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

 

Крупа
Крупа

Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в международной конференции ACNS’2019
Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в международной конференции ACNS’2019. Тезисы доклада Быкова В.А.

Пять медалей завоевали российские школьники на Международной физической олимпиаде
Стали известны итоги 50-й Международной физической олимпиады для школьников, которая проходила в Тель-Авиве (Израиль). Российская сборная завоевала в состязаниях 4 золотые и одну серебряную медаль.

Поступление в совместный российско-китайский Университет МГУ-ППИ в Шэньчжэне
В июле 2019 года в МГУ имени М.В. Ломоносова проходит набор учащихся на программы МГУ, реализуемые в Университете МГУ-ППИ в Шэньчжэне. Поступление в совместный университет – это возможность учиться в самом быстроразвивающемся городе мира на русском языке у ведущих преподавателей МГУ по самым современным программам, получить образование мирового уровня и дипломы сразу двух университетов, овладев китайским языком. Для поступления в совместный университет не требуется владения китайским языком. Прием документов и экзамены проходят на территории МГУ. Абитуриенты имеют право поступать одновременно в МГУ имени М.В. Ломоносова и МГУ-ППИ в Шэньчжэне.

3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
И.В.Яминский
Материалы лекции проф. МГУ, д.ф.-м.н., генерального директора Центра Перспективных технологий И.В.Яминского "3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве". 3D принтер, сканирующий зондовый микроскоп и фрезерный станок. Что общего между ними? Как конструировать их своими руками? Небольшой экскурс в практические нанотехнологии. Поучительная история о создании сканирующего туннельного микроскопа. От идеи до нобелевской премии за 5 лет. Взгляд в микромир – от атомов и молекул до живых клеток. Как взвесить массу одного атома? Вирусы и бактерии – наши друзья или враги? Медицинские приложения нанотехнологий – нанобиосенсоры для обнаружения биологических агентов.

Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
В.А.Кецко
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. В сообщении даны материалы лекции д.х.н., в.н.с. ИОНХ РАН В.А.Кецко "Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники".

Лекции и семинары от ФНМ МГУ на Нанограде
Е.А.Гудилин
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. Ниже даны материалы лекций и семинаров представителя ФНМ МГУ проф., д.х.н. Е.А.Гудилина.

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.