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

 

Золотые кружева
Золотые кружева

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Не только производные: как рассчитать кривизну пластины. Фуллерен и антибиотик. О непостоянстве ширины запрещенной зоны в ван-дерваальсовом магнитном топологическом изоляторе. Девятая Всероссийская конференция с международным участием “Топливные элементы и энергоустановки на их основе”

Поступай без экзаменов в совместную магистратуру "ИИ в биотех системах" ИТМО, Татнефть и АГНИ
Университет ИТМО, компания Татнефть и Альметьевский государственный нефтяной институт запускают совместную программу магистратуры "Искусственный интеллект в биотехнологических системах". Программа направлена на биологов, биотехнологов и химиков, готовых оттачивать навыки программирования и применять data-driven подход для решения фронтирных научных задач и создания реальных продуктов для вывода на рынок.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Оптическая квантовая память на фотонном эхе. Ударим фуллереном по графену! Полу-ван-дер-ваальсовский композит. Монослои нитрида бора вместо антибиотиков.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2022 году
коллектив авторов
24 - 27 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Пятилетка Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!": что было и что может быть в будущем
Е.А.Гудилин , А.А.Семенова
Уже более 15 лет живет и развивается Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее!". За всю историю Олимпиады было предложено много инновационных решений, охват олимпиадой составил более 50 000 участников по всей Российской Федерации и странам ближнего зарубежья. В статье приводятся статистические данные по Олимпиаде и возможные пути ее дальнейшего развития.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

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.



 
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.