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Espalhamento Raman

Espalhamento Raman. Moléculas e sólidos. Introdução. átomo. +. molécula. átomo. http://1.bp.blogspot.com/_iKSic4d4gPs/SXmKe_nueUI/AAAAAAAAAHE/YjseumSeyDk/s320/atom_pair.png. Aproximando dois átomos. Ligação molecular.

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Presentation Transcript

  1. Espalhamento Raman Moléculas e sólidos

  2. Introdução átomo + molécula átomo http://1.bp.blogspot.com/_iKSic4d4gPs/SXmKe_nueUI/AAAAAAAAAHE/YjseumSeyDk/s320/atom_pair.png

  3. Aproximando dois átomos

  4. Ligação molecular http://employees.csbsju.edu/hjakubowski/classes/ch331/protstructure/ilennardjones2.gif

  5. Ligações moleculares: iônica http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/chemical/bond.html#c4

  6. Lig. moleculares: covalente http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/chemical/bond.html#c2

  7. Lig. moleculares: van der Waals http://media-2.web.britannica.com/eb-media/71/22471-004-AA009DA2.gif

  8. Lig. moleculares: ponte de H http://www.lbl.gov/images/MicroWorlds/H2OH-bond.gif http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b5/Hydrogen-bonding-in-water-2D.png/800px-Hydrogen-bonding-in-water-2D.png

  9. Lig. moleculares: metálica http://www.dorlingkindersley-uk.co.uk/static/clipart/uk/dk/sci_matter/image_sci_matter031.jpg

  10. Tipo de ligação predomimante van der Waals Covalente Iônica Pontes de H Metálica Energia de ligação (eV) 0,01 (Ar) 0,1 (H2) 3,7 (Si) 3,4 (InSb) 7,3 (KCl) 0,5 (gelo) 1,1 (Na) 3,0 (Ag) 4,4 (Ni) Propriedades físicas típicas Baixo ponto de fusão, isolantes elétricos, transparentes até UV Rigidez e dureza, alto ponto de fusão, semi-isolantes Isolantes elétricos em T baixa e condutores iônicos em T alta Isolante elétrico, alta constante dielétrica, transparência VIS Alta condutividade elétrica e térmica, opacidade, refletores de IR e transparentes ao UV

  11. Estados rotacionais Energia do rotor rígido: Momento angular é quantizado: http://www.psnnewsletter.com/images/clients/330/n2_molecule_sm.gif Consequentemente:

  12. Estados rotacionais http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/molecule/rotrig.html#c1

  13. Estados vibracionais Oscilador harmônico: onde e

  14. Estados vibracionais

  15. Cte. de força: Coulomb

  16. Constante de força

  17. Tipos de vibração: CO2

  18. Vibração e rotação combinadas Modos rotacionais e vibracionais são excitados simultaneamente:

  19. Vibração e rotação combinadas Para a transição de estado l+1 para l, a energia do fóton é:

  20. Transições ópticas http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/HBASE/molecule/molec.html#c2

  21. Espectros de emissão típicos de moléculas

  22. Espectro de absorção HCl http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/molecule/imgmol/hclspec2.gif

  23. Espalhamento Raman

  24. Combinação linear de orbitais atômicos

  25. Ligante e anti-ligante http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/HBASE/molecule/hmol.html#c1

  26. Ligante e anti-ligante http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/HBASE/molecule/hmol.html#c1

  27. Hibridização: sp, sp2, sp3

  28. Mínimo da energia total distância de equilíbrio No caso de sólidos (at. iguais), energia mínima quando mesma vizinhança. Arranjo 3D periódico Estado cristalino + de 1 tipo de at. dist. periódicas de grupos definidos

  29. a = b a g a a 90o 90o b b b a = b 90o a a g b b g = 60o Redes de translação 2D paralelogramo quadrada retangular retangular centrada hexagonal

  30. 7 sistemas cristalinos em 3D

  31. 14 Redes de Bravais Espaço 3D Grupos espaciais

  32. “RB :conjunto periódico no qual as unidades repetidas do cristal estão dispostos” • unidades = átomos, moléculas, íons, etc. • 2 definições equivalentes: • Uma RB é um conjunto infinito de pontos discretos com um arranjo e orientação que parece exatamente o mesmo, visto a partir de quaisquer dos pontos do conjunto • Uma RB (3D) consiste de todos os pontos do tipo: inteiros (pos. ou neg.) vetores primitivos

  33. Estruturas cristalinas simples Cúbica de face centrada (fcc) Ex: Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, Al …

  34. Hexagonal compacto (hcp) Ex: Be, Cd, Ce, a-Co, Dy, Er, Gd, Hf, Ho, La, Lu, Mg, Nd, Os, …

  35. Hexagonal compacto (hcp)

  36. Hexagonal compacto (hcp)

  37. Hexagonal compacto (hcp)

  38. Cúbica de corpo centrado (bcc) Ex: Metais alcalinos, Ba, V, Nb, Ta, W, Mo, …

  39. Diamante Ex: C (diamante) Si Ge a-Sn

  40. Blenda de zinco (ZB) Ex: CuF, CuCl, CuBr, CuI, AgI, BeS, BeSe, BeTe, MnS, MnSe, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, AlP, AlAs, AlSb, GaP, GaAs, GaSb, InP, InAs, InSb, SiC

  41. Estruturas iônicas NaCl (fcc interpenetradas) CsCl (sc interpenetradas) Ex: LiF, LiCl, LiBr, LiI, NaF, NaCl, NaBr, NaI, KF, KCl, KBr, KI, … Ex: CsCl, CsBr, CsI, TlCl, TlBr, TlI

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