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Espalhamento Raman Moléculas e sólidos. Introdução átomo + molécula

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Apresentação em tema: "Espalhamento Raman Moléculas e sólidos. Introdução átomo + molécula"— Transcrição da apresentação:

1 Espalhamento Raman Moléculas e sólidos

2 Introdução átomo + molécula

3 Aproximando dois átomos

4 Ligação molecular

5 Ligações moleculares: iônica

6 Lig. moleculares: covalente

7 Lig. moleculares: van der Waals

8 Lig. moleculares: ponte de H

9 Lig. moleculares: metálica

10 Tipo de ligação predomimante van der Waals Covalente Iônica Pontes de H Metálica Energia de ligação (eV) 0,01 (Ar) 0,1 (H 2 ) 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 Momento angular é quantizado: Energia do rotor rígido: Consequentemente:

12 Estados rotacionais

13 Estados vibracionais Oscilador harmônico: onde e

14 Estados vibracionais

15 Cte. de força: Coulomb

16 Constante de força Molécula Freqüência x10 13 Hz Constante de força N/m HF HCl HBr HI CO NO

17 Tipos de vibração: CO 2

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

21 Espectros de emissão típicos de moléculas

22 Espectro de absorção HCl

23 Espalhamento Raman

24 Combinação linear de orbitais atômicos

25 Ligante e anti-ligante

26 Ligante e anti-ligante

27 Hibridização: sp, sp 2, sp 3

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 Redes de translação a b a = b 90 o a b a b a b a b = 60 o a = b paralelogramo quadradaretangular retangular centradahexagonal 2D

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: (a)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 (b)Uma RB (3D) consiste de todos os pontos do tipo: vetores primitivos inteiros (pos. ou neg.)

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, -Co, Dy, Er, Gd, Hf, Ho, La, Lu, Mg, Nd, Os, …

35 Hexagonal compacto (hcp)

36

37

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

39 Diamante Ex: C (diamante) Si Ge -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 NaCl (fcc interpenetradas) CsCl (sc interpenetradas) Estruturas iônicas Ex: CsCl, CsBr, CsI, TlCl, TlBr, TlI Ex: LiF, LiCl, LiBr, LiI, NaF, NaCl, NaBr, NaI, KF, KCl, KBr, KI, …


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