Home / Italian Posts / Le Dimensioni dell’Atomo

Le Dimensioni dell’Atomo

Avendo a disposizione i seguenti tre monocristalli : Cloruro di Sodio, Cloruro di Potassio e Cloruro di Rubidio, abbiamo la possibilità di effettuare la scansione XRD per questi tre cristalli e confrontare i risultati ottenuti per ricavare informazioni sulle dimensioni atomiche dei differenti ioni.
Per questo esperimento utilizziamo il diffrattometro tel-x-ometer configurato a 30 KV ed 80 μA, con il filtro di Nikel in modo da avere un fascio X monocromatico in corrispondenza della emissione del rame.

I risultati delle scansioni sono presentati nel grafico sotto in cui si vedono i picchi Bragg per i tre composti, notiamo che l’intensità del picco va calando passando da NaCl a KCl e a RbCl, ma questo dipende dal fattore di scattering e dal fenomeno dell’autoassorbimento della radiazione diffratta da parte del cristallo.

Dalla legge di Bragg possiamo calcolare la spaziatura dei piani cristallografici con la formula seguente :

d = λ / 2sinθ

Inseriamo i dati ottenuti nella tabelle seguente con i dati dei picchi presenti nel grafico per ciascun composto, dove λ = 0.154 nm è la lunghezza d’onda della emissione Kα del rame e a = 2d è la dimensione della cella unitaria del reticolo cristallino.

 Cristallo 2θ (°) θ (°) senθ λ (nm) d (nm) a (nm)  a* (nm)
 NaCl  31.50  15.75  0.271  0.154  0.284  0.568  0.564
 KCl  28.17  14.08  0.243  0.154  0.317  0.634  0.630
 RbCl  26.67  13.33  0.231  0.154  0.333  0.666  0.658

a* : valori presi dalla letteratura scientifica

Osserviamo che la spaziatura a dei cristalli aumenta con il numero atomico dei metalli alcalini; Il sodio Na, nel terzo periodo ha undici (11) elettroni ai livelli K, L e M; il potassio K nel quarto periodo ha diciannove (19) elettroni negli stati K, L, M e N, mentre il rubidio Rb ha trentasette (37) elettroni nei cinque stati energetici, K, L, M, N e O. Il cloro è comune ai tre composti e quindi l’evidenza suggerisce che la dimensione dei singoli atomi aumenta con il numero atomico.

Check Also

Radiografia Digitale DIY

In questo post proponiamo l’utilizzo della Webcam ParticleDetector come sensore digitale per effettuare delle semplici …