USO DE HERRAMIENTAS AVANZADAS EN CRISTALOGRAFÍA ESTRUCTURAL PARA ESTUDIANTES DE GEOLÓGICAS, QUÍMICAS, FÍSICAS E INGENIERÍA QUÍMICA

      El estudio de la estructura interna de la materia cristalina es el objetivo principal de la cristalografía estructural. Los conocimientos que adquiere el alumno en las asignaturas de cristalografía y materias relacionadas hacen que esté familiarizado con los conceptos de estructura cristalina y simetría, las aplicaciones de la difracción de rayos X para la identificación y cuantificación de fases de sólidos cristalinos. Con la relación de practicas virtuales que proponemos, queremos que el alumno se familiarice con los conceptos fundamentales de cristalografía estructural y que aprenda a utilizar las herramientas informáticas actualmente disponibles para el estudio estructural de materiales cristalinos. Aun siendo esta información fundamental, los alumnos carecen de una formación practica para poner en uso esos conocimientos en problemas concretos, que se les pueden plantear en su carrera profesional, por ejemplo en la industria. Con las prácticas desarrolladas en este proyecto docente se pretende que los alumnos afiancen los conocimientos anteriores y los pongan en práctica en casos reales.

MATERIAL PARA EL ALUMNO:

Fundamentos teóricos para la realización de las prácticas

Practica 1 Construcción y visualización de estructuras de minerales.
	Con esta práctica los alumnos pueden aprender a utilizar programas de representación de estructuras cristalinas (CrystalMaker). Mediante el uso de este programa, el alumno puede generar la estructura de varios minerales a partir de los parámetros de la celdilla y las coordenadas atómicas de los átomos que integran la celdilla unidad. Asimismo puede visualizar la estructura según los diferentes modos de visualización.
Practica 2. Relación entre estructura y patrón de difracción.
	Mediante el uso del Programa CrystalDiffract, se prentende que el alumno genere el patrón de difracción de minerales y que vean la relación existente entre la forma y tamaño de la celdilla, la simetría del cristal, y las posiciones atómicas y el patrón de difracción generado. Esta actividad permite profundizar en el conocimiento de la relación que existe entre la estructura interna de la materia y el fenómeno de difracción de rayos X y su aplicación para la identificación de sustancias químicas.
Practica 3. Identificación de sustancias químicas mediante difracción de rayos X.
	 Mediante esta práctica el alumno aprenderá el programa Xpowder para analizar datos experimetales de difracción de polvo. En particular aprenderá a utilizar las bases de datos de patrones de difracción de polvo para la identificación automática de compuestos químicos. 
Practica 4. Resolución de la estructura de un compuesto químico
	Con esta practica el alumno se familiarice con las herramientas informáticas (SHELX 97, Mercury) que se utilizan para la resolución de estructuras cristalinas a partir de datos de difracción de monocristal.
Practica 5. Prácticas avanzadas para la asignatura de Química del Estado Sólido
	En esta practica se describe la síntesis de un compuesto de cobalto y su caracterización mediante difracción de rayos utilizando programas de libre distribución (Mercury y Quanta). 
Esta práctica se han publicado en el Journal of Chemical Education (2008). El pdf de la publicación y el cuaderno de prácticas para los alumnos están disponibles en la pagina web: 
http://www.jce.divched.org/Journal/Issues/2008/Mar/abs422.html.

HERRAMIENTAS INFORMÁTICAS

CrystalMaker (www.crystalmaker.com) Programa especializado para la construcción y visualización de estructuras

Xpowder (www.xpowder.com) Programa de análisis de patrones de difracción de polvo.

Mercury (http://www.ccdc.cam.ac.uk/support/documentation/mercury_csd/portable/mercury.pdf) Programa de análisis de datos de difracción de monocristal.y de resolución estructural.

SHELX-97 (http://shelx.uni-ac.gwdg.de/SHELX/) Programa de análisis de datos de difracción de monocristal.y de resolución estructural.

Profesor de contacto para consultas sobre las prácticas:

Alejandro Rodríguez Navarro

Departamento de Mineralogia y Petrología, Universidad de Granada, 18002 Granada, SPAIN

Email: anava@ugr.es