Kristallstrukturbestimmung by Werner Massa

By Werner Massa

Während der letzten 20 Jahre hat sich dank der zunehmenden Verbreitung von Vierkreis-Diffraktometern und der enormen Steigerung der Computerlei­ stung die Methode der Kristallstrukturbestimmung mittels Röntgenbeugung lawinenartig ausgebreitet. Wegen ihrer hohen Aussagekraft und Genauigkeit ist sie zu einem der wichtigsten Werkzeuge in der chemischen Grundlagenfor­ schung geworden, in der anorganischen wie der organischen Chemie. Obwohl die Kristallographie in der Ausbildung der Chemiestudenten noch immer eine sehr untergeordnete Rolle spielt, sind viele davon gehalten, während ihrer Diplom-oder Doktorarbeit diese Methode selbst einzusetzen oder zumindest ihre Ergebnisse kompetent zu verwerten. Die vielen und komplizierten Stufen einer Röntgenstrukturanalyse sind dank immer raffinierterer Programmsy­ steme tatsächlich zunehmend auch von kristallographisch weniger Geübten zu meistern. Eine solche Anwendung als "black box"-Methode birgt jedoch dann erhebliche Fehlerrisiken. Das vorliegende Buch richtet sich deshalb vorwiegend an fortgeschrittene Studenten der Chemie oder benachbarter Fächer, die einen Blick in den schwarzen Kasten tun wollen, bevor sie selbst auf diesem Gebiet tätig werden, oder die sich über Grundlagen, Leistungsfähigkeit und Risiken der Methode informieren wollen. Da erfahrungsgemäß die Bereitschaft, ein Buch wirklich zu lesen, umgekehrt proportional zur Seitenzahl ist, wurde versucht, die Behand­ lung der methodischen Grundlagen möglichst kurz und anschaulich zu halten. Es erscheint wichtiger, daß ein Chemiker bei einer Rechnung das Grundprin­ zip und die Voraussetzungen für ihre sinnvolle Anwendung verstanden hat, als daß er in der Lage ist, den ohnehin von Programmen erledigten mathe­ matischen Formalismus nachzuvollziehen.

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19). Man kann die hkl-Indices einer Ebene ermitteln, indem man die Ebene herausgreift, die dem Nullpunkt am nächsten liegt, jedoch nicht durch ihn hindurch geht. Sie schneidet die a-, b- und c-Achse der Elementarzelle in Achsenabschnitten l/h, l/k und 1/1, die stets rationale Brüche sind (Abb. 20). Im 2-dimensionalen Beispiel aus Abb. B. Punkt in b-Richtung geht, die a-Achse in 1, die b-Achse in 3 Teile. Die dem Nullpunkt nächste Ebene hat also Achsenabschnitte von = und = Die Kehrwerte, also immer ganze Zahlen, sind die gesuchten Indices hkl, die somit die Ebene kennzeichnen.

2), daß die Symmetrieelemente entlang von Achsen oder von Diagonalen verlaufen. 5).

4 zu berechnen). Tables C, Tab. 1-5) zu entnehmen und mit der den Temperaturfaktorausdruck enthaltenden e-Funktion zu multiplizieren: (22) Wir wollen uns nun mit der Frage befassen, wie sich eine zweite Atomsorte (Atom 2) im Inneren der Elementarzelle auf die Streuamplituden auswirkt (Abb. ) Abb. 32: Räumlich versetzte gleiche Translationsgitter in einer "Zweiatomstruktur" Für das zweite Atom gilt natürlich dasselbe Translationsgitter wie für das erste, die Beugungsgeometrie ist also identisch.

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