Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева»
КУРС ДОСТУПЕН К ПЕРЕЗАЧЕТУ

Основы кристаллохимии

В курсе вы познакомитесь с основными разделами структурной кристаллографии и кристаллохимии, необходимыми для современного химика или физика. Курс является одной из базовых дисциплин, формирующих у студентов общие представления о симметрии и знакомящих их с основными принципами строения важнейших классов кристаллических веществ.

Данный курс включает в себя:

  • раскрытие роли симметрии и трехмерной периодичности при описании структуры кристаллических веществ;
  • рассмотрение основных методов определения и количественного описания структуры кристаллов;
  • разъяснение фундаментальных понятий и представлений кристаллохимии;
  • обсуждение важнейших кристаллохимических явлений, к числу которых относятся изоструктурность, изоморфизм.

Формат

Еженедельные занятия включают в себя просмотр видеолекций, изучение иллюстрированных материалов с вопросами на самопроверку, а также выполнение тестовых заданий с автоматизированной проверкой результатов.
В курсе предусмотрено промежуточное контрольное тестирование по каждому разделу и итоговое контрольное тестирование по всему содержанию курса с автоматизированной проверкой результатов.

Требования

Необходимый уровень подготовки слушателей для прохождения курса – школьная программа. Никаких специальных предварительных знаний не требуется.

Целевая аудитория

Курс предназначен для студентов Самарского университета.

Направление подготовки

04.00.00 Химия

Формируемые компетенции

  • Способность к абстрактному мышлению, анализу, синтезу (ОК-1 ФГОС ВО 04.05.01) – высокий уровень
  • Способность к поиску, обработке, анализу научной информации и формулировке на их основе выводов и предложений (ОПК-5 ФГОС ВО 04.05.01) – средний уровень
  • Владение системой фундаментальных химических понятий и методологических аспектов химии, формами и методами научного познания (ПК-3 ФГОС ВО 04.05.01) – средний уровень
  • Способность приобретать новые знания с использованием современных научных методов и владение ими на уровне, необходимом для решения задач, имеющих естественнонаучное содержание и возникающих при выполнении профессиональных функций (ПК-5 ФГОС ВО 04.05.01) – средний уровень
  • Владение современными компьютерными технологиями при планировании исследований, получении и обработке результатов научных экспериментов, сборе, обработке, хранении, представлении и передаче научной информации (ПК-6 ФГОС ВО 04.05.01) – средний уровень

Результаты обучения

В результате освоения курса «Основы кристаллохимии» студент будет способен:

  • обнаруживать элементы симметрии в любых объектах;
  • определять точечную группу симметрии любого объекта, в том числе кристалла;
  • анализировать строение любых типов кристаллов, находить трансляционные элементы симметрии и определять пространственные группы кристаллов;
  • оперировать важнейшими терминами современной кристаллохимии;
  • анализировать электронное строение простых молекул;
  • на основе структурных данных и симметрии кристалла делать выводы о потенциальных свойствах веществ;
  • пользоваться современным кристаллохимическим программным обеспечением и искать информацию в важнейших банках структурных данных.

Информационные ресурсы

  1. International Tables for Crystallography (2016). Volume A, Space-group symmetry. http://dx.doi.org/10.1107/97809553602060000114
  2. Современная кристаллография в четырех томах. Ред. Вайнштейн Б.К., Чернов А.А., Шувалов Л.А. М.: Наука, 1979.
  3. Егоров-Тисменко Ю.К. Кристаллография и кристаллохимия. М.: КДУ, 2005. 592 стр.
  4. Бокий Г.Б. Кристаллохимия. 3-е изд. М.: Наука, 1971. 400 стр.

Перейти к курсу

  • Программа курса

      Модуль 1. Операции и элементы симметрии. Основные понятия симметрии. Элементы симметрии кристаллов. Теоремы о взаимодействии элементов симметрии.
      Модуль 2. Точечные группы симметрии. Обозначение точечных групп симметрии кристаллов. Правила нахождения элементов симметрии кристаллов и определения точечной группы. Предельные точечные группы
      Модуль 3. Пространственные группы симметрии. Трансляции и кристаллическая решетка. Сингонии. Решетки Браве. Открытые элементы симметрии. Пространственные группы симметрии. Правильные системы точек.
      Модуль 4. Примеры анализа структуры кристаллов. Анализ структуры молекулярного кристалла. Анализ структуры цепочечного кристалла. Анализ структуры слоистого кристалла.
      Модуль 5. Важнейшие понятия кристаллохимии. Изоморфизм, изоструктурность, изоточечность. Принцип максимального заполнения пространства. Плотнейшие шаровые упаковки.
      Модуль 6. Строение простых веществ и сплавов. Неметаллы. Правило Юм-Розери. Металлы. Сплавы. Интерметаллиды. Фазы Юм-Розери. Фазы Лавеса.
      Модуль 7. Строение химических соединений. Структуры с заполнением октаэдрических пустот. Структуры с заполнением тетраэдрических пустот. Структуры с одновременным заполнением октаэдрических и тетраэдрических пустот. Структуры соединений, не описываемые в терминах шаровых упаковок.
      Модуль 8. Валентные усилия и кристаллохимические формулы. Валентные усилия связей. Правило Полинга. Координационные соединения и кристаллохимические формулы. Кристаллохимическая систематика по В.Н. Сережкину.
      Модуль 9. Дополнительная информация о кристаллах. Рентгеновская плотность вещества. Квазикристаллы и модулированные кристаллы. Алгоритм для определения точечных групп симметрии кристаллов. Методы выращивания кристаллов.
      Модуль 10. Итоговое тестирование.


Преподаватели курса

Card image cap
Клепов Владислав Владимирович

Кандидат химических наук
Должность: Ассистент кафедры неорганической химии

Card image cap
Медведков Яков Андреевич

Кандидат химических наук
Должность: Ассистент кафедры неорганической химии

Card image cap
Савченков Антон Владимирович

Кандидат химических наук
Должность: Доцент кафедры неорганической химии

Card image cap
Сережкин Виктор Николаевич

Доктор химических наук, профессор
Должность: заведующий кафедрой неорганической химии

Перейти к курсу