Skip to main content

Die Röntgeninterferenzen als Kennzeichen der Konstitution der Festen Körper (Kristallstrukturbestimmungen mit Röntgenstrahlen)

  • Chapter
Röntgenographisch-Analytische Chemie
  • 27 Accesses

Zusammenfassung

Zur Einführung wurde bereits die überragende Bedeutung hervorgehoben, welche den Röntgeninterferenzen, im besondern jenen an Kristallen als ausgezeichnetem Mittel der experimentellen Konstitutionsauf klärung zukommt. Hierzu sind sie in gleicherweise zur Analyse der atomaren Baupläne von Molekülverbindungen wie von Kristallverbindungen befähigt: Im erstem Fall machen sie sich den im Kristall bestehenden, maximalen Ordnungsgrad der Molekülverbindung zunutze; bei den eigentlichen Kristallverbindungen stellen sie das bisher überhaupt einzig mögliche Mittel der Erkundung ihrer Konstitution dar. Die hier beabsichtigte Betrachtung der Röntgeninterferenzen als Kennzeichen der Konstitution fester Körper soll sich weniger den speziellen Verfahren, welche zur Auswertung der Beugungseffekte von Röntgenstrahlen an Kristallen zum Zwecke ihrer Strukturbestimmung in großer Zahl entwickelt wurden, widmen als vielmehr den besondern Voraussetzungen, an, welche jede Konstitutionsaufklärung in Form einer Strukturbestimmung gebunden ist. Sodann soll die Vollständigkeit, die Sicherheit und Präzision des Ergebnisses, das sich auf dem Wege derartiger Konstitutionsforschung erzielen läßt, eine besondere Behandlung erfahren. Dabei mag besonders zum Ausdruck kommen, in welchen Fällen für eine Konstitutionserkundung an festen Körpern Kristallstrukturbestimmungen unerläßlich sind, welche speziellen Bedingungen erfüllt sein müssen, um durch dieses Mittel eine hinreichend sichere Konstitutionsaufklärung eines Stoffes zu erreichen, und in welcher Weise endlich die Resultate von Strukturbestimmungen einer geometrisch-topologischen Analyse zu unterziehen sind, um die konstitutionelle Eigenart einer Verbindung unter den einheitlichen Gesichtspunkten einer allgemeinen Stereochemie zu beurteilen.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Subscribe and save

Springer+ Basic
$34.99 /Month
  • Get 10 units per month
  • Download Article/Chapter or eBook
  • 1 Unit = 1 Article or 1 Chapter
  • Cancel anytime
Subscribe now

Buy Now

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 44.99
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Softcover Book
USD 59.99
Price excludes VAT (USA)
  • Compact, lightweight edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literaturangaben

Hinweise auf Einige die Grundlagen und Methoden der Kristallstrukturbestimmung Mit Röntgenstrahlen Behandelnde Arbeiten:

  • Unter den S. 41 genannten Buchdarstellungen enthält im Besondern: F. Halla und H. Mark, Röntgenographische Untersuchung von Kristallen, 1937 zahlreiche Hinweise für die Praxis der Beschaffung der experimentellen Unterlagen und ihrer Auswertung zum Zwecke der Strukturbestimmungen.

    Google Scholar 

  • Die vollständige und explizite Darstellung der geometrischen Eigenschaften der 230 Raumgruppen findet sich in den «Internationalen Tabellen zur Bestimmung von Kristallstrukturen» (Band I: Gruppentheoretische Tafeln, neben der Beschreibung der Raumgruppen auch vollständige Tabellen zu deren Bestimmung aus den Auslöschungen enthaltend ; Band II: Mathematische und physikalische Tafeln, welche neben einer Zusammenstellung der benötigten physikalischen Größen die bei Strukturbestimmungen wesentlichen Funktionen und quadratischen Formen tabuliert enthalten), 1935.

    Google Scholar 

  • Die erste explizite Darstellung der 230 Raumsysteme gab P. Niggli in seiner Geometrischen Kristallographie des Diskontinuums (1918/19), womit zugleich die Ergebnisse der Kristallstrukturtheorie der Bestimmung von Kristallstrukturen nutzbar gemacht wurden, im besondern durch die dort erstmals entwickelte Möglichkeit der Raumgruppenbestimmung an Hand der ausgelöschten Interferenzen.

    Google Scholar 

  • Über die Beziehungen zwischen den Grundlagen einer allgemeinen Stereochemie und der Kristallstrukturlehre siehe P. Niggli, Grundlagen der Stereochemie, 1945.

    Google Scholar 

  • Zur Einführung in den Gebrauch der Internationalen Tabellen und zugleich zur Frage der Bestimmung der Translations- und Raumgruppe: E. Brandenberger, Angewandte Kristallstrukturlehre, 1938.

    Google Scholar 

  • Zur Fourier-Analyse von Kristallstrukturen siehe im besondern: W. L. Bragg and J. West, A technique for the x-ray examination of crystalstructures with many parameters, Z. Kristallogr. (A) 69 (1928) 118

    Google Scholar 

  • J. M. Robertson, X-ray analysis and application of Fourier series method to molecular structures. Rep. Progr. in Physics IV (1938) 332

    Google Scholar 

  • C. Hermann, Methodisches zur Fourier-Analyse, Z. Elektrochem. 46 (1940) 425.

    Google Scholar 

Zur Patterson-Analyse von Kristallstrukturen siehe im besondern:

  • A. L. Patterson, A direct method for the determination of the components of interatomic distances in crystals, Z. Kristallogr. (A) 90 (1935) 517.

    Google Scholar 

  • Die Ergebnisse von Kristallstrukturbestimmungen finden sich gesammelt in den «Strukturberichten», Ergänzungsbände zur Z. Kristallogr. (A), bisher erschienen: Band I (1913–1927), II (1928–1932), III (1933–1935), IV (1936), V (1937) VI (1938), VII (1939). Dazu die fortlaufend erscheinenden «Titelsammlungen» in der Z. Kristallogr., welche über die Arbeiten auf dem Gebiet der Kristallstrukturforschung orientieren.

    Google Scholar 

Hinweise auf Einige Beispiele von Kristallstrukturbestimmungen:

  • Zur Erläuterung der im Vorstehenden gegebenen Übersicht über die Röntgeninterferenzen als Kennzeichen der Konstitution fester Körper seien willkürlich etwa die folgenden Untersuchungen herausgegriffen:

    Google Scholar 

  • W. Zachariasen, Die Kristallstrukturen von Berylliumoxyd und Berylliumsulfid, Z. physik. Chem. 119 (1926) 201 und

    Google Scholar 

  • H. Ott, Das Gitter des Karborunds (SiC) (III. Modifikation und das „amorphe Karbid“), Z. Kristallogr. 63 (1926) 1

    Google Scholar 

  • (Beispiele für die Bestimmung parameterfreier Kristallstrukturen und für die Bestimmung von Strukturen mit einem Parameter, letztere im einen Fall [BeO] an Hand von Pulverdiagrammen allein, im andern Fall [SiC III] gestützt auf Drehkristall-Aufnahmen vorgenommen).

    Google Scholar 

  • B. Warren and W. L. Bragg, The structure of diopside, CaMg(SiO3)2, Z. Kristallogr. 69 (1928) 168

    Google Scholar 

  • (Beispiel für die Anwendung der Fourier-Analyse auf eine komplex gebaute Kristallverbindung).

    Google Scholar 

  • J. M. Robertson, The crystalline structure of naphthalene. A quantitative x-ray investigation, Proc. Royal Soc. 142 (1933) 674

    Article  Google Scholar 

  • (Beispiel der Ermittlung der Struktur einer organischen Molekülverbindung mittels einer Fourier-Analyse).

    Google Scholar 

  • J. M. Robertson, An x-ray study of the structure of the phthalocyanines, I and II, J. Chem. Soc. 1935, 615 and 1936, 1195

    Google Scholar 

  • (Beispiel der Bestimmung der Struktur einer komplizierter gebauten, organischen Molekülverbindung).

    Google Scholar 

  • J. Wetzel, Kristallstrukturuntersuchungen an den Triphenylen des Wismuts, Arsens und Antimons, Z. Kristallogr. (A) 104 (1942) 305

    Google Scholar 

  • (Beispiel für die Kombination verschiedener Methoden zur vollständigen Bestimmung einer Kristallstruktur).

    Google Scholar 

  • J. Gundermann, Die Kristallstrukturbestimmung der isomorphen Doppelsalzreihe Alk.(NO3) · 5 Ca(NO3)2 · 10 H2O (Alk. = NH4+, (Li-H2O)+, K+, Rb+, Cs+) mit Hilfe der Fourier-Analyse (Diss. Darmstadt 1934)

    Google Scholar 

  • (Beispiel für die Analyse der Kristallstruktur eines komplizierter gebauten Doppelsalzes mittels einer Fourier-Analyse bei photographischer Messung der Interferenz-Intensitäten).

    Google Scholar 

Hinweise auf Darstellungen Einer Allgemeinen Stereochemie und der Grundlagen der Kristallchemie:

  • Eine vollständige Darstellung der geometrischen Grundlagen der allgemeinen Stereochemie, molekulare und kristalline Konfigurationen in gleicher Weise erfassend, siehe bei

    Google Scholar 

  • P. Niggli, Lehrbuch der Mineralogie und Kristallchemie, Band I (3. Auflage) 1942

    Google Scholar 

  • P. Niggli, Grundlagen der Stereochemie, 1945.

    Book  Google Scholar 

  • Die Anwendung der geometrisch-topologischen Analyse zur Charakterisierung der stereochemischen Verhältnisse, verbunden mit einem Überblick über die Gesamtheit der anorganischen Kristallarten und einem Ausblick auf die organischen gibt

    Google Scholar 

  • P. Niggli, Lehrbuch der Mineralogie und Kristallchemie, Band III (3. Auflage) 1942/45.

    Google Scholar 

Weitere Darstellungen der allgemeinen Ergebnisse der Kristallchemie und ihrer Nutzbarmachung bei Strukturbestimmungen:

  • V. M. Goldschmidt, Kristallchemie und Röntgenforschung, Erg. techn. Rönt-genkde 2 (1931) 151

    Google Scholar 

  • O. Hassel, Kristallchemie (Wissenschaftl. Forsch. Ber., Naturw. Reihe XXXIII [1934])

    Google Scholar 

  • Ch. W. Stillwell, Crystal chemistry, 1938.

    Google Scholar 

  • R. C. Evans, An introduction to crystal chemistry, 1939.

    Google Scholar 

  • L. Pauling, The nature of the chemical bond (2nd edition) 1940.

    Google Scholar 

  • Überdies die bereits S. 41 zitierten Buchdarstellungen von R. W. G. Wyck-off und G. L. Clark.

    Google Scholar 

Beispiele für Kombinierte Chemische und Röntgenographische Untersuchungen, die Röntgenographische Molekulargewichtsbestimmung, Strukturbestimmungen über Modellsubstanzen, Nachweis von Bestimmten Strukturtypen:

  • Ch. Mauguin, Etude des micas au moyen des rayons X, Bull. Soc. Franç. Minéralog. 51 (1928) 285

    Google Scholar 

  • (Beispiel für eine kombinierte chemische und röntgenographische Untersuchung zur Festlegung des Variationsbereiches einer Kristallart und deren struktureller Bezugsbasis).

    Google Scholar 

  • J. Hengstenberg und R. Kuhn, Notiz über eine röntgenographische Molekulargewichtsbestimmung des Methylbixins, Z. Kristallogr. (A) 76 (1930) 174

    Google Scholar 

  • (Beispiel für eine röntgenometrische Molekulargewichtsbestimmung).

    Google Scholar 

  • E. Brandenberger, Die Kristallstruktur von Berylliumfluorid, Schweiz. Mineralog. Petrogr. Mitt. XII (1932) 243

    Google Scholar 

  • W. Zachariasen, Über die Kristallstruktur der wasserlöslichen Modifikation des Germaniumdioxyds, Z. Kristallogr. 67 (1928) 226

    Google Scholar 

  • (Beispiele von Kristallstrukturbestimmungen, ausgehend von bekannten Strukturtypen, im ersten Fall angewandt auf eine kubische Kristallart, im zweiten Fall auf eine solche von hexagonaler Symmetrie).

    Google Scholar 

  • R. Klement und F. Zureda, Basische Phosphate zweiwertiger Metalle, V. Phosphate und Hydroxylapatit des Cadmiums, Z. anorg. allg. Chem. 245 (1940) 229

    Article  Google Scholar 

  • P. Dihn und R. Klement, Isomorphe Apatitarten, Z. Elektrochem. 48 (1942) 331 (Beispiele des röntgenographischen Nachweises von Strukturtypen zur Abgrenzung der einem Strukturtypus eigenen Variationsbreite, herausgegriffen aus den umfangreichen Arbeiten von R. Klement über Kristallarten vom Apatittypus).

    Google Scholar 

  • H. O’Daniel, Die Aufklärung der Struktur von Orthosilikaten mit Hilfe ihrer Modelle, Zement 30 (1941) 540

    Google Scholar 

  • H. O’Daniel und L. Tscheischwili, Zur Struktur von γ-Ca2SiO4 und Na2BeF4, Z. Kristallogr. (A) 104 (1942) 124

    Google Scholar 

  • H. O’Daniel und L. Tscheischwili, Zur Struktur von K2BeF4, Sr2SiO4 und Ba2SiO4, Z. Kristallogr. (A) 104 (1942) 348

    Google Scholar 

  • (Beispiele für Strukturbestimmungen von Kristallarten mit nicht ausreichender Kristallqualität auf dem Umweg über Modellsubstanzen).

    Google Scholar 

  • E. Brandenberger, Kristallstrukturelle Untersuchungen an Ca-Aluminathydra-ten, Schweiz. Mineralog. Petrogr. Mitt. XIII (1933) 569

    Google Scholar 

  • (Beispiel für eine Strukturbestimmung über einen verwandten Strukturtyp ausgeführt).

    Google Scholar 

  • E. Posnjak and T. W. F. Barth, A new type of crystal fine-structure: Lithium ferrite (Li2O-Fe2O3), Phys. Review 38 (1931) 2234

    Article  ADS  Google Scholar 

  • T. W. F. Barth, Non-silicates with cristobalite-like structure, J. chem. Phys. 3 (1935) 323

    Article  ADS  Google Scholar 

  • E. Kordes, Kristallchemische Untersuchungen über Aluminiumverbindungen mit spinellartigem Gitterbau und über γ-Fe2O3, Z. Kristallogr. (A) 91 (1935) 193

    Google Scholar 

  • E. Kordes, Die Steinsalzstruktur der Verbindung Li2TiO3 und ihre Mischkristallbildung mit MgO und Li2Fe2O4, Z. Kristallogr. (A) 92 (1935) 139

    Google Scholar 

  • (Beispiele für den Nachweis von übereinstimmendem Strukturtyp ohne formelmäßige Übereinstimmung).

    Google Scholar 

  • L. T. Brownmiller, The structure of the glassy phase in portland cement clinker, Amer. J. Sc. (5) 35 (1938) 241

    Google Scholar 

  • (Nachweis eines übereinstimmenden Systems von Kristallinterferenzen bei in weiten Grenzen variierender Zusammensetzung und Deutung als metastabile Kristallstruktur).

    Google Scholar 

  • K. Dihlström und A. Westgren, Über den Bau des sog. Antimontetroxyds und der damit isomorphen Verbindung BiTa2O6F, Z. anorg. allg. Chem. 235 (1937) 153

    Article  Google Scholar 

  • K. Dihlström, Über den Bau des wahren Antimontetroxyds und des damit isomorphen Stibiotantalits, SbTaO4, Z. allg. anorg. Chem. 239 (1938) 57

    Article  Google Scholar 

  • (Beispiel für den röntgenographischen Nachweis der tatsächlichen Zusammensetzung von chemischen Verbindungen mit der vergleichenden Untersuchung von Modellsubstanzen und die anschließende Bestimmung der Kristallstruktur auf demselben Wege).

    Google Scholar 

Beispiele von Röntgenographischen Untersuchungen zur Frage der Atomeigensymmetrie und der Chemischen Bindung:

  • M. Straumanis und W. Stahl, Die gegenseitige Löslichkeit im ternären System Cadmium-, Kobalt-, Zinkquecksilberrhodanid I, Z. physik. Chem. (B) 193 (1943) 97

    Google Scholar 

  • (Nachweis einer Gitterkonstantenabhängigkeit bei Mischkristallen, welche auf eine charakteristische Atomsymmetrie deutet).

    Google Scholar 

  • R. Brill, H. G. Grimm, C. Hermann und Cl. Peters, Anwendung der röntgeno-graphischen Fourier-Analyse auf Fragen der chemischen Bindung, Ann. Phys. (5) 35 (1939) 393

    Article  Google Scholar 

  • Cl. Peters, Anwendung der röntgenographischen Fourier-Analyse auf Fragen der chemischen Bindung, Z. Elektrochem. 46 (1940) 436

    Google Scholar 

  • R. Brill, C. Hermann und Cl. Peters, Röntgenographische Fourier-Synthese von metallischem Magnesium, Ann. Phys. (5) 41 (1942) 37

    Article  Google Scholar 

  • R. Brill, C. Hermann und Cl. Peters, Röntgenographische Fourier-Synthese von Quarz, Ann. Phys. (5) 41 (1942) 233

    Article  Google Scholar 

  • (Beispiele für die Anwendung einer verfeinerten Fourier-Analyse von Kristallstrukturen, um die Natur der chemischen Bindung im Einzelfall beurteilen zu können).

    Google Scholar 

Andere Möglichkeiten, mittels röntgenspektroskopischer Untersuchung den Bindungszustand von Atomen in verschiedenen chemischen Verbindungen zu kennzeichnen, sind angegeben bei:

  • H. Stintzing, Röntgenstrahlen und chemische Bindung, Erg. techn. Röntgenkde 2 (1931) 275

    Google Scholar 

  • H. Broili, R. Glocker und H. Kiessig, Ultraweiche Röntgenlinien und Gitterbindungskräfte, Erg. techn. Röntgenkde 4 (1934) 94.

    Google Scholar 

Zur Untersuchung der Atomanordnung in Molekülen an Hand der Röntgen- und Elektronen-Interferenzen, Welche an Gasen und Flüssigkeiten Erhalten Werden: Über die Grundlagen der Methode siehe die beiden Buchdarstellungen:

  • M. von Laue, Röntgeninterferenzen und M. von Laue, Materiewellen und ihre Interferenzen, welche bereits S. 41/42 zitiert wurden. Über die Interferenzerscheinungen an Flüssigkeiten:

    Google Scholar 

  • P. Debye und H. Menke, Untersuchung der molekularen Ordnung in Flüssigkeiten mit Röntgenstrahlen, Erg. techn. Röntgenkde 2 (1931) 1.

    Google Scholar 

Zur Auswertung von Beugungsdiagrammen an Gasen:

  • L. Pauling and L. O. Brockway, The radial distribution method of interpretation of electron diffraction photographs of gas molecules, J. Amer. Chem. Soc. 57 (1935) 2684

    Google Scholar 

  • P. Debye und M. H. Pirenne, Über die Fourier-Analyse von interferometrischen Messungen an freien Molekülen, Ann. Phys. (5) 33 (1938) 617.

    Article  MATH  Google Scholar 

Beispiele solcher Untersuchungen sind etwa:

  • L. Bewilogua, Interferometrische Messungen an einzelnen Molekülen der Chlor-Substitutionsprodukte des Methans, Physik. Z.S. 32 (1931) 265

    MATH  Google Scholar 

  • R. Wierl, Elektronenbeugung und Molekülbau, Ann. Phys. (5) 8 (1931) 521

    Article  Google Scholar 

  • H. Brode, Bestimmung der Atomabstände und Molekülstrukturen der In- und Ga-Halogenide mittels Elektronenbeugung, Ann. Phys. (5) 37 (1940) 344 (die erste Arbeit ausgeführt an Hand der Röntgeninterferenzen, die beiden letztern gestützt auf Elektronenbeugungsversuche).

    Article  Google Scholar 

  • Daten über die Ergebnisse von Strukturbestimmungen an einzelnen Molekülen enthält in fortlaufender Berichterstattung der Strukturbericht und die ihm beigegebene Titelsammlung (siehe bereits S. 227).

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Additional information

Besonderer Hinweis

Dieses Kapitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieses Kapitel ist aus einem Buch, das in der Zeit vor 1945 erschienen ist und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 1945 Springer Basel AG

About this chapter

Cite this chapter

Brandenberger, E. (1945). Die Röntgeninterferenzen als Kennzeichen der Konstitution der Festen Körper (Kristallstrukturbestimmungen mit Röntgenstrahlen). In: Röntgenographisch-Analytische Chemie. Lehrbücher und Monographien aus dem Gebiete der Exakten Wissenschaften, vol 7 . Springer, Basel. https://doi.org/10.1007/978-3-0348-4151-1_8

Download citation

  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-0348-4151-1_8

  • Publisher Name: Springer, Basel

  • Print ISBN: 978-3-0348-4076-7

  • Online ISBN: 978-3-0348-4151-1

  • eBook Packages: Springer Book Archive

Publish with us

Policies and ethics