Universitą degli Studi di Pavia - Facoltą di Scienze MMFFNN

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Mineralogia - base

Corsi di laurea:
Scienze chimiche
Docenti:
Tazzoli Vittorio
Anno accademico:
2009/2010
Codice corso:
81722
Crediti formativi:
3
Ambiti:
GEO/06
Decreto Ministeriale:
509/99
Ore di lezione:
25
Lingua di insegnamento:
Italiano

Modalitą

Esame orale

Prerequisiti

Frequenza del Corso di Chimica Generale e Inorganica I

Programma

1) Fondamenti di cristallografia.
Stato cristallino e stato vetroso. L'ordine nello stato cristallino: le operazioni di simmetria. La simmetria di traslazione: il reticolo di traslazione, la cella elementare, il motivo strutturale, l'unitą asimmetrica. Gli elementi di simmetria morfologica compatibili con la traslazione (assi di rotazione di ordine 1, 2, 3, 4, 6; piani di riflessione; centro di inversione), loro riconduzione alla simmetria assiale (assi semplici e di inversione) e loro possibili combinazioni: 32 classi cristalline, 7 sistemi, 3 gruppi. Relazioni tra simmetria morfologica e simmetria strutturale. Prime leggi della cristallografia: la legge della costanza dell'angolo diedro; la legge di Hauy e gli indici delle facce di un cristallo. Il principio di Bravais. Costanti cristallografiche e costanti reticolari. Proiezione stereografica delle facce di un cristallo. Forme semplici, molteplicitą, posizioni generali e speciali, habitus. Analisi (a titolo esemplificativo) dei sistemi rombico, monoclino e tetragonale: scelta degli assi di riferimento, costanti cristallografiche, elementi di simmetria e forme semplici della classe oloedrica. I 14 reticoli di traslazione ("bravaisiani") compatibili con la simmetria assiale. Celle, primitive e multiple (a basi centrate, a tutte facce centrate, a corpo centrato); utilitą dell'adozione di celle non primitive. Elementi di simmetria con traslazione: slittopiani ed elicogire. Le possibili associazioni di elementi di simmetria inclusa la traslazione: i 230 gruppi spaziali. Lettura di una pagina delle tabelle internazionali (Gruppo spaziale P21/c). L'enantiomorfismo: il fenomeno, le condizioni per la sua esistenza (assenza di elementi di simmetria di seconda specie), sue possibili origini (asimmetria a livello della molecola o della struttura cristallina: v. acido tartarico e quarzo). Attivitą ottica (forme destrogire e levogire, miscele e forme racemiche. Analogie e differenze nelle proprietą fisiche e chimiche degli individui di una coppia enantiomorfa.
2) Elementi di diffrattometria a raggi X.
Formazione dell'immagine di un oggetto mediante rifocalizzazione della radiazione diffusa: la via strumentale (lenti ottiche e magnetiche nei rispettivi microscopi) e la via del calcolo matematico (il "microscopio a raggi X"). Ingrandimento e risoluzione. Aspetto particolare della "trasformata" di un oggetto periodico: il fenomeno della diffrazione. Il reticolo cristallino e la diffrazione dei raggi X. L'esperienza di Laue. Direzione e intensitą dei raggi diffratti. La geometria della diffrazione secondo il modello di Bragg e secondo il modello del reticolo reciproco associato alla sfera di Ewald; indici dei nodi del reticolo reciproco e loro relazione con gli indici delle famiglie di piani del reticolo diretto. Il reticolo reciproco "pesato" e la simmetria deducibile dalle intensitą dei raggi diffratti (gli 11 gruppi di Laue); (avvicinamento alla) individuazione del gruppo spaziale in base alle "estinzioni sistematiche" di classi di riflessi.
Generazione dei raggi X nel tubo di Coolidge. Energia degli elettroni accelerati e dei raggi X emessi. Componente continua e componente caratteristica dello spettro della radiazione. Monocromatizzazione della radiazione mediante l'uso di filtri o di cristalli monocromatori. Rivelatori di raggi X: il contatore Geiger, il contatore proporzionale, i rivelatori ad area (CCD). Cenni su sorgenti non convenzionali di raggi X (luce di sincrotrone). Tecniche sperimentali per il riconoscimento delle fasi cristalline mediante i raggi X. Il metodo delle polveri: la camera di Debye e l'interpretazione dei fotogrammi; il diffrattometro e l'interpretazione dei diffrattogrammi. Cenni sulla diffrattometria a cristrallo singolo per la risoluzione delle strutture cristalline e lo studio delle trasformazioni di fase.
Principi di analisi chimica elementare: fluorescenza dei raggi X e microsonda elettronica.

Bibliografia

Carobbi, "Mineralogia 1" (a cura di F. Mazzi e G.P. Bernardini), USES
C. Klein, "Mineralogia", Zanichelli
V. Tazzoli, dispense complete del corso.


Elenco appelli e prove

Nessuna prova presente

Credits: apnetwork.it