Курс кристаллохимии читается студентам отделения геохимии во 2-ом и 3-ем семестре. Цель курса - получение студентами знаний об атомном строении кристаллов, являющегося фундаментом для всестороннего изучения минералов, горных пород и руд, для понимания процессов минералообразования, для направленного синтеза кристаллов с заранее заданными свойствами.

Основные задачи курса:

1. Изучение истории развития кристаллохимии;
2. Получение современных представлений о свойствах атомов и основных факторах, определяющих структуру кристалла; связь структуры с физико-химическими свойствами кристаллов;
3. Изучение важнейших кристаллохимических явлений (морфотроции, полиморфизма и изоморфизма). Получение знаний о кристаллохимии важнейших породообразующих минералов;
4. Кристаллохимическая интерпретация минералообразующих и геохимических процессов.

Список всех тем лекций

Лекция 1. Тетраэдр кристаллохимии. Морфотропия. 1,3,4 правила Полинга.
Вступительное слово Категории кристаллохимии Морфотропия Изоморфизм и полиморфизм Структурная гомология Связи между вершинами тетраэдра История изучения морфотропии Первое правило Полинга Третье и четвертое правило Полинга Структурный тип

Лекция 2. Фактор "толерантности". Модельные структуры. Пятое правило Полинга.
Вступление Правила Магнуса-Гольдшмидта Фактор "толерантности" Модельные структуры Гольдшмидта Пятое правило Полинга

Лекция 3. Второе правило Полинга и его современная трактовка. Топология кристаллической структуры.
Вступление Второе правило Полинга Перовскит с точки зрения второго правила Полинга Шпинели Формулировка Полинга Приближения Пятенко, Шеннона Условие локального баланса валентностей Метод валентности связи Топология кристаллической структуры

Лекция 4. Структурная гомология.
Вступление Структурная гомология Фазы вычитания и внедрения Дефектные и заполненные структуры Перовскит Структурный прототип и его производные Понятие производных и вырожденных структур Гексагональный ряд Сверхструктуры Структурный прототип Производные (вторичные) мотивы Анализ гомологических связей в группе флюоритоподобных структур Заключительное слово

Лекция 5. Гомологические серии гибридных кристаллических структур. Структурная гомология силикатов.
Вступление История вопроса Гомологические серии гибридных кристаллических структур Общая схема взаимоотношений явлений Блоки различной размерности Мотивация Наиболее перспективные матрицы Методы исследования Требования к модели α-Delay моделирование Параметр подверженности амортизации Структурная гомология силикатов

Лекция 6. Полиморфизм. Часть 1.
Определения полиморфизма и предварительные замечания Исторические сведения Классификация полиморфизма Структурная систематика Единицы измерения давления Вещество под давлением в природе Ионы переходных металлов в кристаллическом поле Задача Координационные правила полиморфизма Заключение

Лекция 7. Полиморфизм. Часть 2.
Вступление Координационные правила полиморфизма к коллоквиуму Координационные правила полиморфизма к коллоквиуму Координационные правила полиморфизма Связь термодинамических функций с полиморфизмом Теоретическое предсказание полиморфных переходов

Лекция 8. Полиморфизм. Правдивое путешествие к центру Земли.
Приветствие Источники информации Давление в Земле Термодинамический режим глубин Земли Распространенность элементов в космосе Земля, как космический объект Химический состав Земли Минеральный состав земных оболочек Фазовые трансформации Распространенность элементов в мантии Ядро Земли Космохимия Заключение

Лекция 9. Изоморфизм. Часть 1.
Вступление Терминология Понятие изоструктурности История изучения изоморфизма Классификация изоморфизма Эмпирические правила изоморфизма Краткие физико-химические основы изоморфизма Заключение

Лекция 10. Изоморфизм. Часть 2.
Вступление Энергетические правила изоморфизма Разбор домашней задачи на сольвус Правило ассистирования Правило депрессии изоморфизма Ограниченность числа минеральных видов Индекс самородности Выводы о числе известных минеральных видов Дополнительная литература Информация о следующих лекциях

Лекция 11. Локальная структура твердых растворов замещения. Кристаллохимия реальных кристаллов.
Вступление Локальная структура твердых растворов Терминология Термодинамические состояния реальных минеральных систем Эффект улавливания микропримеси Структурные несовершенства реальных кристаллов Дефекты Шоттки Дефекты Френкеля Задача - расчет точечных дефектов Структурные несовершенства реальных кристаллов Реальные кристаллы как геобарометры Реальные кристаллы как геооксометры и геотермометры Дополнительная литература

Лекция 12. Кристаллохимия неорганических соединений с анионцентрированными комплексами.
Вступление Способы представления структур Краткая история развития представлений анионцентрированной кристаллохимии Рассмотрение соединений в анионцентрированном аспекте Георгбоккиит Францисит Сравнительные характеристики анионо- и катионоцентрированных полиэдров Хроноксены Катионы, склонные создавать связи Система классификации анионцентрированных комплексов и классификационные параметры Формула связности и диаграмма связности Периодичность Эквивалентность анионоцентрированных тетраэдров Типы и распространенности изолированных анионоцентрированных комплексов Конформация катионных цепочек Каркасные анионцентрированные структуры Типы флюоритоподобных модулей Заключение

Лекция 13. Методы кристаллохимического прогноза.
Вступление Основные задачи кристаллографии и кристаллохимии в 21-ом веке Иерархия методов предсказания вероятной структуры соединения заданного химического состава Симметрийные и геометрические ограничения Эмпирическое уточнение пробной структуры Первая группа методов Вторая группа методов Потенциалы межионного и межатомного взаимодействия Методика расчета точечных, одно- и двух-мерных дефектов в кристаллах, включая поверхности Статическое моделирование с использованием межатомных потенциалов Пример предсказаний USPEX Машинное обучение Рекомендуемая литература