Теллурдың жаңа туындыларының синтезі және қасиеттері

Transcript

1 Теллурдың жаңа туындыларының синтезі және қасиеттері

2 Дипломдық зерттеудің мақсаты теллурдың жаңа туындыларын синтездеу, рентгендік және термодинамикалық қасиеттерін, кристаллохимиясын зерттеу. Зерттеудің міндеттері: кейбір s-d және s-f-элементтерінің теллуриттерін синтездеу; синтезделген теллуриттердің рентгендік көрсеткіштерін анықтау; рентгенфазалық анализ әдісі және квантты-химиялық есептеулер арқылы синтезделген қос теллуриттердің құрылыс модельдерін ұсыну; калий-мырыш қос теллуритінің кристаллохимиясын зерттеу нәтижесінде құрылыс моделін ұсыну; 298, К аралығында MgCd(TeO 3 теллуритінің жылу сыйымдылығы мен термодинамикалық функцияларын зерттеу; К аралығында CaNdTeO 4,5 теллуритінің жылу сыйымдылығының температурадан тәуелділігін есептеу; синтезделген қосылыстарды жан-жақты зерттеу нәтижесінде қос теллуриттердің синтезі бойынша жалпы қорытынды жасау.

3 Алғаш рет қатты фазалық әдіспен синтезделіп алынған қосылыстар CdO+2TeO 2 +MgCO 3 MgCd(TeO 3 +CO 2 ZnO+2TeO 2 +K 2 CO 3 K 2 Zn(TeO 3 +CO 2 Nd 2 O 3 +2TeO 2 +2CaCO 3 2CaNdTeO 4,5 +2CO 2 Nd 2 O 3 +2TeO 2 +2SrCO 3 2SrNdTeO 4,5 +2CO 2 Nd 2 O 3 +2TeO 2 +2BaCO 3 2BaNdTeO 4,5 +2CO 2

4 Неодим қос теллуриттерін рентгенфазалық зерттеу Синтезделген CaNdTeO 4,5 қосылысының дифрактограммасы

5 Синтезделген SrNdTeO 4,5 қосылысының дифрактограммасы

6 CaNdTeO 4,5 қос теллуритінің рентгенограммасын индицирлеу I/I 0, % d, Å 10 4 /(d 2 ) тәж. hkl 10 4 /d 2 есеп. 9 1, , , , , , , , , , ,6 12 1, , , , , , , , , , , , , , ,9 2770, , , , , , , ,99 9 2, , ,91 7 2, , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,19 CaNdTeO 4,5 қосылысының сингония түрі және кристалдық тор параметрлері Қосылыс Сингония түрі Тор параметрлері, Å V 0, эл.тор V 0, Å 3 Z Å 3 Тығыздық ρ, г/см 3 рент. пикн. a c

7 K 2 Zn(TeO 3 теллуритінің рентгенограммасын индицирлеу I/I 0, % d, А 10 4 /d 2 тәж. hkl 10 4 /d 2 есеп. 21 5, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , K 2 Zn(TeO 3 қосылысының сингония түрі және кристалдық тор параметрлері Қосылыс Сингония түрі Тор параметрлері, Å V 0, эл.тор V 0, Å 3 Z Тығыздық ρ, Å 3 г/см 3 рент. пикн. a b c

8 Квантты-химиялық есептеулер нәтижелеріне байланысты K 2 Zn(TeO 3 құрылымының негізгі геометриялық параметрлері Байланыс d, А Бұрыш ω, град. O(2) - Te(1,03 O(3) Te(1) O(2) 116 O(3) Te(1,03 O(4) Te(1) O(2) 116 O(4) Te(1,03 K(5) O(3) Te(1) 110 K(5) O(3,70 K(6) O(4) Te(1) 110 K(6) O(4,70 Te(7) O(2) Te(1) 90 Te(7) O(2,04 O(8) Te(7) O(2) 91 O(8) Te(7,04 O(9) Te(7) O(2) 119 O(9) Te(7,16 O(10) Te(7) O(2) 119 O(10) Te(7,16 Zn(11) Te(7) O(2) 80 Zn(11) O(10) 1,86 Калий-мырыш теллуритінің геометриялық құрылыс моделі

9 CaNdTeO 4,5 қос теллуритін квантты-химиялық зерттеу Байланыс d, Å Валенттік ω, град. бұрыштары O(1)-Te(2,0180 Te(3)-O(1,0180 Te(3)-O(1)-Te(2) 109 O(4)-Te(2,0180 O(4)-Te(2)-O(1) 109 O(5)-Te(2,0180 O(5)-Te(2)-O(1) 109 O(6)-Te(3,0180 O(6)-Te(3)-O(1) 109 O(7)-Te(3,0180 O(7)-Te(3)-O(1) 109 Ca(10)-O(4,3800 Ca(10)-O(4)-Te(2) 109 Ca(11)-O(5,3800 Ca(11)-O(5)-Te(2) 109 O(8)-Te(3,0180 O(8)-Te(3)-O(1) 40 O(9)-Te(2,0180 O(9)-Te(2)-O(1) 150 Nd(12)-O(9,2800 Nd(12)-O(9)-Te(2) 120 Nd(13)-O(8,2800 Nd(13)-O(8)-Te(3) 120 O(14)-Nd(12) 1,9608 O(14)-Nd(12)-O(9) 180 O(15)-Nd(13) 1,9608 O(15)-Nd(13)-O(8) 180 CaNdTeO 4,5 қос теллуритінің құрылыс моделі

10 SrNdTeO 4,5 қос теллуритін квантты-химиялық зерттеу SrNdTeO 4,5 қос теллуритінің құрылыс моделі Байланыс d, Å Валенттік ω, град. бұрыштары O(1)-Te(2,0180 Te(3)-O(1,0180 Te(3)-O(1)-Te(2) 109 O(4)-Te(2,0180 O(4)-Te(2)-O(1) 109 O(5)-Te(2,0180 O(5)-Te(2)-O(1) 109 O(6)-Te(3,0180 O(6)-Te(3)-O(1) 109 O(7)-Te(3,0180 O(7)-Te(3)-O(1) 109 Sr(10)-O(4,5500 Sr(10)-O(4)-Te(2) 109 Sr(11)-O(5,5500 Sr(11)-O(5)-Te(2) 109 O(8)-Te(3,0180 O(8)-Te(3)-O(1) 46 O(9)-Te(2,0180 O(9)-Te(2)-O(1) 149 Nd(12)-O(9,2800 Nd(12)-O(9)-Te(2) 120 Nd(13)-O(8,2800 Nd(13)-O(8)-Te(3) 120 O(14)-Nd(12) 1,9608 O(14)-Nd(12)-O(9) 180 O(15)-Nd(13) 1,9608 O(15)-Nd(13)-O(8) 180

11 BaNdTeO 4,5 қос теллуритін квантты-химиялық зерттеу BaNdTeO 4,5 қос теллуритінің құрылыс моделі Байланыс d, Å Валенттік ω, град. бұрыштары O(1)-Te(2,0180 Te(3)-O(1,0180 Te(3)-O(1)-Te(2) 109 O(4)-Te(2,0180 O(4)-Te(2)-O(1) 109 O(5)-Te(2,0180 O(5)-Te(2)-O(1) 109 O(6)-Te(3,0180 O(6)-Te(3)-O(1) 109 O(7)-Te(3,0180 O(7)-Te(3)-O(1) 109 Ba(10)-O(4,6200 Ba(10)-O(4)-Te(2) 109 Ba(11)-O(5,6200 Ba(11)-O(5)-Te(2) 109 O(8)-Te(3,0180 O(8)-Te(3)-O(1) 46 O(9)-Te(2,0180 O(9)-Te(2)-O(1) 150 Nd(12)-O(9,2800 Nd(12)-O(9)-Te(2) 120 Nd(13)-O(8,2800 Nd(13)-O(8)-Te(3) 120 O(14)-Nd(12) 1,9608 O(14)-Nd(12)-O(9) 180 O(15)-Nd(13) 1,9608 O(15)-Nd(13)-O(8) 180

12 CaNdTeO 4,5 қос теллуритінің штрихрентгенограммасы

13 Синтезделген CaNdTeO 4,5 қос теллуритінің ИҚ спектроскопиясы

14 CaNdTeO 4,5 қос теллуритінің жылу сыйымдылығын Ландия әдісі бойынша есептеу К температуралар аралығындағы жылу сыйымдылығының көрсеткіштерінен оның температураға тәуелділігін көрсететін теңдеуін төмендегідей өрнектейміз: К аралығындағы CaNdTeO 4,5 қос теллуритінің жылу сыйымдылығының температуралық тәуелділігі C 81, T 2,86 10 T p К аралығындағы CaNdTeO 4,5 қос теллуритінің жылу сыйымдылығының температуралық тәуелділігінің теңдеуі Қосылыс C 0 p =a+bt+ct-2 теңдеуінің коэффициенттері T,K CaNdTeO 4,5 a b 10-3 c , ,5879

15 298, аралығында MgCd(TeO 3 теллуритінің жылу сыйымдылығы және термодинамикалық функциялары T,K, Дж/(г К) 298,1 5, Дж/(моль К) T, K, Дж/(г К), Дж/(моль К) 0,3144±0, ± ,5853±0, ± ,3745±0, ± ,5882±0, ± ,4159±0, ± ,5134±0, ± ,4609±0, ± ,4368±0, ± ,4991±0, ± ,4822±0, ± ,5322±0, ± ,5399±0, ± ,5535±0, ± ,5833±0, ± ,5734±0, ± ,6140±0, ±11 С р 0, Дж / (моль К) T, K MgCd(TeO 3 жылу сыйымдылығының температураға тәуелділігі

16 1. Me NdTeO 4,5 (Me -Ca,Sr,Ba) қос теллуриттері алғашқы рет синтезделді. 2. Рентгенфазалық анализ әдісімен алғашқы рет жаңа Me II NdTeO 4,5 (Me II - Ca,Sr,Ba) қос теллуриттерінің рентгенограммасын индицирлеу арқылы сингония түрлері, кристалдық тор параметрлері, рентгендік және пикнометрлік тығыздықтары анықталды. Индицирлеу дұрыстығы зерттелінген қосылыстардың 10 4 /d 2 тәжірибелік және есептелген шамаларының және пикнометрлік және рентгендік тығыздықтарының мәндері сәйкес келуімен және ASTM картотекаларындағы ешқандай қосылысқа сәйкес келмеуімен дәлелденді. 3. Тұрақты геометриялы Me II NdTeO 4,5 (Me II -Ca,Sr,Ba) қос теллуриттерінің квантты-химиялық зерттеулері Gaussian-2003 квантты-химиялық бағдарламасы жүйесімен орындалды, ал пиктографикалық анализ графикалық драйвер Gauss View-2003 көмегімен жүргізілді. Me II NdTeO 4,5 (Me II -Ca,Sr,Ba) қос теллуриттерінің тұрақты күйіне сәйкес келетін құрылымының квантты-химиялық есептеулерінің нәтижелері байланыс ұзындықтары (d), валенттік бұрыш мәндері (ω) есептелді, геометриялық құрылыс модельдері ұсынылды. 4. Калий-мырыш қос теллуритінің кристаллохимиясы мен құрылысы зерттелді , К аралығында MgCd(TeO 3 теллуритінің жылу сыйымдылығы мен термодинамикалық функциялары зерттелді К температура аралығында синтезделген CaNdTeO 4,5 қос теллуритінің жылусыйымдылығы Ландия әдісі бойынша есептеліп табылды. 7. Синтезделген қосылыстарды жан-жақты зерттеу нәтижесінде қос