]. В работе [201] дано описание этого метода и конструкции крио-статов. Конструкция криостата с блоками измерения и регулирования температуры приведена и в работе [202]. [c.48]

Информация о структуре комплексов может быть получена различными методами ИКС, ДМ, ЯКР и т. д. Эти результаты будут проанализированы в соответствующих разделах главы III. Здесь мы рассмотрим данные, полученные методами рентгеноструктурного анализа, электронографии и микроволновой спектроскопии. Хотя данные рентгеноструктурного анализа относятся к кристаллической фазе, большинство выводов о структуре комплексов справедливо для растворов и газовой фазы (см. также [380, 338]). Исключение составляют октаэдрические комплексы галогенидов металлов IV группы состава 2 1, о чем будет сказано ниже. [c.112]

В этом разделе мы кратко рассмотрим три прямых метода исследования геометрии молекул — рентгеноструктурный анализ, электронографию и микроволновую спектроскопию. Эти методы очень трудоемки и требуют высококвалифицированного труда специалистов, С другой стороны, косвенные методы, широко применяющиеся во многих химических и биологических лабораториях, не дают столь детальной информации о расположении атомов в молекулах, однако, если основные элементы структуры известны, с их помощью становится возможным понять некоторые вал ные особенности, связанные с конформациями и энергетикой конформационных процессов. Косвенные методы рассмотрены в разделе 4. [c.19]

Разработка методов рентгеноструктурного анализа, электронографии и нейтронографии, являющихся пока единственными методами установления атомного строения вещества, имеет важное значение для химии, так как все химические реакции связаны с перераспределением атомов и изменением атомной структуры веществ, участвующих в реакции. [c.11]

Стекла могут различаться по своим технологическим и оптическим свойствам, по электрическим, механическим и теплофизическим характеристикам для их исследования используются оптические методы, рентгеноструктурный анализ, электронография, нейтронография и т. п. [c.5]

Книга является учебным пособием по рентгеноструктурному анализу, электронографии и электронной микроскопии. В ней рассмотрена экспериментальная и расчетная методика решения задач по рентгеноструктурному анализу, электронографии и электронной микроскопии. В описании каждой работы имеются необходимые теоретические пояснения и изложен порядок выполнения задач. В приложении дан необходимый справочный материал. [c.2]

Для определения статистических сумм необходимо знать молекулярные веса, моменты инерции и частоты колебаний исходных молекул и активированного комплекса. Так как молекулярный вес активированного комплекса равен сумме молекулярных весов, участвующих в реакции частиц, то определение поступательных статистических сумм в выражении для константы скорости не представляет труда. Определение моментов инерции требует знания конфигурации исходных частиц и активированного комплекса. Конфигурация многих молекул в настоящее время хорошо известна в результате изучения геометрии молекул методами рентгеноструктурного анализа, электронографии п нейтронографии. Методов же изучения активированного комплекса в настоящее время не существует. Поэтому вращательные статистические суммы для активированного комплекса можно вычислить лишь при определенных предположениях [c.71]

ЯМР-, ИК-спектроскопия, рентгеноструктурный анализ, электронография, фотоэлектронная спектроскопия [c.547]

В общем курсе кристаллохимии рассматриваются методы исследования структуры кристаллов — рентгеноструктурный анализ, нейтронография и, частично, электронография. Однако не дается изложение специального метода рентгеноструктурного анализа, который используется для определения абсолютной конфигурации молекул. Такая задача возникает при изучении оптически активных веществ. В гл. VIH, IX и X представлены оптические методы исследования оптически активных веществ. Особенность этих методов состоит в том, что легко определить с их помощью различие в абсолютной конфигурации молекул, но нет возможности прямого отнесения экспериментальных данных по ДОВ или КД к определенному энантиомеру. Именно эту проблему и решает метод аномального рассеяния рентгеновских лучей. [c.216]

Важно то, что рассматриваемыми здесь методами определяют конформации молекул в растворах. Такие структурные методы, как рентгеноструктурный анализ или газовая электронография, практически неприменимы для этих условий. [c.229]

Дифракционные методы связаны с изучением углового распределения рассеянного без потери энергии излучения. С помощьк> дифракционных методов, использующих в качестве излучения монохроматические рентгеновские лучи (рентгеноструктурный анализ), нейтроны (нейтронография), электроны (газовая электронография), определяют зависящее от геометрии молекул угловое распределение интенсивности рассеяния данных видов излучения. [c.127]

Сочетание разной химии поверхности адсорбентов (определяющей характер их межмолекулярного взаимодействия с различными адсорбатами) с разной их геометрией (значениями удельной поверхности, объема и размеров пор, степенью геометрической однородности поверхности, размерами и формой зерен) позволяет, с одной стороны, оптимизировать процессы адсорбционной хроматографии и, с другой стороны, исследовать межмолекулярные взаимодействия во всем их разнообразии как самими хроматографическими и статическими адсорбционными методами, так и (особенно) при использовании этих методов в совокупности с другими теоретическими и экспериментальными методами, в частности спектроскопическими, электронографией и рентгеноструктурным анализом. [c.14]

По целому ряду принципиальных и технических особенностей рентгеноструктурный анализ наиболее эффективен для практического исследования кристаллической структуры. Подавляющее большинство таких исследований выполняется именно этим методом. Электронография и нейтронография используется главным образом для решения частных, специфических задач. Поэтому далее рассматриваются основы только рентгеноструктурного анализа — основы теории, методики и практики определения кристаллической структуры по дифракционному спектру рентгеновских лучей. [c.47]

Сравнительные возможности рентгеноструктурного анализа, нейтронографии и электронографии кристаллов [c.125]

В совокупности две рассмотренные характеристики определяют преимущество рентгеноструктурного анализа. Быстрая сходимость ряда Фурье электронографии обходится дорого из-за размытости максимумов в распределении паттерсоновского типа пропадают многие существенные детали, без которых расшифровка распределения часто становится невозможной. Наоборот, обрыв ряда Фурье, неизбежный в нейтронографии, приводит к значительным искажениям паттерсоновского распределения и к появлению в нем ложных максимумов, что также мешает выявлению структуры. Нейтронографический эксперимент в этом смысле более полезен на заключительной стадии исследования при уточнении уже найденных координат атомов. [c.127]

Изложение основ рентгеноструктурного анализа кристаллов было бы неполным без обсуждения его роли и места в системе современных физико-химических методов изучения вещества и его значения для решения химических задач. Прежде всего необходимо выяснить, в чем заключаются преимущества и недостатки рентгеноструктурного анализа по сравнению с другими родственными дифракционными методами — электронографическим и нейтронографическим. Далее следует сопоставить возможности дифракционных методов изучения строения вещества в разных агрегатных состояниях и прежде всего рентгеноструктурного анализа кристаллов, рентгенографии стекол и жидкостей и электронографии газов. [c.169]

Степень размытости максимумов рассеивающей материи. В отдельно взятом (изолированном) атоме ядро занимает очень небольшой объем даже с учетом тепловых колебаний ядерная плотность представляется весьма острым максимумом. Максимум электронной плотности всей совокупности оболочек атома размыт значительно сильнее. Электростатическое поле ядра и электронов ослабляется при удалении от центра атомов еще медленнее (рис. 59, а). Это различие сохраняется, естественно, и в кристалле. Поэтому конечная точность фиксации координат ядер в нейтронографии, центров тяжести электронного облака в рентгеноструктурном анализе и максимумов силового поля в электронографии существенно разная и понижается в ряду НСА > РСА > ЭСА. [c.170]

Неравномерность зависимости интенсивности от угла рассеяния позволяет использовать дифракционный эффект для структурных исследований веществ в любом агрегатном состоянии. Сказанное в одинаковой мере относится к дифракции рентгеновских лучей, электронов и нейтронов. Помимо рентгеноструктурного анализа кристаллов наибольшее распространение и признание получили рентгенография стекол и особенно электронография газов и паров. [c.174]

Структуру кристаллов изучают в разделах естествознания, называемых кристаллофизикой и кристаллохимией. Содержанием кристаллохимии является установление зависимости условий образования и физико-химических свойств кристаллов от их структуры и состава, изучение энергетики и выяснение природы химической связи в кристаллах. Основным методом исследований в кристаллохимии является рентгеноструктурный анализ, использующий явление дифракции рентгеновского излучения на кристаллах, открытое М. Лауэ и др. (1912). В последние десятилетия получили широкое распространение методы электронографии (дифракция быстролетящих электронов на кристаллической решетке) и нейтронографии (дифракция медленных, тепловых нейтронов на кристаллах). Каждый из этих методов обладает спецификой применения, ввиду чего совокупность их позволяет проводить структурные исследования самых различных образцов, существенно различающихся по своей природе. [c.319]

Структурная электронография обеспечивает полное определение атомного строения кристаллов или получение дополнительны.ч данных по ранее исследованным структурам. Во многих случаях она используется как дополнительный метод к рентгеноструктурному анализу. Но вместе с тем, являясь эффективным дифракционным методом изучения поверхностных слоев твердых тел, электронография представляет самостоятельный интерес для исследователей, изучающих процессы растворения минералов, взаимодействия поверхностей с реагентами, напрнмер при флотации. [c.204]

Нейтронографией устанавливают взаимное расположение в кристалле атомов элементов, находящихся рядом в периодической системе, этого не дает электронография и лишь в некоторых случаях с большим трудом дает рентгеноструктурный анализ. В связи с этим нейтронография — эффективный метод исследования твердых растворов. С помощью нейтронографии получены ценные данные о катионном упорядочении в ферритах типа шпинели, где катионы имеют близкие атомные номера, установлено местоположение атомов в ряде упорядоченных твердых растворов. Нейтронография имеет важное значение в изучении структур природных и синтетических сложных оксидов, а также силикатов, содержащих совместно магний и алюминий, для изучения распределения ядер отдельных изотопов элемента в кристаллических структурах. Обычно нейтронографию используют для уточнения или дополнения структурных данных, полученных методом рентгенографии. В ряде случаев совместно используют оба метода, что позволяет наиболее подробно исследовать структуру вещества. [c.206]

Для определения статистических сумм ггеобходимо знать молекулярные веса, моменты инерции и частоты колебаний исходных молекул и активированного комплекса. Так как молекулярный вес активированного комплекса равен сумме молекулярных весов участвующих в реакции частиц, то определение поступательных статистических сумм в выражении для константы скорости не представляет труда. Определение моментов инерции требует знания конфигурации исходных частиц и активированного комплекса. Конфигурация многих молекул в настоящее время хорошо известна в результате изучения геометрии молекул методами рентгеноструктурного анализа, электронографии и нейтронографии. Методов же изучения активированного комплекса в настояще- время не существует. Поэтому вращательные статистические ы для активированного комплекса можно вычислить лишь Определенных предположениях о строении активированного комплекса. Это иногда можно сделать с неплохой степенью точности, поскольку активированный комплекс является промежуточным состоянием между исходными частицами и частицами продуктов реакции. [c.69]

Внутреннее строение кристаллов. Внешняя форма монокристалла теснейшим образом связана с внутренней его структурой. На вероятность этого обращал внимание еще Исаак Ньютон (1675). Он высказал предположение, что при образовании кристалла частицы его устанавливаются в строй и ряды, застывая в правильных фигурах . Такую же точку зрения, но в более отчетливой форме, высказывал и М. В. Ломоносов (1749), а затем и другие ученые. Наиболее полно теорию строения кристаллов развил выдающийся русский ученый Е. С. Федоров (1890). Весьма тонкие современные методы исследования кристаллического состояния вещества не только убедительно подтвердили принципиальную правильность взглядов Федорова, но и позволили в большой степени углубить и расширить наши све-ления о внутреннем строении кристаллов. К числу этих методов относятся рентгеноструктурный анализ, электронография и ней- .тронография. [c.95]

Однако при решении этой задачи в рамках рентгеноструктурного анализа возникают дополнительные трудности, обусловленные, с одной стороны, увеличением длительности экспозиции, так как величина амплитуды рассеяния для рентгеновских лучей значительно меньше, чем для электронов. Если в электронографии время фиксирования дифракционной картины на фотопластинку длится от нескольких секунд до двух-трех минут, то в рентгенографии экспозиция исчисляется часами, а в нейтронографии иногда и несколькими десятками часов. С другой стороны, более сильная зависимость амплитуды рассеяния рентгеновских лучей от порядкового номера атомов (по сравнению с электронами) не позволяет надежно исследовать строение молекул с резким различием в величинах зарядов атомных ядер. Поскольку рассеяние рентгеновских лучей происходит на электронных оболочках атомов, основной вклад в интенсивность рассеяния этого вида излучения вносится атомами с большим зарядом ядра. Рассеяние же на легких атомах будет незначительно, и поэтому отвечающие им межъядер-ные расстояния находят с невысокой точностью. [c.128]

Дифракционные методы. В дифракционных методах исследования рентгеновское излучение, поток электронов или нейтронов взаимодействуют с атомами в молекулах, жидкостях или кристаллах. При этом исследуемое вешество играет роль дифракционной решетки. А длина волны рентгеновских квантов, электронов и нейтронов должна быть соизмерима с межатомными расстояниями в молекулах или между частицами в жидкостях и твердых телах. Сама же дифракция (закономерное чередование максимумов и минимумов) представляет собой результат интерференции волн. Она зависит от химического и кристаллохимического строения, следовательно, соответствует структуре исследуемого вещества. Поэтому есть принципиальная возможность для решения обратной задачи дифракции, т. е. установление структуры вещества по его дифракционной картине. Обратная задача дифракции для рентгеновского излучения, дифрагирующего в конденсированных средах, называется рентгеноструктурным анализом. Методы применения электронных и нейтронных пучков вместо рентгеновского излучения называются электронографией и нейтронографией соответственно. Общим для этих методов является анализ углового распределения интенсивности рассеянного рентгеновского излучения, нейтронов и электронов в результате взаимодействия с веществом. Но природа рассеяния рентгеновских квантов, нейтронов и электронов не одинакова. Рентгеновское излучение рассеивается электронами атомов, входящими в состав вещества. Нейтроны же рассеиваются атомными ядрами а электроны — электрическим полем ядер и электронных оболочек атомов. Интенсивность рассеяния электронов пропорциональна электростатическому потенциалу атомов. [c.195]

Длина связей в соединениях переходных элементов. Было отмечено, что для соединений переходных элементов некоторые длины связи, рассчитанные методами квантовой химии, не согласуются с экспериментальными данными [23, 33]. Поскольку расчет дает равновесную структуру, ожидалось, что вычисленные длины связей будут меньше соответствующих экспериментальных значений. Эксперимент проводился при повышенных температурах, которые активизируют валентные колебания, что в свою очередь ведет к некоторому удлинению связей. Д.ия МпС сравнение таково экспериментальная длина связи, полученная электронографически, равна 2,205 (5) А [16], а теоретические результаты заключены в интервале 2,267-2,294 А они получены с хорошими базисными наборами [23]. Интересно, что более грубые теоретические оценки с минимальными базисами давали величины 2,149-2,208 А, лучше согласующиеся с экспериментальными. Высококачественный теоретический расчет [33] для молекулы ферроцена, (С5Нз)2ре, приводит к расстоянию металл-кольцо, равному 1,89 А, а экспериментальные данные таковы 1,66 А (электронография [34]), 1,64 А (нейтронография [35] и 1,65 А (рентгеноструктурный анализ [36]). Трудно найти объяснение такому расхождению, но одной из возможных причин может быть выбор базисного набора, т.е. тех атомных орбиталей, которые используются для построения МО [33]. [c.310]

Со временем более распространенными объектами исследования внутреннего вращения становятся галоидпроизводные этана. Они имели то преимущество перед незамещенным этаном, что предоставляли для своего изучения больший набор данных, полученных с помощью различных физико-химических методов дипольные моменты [102], раман- и ИК-спектроскопия [103-106], электронография [107, 108], рентгеноструктурный анализ [109]. В 1951 г. с помощью последнего М. Милбергом и У. Липкомбом было показано, что все молекулы кристаллического 1,2-дихлорэтана находятся в лпрднс-форме. Электронографический метод задолго до этого дал доказательства в пользу существования транс-формы как основной в его парах [107]. В исследовании тем же методом Дж. Эйнс- [c.120]

Рентгеноструктурный анализ чаще всего применяют для исследования структуры твердых веществ, электронографию — для исследования газов и твердых веществ, нейтронографию — для исследования жидкостей и твердых веществ. При изучении технологии исследователя прежде всего интересует, какие кристаллические фаз1Ы входят в состав вещества, т. е. данные фазового анализа, например реитгенофазового. [c.201]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология