Теоретическая кристаллохимия - Урусов В.С.
Теоретическая кристаллохимия - Учебное пособие
Автор: Урусов В.С.Издательство: М.: Изд-во МГУ
Год издания: 1987
Страницы: 275
Читать: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112
Скачать:
В. С. УРУСОВ
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ КРИСТАЛЛОХИМИЯ
Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебника для студентов геохимических и химических специальностей высших учебных заведений
ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
1987
УДК 548.5
Урусов В.С. Теоретическая кристаллохимия. — М.: Изд-во МГУ, 1987, 275 с.
В учебнике, подготовленном в соответствии с программой, утвержденной Министерством высшего и среднего специального образования СССР, на современном уровне систематически изложены основы теоретической кристаллохимии. Впервые дается исторический очерк развития химической кристаллографии и кристаллохимии. После описания важнейших для кристаллохимии свойств атомов и их связей в кристаллической структуре излагаются приемы описания атомного строения кристалла. Отдельные главы посвящены основным категориям кристаллохимии: морфотропии и структурной гомологии, полиморфизму и политипизму, изоморфизму.
Рецензенты: кафедра кристаллографии Ленинградского университета; доктор геол.-мин. наук Ю.А. Пятенко
Издательство Московского университета, 1987 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящий курс теоретической кристаллохимии существенно отличается, особенно построением, от известных учебников, например от популярной «Кристаллохимии» Г. Б. Бокия, по которой учились многие поколения студентов и последнее, третье, издание которой вышло в 1971 г. В отличие от прежних учебников, он содержит только краткие сведения о геометрических основах кристаллохимии (гл. V), Такое сокращение сделано сознательно, поскольку, как показывает практика преподавания курса кристаллохимии на геологическом факультете МГУ, этот материал лучше усваивается студентами на семинарских занятиях и требует самостоятельной работы по решению задач и упражнений. Большое число последних читатель найдет в «Руководстве к практическим занятиям по кристаллохимии» Ю. Г. Загальской, Г, П. Лит-' айнской, Ю. К. Егорова-Тисмеико (1983).
В учебнике отсутствуют также главы описательной кристаллохимии, которые традиционно отводились для структурно-хими-, ческой систематики отдельных классов соединений. Здесь эти сведения используются только для иллюстрации кристаллохими-ческих законов и правил (главы III, V—VIII). В то же время в новом варианте курса впервые достаточно полно и последовательно излагается история кристаллохимии (гл. I). Внимание, которое здесь уделяется историческим сведениям, вполне соответствует убеждению В. И. Вернадского (1903), что «сознание исторической эволюции знания... особенно необходимо при изложении современного состояния какой-нибудь науки, так как только этим путем возможно сохранить для будущего исследователя указания на взгляды и факты, которые кажутся автору ложными и неважными,— но которые ход времен как раз выдвинет вперед, как правильные или научно полезные...»
Раздельное рассмотрение имеющих кристаллохимическое значение свойств свободного атома (гл. II) и атома в кристалле (гл. IV), по мнению автора, совершенно необходимо, чтобы показать со всей отчетливостью, что свойства атома (или иона) в кристалле не являются константами, а носят характер эффективных величин, физический смысл и численные значения которых меняются в зависимости от уровня наших знаний. Например, представления о размерах и форме атомов в кристаллах сейчас в нарастающем количестве получают как прямой результат пре-* цизионных реитгеноструктурных исследований распределения электронной плотности (гл. IV), раньше технически недоступных дл,я экспериментатора. Такое разделение подчеркивается и тем,
3
что между указанными описаниями двух наборов атомных свойств.. помещается изложение теории межатомного взаимодействия в кристаллах (гл. III).
В последних трех главах (VI—VIII) содержится последовательный анализ основных категорий кристаллохимии, крупнейших обобщений этой науки. Автор при написании этих глав стремился показать тесную взаимосвязь между отдельными ПОНЯТИЯМИ И доказать, что современная кристаллохимия вплотную подступила к созданию количественных моделей выработанных ею в течение предыдущих десятилетий представлений об -устойчивости структурного типа (морфотропия, полиморфизм — гл. VI, VII и особенно изоморфизм-— гл. VIII).
Автор отдает себе отчет в том, что опыт создания по существу первого учебника собственно теоретической кристаллохимии не лишен многочисленных недостатков, и поэтому будет благодарен тем лицам, которые в любой форме внесут свои замечания и пожелания.
Автор приносит свою благодарность рецензентам книги — В. А. Франк-Камеиецкому и Ю. А. Пятенко, чьи критические замечания и поправки во многом способствовали ее улучшению. Автор признателен также Ю. Г. Загальокой; Г. П. • Литвинской и Н. Л. Смирновой за внимательное прочтение главы V и И. П. Дей-неко за большую помощь в подготовке рукописи к печати.
Глава I
ОЧЕРК ИСТОРИИ КРИСТАЛЛОХИМИИ
1. ИСТОКИ ОСНОВНУХ ИДЕЙ (XVI—XVIII вв.)
Хотя представления об атомах как о невидимых глазом мельчайших частицах, из которых состоят все материальные тела, зародилось задолго до нашей зры в трудах древнегреческих мыслителей (Левкипп, Демокрит, Эпикур), люди долго не могли с ясно» стью поставить перед собой вопроса о причинах удивительно правильной огранки найденных или добытых ими кристаллов.
