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

Лекции МГУ: водород

Ключевые слова:  водород, лекция, общая и неорганическая химия, тьютору

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич

16 октября 2011

"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 тринадцатой лекции для химиков (Большая химическая аудитория, химический факультет МГУ), сначала иллюстративные, потом появится видеозапись.

Название лекции: Лекция 13. Водород.

Лектор: проф. А.В.Шевельков

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): какое влияние на практическое использование водорода оказывает существование "орто" и "параводорода"? (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:
Lecture13_hydrogen_2011.pdf (1.04 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
Юный максималист, 14 октября 2011 15:36 
Замечательная лекция!
Андрей Владимирович замечательный лектор.
Всё хорошо (пока смотрел только иллюстративный материал pdf) и примеры есть интересные, однако есть ряд неточностей и ошибки, с которыми наука уже разобралась, но по прежнему некритично переписывающиеся из учебника в учебник, а оттуда - в лекции. А именно:
1) BeH2 действительно имеет полимерную структуру с тетраэдрической координацией по водороду, но не цепочечную с реберным сопряжением тетраэдров (когда-то предполагавшуюся по аналогии с BeCl2), а трехмерную орторомбическую (пространственная группа Ibam, z = 12 формульных единиц в ячейке) с вершинным сопряжением тетраэдров - то есть родственную BeF2 (хотя и другого структурного типа). Источник:
G.S.Smith, Q.C.Johnson, D.K.Smith, D.E.Cox, R.L.Snyder, R.S.Zhou, Solid State Commun. 67, 491 (1998)
Для этой структуры была проведена также квантовохимическая оптимизация:
B-T.Wang, P.Zhang, H-J.Shi, B.Sun, W-D.Li, Eur. Phys. J B 74, 303 - 308 (2010)
2) Между ионными и полимерными гидридами на самом деле нет такой чёткой границы. Действительно, CuH может быть осаждён из водных растворов солей меди анионом-восстановителем PH2O2-1, однако ещё в учебнике Некрасова писалось, что BeH2 и MgH2 в воде разлагаются до водорода (один быстро, другой медленно), и MgH2 изоструктурен типично ионному MgF2 - один из многих примеров изоструктурности гидридов и фторидов, и никаким восстановлением водных растворов получить BeH2, MgH2, AlH3 заведомо невозможно.
3) Между ионными и металлическими гидридами граница устроена сложнее. Высшие гидриды редкоземельных металлов - ионные диэлектрики (из них ScH3 требует высокого давления азота для своего образования, а при обычном давлении разлагается уже при очень низких температурах, а все прочие тригидриды образуются при обычном давлении при избытке водорода), ионные также дигидриды YbH2 и EuH2, прочие низшие гидриды - действительно металлические и отличаются от ионных даже структурно. Опечатка: в таблице Sr вместо Sc.
4) Следует отметить, что рисунок периодической таблицы, в которой для большинства переходных металлов гидриды указываются неизвестными, создаёт у новичков резко неадекватное представление о реальности, а студентов, которым ещё жить, надо учить наиболее реалистичному пониманию, поэтому правильным будет сообщить, что хотя при обычном давлении большинство переходных металлов не образует двойных гидридов, многие из них образуют тройные и более сложные комплексные гидриды с участием щелочных и щелочноземельных металлов. Во времена учебника Некрасова был известен лишь один тип таких гидридов - с анионом ReH9-2, сейчас же их известно огромное множество, например, с анионами PtH4-2, PtH6-2, PdH4-2, PdH2-2, NiH4-4, RhH6-3, IrH6-3, OsH6-4, IrH6-4, OsH8-2 (сложные гидриды знаю для металлов групп 7-10, случай Au-H пока малоизучен, а связи W-H, Mo-H изучены только в органических комплексах).
Андрей Владимирович - выдающийся специалист по клатратам, и приведённый им пример клатрата (Xe)2(CCl4)6(H2O)46 замечателен полным упорядочением неводородных атомов и максимальной степенью заполнения пространства полостей. Однако есть другой замечательный клатрат, ближе к теме лекции - полученный при 250-600 МПа и -24C клатрат водорода II типа (4H2)8(H2)16(H2O)136, который может быть сохранён без разрушения при сбросе давления до обычного ниже 77K, см. V.V.Struzhkin, B.Militzer, W.L.Mao, H-k.Mao, R.J.Hemley, Chem.Rev. 2007, 107, 4133-4151.
И ещё. Вышел из интернета, и меня вдруг засверлила мысль: CCl4 в полости лишь с 2-мя шестиугольными гранями делать нечего - симметрия не та и места мало, а формула Xe-CCl4 клатрата написана как для клатрата I типа, но молекулы CCl4 нарисованы как для тетраэдрической подсистемы, значит, формула клатрата записана неверно! На самом деле, приводимый в лекции рисунок из учебника соответствует клатрату не 1-го, а 2-го типа, CCl4 занимает алмазные позиции, их 8 на ячейку, находится в центрах 16-гранников воды, 24 молекулы воды (четыре 6-угольных грани) обобществлены 16-гранииками попарно, то есть их в ячейке 24*8/2, остальные молекулы воды образуют тетраэдрические кластеры (H2O)(H2O)4 в узлах алтернативной алмазной подрешётки, взаимопроникающей с первой по мотиву NaTl (и тоже имеющей на ячейку 8 позиций), в итоге формула ячейки (Xe)16(CCl4)8(H2O)(8*24/2)(H20)8*(1+4) = (Xe)16(CCl4)8(H2O)136, т.е. это клатрат 2-го типа. То есть, в иллюстративных материалах нашлась ещё одна однозначная ошибка.

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

 

Паутина
Паутина

Дистанционный лекторий ФНМ МГУ
Опубликованы приглашения на 4 интересные лекции онлайн лектория проекта дистанционного образования факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова на ближайшую неделю.

Евгений Кац: Перовскит, загадка названия и история открытия
28 мая 2020 г. в 18:00 мск. в рамках развития дистанционного образования ФНМ МГУ имени М.В.Ломоносова состоялась онлайн лекция известного ученого, профессора Евгения Каца (Ben-Gurion University of the Negev) "Перовскит, загадка названия и история открытия", который известен не только своими выдающимися научными достижениями в области химии твердого тела, углеродных наноматериалов, перовскитной фотовольтаики, но и большим вкладом в популяризацию науки.

М.Гретцель "The stunning rise of perovskite solar cells"
28 мая 2020 г. в 19:00 мск. в рамках развития дистанционного образования ФНМ МГУ имени М.В.Ломоносова состоялась онлайн лекция всемирно известного ученого, профессора М.Гретцеля (Федеральная политехническая школа Лозанны) "The stunning rise of perovskite solar cells".

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии
Гудилин Е.А., Горбунова Ю.Г., Калмыков С.Н.
Отделение химии и наук о материалах РАН, а также химический факультет и факультет наук о материалах МГУ инициируют реализацию открытого образовательного проекта «Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии». В рамках проекта ведущие ученые, члены Российской и международных Академий, видные представители вузовской науки прочитают тематические образовательные лекции по химии, науках о материалах, современным подходам в биологии и медицине. Видеозаписи лекций будут размещены в открытом доступе и могут быть использованы ВУЗами в основной и дополнительной образовательных программах, а также для самоподготовки и мотивации студентов и аспирантов на будущие научные достижения.

2019-nCoV: очередной коронованный убийца?
Анна Петренко
В статье рассказывается о коронавирусе 2019-nCoV — что мы знаем сегодня. А ведущие международные научные издательства предоставляют бесплатный доступ к новым статьям, посвященных изучению коронавируса

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

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!



 
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.