Delivered at:: Joint Department of Organoelement Chemistry with the Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds of Russian Academy of Sciences

Course type:: Compulsory course

When:: 2 year, 1 module

Дополнительные материалы в LMS Задать вопрос

Аннотация

Из всего многообразия химических соединений наиболее полно и однозначно можно охарактеризовать кристаллические соединения, в которых атомы, молекулы или ионы располагаются в регулярном порядке. Это позволяет сделать кристаллохимия, которая является незаменимым инструментом в исследовании структуры и свойств как неорганических, так и органических веществ. Кристаллические соединения являются основой большинства современных материалов. Лекции включают описание симметрии кристаллов, краткую характеристику рентгенофазового и рентгеноструктурного анализа, основные положения и закономерности химической кристаллографии. Кроме того, курс включает изучение реальных примеров кристаллических структур, показывая связь между их строением и свойствами. Целью освоения дисциплины «Кристаллохимия» является формирование у обучающихся основ знаний по кристаллохимии, позволяющих им осознанно проводить фазовый анализ материалов и знать основные типы структур неорганических соединений.

Цель освоения дисциплины

• формирование у студентов представления о роли кристаллохимии как теоретического фундамента современной структурной химии и направлениях ее развития
• обучение студентов основам теории симметрии и элементам теории рентгеновской дифракции, структурным представлениям в химии
• получение учащимися информации о структурных особенностях различных классов химических соединений и их взаимосвязи с физико-химическими свойствами кристаллов
• развитие у учащихся навыков систематического подхода к решению структурно-химических задач фундаментального и прикладного характера

Планируемые результаты обучения

Формулирует принципы строения кристаллов органических веществ
Формулирует принципы строения базовых структурных типов неорганических веществ (металлы, неметаллы, бинарные, тройные соединения, соли)
Анализирует кристаллические структуры и определяет, как особенности симметрии влияют на физические и химические свойства вещества
Определяет точечную симметрию молекул и полиэдров
Знает основы теории групп в применении к группам симметрии и принципы построения символа группы симметрии в символиках Шенфлиса и Германа-Могена
Знает основы методов структурного анализа (РФА, РСА), их возможности и ограничения, использует их данные в химических исследованиях
Умеет пользоваться интернациональными таблицами пространственных групп
Владеет навыками поиска информации в банках структурных данных
Владеет навыками работы с программами визуализации кристаллических структур

Содержание учебной дисциплины

Точечная симметрия
Пространственная симметрия
Дифракционные методы исследования структуры кристаллов
Кристаллохимия неорганических соединений
Кристаллохимия органических соединений

Элементы контроля

Активность на занятиях
Контрольная работа
Контрольная работа проходит в письменном виде в часы семинарских занятий. Контрольная работа 1 содержит 4 задачи по Разделам 1 и 2.
Экзамен
Реферат с презентацией
Реферат с презентацией является домашним заданием. Презентация готовится в рамках домашнего задания и демонстрируется в часы семинарских занятий. Реферат представляет собой описание кристаллографических данных и характеристики эксперимента (данные об эксперименте: температура, оборудование, монохроматор; сингония, пространственная группа, параметры и объем элементарной ячейки, число формульных единиц в элементарной ячейке кристалла, R-фактор; данные о длинах связей, координационном числе металла и его координационном полиэдре) для одного соединения, содержащихся в Банке структурных данных Кембриджского кристаллографического центра (The Cambridge Crystallographic Data Centre (CCDC)). Реферат состоит из титульного листа, введения, данных о рентгеноструктурном эксперименте, кристаллографических данных, данных о кристаллической структуре, порошкограммы этого соединения и заключения. Презентация содержит не менее 6 слайдов: титульный лист, введение, данные о рентгеноструктурном эксперименте и кристаллографические данные, данные о кристаллической структуре (не менее двух слайдов), порошкограмма соединения, заключение.

Промежуточная аттестация

2026/2027 1st module
0.35 * Экзамен + 0.2 * Контрольная работа + 0.2 * Реферат с презентацией + 0.25 * Активность на занятиях

Список литературы

Авторы

Стенина Ирина Александровна

Bachelor’s Programme 'New Materials Chemistry'

Crystallography and Diffraction Methods

Программа дисциплины