Hemija čvrstog stanja   (151H2)

Školska godina:

2023/2024.

Uslovi pohađanja:

Nema uslova

ESPB:

9

Vrsta studija:

master akademske studije, integrisane osnovne i master akademske studije

Studijski programi:

Nastava hemije: 5. godina, zimski semestar, izborni (E5AP2), naučno-stručni predmet

Hemija: 1. godina, zimski semestar, izborni (E51H2), teorijsko-metodološki predmet

Nastavnik:

dr Tamara R. Todorović
redovni profesor, Hemijski fakultet, Studentski trg 12-16, Beograd

Saradnik:

dr Predrag G. Ristić
naučni saradnik, Hemijski fakultet, Studentski trg 12-16, Beograd

Fond časova:

Nedeljno: četiri časa predavanja + dva časa teorijskih vežbi + tri časa laboratorijskih vežbi (4+2+3)

Ciljevi:

Cilj kursa je da studentima pruži teorijska i praktična znanja o naprednim metodama sinteze i karakterizacije supstanci u čvrstom agreganom stanju, kao i njihovim električnim, magnetnim i optičkim svojstvima i primeni.

Ishod:

Nakon položenog ispita studenti će biti osposobljeni da:

• opišu napredne metode sinteze i karakterizacije supstanci u čvrstom agregatnom stanju;
• odaberu najpogodniju metodu sinteze, kao i metode karakterizacije s ciljem što tačnijeg opisa strukture i svojstava odabranih neorganskih supstanci;
• interpretiraju rezultate rendgenske strukturne analize jednostavnih kristalnih struktura neorganskih i organskih supstanci;
• koriste kristalografske programe i baze podataka (do srednjeg nivoa).
• interpretiraju fazne dijagrame i rezultate termičke analize;
• opišu glavne primene materijala u čvrstom agregatnom stanju.

Oblici nastave:

Predavanja i teorijske vežbe.

Vannastavne aktivnosti:

Seminarski rad.

Literatura:

Osnovna literatura:

1. Lj. Karanović, D. Poleti: Rendgenska strukturna analiza, Zavod za udžbenike i nastavna sredstva, Beograd, 2003.
2. B. Prelesnik, K. K. Anđelković, D. D. Radanović, T. R. Todorović: Zbirka zadataka iz kristalografije i rendgenske strukturne analize, Hemijski fakultet, Beograd, 2007.
3. A. R. West: Solid State Chemistry and its Appications, John Willey & Sons, 2014.

Pomoćna literatura:

1. Materijal sa predavanja i vežbi dostupan preko studentskog portala.
2. B. Prelesnik: Elementi kristalografije i rendgenostrukturne analize, skripta za internu upotrebu
3. Članci iz međunarodnih naučnih časopisa.

Dodatni materijal:

—

Predavanja:

0 poena (4 časa nedeljno)

Program rada:

• Čvrsto agregatno stanje.
• Tipovi čvrstih supstanci.
• Metode sinteze.
• Metode karakterizacije.
• Kristalografija i difrakcione tehnike.
• Mikroskopija, spektroskopija i termička analiza.
• Fazni dijagrami.
• Električna svojstva (metalni provodnici, superprovodnici, poluprovodnici, dielektrici, fero-, piro- i piezoelektrici).
• Magnetna svojstva (fizička svojstva magnetnih materijala, struktura i primena).
• Optička svojstva (luminescentni materijali, laseri, optička vlakna, solarne ćelije).

Teorijske vežbe:

10 poena (2 časa nedeljno)

Program rada:

• Geometrijska kristalografija.
• Teorijske osnove rendgenske strukturne analize.
• Interpretacija rezulatata rengenske strukturne analize.
• Kristalografski programi i baze podataka.
• Interpretacija faznih dijagrama.
• Interpretacija rezultata termičke analize.
• Veza između strukture i svojstava magnetnih materijala.
• Strategija za indentifikaciju, analizu i karakterizaciju čvrstih supstanci nepoznatog sastava.

Laboratorijske vežbe:

0 poena (3 časa nedeljno)

Program rada:

• Simetrijski dijagrami. Grupe simetrije tačke.
• Pravci i ravni.
• 2D i 3D rešetke. Koncept recipročne rešetke.
• Ravne grupe. Prostorne grupe i dijagrami prostornih grupa.
• Interakcija X-zraka sa materijom. Teorijski pristupi u tumačenju difrakcije.
• Rendgenska strukturna analiza (monokristali i prahovi).
• Rezultat rešavanja kristalne strukture, vrste i validacija strukturnih modela.
• Pakovanja u kristalnim strukturama.
• Rešavanje kristalnih struktura jednostavnijih neorganskih i organskih  jedinjenja.
• Kristalografski programi i baze podataka.

Seminarski radovi:

20 poena

Pismeni ispit:

70 poena