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.

Слушатели, успешно прошедшие итоговое тестирование с идентификацией личности, могут получить сертификат об окончании онлайн-курса.

Язык курса - русскийRu. Всего в курсе 30 лекций. Продолжительность обучения 10 недель.есть

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

• 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.

• Итоговое тестирование.

• 04.00.00Химия

• ОК-1 ФГОС ВО 04.05.01 Способность к абстрактному мышлению, анализу, синтезу.
• ОПК-5 ФГОС ВО 04.05.01 Способность к поиску, обработке, анализу научной информации и формулировке на их основе выводов и предложений.
• ПК-3 ФГОС ВО 04.05.01 Владение системой фундаментальных химических понятий и методологических аспектов химии, формами и методами научного познания.
• ПК-5 ФГОС ВО 04.05.01 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-6 ФГОС ВО 04.05.01 Владение современными компьютерными технологиями при планировании исследований, получении и обработке результатов научных экспериментов, сборе, обработке, хранении, представлении и передаче научной информации.

3 зачетных единицы.

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.

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.