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Crescimento e caracterização por difração de raios-X
do cristal de Bis(L-histidinato)Ni(II) Monohidratado
Edgar Castanha Júnior (bolsista SAE/ UNICAMP), Alan Silva de
Menezes (Doutor/UNICAMP), Lisandro Pavie Cardoso (Professor
IFGW/UNICAMP)
Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW), Universidade Estadual de
Campinas (UNICAMP), Campinas, SP, Brasil
Resumo :
Bis(L-histidinato)Ni(II) Monohidratado Ni(C6H8N3O2)2.H2O
cristaliza-se na simetria monoclínica com 4 moléculas por célula
unitária, grupo espacial C2 e parâmetros de rede a=29,406(4)Å, b=8,2675(9)Å, c=6,3135(6)Å e β=90,01°[T. Sakurai and H. Iwasaki,
Acta Crystallogr., B34, 660 (1978)]. Os átomos de Ni apresentam
coordenação octaédrica ligando-se a duas moléculas de
histidina.
Para se obter os cristais da solução de L-histidina mais cloreto
de níquel, foram usados 2 moles de L-histidina para cada 1 mol
de cloreto de níquel. Foram crescidos vários cristais com o pH
da solução variando de 6 a 14. Pequenos cristais de cor violeta
foram crescidos pelo método da evaporação lenta, com a temperatura mantida constante em 30°C, e, sob a forma de
policristais, as amostras foram caracterizadas por difração de
raios-X (difratometria de pó). Nas análises, o método Rietveld foi
utilizado para se obter o comportamento dos parâmetros de rede
desses cristais em função do pH da solução, já que o pH pode
mudar a distribuição de cargas da molécula de histidina e, assim,
causar mudanças na estrutura cristalina desse material.
A solução de pH 6 foi a que permitiu o crescimento das amostras
com maiores dimensões cristalinas (12x4x1)mm. Medidas de
curvas de rocking e topografia de raios-X sob geometria de
reflexão (método de Berg-Barrett) foram obtidas para o cristal da
solução de pH 6, para permitir a análise dos defeitos, cristalinos,
claramente exibidos na topografia, e verificados pelas curvas de
rocking (vários picos medidos).
RENNINGER SCAN
AGRADECIMENTOS:
REFINAMENTO RIETVELD EM
FUNÇÃO DO pH DA SOLUÇÃO
Difratometria de pó e refinamento Rietveld para
os cristais das soluções de pH 6, 7, 8, 9, 10, 11,
12, 13 e 14.Difratometria de pó e refinamento
Rietveld para os cristais das soluções de pH 6, 7,
8, 9, 10, 11, 12, 13 e 14..
PARÂMETROS DE REDE E ÂNGULO β
EM FUNÇÃO DO pH DA SOLUÇÃO
TOPOGRAFIA DE DIFRAÇÃO DE RAIOS-X
EM GEOMETRIA DE REFLEXÃO (BERG-
BARRETT) DE UMA AMOSTRA DE Bis(L-
HISTIDINATO)Ni(II) MONOHIDRATADO
10 20 30 40 50-1000
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
10 20 30 40 50-1000
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
10 20 30 40 50
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
10 20 30 40 50
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
10 20 30 40 50-1000
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
10 20 30 40 50-1000
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
Inte
nsid
ad
e (
c/s
)
2 (graus)
ph6
2 (graus)
ph7
2 (graus)
ph8
Inte
nsid
ad
e (
c/s
)
2 (graus)
ph10
2 (graus)
ph12
2 (graus)
ph14
6 8 10 12 14
29,38
29,39
29,40
29,41
29,42
29,43
29,44
6 8 10 12 14
8,245
8,250
8,255
8,260
8,265
8,270
8,275
6 8 10 12 14
6,306
6,308
6,310
6,312
6,314
6,316
6,318
6,320
6 8 10 12 14
89,98
90,00
90,02
90,04
90,06
90,08
90,10
90,12
90,14
90,16
a (
an
gs
tro
n)
pH
b (
an
gs
tro
n)
pH
c (
an
gs
tro
n)
pH
(
gra
us
)
pH
CONCLUSÃO: A expansão da célula unitária do Bis(L-HISTIDINATO)Ni(II) MONOHIDRATADO que ocorre para maiores valores do pH da solução deve
estar relacionada com uma possível variação de carga da histidina de +2 para -1, ou seja, em pH ácido o grupo carboxílico é COOH, a
amina é NH3+
e um dos nitrogênios do anel imidazol estará ligado a um hidrogênio gerando NH+. Por outro lado, em pH básico o grupo
carboxílico é COO-, a amina é NH2 e restará um dos N do anel imidazol, que não mais estará mais ligado ao H. Esta mudança de carga
favorece a ligação dos três grupos com o Ni. Então, devem aparecer vacâncias no cristal para o pH baixo e quando se aumenta o pH
favorece-se a entrada e ligação do Ni com esses três grupos, expandindo assim os parâmetros de rede (célula unitária) da amostra.
Quanto ao ângulo b, observa-se apenas uma oscilação com o aumento do pH da solução sem uma tendência definida.
