Podstawy krystalografii

Podstawowe wiadomości z geometrii i trygonometrii.

Godziny kontaktowe (z udziałem nauczyciela akademickiego)

Wykład 15

Laboratorium 15

Łączna liczba godzin z udziałem nauczyciela akademickiego 30

Liczba punktów ECTS z udziałem nauczyciela akademickiego 1

Godziny nie kontaktowe (praca własna studenta)

Przygotowanie się do laboratorium 15

Studiowanie literatury 5

Przygotowanie się do zaliczenia wykładu 10

Łączna liczba godzin nie kontaktowych 30

Liczba punktów ECTS za godziny nie kontaktowe 1

Sumaryczna liczba punktów ECTS dla modułu 2

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXII - 39.9/12 z dnia 25 kwietnia 2012 r. tj. od cyklu kształcenia 2012/2013

W1, wykład - końcowe zaliczenie pisemne; laboratorium - kolokwia śródsemestralne;

W2, wykład - końcowe zaliczenie pisemne; laboratorium - kolokwia śródsemestralne;

U1, wykład - końcowe zaliczenie pisemne; laboratorium - kolokwia śródsemestralne;

U2, wykład - końcowe zaliczenie pisemne; laboratorium - kolokwia śródsemestralne;

U3. wykład - końcowe zaliczenie pisemne; laboratorium - kolokwia śródsemestralne;

K1, wykład - końcowe zaliczenie pisemne; laboratorium - kolokwia śródsemestralne.

Na podstawie Uchwały Nr XXIV -8.4/17 Senatu UMCS w Lublinie z dnia 28 czerwca 2017 r. tj. od cyklu kształcenia 2017/2018.

W1, wykład - końcowe zaliczenie pisemne; laboratorium - kolokwia śródsemestralne;

W2, wykład - końcowe zaliczenie pisemne; laboratorium - kolokwia śródsemestralne;

U1, wykład - końcowe zaliczenie pisemne; laboratorium - kolokwia śródsemestralne;

U2, wykład - końcowe zaliczenie pisemne; laboratorium - kolokwia śródsemestralne;

U3. wykład - końcowe zaliczenie pisemne; laboratorium - kolokwia śródsemestralne;

K1, wykład - końcowe zaliczenie pisemne; laboratorium - kolokwia śródsemestralne.

Wykład obejmuje następujące zagadnienia:

Definicja kryształu. Przekształcenia symetryczne. Elementy symetrii – ich symbole i działanie. Podstawowe prawa krystalografii geometrycznej. Układy krystalograficzne, grupy punktowe symetrii – symbolika międzynarodowa. Symetria cząsteczek.

Elementy symetrii sieci przestrzennych. Grupy translacyjne, sieci Bravais’go. Grupy przestrzenne. Struktury wybranych pierwiastków i związków chemicznych – struktury metali, kryształy jonowe, kowalencyjne, molekularne. Izotypia, izomorfizm i polimorfizm.

Dyfrakcja promieni rentgenowskich.

Otrzymywanie promieni rentgenowskich. Podstawowe prawa dyfrakcji promieni rentgenowskich. Metody dyfrakcyjne. Wykorzystanie metod dyfrakcyjnych w chemii.

Laboratorium obejmuje następujące zagadnienia:

Elementy symetrii punktowej i ich symbolika; wyszukiwanie elementów symetrii na modelach kryształów i cząsteczek.

Dodawanie elementów symetrii - wyprowadzenie grup punktowych.

Grupy punktowe i układy krystalograficzne - zasady międzynarodowej symboliki grup punktowych.

Wyznaczanie układu krystalograficznego i symbolu grupy punktowej dla modeli kryształów i cząsteczek.

Translacyjne elementy symetrii i ich symbolika. Sieci Bravais'go. Grupy przestrzenne.

Określanie na modelach sieci Bravais'go układu krystalograficznego, typu komórki, liczby i współrzędnych węzłów, symbolu grupy przestrzennej.

Słowny opis symetrii w podaje grupie przestrzennej.

Opis struktury kryształów pierwiastków. Określanie: układu krystalograficznego, typu komórki Bravais'go, liczby sieci prostych tworzących sieć złożoną, liczby węzłów w komórce elementarnej oraz współrzędnych węzłów. Określenie symbolu grupy przestrzennej. Obliczanie: gęstości kryształów, długości wiązań.

Opis struktury kryształów dla wybranych związków chemicznych. Określanie: układu krystalograficznego, typu komórki Bravais'go, liczby sieci prostych tworzących sieć złożoną, liczby węzłów w komórce elementarnej oraz współrzędnych węzłów. Określenie symbolu grupy przestrzennej, liczb i wielościanów koordynacyjnych oraz stosunku stechiometrycznego składników chemicznych. Obliczanie: gęstości kryształów, długości wiązań.

Podstawowe prawa dyfrakcji. Obliczanie odległości międzypłaszczyznowych. Warunki występowania refleksów wynikające z typu centrowania. Klasy Lauego.

Identyfikacja nieznanej próbki na podstawie rentgenogramów proszkowych.

Z. Bojarski, M. Gigla, K. Stróż, M. Surowiec -Krystalografia, PWN2001.

Z. Bojarski i inni- Materiały do nauki krystalografii, Uniw Śl. 1993.

J. Chojnacki- Elementy krystalografii chemicznej i fizycznej, PWN1971.

T. Penkala- Zarys krystalografii,PWN 1972.

Z. Kosturkiewicz– Metody krystalografii, UAM 2000.

Z. Bojarski, E. Łągiewka– Rentgenowska analiza strukturalna, PWN 1988.

Z. Trzaska Durski, H. Trzaska Durska– Podstawy krystalografii strukturalnej i rentgenowskiej, PWN 1994.

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXII - 39.9/12 z dnia 25 kwietnia 2012 r. tj. od cyklu kształcenia 2012/2013

WIEDZA

W1. Ma wiedzę w zakresie opisu i klasyfikacji symetrii kryształów i cząsteczek jak i metod ich badania K_W14

W2. Zna podstawowe metody badania materiałów krystalicznych. K_W03

UMIEJĘTNOŚCI

U1. Potrafi samodzielnie opisać i sklasyfikować symetrię cząsteczek oraz sieć przestrzenną kryształów pierwiastków i prostych związków chemicznych. K_U19

U2. Potrafi opisać podstawowe prawa dyfrakcji i przeanalizować pomiary wykonane z wykorzystaniem dyfrakcji proszkowej. K_U19

U3. Potrafi wykorzystując posiadaną wiedzę rozwiązywać zadania problemowe o średnim poziomie złożoności K_U30

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

K1. Ma świadomość konieczności poszerzania i aktualizowania swojej wiedzy K_K01

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXIV – 18.23/18 z dnia 27 czerwca 2018 r. tj. od cyklu kształcenia 2018/2019

WIEDZA

W1 . Posiada wiedzę w zakresie opisu i klasyfikacji symetrii obiektów skończonych i uporządkowanych nieskończonych oraz na temat metod ich badania K_W02

UMIEJĘTNOŚCI

U1 Potrafi samodzielnie opisywać, klasyfikować symetrię cząsteczek i sieci przestrzennych kryształów oraz analizować pomiary dyfrakcyjne K_U01, K_U02

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

K1 Zna ograniczenia swojej wiedzy i rozumie konieczność dalszej nauki w szczególności w zakresie nauk ścisłych K_K01