7: Estructura molecular y de estado sólido
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- 7.1: Estructura cristalina
- En cualquier tipo de discusión sobre materiales cristalinos, es útil comenzar con una discusión de cristalografía: el estudio de la formación, estructura y propiedades de los cristales. Una estructura cristalina se define como la disposición repetitiva particular de átomos (moléculas o iones) a lo largo de un cristal. La estructura se refiere a la disposición interna de las partículas y no a la apariencia externa del cristal. Sin embargo, estos no son del todo independientes.
- 7.2: Estructuras de Semiconductores de Elementos y Compuestos
- Un solo cristal de un semiconductor elemental (por ejemplo, silicio) o compuesto (por ejemplo, arseniuro de galio) forma la base de casi todos los dispositivos semiconductores. La capacidad de controlar las propiedades electrónicas y optoelectrónicas de estos materiales se basa en una comprensión de su estructura. Además, los metales y muchos de los aislantes empleados dentro de un dispositivo microelectrónico también son cristalinos.
- 7.3: Cristalografía de rayos X
- La importancia de esto para la química es que dado este hecho, los sólidos cristalinos serán fácilmente identificables una vez que se haya establecido una base de datos. Al igual que resolver un rompecabezas, las estructuras cristalinas de compuestos heterogéneos podrían resolverse de manera muy metódica comparando la composición química y sus interacciones.
- 7.4: Difracción de electrones de baja energía
- La difracción de electrones de baja energía (LEED) es una técnica muy potente que permite la caracterización de la superficie de los materiales. Su alta sensibilidad superficial se debe al uso de electrones con energías entre 20-200 eV, que tienen longitudes de onda iguales a 2.7 — 0.87 Å (comparable al espaciamiento atómico). Por lo tanto, los electrones pueden ser dispersados elásticamente fácilmente por los átomos en las primeras capas de la muestra. Sus características, como la poca penetración de electrones de baja energía, tienen positiona
- 7.5: Difracción de neutrones
- El primer experimento de difracción de neutrones fue en 1945 por Ernest O. Wollan usando el reactor de grafito en Oak Ridge. Junto con Clifford Shull esbozaron los principios de la técnica. No obstante, el concepto de que los neutrones se difractarían como rayos X fue propuesto por primera vez por Dana Mitchell y Philip Powers. Propusieron que los neutrones tienen una estructura tipo onda, lo que se explica por la ecuación de Broglie.
- 7.6: XAFS
- La espectroscopía de estructura fina de absorción de rayos X (XAFS) incluye espectroscopias de estructura fina de absorción de rayos X (XANES) y de estructura fina de absorción de rayos X extendida (EXAFS). La diferencia entre ambas técnicas es el área a analizar y la información que proporciona cada técnica.
- 7.7: Espectroscopia de dicroísmo circular y su aplicación para la determinación de la estructura secundaria de especies ópticamente activas
- La espectroscopia de dicroísmo circular (CD) es uno de los pocos métodos de evaluación de estructuras que se pueden utilizar como alternativa y amplificación a muchas técnicas de análisis convencionales con avances como la recolección rápida de datos y facilidad de uso. Dado que la mayor parte de los esfuerzos y el tiempo dedicado al avance de las ciencias químicas se dedican a la elucidación y análisis de la estructura y composición de moléculas sintetizadas o productos naturales aislados en lugar de su preparación, uno debe ser consciente de todas las
- 7.8: Análisis de proteínas mediante espectroscopía de masas por ionización por electropulverización
- La ionización por electropulverización y espectrometría de masas (ESI-MS) es un método analítico que se enfoca en la determinación estructural macromolecular. El componente único de ESI-MS es la ionización por electronebulización. El desarrollo de la electrospray, el proceso de carga de un líquido en un aerosol fino, se completó en la década de 1960 cuando Malcolm Dole.
- 7.9: Análisis de Fases de Cristal Líquido mediante Microscopía Óptica Polarizada
- Los cristales líquidos son un estado de materia que tiene las propiedades entre el cristal sólido y el líquido común.