Šifra predmeta:
151H2
Naziv predmeta:
Hemija čvrstog stanja

Školska godina:

2022/2023.

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:

  Nastavne obaveze i način ocenjivanja

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