Caracterizacion estructural mediante difraccion de Rayos X
GUÍA DOCENTE Curso 2012-13
Titulación: | Máster universitario en Química Avanzada | 755M |
Asignatura: | Caracterizacion estructural mediante difraccion de Rayos X | 755302000 |
Materia: | Caracterización estructural mediante difracción de rayos X |
Módulo: | - |
Carácter: | OPTATIVA | Curso: | 0 | Semestre: | Primer Semestre |
Créditos ECTS: | 5,00 | Horas presenciales: | 55,00 | Horas estimadas de trabajo autónomo: | 70,00 |
Idiomas en que se imparte la asignatura: | Español |
Idiomas del material de lectura o audiovisual: | Inglés, Español |
Departamentos responsables de la docencia
QUÍMICA | R112 |
Dirección: | C/ Madre de Dios, 51 | Código postal: | 26004 |
Localidad: | Logroño | Provincia: | La Rioja |
Teléfono: | 941299620 | Fax: | 941299621 | Correo electrónico: | |
Profesores
Profesor responsable de la asignatura: | Berenguer Marín, Jesús Rubén |
Teléfono: | 941299646 | Correo electrónico: | jesus.berenguer@unirioja.es |
Despacho: | 1210 | Edificio: | Edificio Científico Tecnológico |
Horario de tutorías: | No especificado |
Profesor: | Olmos Pérez, María Elena |
Teléfono: | 941299648 | Correo electrónico: | m-elena.olmos@unirioja.es |
Despacho: | 1212 | Edificio: | Edificio Científico Tecnológico |
Horario de tutorías: | No especificado |
Descripción de los contenidos
Tema 1: Los rayos X
Los rayos X. absorción y filtrado. Selección de la radiación. Tubos de rayos X. Seguridad.
Tema 2: Cristales, simetría y grupos espaciales
Sistema cristalino y simetría. Redes no primitivas. Grupos puntuales. Grupos espaciales. Nomenclatura
Tema 3: La difracción de rayos X
Redes, planos e índices. La difracción de rayos X. Ley de Bragg. Red recíproca. La ley de Bragg en el espacio recíproco
Tema 4: La toma de datos
Técnicas de película: teorías de rotación y oscilación, de Weissenberg y métodos de precesión y oscilación. Tomas de datos basados en intensidad (Difractómetros automáticos). Determinación de la simetría: Determinación de la celdilla unidad y del grupo espacial (ausencias sistemáticas).
Tema 5: La reducción de datos, factores de estructura y síntesis de Fourier
Teoría de Lorentz y Polarización. Reducción de datos. Factor estructura. Ley de Friedel. Síntesis de Fourier. Difracción anómala y sus efectos.
Tema 6: El Problema de la fase, métodos directos y de Patterson
El problema de la fase. Métodos directos. Métodos de Patterson.
Tema 7: Refino y resultados
Software (Collect, Denzo y Scalepack, Wingx, DIRDIF, SHELX97, PLATON, ORTEP…). Ficheros cristalográficos. Bases de datos. Sistemas de validación de los resultados.
Requisitos previos de conocimientos y competencias para poder cursar con éxito la asignatura
No hay requisitos previos, pero se aconseja conocer los fundamentos del cristalografía.
Relación de asignaturas que proporcionan los conocimientos y competencias requeridos
Contexto
La difracción de rayos-x sobre muestras monocristalinas es una de las técnica de caracterización estructural de estado sólido más potente de las que se disponen normalmente en un laboratorio de síntesis química. Además, los nuevos difractómetros hacen que esta técnica sea cada vez más asequible para su uso por aquellas personas que ya tienen unos ciertos conocimientos químicos y cristalográficos. Por ello, parece fundamental que los alumnos de un Máster en Química Avanzada sean capaces de manejar dicha técnica con una cierta soltura o, al menos, ser capaces de interpretar y resolver los datos de difracción que de ella se obtienen, aprendiendo el manejo de los últimos programas relacionados con la misma.
Competencias
Competencias generales
- Conocer los fundamentos físicos de las cuestiones de simetría relacionadas con la Química.
- Conocer los conceptos teóricos del fenómeno de la difracción de rayos-X y del tratamiento de los datos obtenidos en un experimento real de difracción de rayos-X.
- Conocer los pasos a seguir para organizar con éxito una toma de datos de difracción de rayos-X sobre monocristal.
- Ser capaz de resolver una estructura completa a partir de los datos obtenidos en un experimento de difracción de rayos-X sobre monocristal.
Competencias específicas
Resultados del aprendizaje
- El alumno tiene claro y conoce cuales son los sistemas cristalinos y las posibles operaciones de simetría en cristalografía. El alumno sabe aplicarlas y agruparlas (conoce y sabe operar con los grupos puntuales y espaciales).
- El alumno conoce y comprende los fundamentos de cristalografía, tales como la Ley de Bragg, el espacio recíproco o la Esfera de Ewald. Asimismo, el alumno conoce desde un punto de vista teórico el tratamiento que se debe dar a los datos obtenidos en un experimento real.
- El alumno es capaz de utilizar los fundamentos anteriores (competencias 1 y 2) para poder diseñar experimentos que conduzcan a una toma de datos cristalográficos correctos y completos.
- El alumno conoce y sabe manejar el software adecuado para tratar y resolver los datos obtenidos en un experimento real.
Temario
Tema 1: Los rayos X
Los rayos X. absorción y filtrado. Selección de la radiación. Tubos de rayos X. Seguridad.
Tema 2: Cristales, simetría y grupos espaciales
Sistema cristalino y simetría. Redes no primitivas. Grupos puntuales. Grupos espaciales. Nomenclatura
Tema 3: La difracción de rayos X
Redes, planos e índices. La difracción de rayos X. Ley de Bragg. Red recíproca. La ley de Bragg en el espacio recíproco
Tema 4: La toma de datos
Técnicas de película: teorías de rotación y oscilación, de Weissenberg y métodos de precesión y oscilación. Tomas de datos basados en intensidad (Difractómetros automáticos). Determinación de la simetría: Determinación de la celdilla unidad y del grupo espacial (ausencias sistemáticas).
Tema 5: La reducción de datos, factores de estructura y síntesis de Fourier
Teoría de Lorentz y Polarización. Reducción de datos. Factor estructura. Ley de Friedel. Síntesis de Fourier. Difracción anómala y sus efectos.
Tema 6: El Problema de la fase, métodos directos y de Patterson
El problema de la fase. Métodos directos. Métodos de Patterson.
Tema 7: Refino y resultados
Software (Collect, Denzo y Scalepack, Wingx, DIRDIF, SHELX97, PLATON, ORTEP…). Ficheros cristalográficos. Bases de datos. Sistemas de validación de los resultados.
Bibliografía
Tipo: | Título |
Básica | Fundamentals of crystallography Absys Biba |
Básica | X-ray structure determination: a practical guide Absys Biba |
Complementaria | Basic crystallography Absys Biba |
Complementaria | Crystal structure analysis. Principles and practice Absys Biba |
Recursos en Internet |
Metodología
Modalidades organizativas
Clases teóricas
Seminarios y talleres
Clases prácticas
Tutorías
Estudio y trabajo autónomo individual
Métodos de enseñanza
Método expositivo - Lección magistral
Resolución de ejercicios y problemas
Organización
Actividades presenciales | Tamaño de grupo | Horas |
Clases prácticas de aula | Reducido | 7,00 |
Clases prácticas de laboratorio o aula informática | Laboratorio | 18,00 |
Clases teóricas | Grande | 25,00 |
Pruebas presenciales de evaluación | Grande | 5,00 |
Total de horas presenciales | 55,00 |
Trabajo autónomo del estudiante | Horas |
Estudio autónomo individual o en grupo | 25,00 |
Resolución individual de ejercicios, cuestiones u otros trabajos, actividades en biblioteca o similar | 45,00 |
Total de horas de trabajo autónomo | 70,00 |
Evaluación
Sistemas de evaluación | % | ¿Recuperable? |
Pruebas de ejecución de tareas reales y/o simulada | 55 | Sí |
Escalas de actitudes | 0 | No |
Portafolio | 25 | No |
Total | 100% | |
Comentarios
- En el portafolio se incluirá la resolución de los problemas y cuestiones correspondientes a los temas 2, 4 y 6 y los resultados e informes finales de las estructuras resueltas durante el curso.
-La prueba final de ejecución de tareas evalúa la capacidad de resolver estructuras mediante difracción de rayos-X a través de una prueba realizada en aula informática en la que se parte de datos reales experimentales
Criterios críticos para superar la asignatura
Ser capaz de resolver una estructura cristalina a partir de los datos de difracción