{draw:frame} {draw:frame} Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Unidad Profesional Azcapotzalco
Química Básica
Unidad II
Aplicación de los Rayos X en Cristalografía
Método de Laue
Método de Bragg
Aplicación de la ecuación de Bragg

Aplicación de los Rayos X en Cristalografía
Consiste en hacer pasar un haz de rayos X através de un cristal de la sustancia sujeta a estudio. El haz se escinde en varias direcciones debido a la simetría de la agrupación de átomos y, por difracción, da lugar a un patrón de intensidades que puede interpretarse según la ubicación de los átomos en el cristal, aplicando la ley de Bragg. Con los patrones de dispersión o difracción es posible deducir el ordenamiento de las partículas en lared cristalina.
En 1912, el físico alemán Max Von Laue sugirió correctamente que debido a que la longitud de onda de rayos X es comparable con la magnitud de las distancias que hay entre los puntos reticulares en un cristal, la red seria capaz de difractar los rayos X. Un patrón de difracción de rayos X es consecuencia de las interferencias en las ondas asociados a los rayos X.
La técnica dedifracción de rayos x es el método más exacto para determinar las longitudes y los ángulosde enlace de las moléculas en estado solido. Dado que los rayos X son dispersados por los electrones, los químicos pueden construir un mapa de contorno de densidad electrónica a partir de los patrones de difracción empleando un procedimiento matemático complejo. Fundamentalmente un mapa de contorno de densidadelectrónica indica las densidades electrónicas relativas en distintas posiciones de una molécula. Las densidades son máximas cerca del centro del átomo. De esta forma es posible determinar las posiciones de los núcleos y por consiguiente los parámetros geométricos de la molécula.
La mayor parte de lo que conocemos sobre el arreglo de las partículas en los cristales se origina en la figuras dedifracción de rayos x
Los diámetros de los átomos tienen casi la misma dimensión que las longitudes de ondas de los rayos X y la interacción de rayos X con los átomos de un cristal produce figuras de difracción.
Como la densidad electrónica es máxima cerca del núcleo de un átomo, el mapa de curvas de nivel de densidad electrónica muestra las posiciones de los centros de los átomos, lascuales a su vez determinan a su vez las longitudes de los enlaces y los ángulos entre ellos.
En la actualidad, gracias al avance de los instrumentos automatizados, se pueden determinar las estructuras de muchas moléculas en unas cuantas horas y la difracción de rayos X es el método mas aceptado para comprobar si es correcta la estructura propuesta para un compuesto nuevo.
Las figuras dedifracción de rayos X también se usan como huellas dactilares con pequeñas muestras de sólidos cristalinos, ya que se ha usado para detectar obras de arte robadas y para identificar automóviles que se fugan del lugar del accidente a partir de raspaduras de pintura que dejan en la escena.
Método de Laue
Consiste en hacer incidir en un cristal un espectro continuo de rayos x, de tal manera que paracada longitud de onda, existirá un determinado ángulo.
En una película sensible a rayos x, son refractados. El método de transmisión de Laue consiste en colocar esta película detrás del cristal. Por el contrario, en el método de reflexión de Laue, la película se interpone entre la fuente y el cristal, está posee un agujero que deja pasar los haces de rayos x.
En el método de transmisión de Lauelos haces difractados forman un patrón de machas circular o elíptico y en cambio, el patrón formado en el método de reflexión de Laue son hipérbolas
En este método se utiliza un monocristal estacionario, y se sitúa una placa fotográfica o película plana encerrada en un sobre a prueba de luz a una distancia conocida, generalmente a 5 cm del cristal.
Un haz de rayos X blancos se hace…