Смирнова Виктория Александровна. Учитель химии, гимназия 295 Фрунзенского района. - презентация

1 Смирнова Виктория Александровна. Учитель химии, гимназия 295 Фрунзенского района

2 Элементы симметрии Группы S 2n Группы C nh Кубические группы (тела Платона) Непрерывные точечные группы симметрии Кристаллы

3 Элементы симметрии Группы S 2n Группы C nh Кубические группы (тела Платона) Непрерывные точечные группы симметрии Кристаллы

4 Элементы симметрии плоскость центр симметрии или центр инверсии ось n-го порядка Зеркально-поворотная ось n-го порядка

5 Группы S 2n Эти группы имеют одну зеркально-поворотную ось S 2n. Зеркально- поворотная ось может быть только четного порядка. Группа S 2 есть ни что иное, как совокупность операций E и I, поэтому она часто обозначается символом C i. Молекулы с такой симметрией встречается довольно редко. Приведем один из немногих примеров: А вот молекула с симметрией S4:

6 Группы C nh Мы уже видели, как маловыразительны группы C n. Но если к ним добавить только один элемент – горизонтальную плоскость симметрии qh, то молекулы, принадлежащие к полученным группам (обозначаемым символом C nh ), можно сказать, уже радует глаз. Примером может служить некоторые хлоропроизводные этилена. К самой простой из групп C nh – группе C 1h, обозначаемой также C s, принадлежат молекулы SOCl 2 или, например, мета-C 6 H 4 ClBr:

7 Кубические группы (тела Платона) По количеству элементов симметрии кубические группы относятся к самым богатым. Кубическими их называют потому, что каждая из них имеет элементы симметрии, присущие кубу. А к телам Платона относят только правильные многогранники, а не любую геометрическую фигуру с кубической точечной группой симметрии. Характерной чертой кубических групп является наличие у них нескольких осей, порядок которых выше второго. Мы остановимся на трех группах: группе тетраэдра (Td), группе октаэдра (Oh) и группе икосаэдра (Ih). Молекулы, относящиеся к этим группам, являются высокосимметричными молекулами.

8 Непрерывные точечные группы симметрии Если молекулы линейны, то прямая, на которой расположены ядра, является осью симметрии бесконечного порядка, так как существует бесконечное число углов поворота, при которых молекула совмещается сама с собой. Если при этом линейная молекула имеет плоскость симметрии, перпендикулярную к ее оси, о такой молекуле говорят, что она относится к точечной группе симметрии D ooh. Таковы, например, все двухатомные гомоядерные молекулы (H 2, N 2, O 2, F 2 и т. д.), молекулы C 2 H 2, CO 2 и др. Когда такой плоскости нет, то группа симметрии обозначается символом C oov. Это молекулы HCl, NO, HCN и т. д. И еще об одной группе хочется рассказать – о группе O(3). Преобразования симметрии этой группы представляет собой комбинации вращений вокруг любой оси, проходящей через начало координат и инверсии. Группа O(3) является точечной группой симметрии атома.

9 Свойства кристаллов Форма кристаллов Категории кристаллов Закон постоянства двухгранных углов Как растут кристаллы Атомная структура кристаллов

10 Свойства кристаллов Форма кристаллов Категории кристаллов Закон постоянства двухгранных углов Как растут кристаллы Атомная структура кристаллов

11 Свойства кристаллов симметричность прочность упругость анизотропия прозрачность однородность кристаллического вещества

12 Форма кристаллов Простой формой называется многогранник, который может быть получен из одной грани с помощью элементов симметрии (оси, плоскости и центра симметрии). Каждая грань кристалла представляет собой плоскость, на которой располагаются атомы. Ребра кристалла представляют собой прямые, на которых атомы располагаются в ряд. В 1619 великий немецкий математик и астроном Йоган Кеплер обратил внимание на шестерную симметрию снежинок. Ему принадлежит идея плотно упакованных шариков.

13 Категории кристаллов Нет осей симметрии порядка выше, чем 2.(Эти сингонии различаются по углам между кристаллографическими осями координат) Одна ось симметрии порядка выше, чем 2, а именно: Одна ось 3-ого порядка Одна ось 4-ого порядка Одна ось 6-ого порядка Несколько осей симметрии порядка выше, чем 2; обязательно четыре оси симметрии 3-ого порядка Характерная симметрия кристалловСингонияКатегория Высшая Средняя Низшая Тригональная Тетрагональная Гексагональная Кубическая Ромбическая Моноклинная Триклинная

14 Кристаллы высшей категории

15 Кристалл средней категории

16 Кристаллы низшей категории

17 Закон постоянства двухгранных углов «Во всех кристаллах, принадлежащих к одной полиморфной модификации данного вещества, при одинаковых условиях углы между соответствующими гранями (и ребрами) постоянны» "Грани кристалла могут изменяться по своей форме и относительным размерам, но их взаимные наклоны постоянны и неизменны для каждого рода кристаллов" Роме да Лиль(1783) История открытия закона: 1615г. – И. Кеплер указывал на сохранение углов в 60 о между отдельными лучиками у снежинок 1669г. – Н. Стенон открыл закон постоянства углов в кристаллах кварца и гематита 1670г. – Э. Бартолин сделал тот же вывод применительно к кристаллам кальцита 1695г. – Левенгук – к кристаллам гипса 1749г. – М.В. Ломоносовым был открыт закон постоянства для кристаллов селитры пирита, алмаза и некоторых других минералов

18 Атомная структура кристаллов «Кристаллы построены правильно, строго закономерно. И в них тоже атомы, ионы и молекулы не находятся в покое, но частицы не сталкиваются друг с другом, потому что все они расположены правильным строем и каждая может только колеблется около определенного положения. Ряды частиц в пространстве, подобны трехмерным решеткам из атомов, которые образуют кристаллическую структуру.» Рене Жюст Гаюи ( )

19 Как растут кристаллы Вот так выглядит выращенный из раствора медного купороса кристалл Приготовим горячий насыщенный раствор медного купороса Через 8 дней на подвешенной нитке вырос маленький кристаллик