Moleculaire architectuur

Inleiding

Dit vak wordt gegeven door professor Van Meervelt, hij is de aangenaamheid zelve op het examen! Zijn bijvragen zijn wel aan de moeilijke kant. Maar hij zal je altijd helpen de bijvragen beetje bij beetje op te lossen. Het mondelinge gedeelte van het examen neemt veel tijd in beslag, de laatste student kan pas na ongeveer 6 uur vertrekken. Maar met een beetje geluk ben je als eerste student na 3 uur reeds buiten...

Kristallografie is het vak Moleculaire Architectuur, maar dan zonder NMR (het laatste hoofdstuk). Dit is eigenlijk de voorloper van moleculaire architectuur. Het wordt ook nu nog aan de geologen gegeven.

Vragen 2007

Vragen 27/06 (Ochtend)

1. Ruimtegroep tekenen. Geef equivalente posities, multipliciteit, twee speciale posities en de asymetrische eenheid. Van welke puntgroep is deze ruimtegroep afgeleid? Welke Pattersongroep?
2. Bespreek volgende stellingen. Geef telkens ook een korte motivatie:
   • Op basis van systematische afwezigheden kan geen verschil gemaakt worden tussen de ruimtegroepen P2 en P2/m.
   • De temperatuursfactoren van \alpha-Fe zijn isotroop.
   • NMR-spectrum en molecule. Vraag of ze bij elkaar kunnen horen.
3. Typische gecombineerde oefening. Diffractiemeting op wolfraam met Cu-\alpha straling. Beschouw vlakken (211) en (310). Een tabel met sin\theta/\lambda waarden is gegeven.
   • Teken het reële rooster en duidt de vlakken aan.
   • Teken ab-projectie van het reciproke rooster, en duidt hier ook de vlakken aan.
   • Voor welk vlak verwacht je de grootste reflectiehoek.
   • Voor welk vlak verwacht je de grootste intensiteit.

Vragen 2006

Vragen eerste zit vrijdag 30/06 (Fysica)

1. Teken Pbna (ab-projectie). Geef equivalente posities, multipliciteit, twee speciale posities en de asymetrische eenheid. Van welke puntgroep is deze ruimtegroep afgeleid? Welke Pattersongroep?
2. Zijn volgende stellingen waar of vals?
   • Omgeving van een bol in hexagonaal dichtste bolstapeling is C3h.
   • $P{2}_1$ en $P{2}_1/m$ zijn niet te onderscheiden met behulp van de speciale posities.
   • Dit is het NMR-spectrum van... (iets ingewikkeld)
3. LiF kristalliseert zoals NaCl in kubische cel met parameter a = 0,4026 nm. We gebruiken CuKa straling en een kristal met dimensie 0,2x0,2x0,2.
   • Geef de ab-projectie van de structuur.
   • Geef de reciproke parameters.
   • netvlakken 003 en 004: welke heeft grootste intensiteit van de gereflecteerde straal?
   • Wat gebeurt met deze reflecties (dus hoek, intensiteit, fase) als we F vervangen door I. Wat gebeurt er als we de afmetingen van het kristal verdubbelen?
   • Welke zijn de grootste pieken in de Pattersonfunctie?

Vragen eerste zit dinsdag 27/06 (Geologie)

(dit waren vragen van geologie, zij hebben ook een deel poederdiffractie dat voor fysici niet gekend hoeft te zijn)

• teken de ruimtegroep Pncm (a,b-projectie)

Geef equivalente posities, multipliciteit en assymmetrische eenheid

Van welke puntgroep is deze ruimtegroep afgeleid?

Geef twee speciale posities

• stellingen:

De atomen in perovskiet liggen allemaal op speciale posities

De ruimtegroepen P2/c en Pc behoren tot zelfde pattersongroep

• loodoxide PbO kristalliseert in een tetragonale eenheidscel

a=3,975 A en c=5,023 A atomen liggen op de posities: Pb(1): 0 ½ 0.2385 Pb(2): ½ 0 -0.2385 O(1): 0 0 0 O(2): ½ ½ 0 Teken een a,b-projectie van de eenheidscel en beschrijf de omringing van de loodatomen met behulp van een puntgroep

Welk Bravaisrooster?

Bepaal voor de reflectie (110) de fase van de structuurfactor en intensiteit Teken het vlak (110) en de invallende en afgebogen bundel bij op de a,b-projectie bij gebruik van CuKα

Bereken de positie van de diffractielijn op een Debye-Scherrer film (camerastraal=28,7mm en CuKα)

Teken schematisch de film

Vragen eerste zit donderdag 22/06 (Fysica)

• eerste vraag:

Teken een ab-projectie van de ruimtegroep Pmcb en alles der op en der aan, puntgroep, patterson, equivalente posities...

• Tweede vraag:

Zijn volgende stellingen waar, verklaar:

1. kan men uit een diffractie patroon de aanwezigheid opmaken van een S4 as?

2. Is de R-waarde een maat voor de resolutie van een diffractie?

3. Is dit het NMR spectrum van ... (een onuitspreekbare naam)

• Derde vraag:

Oefeningen op een hexagonaal stelsel CadmiumdiJood met straling bepalen en uittekenen.

Oudere vragen

• Toon via stereografische projectie aan dat $\bar{4}22=4/mmm$.
• Bepaal puntgroep van vlakke molecule (bijlage)(zo'n benzeenring met telkens op andere posities F)
• Bepaal vlakgroep (bijlage)
• Bepaal algemene posities (op bijlage)
• $Pmc{2}_1$ en Pbam Teken: puntgroep - kristalsysteem - analytische uitdrukking algemene posities - Lauegroep - Pattersongroep
• Hoe bepaal je ruimtegroep? Hoe bepaal je positie van kleine atomen als H?
• Golflengte en temperatuur beïnvloeden optimale resolutie van de electronendensiteit, verklaar.

Opmerking: dit was dus zonder het deel NMR