علم الكيمياء
تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير
التحاضير والتجارب الكيميائية
المخاطر والوقاية في الكيمياء
اخرى
مقالات متنوعة في علم الكيمياء
كيمياء عامة
الكيمياء التحليلية
مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية
التحليل النوعي والكمي
التحليل الآلي (الطيفي)
طرق الفصل والتنقية
الكيمياء الحياتية
مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية
الكاربوهيدرات
الاحماض الامينية والبروتينات
الانزيمات
الدهون
الاحماض النووية
الفيتامينات والمرافقات الانزيمية
الهرمونات
الكيمياء العضوية
مواضيع عامة في الكيمياء العضوية
الهايدروكاربونات
المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية
التشخيص العضوي
تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء الحرارية
حركية التفاعلات الكيميائية
الكيمياء الكهربائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية
الجدول الدوري وخواص العناصر
نظريات التآصر الكيميائي
كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة
مواضيع اخرى في الكيمياء
كيمياء النانو
الكيمياء السريرية
الكيمياء الطبية والدوائية
كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية
الكيمياء الجنائية
الكيمياء الصناعية
البترو كيمياويات
الكيمياء الخضراء
كيمياء البيئة
كيمياء البوليمرات
مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية
الكيمياء الاشعاعية والنووية
X-ray absorption spectroscopy
المؤلف:
Peter Atkins, Tina Overton, Jonathan Rourke, Mark Weller, and Fraser Armstrong
المصدر:
Shriver and Atkins Inorganic Chemistry ,5th E
الجزء والصفحة:
ص242-243
2025-09-02
66
X-ray absorption spectroscopy
Key point: X-ray absorption spectra can be used to determine the oxidation state of an element in a compound and to investigate its local environment.
As mentioned in the previous section, the intense X-ray radiation from synchrotron sources may be used to eject electrons from the cores of elements present in a compound. X-ray absorption spectra (XAS) are obtained by varying the photon energy across a range of energies at which electrons in the various atoms present in a compound can be excited and ionized (typically between 0.1 and 100 keV). The characteristic absorption energies correspond to the binding energies of different inner-shell electrons of the various elements present. Thus the frequency of an X-ray beam may be swept across an absorption edge of a selected element and information on the oxidation state and neighbourhood of this chosen chemical element obtained. Figure 8.33 shows a typical X-ray absorption spectrum. Each region of the spectrum can provide different useful information on the chemical environment of the element under investigation:
1. Just prior to the absorption edge is the ‘pre-edge’ where core electrons are excited to higher empty orbitals but not ejected. This ‘pre-edge structure’ can provide information on the energies of excited electronic states and also on the local symmetry of the atom.
2. In the edge region, where the photon energy, E is between Ei and Ei+10 eV, where Ei is the ionization energy, the ‘X-ray absorption near-edge structure’ (XANES) is observed. Information that can be extracted from the XANES region includes oxidation state and the coordination environment, including any subtle geometrical distortions. The near-edge structure can also be used as a ‘fingerprint’, as it is characteristic of a specific environment and valence state. The presence and quantity of a compound in a mixture may be determined from analysis of this region of the spectrum.
3. The ‘near-edge X-ray absorption fine structure’ (NEXAFS) region lies between Ei+10 eV and Ei+50 eV. It has particular application to chemisorbed molecules on surfaces because it is possible to infer information about the orientation of the adsorbed molecule.
4. The ‘extended X-ray absorption fine structure’ (EXAFS) region lies at energies greater than Ei+50 eV. The photoelectrons ejected from a particular atom by absorption of X-ray photons with energies in this region may be backscattered by any adjacent atoms. This effect can result in an interference pattern that is detected as periodic variations in intensity at energies just above the absorption edge. In EXAFS these variations are analysed to reveal the nature (in terms of their electron density) and number of nearby atoms and the distance between the absorbing atom and the scattering atom. An advantage of this method is that it can provide bond lengths in amorphous samples and for species in solutions.
Figure 8.33 A typical X-ray absorption edge spectrum defining the various regions discussed in the text.
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في الكيمياء العضوية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
