Курс «Теоретическая неорганическая химия. Часть 1» читается студентам химического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова в специализированных группах.
Под теоретической химией понимается раздел, в котором главное место занимают теоретические обобщения, входящие в теоретической арсенал современной химии, например, концепции химической связи, химической реакции, валентности, молекулярных орбиталей и другие.
В первой части курса рассматриваются следующие вопросы: энергия химической связи в ионных соединениях, кристаллические решетки и их энергии, ионная связь, ковалентная связь, метод молекулярных орбиталей, электронное строение двухатомных молекул, строение соединений бора и алюминия, элементы четвертой группы, соединения галогенов, невалентные взаимодействия.
Список всех тем лекций
Лекция 1. Энергия химической связи в ионных соединениях.
Введение
Химическая связь
Энергии связей
Невалентные взаимодействия
Ионные соединения: газовая фаза
Ионные соединения: твёрдая фаза
Ионные соединения: кристаллическая фаза
Лекция 2. Кристаллические решетки и их энергии.
Уравнение Борна-Ланде
Уравнение Борна-Габера
Решётка CsCl
Решётка CsS
Решётки типа CaCl2
Энергии ионизации
Энергии сольватации ионов
Лекция 3. Ковалентная связь: введение и метод молекулярных орбиталей.
Энергии сольватации ионов (продолжение)
Температуры плавления и сублимации разных кристаллических решёток
Приложения: хелаты, краун-эфиры
Приложения: электриды I, криптанты
Сплавы металлов
Критерии ковалентных молекул
Ковалентные радиусы
Метод молекулярный орбиталей и метод валентных связей
Уравнение Шрёдингера, волновые функции
Лекция 4. Метод молекулярных орбиталей.
Энергия связи в молекуле водорода
Связывающие и разрыхляющие орбитали водорода
Связывающие и разрыхляющие орбители гелия, возбужденное состояние атомов
Р-орбиталь
Молекулы лития, бериллия
Молекулярные орбитали кислорода и фтора (часть 1)
Молекулярные орбитали кислорода и фтора (часть 2, гибридизация)
Лекция 5. Электронное строение двухатомных молекул.
Молекула F2, электронное строение
Молекула О2, электронное строение
и СО, электронное строение
Молекула С-С, электронное строение
Молекула В2, электронное строение
Вступление о строении многоатомных молекул
Метод ЭСХА
Электронное строение молекулы СН4
Лекция 6. Орбитальнодефицитные электроноизбыточные соединения.
Некоторые дополнения к теме предыдущей лекции
(плоской)
(неплоской)
Соединения, в которых для элемента нарушено правило инертного газа
Электронное строение молекулы PCl5, несвязывающие орбитали
Примеры молекул с несвязывающими орбиталями
Лекция 7. Строение соединений бора.
Различия в свойствах молекул, содержащих алюминий и бор, вступление
Геометрия соединений бора (ВХ3)
Свойства соединений бора (ВХ3)
Химия димеров (X3Al)2
Геометрия и электронное строение соединений алюминия
Электронная схема соединений алюминия
Трехцентровая двухэлектронная связь, пример
Лекция 8. Элементы четвёртой группы: строение и синтез.
Элемент-органическая химия, предпосылки
Соединения кремния, история
Синтез соединений кремния
Синтез стартовых соединений олова
Синтез соединений олова
Примеры применения соединений олова
Синтез соединений олова (продолжение)
Двухвалентное состояние элементов четвёртой группы
О ядовитости соединений, содержащих элементы четвёртой группы
Лекция 9. Кремний-органическая химия.
Связь X-X, длина, энергия
Строение радикалов
Попытки синтеза силобензола
Синглетное состояние, карбены
Кинетическая стабилизация
Схема синтеза кратной связи
Связь X=X, длина, энергия
Особенности геометрии молекул с кратными связями
Кратные связи второго периода, сравнение
Энергии связей X-H
Лекция 10. Геометрия молекул со свободной орбиталью.
Вступление к лекции
Энергия двойной связи, кислород как двухэлектронный акцептор
Соединение [IO]+
Геометрия молекулы SO3, реакции
и О3
Геометрия молекулы SO3(2-); пиросульфит-анион; дитионат-анион
Ионы X-X->X+
Фосфорные тетраэдры; молекула R4Si2O2
Лекция 11. Соединения галогенов: строение и химия.
Вступление, план лекции
Молекулы галогенов: окраска, энтальпия диссоциации, схема подуровней
Аномалии в молекуле фтора
Галогениды серебра и ртути, окраска, схема подуровней
Отступление о свинцовых белилах (окисление)
Соединения инертных газов, энергии связей
Опыты Бартлета
Реакции инертных газов
Метод Гиллеспи
Лекция 12. Невалентные взаимодействия: водородная связь.
Классификация невалентных взаимодействий
Водородная связь: вступление
Водородные связи в кристалле льда
Водородные связи в газовой фазе
Водородные связи в карбоновых кислотах: динамика связей
Ван дер Ваальсовы радиусы
Водородные связи в димерах, состоящих из разных молекул
Водородные связи в HF
Уголковые водородные связи
Водородные связи: практическое применение
Лекция 13. Невалентные взаимодействия.
Задачи фундаментальной науки
Ион-дипольное взаимодействие
Следствия ион-дипольного взаимодействия
Диполь-дипольное взаимодействие
Дисперсионные силы
Ван дер Ваальсовы радиусы атомов
Комплексы с переносом заряда (КПЗ)
Примеры КПЗ; закон Бугера-Ламберта-Бера