Московский государственный университет им. Ломоносова 
 Геологический факультет
Домой Написать письмо
Информация о кафедре
Исторический обзор
Cтраничка памяти
Сотрудники, аспиранты
Научная работа
Публикации сотрудников
Аспирантура
Магистратура
Информация для студентов
Учебный план
Учебные курсы
Учебные пособия
Практики
Абитуриенты
Новости
Конференции
Полезные ресурсы
Коммерческие предложения
Locations of visitors to this page
Наш партнер - центр интерактивных образовательных технологий МГУ

Профком Геологического факультета МГУ

Инновационный центр Популярная геология - партнер кафедры


Рейтинг@Mail.ru
Электронная плотность в кристаллохимии

Курс читается для студентов V курса специальности 011300-геохимия (специализация-кристаллография и кристаллохимия) и магистров I года обучения по магистерской программе кафедры кристаллографии и кристаллохимии
Программа курса

Основные задачи курса:

  1. Получение студентами представлений о современном состоянии исследований строения минералов и синтетических соединений на электронном уровне, позволяющих рассмотреть, используя новые нетрадиционные представления, основные кристаллохимические концепции, такие, как ионный радиус, химическая связь, степень ионности - ковалентности связи, заряды на атомах, вопросы минералогических классификаций, изоморфизма, влияния кристаллического поля лигандов.

Содержание курса:

  1. Основные представления о строении атома и химической связи: уравнение Шредингера, формы орбиталей, правила их перекрывания и s и p-связи, остовные и валентные электроны, sp2- и sp3-гибридизации, правила Гиллеспи, представление о методе Хартри-Фока.
  2. Определение химической связи из электронной плотности и характеристики связи по картам ЭП: ряд Фурье, преобразование Фурье, критерий Коппенса, понятие деформационной ЭП
  3. Требования к эксперименту:поправки в I(hkl), прецизионное эксперименты для берилла, кордиерита, диоптаза, турмалина, топаза. Типы функций ЭП: полная, деформационная, валентная, полный и деформационный потенциал, Лапласиан от r, мультипольная, карты ошибок.
  4. Влияние кристаллического поля на перераспределение 3d электронов атомов: кубическое поле тетраэдра и октаэдра (шпинели), гексагональное поле октаэдра (пирит, кордиерит, Ti2O3, V2O3, Fe2O3), низкосимметричные поля и аппроксимация высокой симметрии (эффект Яна-Теллера в диоптазе и азурите).
  5. Характеристики химических связей на примерах исследований силикатов: берилл, кордиерит, диоптаз, топаз, турмалин, датолит, sp3-гибридизация в SiO4-тетраэдре, накопление ЭП на мостиковых атомах О, различие электроотрицательностей и электронного строения в рядах Be, B, Al, Si , определение степени ионности связи.
  6. Исследование водородных связей из карт dr: берилл, диоптаз, турмалин, датолит, ЭП молекулы вода, неподеленные пары, бифуркированная связь.
  7. Изоморфизм и микроизоморфизм из ЭП: берилл-изумруд-аквамарин, датолит, принцип определения примеси, достижимый уровень и погрешности определения
  8. Метод псевдоатома: мультипольная ЭП в модели Хансена-Коппенса, основное выражение, выбор кординатных систем, примеры расчетов, особенности карт.
  9. Заряды на атомах из данных ЭП в том числе мультиполей: принцип определения, недостижимость теоретических валентных состояний атомов в кристалле, оценки реальных зарядов из современных определений, степень ионности связи Si-O.
  10. Топологические подходы Р.Бейдера:определение химической связи через топологию r, бассейны атомов, линии связи, точки перегиба, закрыто-оболочечные (ионные) и разделенные (ковалентные) взаимодействия, ионность-ковалентность связи. Примеры расчетов Лапласиана от r в силикатах

Формы и сроки контроля:

  1. 9 семестр – экзамен Билеты к экзамену

Справочный материал

  1. У.Файф “Введение в геохимию твердого тела”, М.,Мир, 1967.
  2. Р.Гиллеспи “Геометрия молекул”, М,Мир, 1975.
  3. Дж. Кемпбелл “Современная общая химия”,т.1, М.Мир, 1975.
  4. Л. Полинг”Природа химической связи”,М, Госхимиздат,1947ю
  5. А.С. Марфунин”Введение в физику минералов”, М,Недра,1974.
  6. Г.Пиментел, Р.Спратли ”Как квантовая механика объясняет химическую связь”М,Мир, 1973.
  7. В.С.Урусов”Теоретическая кристаллохимия” М,МГУ,1987.
  8. Итоги науки и техники, сер.Кристаллохимия, т.20, Электронная кристаллохимия. М., 1986, изд.ВИНИТИ
  9. Итоги науки и техники, сер.Кристаллохимия, т.27, Химическая связь и тепловое движение атомово в кристаллах. М., 1993, изд.ВИНИТИ
  10. Gibbs G.V., Hill F.C., Boisen M.B. Jr., Phys. Chem. Min. 24, (1997) p.167-178.
  11. Белоконева Е.Л. Успехи химии, 68, (4). 1999, с.331-348.

Лектор:

    Белоконева Елена Леонидовна, доктор химических наук
  Copyright © 2003-2008