Главная страница
qrcode

Вопросы_для_теста__Zorkytest2004. Вопросы для компьютерного теста по курсу Кристаллохимия


Скачать 126.5 Kb.
НазваниеВопросы для компьютерного теста по курсу Кристаллохимия
АнкорВопросы для теста Zorkytest2004.doc
Дата18.10.2017
Размер126.5 Kb.
Формат файлаdoc
Имя файлаВопросы_для_теста__Zorkytest2004.doc
ТипМетодические указания
#28083
Каталог

Вопросы для компьютерного теста
по курсу "Кристаллохимия"

весна 2004





Методические указания к компьютерному тесту


  1. Приведенный ниже перечень вопросов для компьютерного теста состоит из десяти разделов. Соответственно, задание, получаемое студентом в виде бланка, содержит десять вопросов – по одному из каждого раздела (комбинацию вопросов определяет компьютер с помощью таблицы случайных чисел). Если на лицевой стороне бланка места для ответа не хватает, можно воспользоваться оборотной стороной, сделав пометку: см. оборот. Максимальная оценка одного ответа – 1, минимальная – 0 (возможны и промежуточные оценки 0.1, 0.2, ... 0.9). За особо неудачные (глупые) ответы, демонстрирующие полное незнание или непонимание важных вопросов, ставятся отрицательные оценки: –0.5 и –1. Сумма 7.0 и выше соответствует стандартной оценке отлично (5), сумма от 5.5 до 6.9 – хорошо (4), сумма от 4 до 5.4 – удовлетворительно (3), меньше, чем 4 – неудовлетворительно (2).

  2. Ответы должны быть краткими, но не односложными. Рекомендуется дать пояснения, дополнения к ответу, свидетельствующие о неформальном знании и понимании вопроса (примеры см. в разделе "образцовая шпаргалка"). За правильные, но односложные ответы выставляются промежуточные оценки. Помните: стандартные формальные ответы, буквально воспроизводящие те или иные учебные материалы или дословно повторяющиеся в студенческих работах, свидетельствуют о списывании или зубрежке, что, естественно, снижает оценку ответов.

  3. В ответе на вопрос "приведите примеры..." требуется привести два, а лучше три примера; желательно дать комментарии (пояснения) к приведенным примерам.

  4. На выполнение задания дается 35 минут.

  5. Пользоваться книгами, конспектами, распечатками, шпаргалками не разрешается.

  6. Опасайтесь "самодельных" шпаргалок! В них часто встречаются грубые ошибки.

Примечание. Вопросы, поставленные в квадратные скобки – опущенный материал;
в компьютерном тесте текущего года этих вопросов не будет. Пустым кружком помечены вопросы, материал для ответов на которые есть в "образцовой шпаргалке".

1. Задачи и основные понятия кристаллохимии.
История рентгеноструктурного анализа и кристаллохимии



  • Перечислите основные задачи кристаллохимии.

  • Что такое "обобщенная кристаллохимия"?

  • Что такое "идеальная кристаллическая структура"? Чем реальная структура кристалла отличается от идеальной?

  • Что такое "элементарная ячейка"?

  • Чем различаются понятия "кристаллическая структура" и кристаллическая решетка"? Поясните на примере.

  • Укажите основные способы моделирования кристаллических структур.

  • Что такое "тепловой эллипсоид" атома?

  • Какой смысл имеет функция пространственного распределения электронной плотности? Чему соответствуют максимумы этой функции (в стандартном рентгеноструктурном анализе)?

  • Что такое "деформационная электронная плотность"? Чему соответствуют максимумы этой функции (в прецизионном рентгеноструктурном анализе)?

  • Чем определяется существование данной кристаллической структуры (при данных условиях и данном способе получения кристаллов)?

  • Что такое изоструктурность кристаллических веществ? Приведите примеры.

  • Приведите примеры бинарных химических соединений, кристаллизующихся с образованием изоструктурных веществ.

  • Приведите примеры изоструктурных кристаллов тернарных химических соединений.

  • Что такое "совершенный изоморфизм"? Приведите примеры.

  • Что такое "несовершенный изоморфизм"? Приведите примеры.

  • Приведите примеры изовалентного изоморфизма.

  • Приведите примеры гетеровалентного изоморфизма.

  • Что такое "твердые растворы внедрения"? Приведите пример.

  • Что такое "твердые растворы вычитания"? Приведите пример.

  • Что такое полиморфизм? Приведите три примера полиморфизма (желательно из разных классов химических соединений).

  • Чем полиморфизм простых веществ отличается от "аллотропии"? Приведите примеры.

  • Что такое политипия? Приведите примеры.

  • Что такое морфотропия? Приведите примеры.

  • Приведите примеры, иллюстрирующие структурную интерпретацию понятий химического соединения и химического вещества.

  • Перечислите основные типы полностью упорядоченных конденсированных фаз.

  • Перечислите основные типы частично упорядоченных конденсированных фаз.

  • Что такое "квазикристалл"?

  • Что такое "несоразмерная (несоразмерно модулированная) структура"?

  • Назовите основные типы жидких кристаллов.

  • Когда и кем была открыта дифракция рентгеновских лучей на кристаллах?

  • Когда и кем были изучены первые кристаллические структуры? Какие это были структуры?

  • Кому принадлежат первые кристаллохимические обобщения? Когда они были сделаны и
    в чем заключались?


2. Симметрия и структурные классы атомно-молекулярных систем







H2O

CO2

CH4

H2O2

SF6 (октаэдр)

бензол

S8

формальдегид CH2O

P4

C3H6 (циклопропан)




  • Укажите структурный класс цепи, наблюдающейся в указанном кристаллическом веществе (рассмотреть изолированную цепь); поясните смысл символа этого структурного класса.







Se

полиэтилен

PdCl2

SiS2

карбин







  • Укажите структурный класс слоя, наблюдающегося в указанном кристаллическом веществе (рассмотреть изолированный слой); поясните смысл символа этого структурного класса.







графит

BN

As

Zn

MoS2







  • Укажите структурный класс данного кристаллического вещества; поясните смысл символа этого структурного класса.




CaF2

NiAs

TiO2 (рутил)

FeS2 (марказит)

Hg

CuAu

Cu3Au

CaTiO3

ReO3

Se (серый)


3. Рентгеноструктурный анализ и другие дифракционные методы определения кристаллической структуры.


  • Какое физическое явление лежит в основе рентгеноструктурного анализа? Что представляет собой материальная субстанция, рассеивающая рентгеновские лучи?

  • Назовите основные способы получения дифракционной картины в рентгенографии.

  • Какие формулы выражают зависимость направлений дифракционных лучей от строения кристаллов?

  • Какие характеристики кристаллического вещества можно получить с помощью уравнения Брэгга-Вульфа?

  • Что такое "структурная амплитуда"?

  • Какие формулы выражают зависимость интенсивности дифракционного луча от кристаллической структуры?

  • Что такое R-фактор (фактор недостоверности) в рентгеноструктурном анализе?

  • Какая формула распределения электронной плотности используется в рентгеноструктурном анализе? Какие характеристики кристаллического вещества извлекают из этой функции в стандартном варианте этого метода?

  • В чем сущность прямого статистического метода определения "начальных фаз" структурных амплитуд?

  • В чем состоит процедура уточнения кристаллической структуры в рентгеноструктурном анализе?

  • Почему стандартный рентгеноструктурный анализ не может дать адекватную информацию об истинной функции распределения электронной плотности?

  • Какую дополнительную информацию дает прецизионный рентгеноструктурный анализ по сравнению со стандартным вариантом этого метода? Что такое "мультипольное разложение электронной плотности"?

  • Каково назначение и общие принципы устройства автоматического дифрактометра?

  • Для какой цели используется рентгенофазовый анализ? В чем сущность этого метода?

  • Какие дифракционные методы (кроме рентгенографии) используются для определения структуры кристаллов? В чем их преимущества и недостатки?

  • Какое физическое явление лежит в основе нейтронографии и электронографии? на каких материальных объектах рассеиваются нейтроны и электроны?


4. Структуры простых веществ и интерметаллидов


  • Перечислите важнейшие (наиболее широко распространенные) структурные типы металлов. Кратко охарактеризуйте особенности этих структур.

  • Приведите примеры металлов, структура которых представляет собой двухслойную плотнейшую шаровую упаковку. Как расположены атомы в элементарных ячейках этих металлов? Какова координация атомов?

  • Приведите примеры металлов, структура которых представляет собой трехслойную плотнейшую шаровую упаковку. Как расположены атомы в элементарных ячейках этих металлов? Какова координация атомов?

  • Приведите примеры металлов, структура которых представляет собой объемноцентрированную кубическую кладку. Как расположены атомы в элементарных ячейках этих металлов? Какова координация атомов?

  • Как расположены в периодической таблице металлы, изоструктурные -железу? Какие факторы способствуют возникновению этой структуры? Каковы особенности физических свойств этих металлов?

  • Перечислите основные типы аномальных кристаллических структур металлов с указанием примеров.

  • Приведите примеры и краткое опишите строение металлов, структуры которых представляют собой искаженные структурные типы меди и магния.

  • Приведите примеры и кратко охарактеризуйте структуры металлов, представляющие собой многослойные плотнейшие шаровые упаковки.

  • Укажите важнейшие особенности полиморфных модификаций марганца.

  • Опишите особенности кристаллических структур ртути и полония.

  • В чем состоит правило Хьюм-Розери (для кристаллических структур неметаллов)? Приведите примеры реализации этого правила.

  • Какую структуру имеют отвердевшие инертные газы?

  • Опишите особенности высокотемпературных кристаллических модификаций фтора и кислорода.

  • Какое видоизменение кристаллической структуры наблюдается в ряду Cl2, Br2, I2?

  • Перечислите важнейшие аллотропные модификации серы. Кратко охарактеризуйте их структуру.

  • Каков характер кристаллических структур серого и красного селена? Кратко опишите основные особенности этих структур.

  • Какую координацию имеют атомы в кристаллах теллура, мышьяка и германия?

  • Опишите структурные особенности двух кристаллических модификаций азота.

  • Каков характер структуры белого, черного и красного фосфора? Кратко опишите основные особенности этих структур.

  • Какое видоизменение кристаллической структуры наблюдается в ряду As, Sb, Bi?

  • В чем сходство и различие кристаллических структур мышьяка и черного фосфора?

  • Перечислите и кратко опишите важнейшие кристаллические формы углерода.

  • Каковы особенности строения полиморфных модификаций фуллерена?

  • Кратко опишите особенности кристаллических структур кремния, германия и олова.

  • Какова координация атома бора в кристаллическом боре?

  • Опишите особенности кристаллической структуры галлия.

  • Назовите и кратко опишите интерметаллиды, подобные меди, магнию, -железу. Поясните на этих примерах, что такое "сверхструктура".

  • Что такое фазы Лавеса? Приведите примеры.

  • Чем структура интерметаллида Cu3Au отличается от структуры сплава того же состава? Какова симметрия кристаллических структур сплава и интерметаллида Cu3Au?

  • Чем структура интерметаллида CuAu отличается от структуры сплава того же состава? Какова симметрия кристаллических структур сплава и интерметаллида CuAu?


5. Строение кристаллов AX и XY


  • Опишите основные структурные типы ионных кристаллов. Какова координация ионов в этих веществах?

  • Чем различаются структуры вюрцита и сфалерита?

  • Каков характер кристаллической структуры Cu2O? Какова координация атомов в этом веществе?

  • Назовите известные вам модификации SiO2; укажите их сингонию и соотношение с модификациями углерода.

  • Укажите важнейшие различия структур CO2 и SiO2.

  • Какое строение имеют кристаллы обычного льда? Сколько водородных связей образует молекула воды в этих кристаллах? Как эти связи расположены?

  • Чем похожи и в чем различаются структуры BN и графита?

  • Приведите примеры островных кристаллических структур из числа простых и бинарных веществ.

  • Приведите примеры цепочечных кристаллических структур бинарных соединений AX и XY.

  • Приведите примеры слоистых кристаллических структур AX и XY.

  • Приведите примеры гомодесмических (монолитных) структур AX и XY с ковалентными связями.

  • Опишите мотив заполнения пустот в корунде Al2O3.

  • Приведите примеры кристаллических структур AX, где металл имеет координационный многогранник в виде: а) октаэдра, б) тетрагональной дипирамиды, в) тригональной призмы.

  • Приведите примеры структур AX, где атомы A координированы: а) по тетраэдру,
    б) по квадрату.

  • Приведите и кратко опишите примеры плотноупакованных и ажурных кристаллических структур, где атомы A координированы по октаэдру.

  • В чем сходство и различие кристаллических структур CaF2 и "антифлюорита" Li2O?

  • В чем сходство и различие кристаллических структур NiAs и NaCl? Какова координация атомов в этих структурах?

  • Что такое политипия? Приведите примеры слоистых и монолитных политипов.

  • В чем сходство и различие кристаллических структур CdI2 и CdCl2? Каков характер этих структур?

  • Приведите и кратко опишите примеры островных кристаллических структур XY.

  • Приведите и кратко опишите примеры цепочечных и слоистых кристаллических структур XY.


6. Строение кристаллов тернарных соединений и силикатов


  • Общие принципы систематики тернарных кристаллических структур. Важнейшие особенности строения кристаллов ABC, ABX, AXY, XYZ.

  • Опишите строение кристаллов перовскита CaTiO3.

  • Какое строение имеют натрий-вольфрамовые бронзы NaxWO3?

  • Какие изменения в структуре BaTiO3 (тип перовскита) происходят при переходе в сегнетоэлектрическое состояние?

  • Укажите важнейшие особенности строения кристаллов шпинели MgAl2O4

  • Какой вариант структурного типа шпинели (нормальная, обращенная или промежуточная шпинель) следует ожидать для двойных оксидов NiFe2O4, ZnCr2O4, NiCr2O4? Ответ обосновать.

  • Опишите кристаллическую структуру K2PtCl6.

  • Особенности структур кальцита и арагонита. В чем их сходство и в чем различие?

  • Особенности структур Li2CO3 и Na2CO3.

  • Особенности структур NiSO4 и CuSO4∙5H2O.

  • В чем заключается основное различие кристаллических структур алюмосиликатов и силикатов алюминия? Привести примеры (можно без брутто-формул).

  • Изобразите характерные кремнекислородные мотивы островных силикатов и укажите их составы.

  • Изобразите характерные кремнекислородные мотивы цепочечных силикатов и укажите их составы.

  • Приведите пример характерного расположения кремнекислородных тетраэдров в слоистых силикатах (требуется изобразить расположение кремнекислородных тетраэдров и указать состав слоя).

  • Приведите примеры зависимости свойств силикатов от их структуры.

  • Какие структурные особенности характерны для цеолитов?

  • В чем состоит основное различие кристаллических структур силикатов и карбонатов?

  • Особенности структуры каолинита.

  • Особенности строения кристаллов шабазита и фожазита.

  • Особенности строения кристаллов, называемых "сито A" и "сито X".

  • Каковы основные особенности кристаллических структур пентасилов?


7. Органическая кристаллохимия


  • Приведите примеры кристаллических веществ, относящихся к гомомолекулярным и гетеромолекулярным.

  • Что такое моно- и полисистемные молекулярные кристаллы? Приведите примеры.

  • Каковы особенности молекулярных кристаллов, относящихся к типам A, B и C? Приведите примеры структур.

  • Назовите несколько структурных классов из числа наиболее широко распространенных среди гомомолекулярных органических кристаллов. Приведите примеры структур, относящихся к этим классам. Укажите особенности структур, относящихся к этим классам.

  • Какой элемент симметрии чаще всего встречается в органических кристаллах? Какая сингония наиболее широко распространена среди этих веществ? Приведите примеры.

  • Что такое "контактная конформерия"? Каковы ее типичные проявления? Приведите примеры.

  • Приведите примеры локальной псевдосимметрии молекулярных подсистем в органических кристаллах.

  • Приведите пример гиперсимметрии, встречающийся в органических кристаллах.

  • Какой элемент собственной симметрии молекулы чаще всего сохраняется в кристаллической структуре? Приведите примеры сохранения этого элемента симметрии в кристалле.

  • Назовите структурные классы, в которых а) все молекулы ориентированы одинаково,
    б) имеются две различные ориентации. Приведите соответствующие примеры кристаллических веществ.

  • Сколько различных ориентаций молекул чаще всего наблюдается в структуре органического кристалла? Укажите соответствующие структурные классы.

  • Схематически изобразите расположение молекул в кристаллах нафталина. Сколько различных ориентаций молекул наблюдается в этом веществе?

  • Какие молекулярные агломераты чаще всего встречаются в органических кристаллах?

  • В чем сущность теории плотной упаковки молекул?

  • Что такое "ван-дер-ваальсов атомный радиус"?

  • Приведите примеры специфических межмолекулярных контактов.

  • Укажите важнейшие типы специфических межмолекулярных контактов бензольных колец.

  • Каковы характерные значения основных геометрических характеристик водородной связи?

  • Приведите примеры H-ассоциатов с указанием символов соответствующих графов.

  • Что такое "сопряженные (кооперативные) водородные связи"? Приведите примеры.

  • Что представляет собой набор структурных параметров, описывающих строение молекулярного кристалла?

  • Как вычисляется энергия межмолекулярного взаимодействия в атом-атомном приближении?

  • Как вычисляется потенциальная энергия органического кристалла?

  • Что представляет собой энергия органического кристалла как функция структурных параметров? Что можно извлечь из этой функции?

  • Что такое структурные подклассы органических кристаллов? Приведите примеры.

  • Приведите примеры влияния агломерации на физические свойства органических кристаллов.

  • Приведите примеры влияния агломерации на фармакокинетические свойства лекарств.

  • Чем объясняется различие температур плавления бензола и толуола?


8. Характерные особенности некоторых органических
кристаллических структур



  • Какую конформацию имеют молекулы бифенила в кристаллах, относящихся к структурному классу P21/c, Z = 2()? Ответ обосновать.

  • Укажите структурный класс и подкласс кристаллов нафталина и антрацена.

  • Каковы особенности строения кристаллического бензола?

  • Какими графами описывается система водородных связей OH...O в кристаллах карбоновых кислот CnH2n+1COOH, где CnH2n+1 – н-алкил?

  • Каковы особенности кристаллических структур фенола и о-крезола (о-метилфенола)?

  • Укажите структурный класс и опишите особенности кристаллической структуры гексаметилбензола.

  • Каковы особенности кристаллических структур диметилглиоксимата никеля и салици-лалимината никеля?

  • Укажите структурный класс и опишите особенности кристаллической структуры толана.

  • Укажите особенности кристаллических структур 2,5- и 2,3-диметилфенола, 4-метокси-фенола.

  • Укажите особенности кристаллической структуры п-дихлорбензола.

  • Укажите особенности кристаллической структуры хлорбензола.

  • Укажите особенности кристаллических структур 2-аминофенола и 2-амино-4-хлорфенола.

  • Укажите особенности кристаллической структуры урацила.

  • Укажите особенности кристаллической структуры двух модификаций 6-метилурацила.

  • Укажите особенности кристаллической структуры уротропина.


9. Описание некоторых простых кристаллических структур
(в частности структур, входящих в "джентльменский набор")


  • Дайте описание ("словесный портрет") указанной структуры.




Cu

Mg

-Fe

-Po

алмаз

Li2O

Cu2O

ZnS (сфалерит)

CaF2

NaCl

CsCl

CaTiO3

Cu3Au

 




  • Опишите указанную структуру в терминах ПШУ/ПШК.




La

Sm

CuAu

Cu3Au

Mg3Cd

Fe3Al

NiAs

Li2O

CaF2

NaCl

CsCl

CdCl2

ZnS (сфалерит)

ZnS (вюрцит)

CaTiO3

MgAl2O4


  • Изобразите проекцию указанной структуры




Cu3Au

алмаз

-графит

NiAs

ReO3

ZnS (вюрцит)

CaTiO3

BnN

CaF2

ZnS (сфалерит)

Cu2O

 




  • Каковы характер структуры и координация атомов в указанных кристаллах?




Cu

Mg

La

Sm

CuAu

Cu3Au

Mg3Cd

Fe3Al

NiAs

Li2O

WO3

H2O (лед)

CO2

CaF2

BeCl2

CdCl2

PdCl2

MoS2

CaTiO3

 


10. Координация атомов, характер структуры, структурные типы


  • Какие координационные числа и координационные многогранники характерны для атомов, входящих в состав металлов, интерметаллидов и сплавов? Приведите примеры

  • Приведите примеры кристаллических структур, в которых атом (или ион) хлора имеет координационное число 1,2,3,6,8.

  • Приведите примеры кристаллических структур, где атом кислорода имеет координационное число 1, 2, 3, 4, 6.

  • Назовите три неорганические кристаллические структуры, в которых атом кислорода имеет координационное число 2. Опишите эти структуры.

  • Какие виды координации (координационное число, координационный полиэдр) встречаются у атомов углерода и кремния? Приведите примеры структур.

  • Какие виды координации (координационное число, координационный полиэдр) встречаются у атомов алюминия и титана? Приведите примеры структур.

  • Приведите примеры галогенидов AX2, где X = F, Cl, Br, I, имеющих цепочечную, слоистую и монолитную кристаллическую структуру.

  • В параллелепипеде повторяемости,имеющем форму куба, располагаются атом X с координатами 0, 0, 0 и атом Y с координатами 1/6, 1/6, 1/6. Определить тип решетки, координационное число и характер структуры. Ответ обосновать.

  • В параллелепипеде повторяемости,имеющем форму куба, располагаются атом X с координатами 0, 0, 0 и атом Y с координатами 0, 0, 1/2. Определить тип решетки, координационное число и характер структуры. Ответ обосновать.

  • В параллелепипеде повторяемости,имеющем форму куба, располагаются атом X с координатами 0, 0, 0 и атом Y с координатами 1/2, 0, 1/2. Определить тип решетки, координационное число и характер структуры. Ответ обосновать.

перейти в каталог файлов


связь с админом