Кристаллохимия

Справочник17 мин чтения

Кристаллохимия:

Честно говоря, в этом предмете до конца разобрался, наверное, только сам Игорь Аркадьевич Гришин — преподаватель и добрейшей души человек. Что такое «Кристаллохимия» Вам станет понятно после первой лекции. Это что-то вроде симбиоза черчения и химии.

Попытка разобраться во всём этом на первый взгляд кажется нереальной, хотя за 5 дней до экзамена Вам всё же придётся это сделать. Самое главное в этом предмете — это научиться строить решётки и решать задачи. Если совсем туго, обратитесь ко 2-му курсу, там должны уметь =).

Всю теорию Вам разрешат списать, если Вы пишите каллиграфическим почерком и без ошибок =)

Лекции по Кристаллохимии:
Часть 1 | Часть 2 | Часть 3

Практика по Кристаллохимии:
Скачать

Билеты по Кристаллохимии:
Скачать

В общем и целом: первый курс — это круто! Вот так и начинаются студенческие годы. Курс прямо скажем не самый лёгкий, но и не слишком тяжёлый. Первым Вашим экзаменом будет — зачёт по АнГему в середине семестра, затем зачётная неделя в конце декабря, а после сессия.

При наличии желания и энтузиазма у студента — всё сдаётся без проблем. После адаптации второй семестр будет проще.

Настоятельно рекомендуем: не расслабляться в течении ближайших 3-х лет, сдавать вовремя отчёты и контрольные по неорганике, матану и физике, сдать АнГем с 1-го раза, освободиться по возможности от истории Отечества. Ну и конечно не иметь пересдач.

Сложность: средняя.

Минимальные системные требования: базовые знания математики, неорганики, физики, истории.

Почитайте раздел — ЧАсто Задаваемые ВОпросы.

В общем и целом: первый семестр лёгкий, сложность вызовет только матан. Второй уже сложнее, особенно, если расслабились в первом. Матана уже нет, зато есть кванты и физхимия, да и аналитику сдать сложнее. Во всём остальном особых проблем возникнуть не должно.

Настоятельно рекомендуем: начать учить английский язык т.к. без него сейчас никуда, и чем раньше вы это осознаете, тем больше времени у вас останется на его изучение =) Сдавать вовремя отчёты по аналитике, физике, физхимии и радиохимии, а так же хорошо писать контрольные по этим предметам.

Ну и освоить ПК на уровне уверенного юзера, если это ещё не сделали.

Сложность: легко/средне.

Минимальные системные требования: базовые знания английского (пред-интермидиа и выше), математики, умение пользоваться ПК.

В общем и целом: Им начинают запугивать ещё на первом =). Довольно таки непростой курс во всех смыслах и по количеству лабораторных работ и по сложности материала. В первом семестре надо сдать аж целых 22 отчёта, что согласитесь весьма напряжно.

Предметы тоже не очень простые, на мой взгляд самое сложное – физхимия и органика. Поэтому соберитесь с силами и мыслями и вперёд. Во втором семестре вам предстоит выбрать кафедру на которой вы продолжите обучение, поэтому подумайте хорошенько прежде, чем писать заявление.

Удачи!

Настоятельно рекомендуем: сдавать коллоквиумы по органике и физхимии, что почти гарантирует успешную сдачу экзамена, постарайтесь освободится от экономики и вмс посещая семинары и вовремя сдавая коллоквиумы и контрольные, учите английский т.к.

на экзамен выносится материал за все 3 семестра.

Сложность: жесть.

Минимальные системные требования: знание и понимание ключевых разделов химии, английского языка, запас терпения на два семестра и запредельное везение.

Четвёртый курс:

В общем и целом: если всё закончилось хорошо и вы успешно закончили третий курс, то добро пожаловать на четвёртый. На этом курсе вы начнёте заниматься научной работой в лаборатории на кафедре, которую выбрали. Итогом занятий должна стать курсовая работа или диплом бакалавра.

В чём разница? В начале курса вы можете написать заявление о том, что хотите перевестись на магистерскую программу — проучится шесть лет и получить диплом магистра. Если вдруг передумаете — ничего страшного — приходите в деканат и забираете обратно заявление.

Альтернативный вариант — дипломированный специалист — пять лет обучения и диплом специалиста. Чем отличается магистратура от обучения специалистов? Практически ничем — добавлено пара спецкурсов на кафедрах, увеличено время научной работы на год, ещё год изучения английского языка и философии.

Выбирать вам. Образец заявления можно скачать ниже.

Настоятельно рекомендуем: освободиться от коллоидной химии, сдав все коллоквиумы, вовремя сдавать контрольные по химтеху, определится с дальнейшей тематикой работы и научным руководителем, получить Нобелевскую премию.

Сложность: несложно.

Минимальные системные требования: проучиться третий курс, найти в себе силы и мотивацию для написания диплома.

Заявление для бакалавров — образец.

Пятый курс:

В общем и целом: пятый курс — это чего ждут предыдущие четыре курса. Вы практически дипломированный специалист. Если все же решили идти в магистратура, то запасайтесь терпением ещё на год. Пятый курс — самый простой учебном плане, здавать приходится большей частью спецкурсы, да и то на своей кафедре.

В январе сдаёте последнюю сессию после которой начинается преддипломная практика. Иными словами вы полгода пишите диплом. После защиты которого вас отчислят…в связи с окончанием обучения. Момент очень драматический =). Вот пожалуй и всё, был рад если в течении обучения на ХФ, данный сайт помогал Вам.

Настоятельно рекомендуем: написать диплом и защитить его.

Сложность: легко.

Минимальные системные требования: умение работать в лаборатории, владение ПК.

Кристаллохимия — Большая советская энциклопедия

Кристаллы (от греч. krystallos, первоначально — лёд, в дальнейшем — горный хрусталь, кристалл), твёрдые тела, имеющие естественную форму правильных многогранников (рис. 1). Эта форма — следствие…

Кристаллография

Кристаллография (от кристаллы и… графия), наука о кристаллах и кристаллическом состоянии вещества. Изучает симметрию, строение, образование и свойства кристаллов. К. зародилась в древности в связи с…

Рентгеноструктурный анализ

Рентгеноструктурный анализ, то же, что рентгеновский структурный анализ…

Электронография

Электронография (от электрон и …графия), метод изучения структуры вещества, основанный на рассеянии ускоренных электронов исследуемым образцом. Применяется для изучения атомной структуры кристаллов…

Нейтронография

Нейтронография (от нейтрон и …графия), метод изучения строения молекул, кристаллов и жидкостей с помощью рассеяния нейтронов. Сведения об атомной и магнитной структуре кристаллов получают из…

Белки (протеины)

Белки, протеины, высокомолекулярные природные органические вещества, построенные из аминокислот и играющие фундаментальную роль в структуре и жизнедеятельности организмов. Именно Б. (ферменты и др.)…

Алмаз

Алмаз, минерал, кристаллическая модификация чистого углерода (С). А. обладает самой большой из всех известных в природе материалов твёрдостью, благодаря которой он применяется во многих важных…

Изоморфизм (химич.)

Изоморфизм (от изо… и греч. morphe — вид, форма), свойство веществ, аналогичных по химическому составу, кристаллизоваться в одинаковых формах. Впервые было показано немецким минералогом Э…

Полиморфизм

Полиморфизм в биологии, наличие в пределах одного вида резко отличных по облику особей, не имеющих переходных форм. Если таких форм две, явление называется диморфизмом (частный случай — половой…

Комплексные соединения

Комплексные соединения, координационные соединения, химические соединения, состав которых не укладывается в рамки представлений об образовании химических связей за счет неспаренных электронов. Обычно…

Ионные кристаллы

Ионные кристаллы, кристаллы, в которых сцепление частиц обусловлено преимущественно ионными химическими связями (см. Ионная связь). И. к. могут состоять как из одноатомных, так и из многоатомных ионов…

Координационное число

Координационное число в кристаллографии, число ближайших к данному атому или иону соседних одинаковых атомов или ионов в кристалле. Прямые линии, соединяющие центры ближайших атомов или ионов в…

Квантовая химия

Квантовая химия, область теоретической химии, в которой вопросы строения и реакционной способности химических соединений, химические связи рассматриваются на основе представлений и методов квантовой…

Кристаллофизика

Кристаллофизика, физическая кристаллография, изучает физические свойства кристаллов и кристаллических агрегатов и изменение этих свойств под влиянием различных воздействий. В отношении многих…

Твёрдое тело

Твёрдое тело, одно из четырёх агрегатных состояний вещества, отличающееся от др. агрегатных состояний (жидкости, газов, плазмы) стабильностью формы и характером теплового движения атомов, совершающих…

Кристаллохимия, изучает пространственное расположение и химическую связь атомов в кристаллах, а также зависимость физических и химических свойств кристаллических веществ от их строения. Будучи разделом химии, К. тесно связана с кристаллографией.

Источником экспериментальных данных о кристаллических структурах являются главным образом рентгеноструктурный анализ, структурная электронография и нейтронография, с помощью которых определяют абсолютные величины межатомных расстояний и углы между линиями химических связей (валентные углы). К.

располагает обширным материалом о кристаллических структурах нескольких тысяч химических веществ, включая такие сложные объекты, как белки и вирусы.

Основные задачи К.: систематика кристаллических структур и описание наблюдающихся в них типов химической связи; интерпретация кристаллических структур (выяснение причин, определяющих строение того или иного кристаллического вещества) и их предсказание; изучение связи физических и химических свойств кристаллов с их структурой и характером химической связи.

Строение кристаллов обнаруживает исключительное разнообразие; будучи, например, довольно простым в случае алмаза, оно оказывается весьма причудливым и сложным в случае кристаллического бора. Как правило, каждому кристаллическому веществу присуща своя структура.

Однако достаточно часто (например, NaCI и KCI, Вг2 и CI2) разные вещества имеют структуру, одинаковую с точностью до подобия (изоструктурные вещества). Такие вещества нередко образуют смешанные кристаллы (см. Изоморфизм).С др.

стороны, одно и то же химическое вещество, будучи полученным при разных условиях, может иметь разное строение (полиморфизм).

Кристаллические структуры в К. делят на гомодесмические (координационные) и гетеродесмические. В первых все атомы объединены одинаковыми химическими связями, образующими пространственный каркас. Здесь нет группировок, которые можно было бы назвать молекулами.

Гомодесмическую структуру имеют, например, алмаз, галогениды щелочных металлов. Однако гораздо чаще кристаллические вещества имеют гетеродесмическую структуру; её характерная черта — присутствие структурных фрагментов, внутри которых атомы соединены наиболее прочными (обычно ковалентными) связями.

Эти фрагменты могут представлять собой конечные группировки атомов, цепи, слои, каркасы. Соответственно выделяются островные, цепочечные, слоистые и каркасные структуры. Островными структурами обладают почти все органические соединения и такие неорганические вещества, как галогены, O2, N2, CO2, N2O4 и др.

Роль «островов» играют молекулы, поэтому такие кристаллы называются молекулярными. Часто в качестве «островов» выступают многоатомные ионы (например, сульфаты, нитраты, карбонаты).

Цепочечное строение имеют, например, кристаллы одной из модификаций Se (атомы связаны в бесконечные спирали) или кристаллы PdCl2, в которых присутствуют бесконечные ленты:

Слоистую структуру имеют графит, BN, MoS2 и др., каркасную структуру — CaTiO3 (атомы Ti и О, объединённые ковалентными связями, образуют ажурный каркас, в пустотах которого расположены атомы Ca). Известны гетеродесмические структуры, где имеются структурные фрагменты разного типа. Так, кристаллы комплексного соединения [N (CH3)4] [MnCI3] построены из «островов» — ионов [N (CH3)4] + и цепей

По характеру связи между атомами (в случае гомодесмических структур) или между структурными фрагментами (в случае гетеродесмических структур) различают: ковалентные (например, SiC, алмаз), ионные (см. Ионные кристаллы), металлические (металлы и интерметаллические соединения) и молекулярные кристаллы.

Кристаллы последней группы, в которой структурные фрагменты связаны межмолекулярным взаимодействием, имеют наибольшее число представителей. Сюда, в частности, входят кристаллы инертных газов.

Деление кристаллов на указанные группы в значительной мере условно, поскольку существуют постепенные переходы от одной группы к другой.

Однако типичные представители разных групп существенно различаются по свойствам, в частности, по величине энергии структуры (работы, необходимой для разъединения одного моля кристаллического вещества, взятого при атмосферном давлении и комнатной температуре, на отдельные атомы, ионы или молекулы).

Уменьшение Н соответствует уменьшению прочности связи. Резкое различие величины Н для Fe и Na объясняется тем, что в первом случае существенный вклад даёт ковалентное взаимодействие.

Значения энергии структуры Н для некоторых кристаллов с различными типами химической связи

Тип кристалла

Н, ккал/моль*

Ковалентный

SiC

Ионный

NaCi

Металлический

Fe

Na

94

Молекулярный

CHi

26 2,4

* 1 ккал/моль = 4,19 кдж/моль.

Кристаллохимический анализ строения вещества имеет два аспекта: стереохимический и кристаллоструктурный. В рамках первого обсуждаются величины кратчайших межатомных расстояний и значения валентных углов. При этом пользуются понятиями координационного числа (число ближайших соседей данного атома) и координационного многогранника.

Для атомов многих элементов, склонных к ковалентному характеру связи, типичны определённые координационные числа и координационные многогранники, что обусловлено направленностью ковалентных связей.

Так, атом Be, за редким исключением, имеет координационное число 4 (тетраэдр); для атома Cd характерно наличие шести ближайших соседей, расположенных по октаэдру; для двухвалентного Pd — четырёх, занимающих вершины квадрата (например, в структуре PdCl2). Для объяснения подобных закономерностей обычно используются методы квантовой механики (см. Квантовая химия).

Кристаллоструктурный аспект включает в себя исследование относительного расположения фрагментов структуры (и одноатомных ионов) в пространстве кристаллического вещества. В случае молекулярных кристаллов исследуется укладка молекул.

Причины образования той или иной кристаллической структуры определяются общим принципом термодинамики: наиболее устойчива структура, которая при данном давлении и данной температуре имеет минимальную свободную энергию. Приближённые расчёты свободной энергии и предсказание наиболее выгодной структуры возможны пока лишь для сравнительно простых случаев, причём точность расчёта значительно ниже точности эксперимента.

В области исследований зависимости свойств кристаллов от их строения К. перекрывается с кристаллофизикой и физикой твёрдого тела.

Лит.: Белов Н. В., Структура ионных кристаллов и металлических фаз, [М.], 1947; Бокий Г. Б., Кристаллохимия, 3 изд., М., 1971; Китайгородский А. И., Органическая кристаллохимия, М., 1955; Киттель Ч.

, Введение в физику твердого тела, пер. с англ., 2 изд., М., 1962; Ормонт Б. Ф., Введение в физическую химию и кристаллохимию полупроводников, М., 1968; Кребс Г., Основы кристаллохимии неорганических соединений, пер. с нем.

, М., 1971.

П. М. Зоркий.

Две случайные статьи:

  • Металлорежущий инструмент
  • Комплексы угольные

, которые вам понравятся:

  • Литийорганические соединенияЛитийорганические соединения, соединения, которые содержат сообщение углерод — литий, R — Li. Алифатические Л. с. — бесцветные кристаллические вещества…
  • Катодное распылениеКатодное распыление, ионное распыление, разрушение отрицательного электрода (катода) в газовом разряде под действием ударов хороших ионов. В более…
  • АлкалоидыАлкалоиды, азотсодержащие органические соединения в основном растительного происхождения, владеющие особенностями оснований. А. — физиологически активные…
  • «Молекулярные болезни»Молекулярные заболевания, врождённые неточности метаболизма, заболевания, обусловленные наследственными нарушениями обмена веществ. Термин М. б….

Саркофаг или рекультивация? Что будет с наследием «Электроцинка» в Осетии | Северная Осетия – Алания | ФедералПресс

Решение о закрытии «Электроцинка» вызвало бурю споров и размышлений, которые дополнительно были подогреты событиями 2019 года.

Вопрос не только в экологической обстановке или рабочих местах, многие сомневаются, что производство вообще будет закрыто.

Что происходит вокруг предприятия, будет ли оно закрыто или это временная консервация.

Необязательная промышленная безопасность

«Электроцинк» отметил значимую годовщину – пятнадцать лет назад к управлению заводом приступила Уральская горно-металлургическая компания, специализирующаяся на производстве цинка и свинца.

Наиболее заметным и ключевым событием в жизни предприятия стал мощнейший пожар, охвативший площадь в 4,5 тыс. кв. метров.

Огонь, вспыхнувший в ночь на 21 октября, уничтожил цех электролиза, а при его тушении погиб сотрудник противопожарной службы.

Вредные выбросы и опасность для здоровья жителей Владикавказа, возникшие после происшествия, привели к массовой эвакуации горожан, а уже через несколько дней сотни активистов вышли к мэрии с требованием остановить производство.

Скандалы и проблемы с производством были и до пожара. Так, сотрудники регионального Росприроднадзора обнаружили множество нарушений в деятельности «Электроцинка», связанных с экологическими последствиями работы предприятия.

Именно претензии к повседневной работе завода стали причиной серии многочисленных протестов, пожар на заводе оказался последней каплей. Общественники настаивали, что выбросы предприятия провоцируют заболевания. Это мнение подкреплялось различными экспертизами и исследованиями.

В 2018 году московский Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов и Санкт-Петербургский центр экспертиз провели исследования и выявили превышение предельно допустимых концентраций по тяжелым металлам в десятки, а местами даже в сотни раз. А кавказское управление Ростехнадзора выявило на заводе 484 нарушения правил технической эксплуатации электроустановок и 120 нарушений обязательных требований промышленной безопасности.

Еще по теме

Козицыну разрешили снести завод, где ковали Великую Победу

В середине декабря 2018 года стало известно, что «Электроцинк» прекратит работу на территории Осетии. С руководителем холдинга УГМК Искандаром Махмудовым была достигнута договоренность, что опасное производство будет законсервировано.

«С точки зрения общественности, с консервацией завода сделан огромный шаг вперед. Жители Осетии показали фантастическое единение. Идею закрытия завода поддержали люди из противоборствующих политических лагерей», – комментирует ситуацию политический обозреватель портала «ОсНова» Руслан Тотров.

Правительство в беде не бросит

Трудоустройство 1750 сотрудников предприятия – важная проблема, которая находится в центре внимания общественников и правительства. Ранее говорилось о 3,5 тыс. человек, но, по словам Руслана Тотрова, скорее всего, в эту цифру также включались и работники аффилированных с «Электроцинком» предприятий, которых не коснется консервация.

В регионе создаются правительственные комиссии, решающие судьбу завода, рабочих и находящихся на балансе предприятия социальных объектов. Правительство не намерено оставить граждан в беде.

«Сейчас активно обсуждается открытие в Осетии новых производств, где эти люди могут быть востребованы, а глава региона высказал пожелание крупному бизнесу трудоустроить работников завода, – делится Руслан Тотров. – Мне представляется неоправданной паника по поводу закрытия «Электроцинка». В Северной Осетии это не первый инцидент.

Можно вспомнить компанию «Исток», которая в лучшие годы контролировала четверть рынка игристых вин в России. После банкротства предприятия работу потеряли более 3 тыс. человек. Тогда это воспринималось достаточно буднично.

Никто не испытывает радости, но УГМК же сделала заявление о готовности трудоустроить сотрудников в другие структуры, что подразумевает переезд в другие регионы. Таковы законы рынка».

Наследство «Электроцинка»

Еще один вопрос – окончательные сроки закрытия самого производства. Работы по консервации оборудования и промышленной площадки металлургического предприятия, по словам правительства, начнутся во II квартале 2019 года, после завершения выгрузки сырья.

По словам министра природных ресурсов и экологии республики Чермена Мамиева, пока власти рассматривают несколько вариантов ликвидации последствий деятельности вредного производства.

«На сегодняшний день в СКФО и ЮФО нет таких предприятий, которые готовы были бы переработать весь этот отвал, клинкер, который находится на территории предприятия. Основные крупные производства такого профиля находятся за Уралом. Нет понимания, какой регион готов их принимать и есть ли необходимость их перевозить.

Себестоимость этого может оказаться дороже, чем конечный продукт, который захотят из него получить предприятия по переработке. Максимально, что для нас будет приемлемо, – это их рекультивация на месте, то есть строительство своего рода саркофагов за счет федеральных и республиканских средств. Они должны снять нагрузку – это и ветроперенос, и почвенные и грунтовые воды.

Будем рассматривать все варианты», – рассказал Чермен Мамиев.

Консервация – понятие относительное, неоднозначное

Эксперты выражают сомнение по поводу будущего предприятия. «Пока определенные круги продвигают тему закрытия, пытаясь представить это как окончательное решение. Но нужно понимать, что термин «консервация» имеет другое значение.

Пока речь идет о прекращении с определенного времени работ по выгрузке металлов и сырья. Однако само оборудование сохранится. Его консервация означает, что завод в будущем может снова заработать. Возможно, УГМК просто выгодно на время приостановить производство, дожидаясь лучших времен.

Информация о строительстве нового электролитного цеха до сих пор не опровергнута», – отмечает Руслан Тоторов.

По мнению ряда экспертов, строительство современного производства маловероятно, так как это потребует значительных инвестиций от УГМК, необходимых для постройки нового завода электролиза. По их мнению, это повлечет за собой необходимость получения финансирования от крупных банков или госструктур, выгоднее сохранить имеющееся.

«Инфраструктура для нового металлургического производства там есть. Но это тоже требует больших денег. При этом действующих металлургических заводов на Юге хватает.

Возможно, что в будущем на базе «Электроцинка» удастся создать индустриальный парк или территорию опережающего развития. Можно создать здесь и крупный логистический комплекс.

Это потребует не только предоставления федеральных региональных льгот, но и длительной работы по привлечению инвесторов», – комментирует эксперт в области металлургии Леонид Хазанов.

В новый год с новым «Электроцинком»

Еще в самом начале разговоров вокруг консервации производства эксперты предполагали, как руководство может выйти из ситуации с высоко поднятой головой, сохранив предприятие в первоначальном виде.

Юридически это возможно, если будет доказано отсутствие нарушений и проблем на «Электроцинке», повлекших пожар, выбросы вредных веществ и угрозу здоровью жителей, которых пришлось срочно эвакуировать.

Новый год начался не с новостей о решениях судов или дальнейших проверок. Жители обратили внимание на заявления следственного комитета и комментарии руководства предприятия.

Причиной произошедшего на производстве называется не нарушения на предприятии, а поджог. Так, замруководителя отдела по расследованию особо важных дел Следственного управления по Северной Осетии Тамерлан Дзодзиев, говоря об установлении технической причины пожара, назвал умышленный поджог неизвестными лицами.

«В ходе расследования опрошено 600 свидетелей, назначено 60 экспертиз. Работа продолжается», – заявил Тамерлан Дзодзиев на правительственной комиссии по определению дальнейшей судьбы «Электроцинка».