Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Лекции МГУ: модели химической связи

Ключевые слова:  лекция, общая и неорганическая химия, тьютору, химическая связь

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич

16 октября 2011

Сегодня, 7 октября, открывается Фестиваль науки 2011 г.!

"Нанометр" параллельно с сайтом химического факультета МГУ продолжает публикацию материалов лекций общего потока 1 курса химического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова "Общая и неорганическая химия", которые (надеемся, что лишь с небольшой задержкой) будут появляться 2 раза в неделю и содержать как иллюстративные материалы, так и "живую" видеозапись лекции. В каждой лекции будут содержаться один или несколько вопросов для размышлений, направленных на подготовленных (точнее, мотивированных студентов).

Ниже приводятся материалы одиннадцатой лекции для химиков и студентов ФНМ МГУ (Большая химическая аудитория, химический факультет МГУ), сначала иллюстративные, потом появится видеозапись.

Название лекции: Лекция 11. Модели химической связи (часть 1).

Лектор: проф. Е.А.Гудилин

Демонстрационные эксперименты: к.х.н., доц. С.Г.Дорофеев

Аудитория: БХА, химфак МГУ

Уровень: "новобранцы" химического факультета МГУ (студенты - химики) и студенты 1 курса факультета наук о материалах МГУ

Дополнительные вопросы лектора для официальных слушателей (повышение рейтинга по курсу для желающих): где находят практическое использование "соединения без химической связи"? (ответы присылать на адрес электронной почты, указанный на 1 слайде ПЕРВОЙ лекции) Текущие ответы собираются, в октябре будет сделана проверка всех присланных решений.

Архивы лекций прошлых лет и предщественники - аналоги текущих лекций можно посмотреть на сайте химического факультета МГУ, в разделе учебных материалов по неорганической химии. Просьба обратить внимание, что перепечатка материалов с сайта химического факультета запрещена политикой конфиденциальности сайта химического факультета МГУ.

Использование приводящихся ниже материалов лекций в коммерческих целях также запрещено, запрещается также размещение лекций на других сайтах без согласования с авторами лекций (разумеется, за исключением сайта химического факультета МГУ, где они также будут постепенно появляться). При использовании (полном или частичном) материалов лекций в образовательных целях ссылка на текущий адрес лекции (гиперссылка) с указанием авторства и принадлежности лекций химическому факультету МГУ безусловно ОБЯЗАТЕЛЬНЫ.

Предыдущие лекции:

Прикрепленные файлы:
bonding2.pdf (4.14 Мб.)

Материалы лекций (при использовании ссылка на авторство, гиперссылка на постоянный адрес лекции и принадлежность материалов курсу "Общая и неорганическая химия" химического факультета МГУ обязательны!).

 

Get the Flash Player to see this player.


Видеофайл лекции.
скачать встроить



Комментарии
Палии Наталия Алексеевна, 07 октября 2011 11:37 
Интересные слайды, ждем видео.
А недавно создали молекулы со "сверхдлинными С-С связями" -
Forces Within Molecules Can Strengthen Extra-long Carbon-carbon Bonds



Юный максималист, 07 октября 2011 15:24 
Какой же всё-таки хороший учебник Шрайвера и Эткинса!
Жаль только, что в рекомендованную литературу его забывают включать.
(эх... знал бы я о нем на 1-ом курсе ... )
Клюев Павел Геннадиевич, 05 ноября 2011 22:38 
и правда, учебник Шрайвера и Эткинса =
Шевельков знает.
Шабанов Михаил Валериевич, 10 октября 2011 09:06 
Спасибо за лекции, Евгений Алексеевич!
Судя по pdf материалов, лекция хорошая. Единственный существенный недостаток - не обращается внимание на то, что в значительном проценте реальных веществ существуют химические связи не идеальных крайних типов, а промежуточных типов, что заслуживает как минимум отдельного слайда - например, изобразить тетраэдр, в вершинах которого химические связи крайних типов, а по рёбрам - важнейшие примеры химических связей промежуточных типов. (1) Промежуточной между ионной и ковалентной является связь в ковалентно-полярных соединениях (самый известный и самый распространенный пример) - во взаимных соединениях неметаллов с разной электроотрицательностью, в соединениях тяжелых металлов с заполненной или почти заполненной валентной d-оболочкой с неметаллами, в соединениях металлов в высоких степенях окисления с неметаллами. Промежуточная между ионной и ковалентной связь встречается даже в простых веществах - формах бора, содержащих каркас анионов (B12-2 и более сложных) и сильно поляризующие катионы (B+3 или B2+4) в пространстве между ними. (2) Промежуточной между ковалентной и металлической является связь в сохраняющих ковалентно-связанную геометрию субструктурах металлических или высокопроводящих полупроводниковых веществ - например, в цепях структур теллура (спиральные цепи) и низкотемпературной формы ртути (линейные цепи), в слоях структур цинка, кадмия (плоские слои треугольников с делокализованными трехцентровыми связями), мышьяка, сурьмы и висмута (гофрированные слои с двухцентровыми связями между атомами с тригонально-пирамидальной координацией) в каркасных структурах альфа-галлия (гофрированные слои треугольников с делокализованными трехцентровыми связями соединены двухцентровыми связями) и серого олова (двухцентровые связи между тетраэдрически-координированными атомами). Промежуточной между ковалентной и металлической является также трехцентровая (иногда также и четырехцентровая, как в центрах триикосаэдрических кластеров B28+3 и B27 структуры бета-ромбоэдрического бора) связь внутри икосаэдрических B12-2 и других дельтаэдрических кластеров в структурах бора, высших боридов, низших соединений бора с неметаллами, бороводородов гиперклозо (или капо)- клозо-, нидо-, арахно- и хайфо-рядов, а также в родственных ионах тяжелых p-элементов Si9-2, Pb9-4, Ge5-2, Ge10-2, Bi9+5, Bi5+1, Te6+4 и др. (3) Промежуточной между металлической и вандерваальсовой является связь между цепями и слоями в вышеперечисленных веществах - Hg (низкотемпературный тетрагональный), Zn, Cd, As (слоистые формы - обычный ромбоэдрический и орторомбический), Sb, Bi, Te. (4) Промежуточной между ионной и металлической является связь в многочисленных ионных интерметаллидах - фазах Цинтля, примерами которых среди соединений одноатомных ионов являются Mg3Hg, Ca3Zn, Ca3Hg, Sr3Hg, Mg5Ga2, Mg5In2, Mg5Tl2, Na4Sn, ThGe, La4Ge3, соединения от Mg2Si и Mg2Pb до Ba2Si и Ba2Pb (анионы с электронной оболочкой типа инертного газа), CsAu (анион с электронной оболочкой s2, пассивированной релятивистскими эффектами), многие другие высокопроводящие полярные соединения - TiC, ZrC, HfC, TiS2, Cu3P, Cu3As, HgTe и другие. (5) Связь в обычных ионных соединениях (вроде NaCl, CsCl, AgF, TlBr) на самом деле является промежуточной между ионной и вандерваальсовой, хотя вклад вандерваальсовой связи в энергию невелик и максимален для однозарядных анионов с высокими координационными числами. Во всех этих случаях есть и ковалентная составляющая связи. Аналогичный характер имеет связь в между ионными субструктурами молекул (SCl3+1)4(Cl-1)4, (SeCl3+1)4(Cl-1)4, (TeCl3+1)4(Cl-1)4, (SeBr3+1)4(Br-1)4, (TeBr3+1)4(Br-1)4, (XeF5+1)4(F-1)4, (XeF5+1)6(F-1)6, (ICl2+1)2(Cl-1)2. Наиболее высок вклад вандерваальсовой связи между неполяризованными неметаллическими ионами, но здесь уже ковалентная компонента у межионной связи, по-видимому полностью отсутствует: в (NO2+1)(NO3-1), (PCl4+1)(PCl6-1), (PCl4+1)2(PCl6-1)(Cl-1), (NF4+1)(BF4-1), (PBr4+1)(Br-1), (PBr4+1)(Br3-1), (ClF6+1)(PF6-1), (ClO2+1)(ClO4-1), (PI4+1)(AlI4-1) и в ряде других. (6) Связь, промежуточная между ковалентной и вандерваальсовой, присутствует в слоях молекул, существующих в кристаллических структурах иода, хлора и брома. Между слоями - существенно более длинные чисто вандерваальсовые связи.
Если водородную связь, имеющую ионную, ковалентную и вандерваальсову компоненты одновременно, рассматривать как отдельный, пятый тип связи, количество промежуточных вариантов ещё более увеличивается. Но тогда бы одной лекции было мало и поэтому оправдано, что она отдельным слайдом не рассматривается.
Разумеется, я привёл все эти случаи, что сразу вспомнилось, только чтобы показать, насколько промежуточных случаев, даже простейших из них по числу компонентов, много. Понятно, что в лекциях для 1 курса все эти примеры приводить не нужно - достаточно одного-двух примеров для каждого из шести промежуточных типов связей на слайде и слов о простейших из этих примеров.
Спасибо за комментарии. Еще из лекции убраны, например, электрондефицитные молекулы в надежде рассмотреть примеры в химии элементов.
Палии Наталия Алексеевна, 16 октября 2011 20:20 
спасибо за видео.
промежуточных случаев, даже простейших из них по числу компонентов, много - да и в интерметаллидах присутствует ковалентная связь
(обуславливающая хрупкость, классический пример - сигма-фаза)
Клюев Павел Геннадиевич, 20 октября 2011 00:29 
огромное спасибо за замечательную лекцию!

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Наноновогоднее 2013
Наноновогоднее 2013

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.