
- •Строение вещества
- •Строение вещества
- •I. Объяснительная записка
- •II. Рабочая программа дисциплины
- •1. Тематический план изучения дисциплины
- •2. Балльная оценка текущей успеваемости студента
- •3. Содержание учебных тем
- •4. Рекомендуемая литература
- •III. Программа семинарских занятий
- •Тема 1. Физические и математические структурные модели (16 час.).
- •Тема 3. Одноэлектронный атом (6 час.).
- •Тема 4. Многоэлектронные атомы (2 час.).
- •Тема 5. Электронная оболочка молекул (6 час.).
- •Тема 6. Ядерный остов молекул (2 час.).
- •IV. Вопросы к экзамену
- •V. Типовые задачи к итоговому тестированию и экзамену
4. Рекомендуемая литература
Основная
1. Минкин В.И., Симкин Б.Я., Миняев Р.М. Теория строения молекул. Ростов на Дону.: Феникс, 1997.
2. Симкин Б.Я., и др. Задачи по теории строения молекул. Ростов на Дону.: Феникс, 1997.
3. Паничев С.А. Математические модели в курсах "Строение вещества и "Квантовая механика и квантовая химия"; Физические модели в курсах "Строение вещества" и "Квантовая механика и квантовая химия". Тюмень. Изд-во ТюмГУ. 2003.
4. Паничев С.А. Физические основы квантовой химии. Тюмень. Изд-во ТюмГУ. 2008.
5. Паничев С.А. Строение атомов и молекул. Тюмень. Изд-во ТюмГУ. 2008.
Дополнительная
1. Базилевский М.В. Метод молекулярных орбит и реакционная способность органических молекул. М.: Химия, 1969.
2. Дмитриев И.С. Электрон глазами химика. Л.: Химия, 1983. Молекулы без химических связей. Л.: Химия, 1980. Симметрия в мире молекул. Л.: Химия, 1976.
3. Дьюар М. Теория молекулярных орбиталей в органической химии. М.: Мир, 1972.
4. Дяткина М.Е. Основы теории молекулярных орбиталей. М.: Наука, 1975.
5. Кузнецов М.А., Мильман Б.Л., Шевченко С.М. Облик молекулы. Л.: Химия. 1989.
6. Хедвиг П. Прикладная квантовая химия. М.: Мир, 1977.
7. Хигаси К., Баба Х., Рембаум А. Квантовая органическая химия. М.: Мир, 1967.
8. Хофман Р. Строение твердых тел и поверхностей. М.: Мир, 1990.
9. Шевченко С.М. Молекула в пространстве. Л.: Химия. 1986.
10. Хабердитцл В. Строение материи и химическая связь. М.: Мир, 1974.
11. Эбелинг В. Образование структур при необратимых процессах. М.: Мир, 1979.
12. Эрдеи-Груз Т. Основы строения материи. М.: Мир, 1976.
Рабочая программа дисциплины составлена на основе Примерной программы "Строение вещества", рекомендованной Советом по химии УМО по классическому университетскому образованию. (Программы дисциплин образовательной программы по специальности 011000 Химия: Для гос. ун-тов. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1999. С. 155-159).
III. Программа семинарских занятий
Тема 1. Физические и математические структурные модели (16 час.).
Математические модели: точечные группы симметрии, элементы и операции симметрии, классификация ТГС молекул, типы симметрии (неприводимые представления), их классификация и номенклатура, таблицы характеров; физико-химические приложения: классификация и построение молекулярных орбиталей и нормальных колебаний, правила отбора и др. Физические модели: свободная частица, частица в потенциальном ящике, плоский ротатор, гармонический осциллятор, системы с двумя состояниями, статистический ансамбль.
Литература для самостоятельной работы
1. Паничев С.А. Математические модели в курсах "Строение вещества и "Квантовая механика и квантовая химия". Тюмень. Изд-во ТюмГУ. 2003.
2. Паничев С.А. Физические модели в курсах "Строение вещества и "Квантовая механика и квантовая химия". Тюмень. Изд-во ТюмГУ. 2003.
3. Дмитриев И.С. Симметрия в мире молекул. Л.: Химия, 1976.
4. Фларри Р. Группы симметрии. Теория и химические приложения. М.: Мир, 1983.
Примерные типы задач
1. Для заданной группы симметрии привести примеры молекул.
2. Для указанной молекулы определить элементы и операции симметрии.
3. Построить матричное представление заданной ТГС.
4. Определить инвариантные пространства для заданного оператора симметрии.
5. Классифицировать трансляции, вращения и нормальные колебания молекулы по типам симметрии.
6. Вычислить энергию модельной системы (частица в ящике, ротатор, осциллятор) по заданным квантовым числам.
7. Вычислить длину волны и частоту света, вызывающего квантовый переход между двумя указанными стационарными состояниями модельной системы (частица в ящике, ротатор, осциллятор).
8. Описать узловую структуру волновой функции указанного стационарного состояния модельной системы (частица в ящике, ротатор, осциллятор).
Тема 2. Субатомные структуры Атомные ядра. Характеристики ядер (нуклонный состав, зарядовое и массовое число, спин и магнитный момент, квадрупольный момент, изотопы и изобары. Ядерная спектроскопия (ЯГР, ЯМР, ЯКР) и ее применение в химии. Ядерные реакции. Радиоактивный распад и его типы: альфа-распад, электронный и позитронный бета-распады, Оже-эффект. Деление ядер. Синтез ядер. Реакции типа "мишень-снаряд". Энергетические эффекты ядерных реакций. Законы сохранения в ядерных реакциях. Составление уравнений и схем ядерных реакций. Кинетика реакций распада.
Литература для самостоятельной работы
1. Хабердитцл В. Строение материи и химическая связь. М.: Мир, 1974.
2. Эрдеи-Груз Т. Основы строения материи. М.: Мир, 1976.
Примерные типы задач
1. Для заданного ядра построить схему ядерного распада определенного типа. Указать продукты распада, зарядовые и массовые числа дочерних ядер.
2. Вычислить скорость распада через заданный промежуток времени.
3. Вычислить энергетический эффект некоторой ядерной реакции.