Cписок вопросов
Из раздела «История кристаллографии»
1. Когда и в какой стране родилась научная кристаллография?
2. Кто был автором первых законов внутреннего устройства кристаллов? В чем заключались основные заблуждения этого выдающегося ученого, послужившие трамплином для новых открытий?
3. Благодаря какому подходу Э. Митчерлих сделал два его важнейших открытия и решил спор между Р. Ж. Аюи и К. Л. Бертолле?
4. Какие открытия в кристаллографии и кристаллохимии совершались дважды и даже трижды? Чьи труды оставались в забвении в течение многих лет?
5. Какие знания, полученные на студенческой скамье, использовал Д. И .Менделеев для построения в будущем Периодического закона химических элементов ?
6. Назовите великие физические открытия, которые предшествовали появлению современной кристаллохимии в начале XX века.
7. Какие понятия и законы легли в основу кристаллохимической теории? Кто их основные создатели?
8. Как за полтора столетия, от Аюи до Гольдшмидта, трансформировалась формулировка основного закона кристаллохимии?
9. Какие связи объединяют кристаллохимию с родственными дисциплинами? Что позволяет кристаллохимии сохранить свою самостоятельность, свой предмет и свои методы?
-
Назовите основные задачи и основные области современной кристаллохимии.
Из раздела «Свойства атомов»
1. Из каких двух основных частей состоит волновая функция электрона?
2. Какова форма и симметрия волновых функций с разными орбитальными квантовыми числами?
3. Как описывается распределение электронной плотности?
4. Что такое орбитальный радиус электронной оболочки? Дайте определение орбитального радиуса атома или иона.
5. Что такое средний радиус электронной оболочки? Дайте определение среднего радиуса атома или иона.
6. Каково соотношение между орбитальными и средними радиусами?
7. Дайте определения принципа Паули, правил Гунда и суммы главного и орбитального квантовых чисел.
8. Назовите основные принципы заполнения электронных уровней атомов. Какова их связь с периодичностью свойств химических элементов в Системе Менделеева?
9. Укажите основные группы элементов по строению их электронных оболочек. Что лежит в основе разделения на a и b- подгруппы?
10. Какие свойства характеризуют энергию связи валентных электронов с атомным остовом?
11. Какая связь существует между размерными и энергетическими характеристиками электронных оболочек?
12. Для чего вводятся понятия валентного состояния атома и гибридизации валентных орбиталей?
13. Дайте определение орбитальной электроотрицательности. Как связано с последней понятие валентного состояния атома?
14. Что такое поляризуемость атома или иона? С каким атомным свойством она ближе всего связана?
15. На какие группы делятся атомы по их магнитным свойствам? Какие атомы и ионы имеют постоянный магнитный момент?
16. Какие характеристики или свойства атомов (ионов) используются для построения шкалы их кислотности-основности?
Из раздела «Геометрическая кристаллография»
-
Важнейшие свойства кристаллов.
-
Отличие кристаллической и пространственной решеток.
-
Основные виды симметрии кристаллов.
-
Символы плоскостей. Физический смысл индексов Миллера.
-
Категории и сингонии.
-
Решетки Бравэ.
-
Расчет количества атомов, приходящихся на элементарную ячйку ГЦК, ОЦК БЦК и примитивную.
-
Закон постоянства двугранных углов.
-
Пути образования кристаллов. Выращивание кристаллов из растворов.
-
Атомные координаты. Символы узлов и направлений.
-
Основные типы кристаллических структур.
-
Простейшие структуры металлов, полупроводников и бинарных соединений.
Из раздела «Химическая связь в кристаллах»
-
Модель ионного взаиможействия.
-
Энергия решетки. Потенциальная кривая межатомного взаимодействия. Причины термического расширения кристаллов.
-
Понятие потенциала ионизации
-
Понятие сродства к электрону.
-
Особенности типично ионной связи
-
Особенности ковалентной связи.
-
Энергия атомизации. Ее связь с энергией решетки.
-
Степень ионности связию Методы ее определения.
-
Зонная энергетическая структура кристалла.
-
Свойства металлической связи.
-
Переход от металлической связи к ковалентной.
-
Остаточная связь. Ее свойства.
-
Ион-дипольные взаимодействия.
-
Особенности водородной связи.
-
Законы льда Полинга. Конфигурационноя энтропия льда.
-
Общий взгляд на природу химической связи.
-
Атомный, ионный радиус, длина химической связи.
-
Закон Федорова-Грота.
-
Электроотрицательность.
-
Плотноупакованные слои. Варианты упаковки, образующие а) тетраэдрическую пустоту; б) октаэдрическую пустоту.
-
Основные типы координационных полиэдров.
-
Наиболее важные полиэдры с точки зрения их распространенности в качестве основной ячейки при построении структур породообразующих минералов.
-
Структурные формулы минералов.
-
Изоморфные минералы.
-
Твердые растворы.
-
Факторы, играющие важную роль в регулировании атомных замещений.
-
Полиморфизм минералов.
-
Фазовые переходы, происходящие при высоких давлениях. Минералогия мантии (схематический разрез глубоких недр Земли).
Из раздела «Физические свойства кристаллов»
1.Физические свойства минералов.
2. Плотность минерала, ее определение.
3. Внешние отличительные признаки минералов.
4. Твердость минерала и ее определение.
5. Спайность минералов, излом, прочность.
6. Люминесценция: фосфоресценция, флуоресценция.
7. Пьезоэлектричество и пироэлектричество: физическая основа этих явлений в минералах.
8. Магнитные свойства минералов.
9. Радиоактивность минералов. Полезное использование радиоактивного распада.
10. Оптические свойства минералов.
11. Излучение. Шкала электромагнитных волн.
12. Основные характеристики волнового движения.
13. Преломление света в изотропных минералах.
14. Дисперсия.
15. Основные методы определения показателей преломления в минералах.
16. Двупреломление: обыкновенный и необыкновенный лучи.
17. Поляризация света.
18. Подготовка минералов для исследования их под микроскопом. Шлиф и аншлиф.
19. Основные методы исследования физических свойств кристаллов.
20. Рентгеновские лучи, их свойства и получение. Устройство рентгеновской трубки.