?

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ПО КУРСУ "КРИСТАЛЛОХИМИЯ"

?

ПРИМЕЧАНИЕ: в квадратных скобках – опущенный материал, в билетах его не будет.

1. Предмет и задачи кристаллохимии. Кристаллохимия как часть химии и как метод исследования химических веществ. Обобщенная кристаллохимия.
2. Кристаллическая структура и способы ее моделирования (статические и динамические, дискретные и континуальные модели).
3. [Основные этапы истории рентгеноструктурного анализа и кристаллохимии.]
4. Типы межатомных взаимодействий в кристаллах. Энергия связей. Гомо- и гетеродесмические структуры. Характер структуры. Примеры.
5. Структурные типы. Изоструктурность. Описание простейших кристаллических структур.
6. Изоморфизм. Структура твердых растворов.
7. Полиморфизм, политипия, морфотропия. Монотропные и энантиотропные полиморфные переходы.
8. Плотнейшие шаровые упаковки (ПШУ) и плотные шаровые кладки (ПШК). Описание кристаллических структур простых веществ в терминах ПШУ и ПШК.
9. Пустоты в ПШУ и ПШК. Описание кристаллических структур бинарных и тройных соединений в терминах ПШУ и ПШК. Примеры.
10. Кристаллические структуры металлов.
11. Структуры простых веществ-неметаллов VIII, VII и VI групп периодической системы.
12. Структуры простых веществ-неметаллов V, IV и III групп периодической системы.
13. Кристаллические структуры интерметаллических соединений.
14. Кристаллические структуры бинарных соединений AX, описываемые в терминах ПШУ и ПШК (анионные упаковки и кладки).
15. Общая характеристика кристаллических структур бинарных соединений AX и XY. Примеры структур различного характера. [Кластеры.]
16. Общая характеристика тернарных кристаллических структур.
17. Структурный тип перовскита. Перовскитоподобные структуры. Сегнетоэлектрики и их кристаллические структуры.
18. Структурный тип шпинели. Нормальная и обращенная шпинель. Ферриты и их свойства.
19. Кристаллические структуры силикатов. Их классификация. Алюмосиликаты и силикаты алюминия.
20. Зависимость свойств силикатов от их структуры. Цеолиты.
21. Общая характеристика молекулярных кристаллов. Ковалентные и ван-дер-ваальсовы радиусы. Коэффициент плотности упаковки молекулярных кристаллов. Теория плотной упаковки молекул. Опорные межмолекулярные контакты.
22. [Молекулярное координационное число. Примеры органических кристаллов с различными координационными числами.]
23. Специфические межмолекулярные контакты. Контакты галоген-галоген, металл-кислород и металл-металл. Контакты бензольных циклов.
24. Межмолекулярные водородные связи. Их геометрические характеристики. Примеры структур с Н-связями различного типа.
25. H-ассоциаты в органических кристаллах и их описание с помощью графов. Кооперативные водородные связи.
26. Структурные классы молекулярных кристаллов. Моно- и полисистемные структуры. Типы моносистемных кристаллов. Распределение органических кристаллов по структурным классам.
27. Собственная симметрия молекулы и симметрия ее позиции в кристалле. Правило центросимметричности. Псевдосимметричные подсистемы в молекулярных кристаллах. Типичные молекулярные агломераты в органических кристаллах.
28. Полисистемные молекулярные кристаллы. Контактная конформерия. Гиперсимметрия (сверхсимметрия).
29. [Метод симметрии потенциальных функций.]
30. Расчет энергии межмолекулярного взаимодействия в атом-атомном приближении. Энергия молекулярного кристалла как функция структурных параметров.
31. Структурные подклассы и анизотропия свойств.
32. [Тепловые колебания атомов и молекул в кристаллах. Тензоры, описывающие колебания жестких молекул.]
33. Конденсированные фазы с дальним порядком. Кристаллы и квазикристаллы. Несоразмерные структуры. Мезофазы. Корреляционная длина. Ближний порядок
34. Жидкие кристаллы. Мезоморфизм. Нематические, холестерические и смектические мезофазы. Типы дискотических жидких кристаллов.
35. Структурная интерпретация понятий химического соединения и химического вещества.
36. [Значение рентгеноструктурного анализа и кристаллохимии для химии и молекулярной биологии. Базы структурных данных.]
37. Основы рентгенографии кристаллов. Уравнения Лауэ. Три метода получения дифракционной картины и их использование. Автоматические дифрактометры.
38. Метод порошка в рентгенографии. Индексы серий узловых сеток. Межплоскостные расстояния. Уравнение Брэгга-Вульфа. Рентгенофазовый анализ.
39. Интенсивность дифракционных лучей и структурная амплитуда. Формула электронной плотности. Проблема начальных фаз и пути ее решения. Фактор расходимости.
40. Последовательные приближения при изучении распределения электронной плотности. Уточнение кристаллической структуры. Тепловые (температурные) параметры.
41. Прецизионный рентгеноструктурный анализ. Топологический анализ электронной плотности (по Бейдеру).
42. Сравнение дифракционных методов изучения кристаллической структуры (рентгенография, нейтронография, электронография).

1. Понятие точечной группы. Симметрические операции и элементы симметрии. Поворотные и инверсионные оси. Примеры молекул.
2. Семейства точечных групп низшей и средней категории. Предельные группы средней категории. Примеры молекул.
3. Стереографическая проекция элементов симметрии и нормалей к граням многогранников. Точечные группы высшей категории. Примеры молекул и многогранников.
4. Символика точечных групп. Символы Германа-Могена. Зеркально-поворотные оси и символы Шенфлиса.
5. Изогоны и орбиты точечных групп. Структурные классы [и симметрийные семейства] молекул.
6. Изоэдры и их комбинации. Семейства изоэдров.
7. Группы трансляций. Примитивные и непримитивные параллелепипеды повторяемости. Кристаллическая решетка и кристаллическая структура.
8. Симметрия решетки. Голоэдрические точечные группы. Кристаллографические координатные системы. Элементарная ячейка.
9. Кристаллографические точечные группы (кристаллографические классы). Симметрия кристаллического многогранника и симметрия позиции в кристаллической структуре. Примеры.
10. Открытые элементы симметрии кристаллических структур и их обозначения.
11. Типы решеток (типыБравэ). Структуры Бравэ. Истинная и случайная симметрия решетки. Примеры структур с решетками разного типа.
12. Сочетания открытых и закрытых элементов симметрии между собой и с перпендикулярными трансляциями.
13. Пространственные группы симметрии. Принцип их вывода. Общие и частные системы эквивалентных позиций (орбиты). Структурные классы.
14. Описание кристаллических структур на основе пространственных групп и структурных классов (примеры структур низшей категории).
15. Описание кристаллических структур на основе пространственных групп и структурных классов (примеры структур средней категории).
16. Описание кристаллических структур на основе пространственных групп и структурных классов (примеры структур высшей категории).
17. Многообразие групп симметрии с различной размерностью. Структурные классы цепей и слоев.
18. Кристаллохимические радиусы и их использование. Коэффициент плотности упаковки.