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Röntgendichte

Die theoretischen Dichte entspricht der Röntgendichte

Die Röntgendichte Dx berechnet sich nach der Formel:

Dx = (Z * M) / (V * NA)


wobei:

NA = Avogadro-Konstante, NA = 6.0221367*1023 mol-1
Z = Anzahl der Formeleinheiten pro Elementarzelle
M = Molmasse einer Formeleinheit
V = Volumen der Elementarzelle (aus Röntgenanalyse)

In der Regel ist die Röntgendichte um ca. 0.5% bis 1% (relativ) höher als die tatsächlich gemessene Dichte (hydrostatische Methode, Pyknometermethode, Schwebemethode). Das hat seine Ursache in Kristall-Baufehlern und chemischen wie physikalischen Verunreinigungen (Beimengungen) der Probe. Da die Dichte bekanntlich temperaturabhängig ist, wird die Röntgendichte auf eine Temperatur von 4°C bezogen. Die Bestimmung der Röntgendichte dient auch zur Plausibilitätsprüfung bei einer Strukturaufklärung, so etwa zur Kontrolle der Zahl Z.


Beispiel

Berechnung der Röntgendichte für Fluorit:

Z=4 (Fluorit hat vier Formeleinheiten pro Elementarzelle)
V=162.771 * 10-24 cm3 (kubische Elementarzelle mit Kantenlänge a=5.46 * 10-8 cm, V=a3)
M=78.076 g mol-1 (CaF2: Ca = 40.08 F = 18.998 CaF2 = 78.076)
NA = 6.0221367*1023 mol-1

demnach:

Z*M=312.304 g mol-1

und

V*NA = 98.023 cm3 mol-1

somit:

Röntgendichte Dx (Fluorit) = 3.19 g cm-3

Die beobachtete (gemessene) Dichte von Fluorit beträgt in der Regel um 3.1


Quelle


Einordnung