Sylabus przedmiotu

Drukuj

Przedmiot:

Spektroskopia

Kierunek:

Chemia, II stopień [4 sem], stacjonarny, ogólnoakademicki, rozpoczęty w: 2013

Specjalność:

fizykochemiczno-teoretyczna

Tytuł lub szczegółowa nazwa przedmiotu:

Spektroskopia

Rok/Semestr:

I/2

Liczba godzin:

15,0

Nauczyciel:

Borowski Piotr, dr hab.

Forma zajęć:

wykład

Rodzaj zaliczenia:

zaliczenie na ocenę

Punkty ECTS:

3,0

Godzinowe ekwiwalenty punktów ECTS (łączna liczba godzin w semestrze):

0	Godziny kontaktowe z prowadzącym zajęcia realizowane w formie konsultacji
0	Godziny kontaktowe z prowadzącym zajęcia realizowane w formie zajęć dydaktycznych
0	Przygotowanie się studenta do zajęć dydaktycznych
0	Przygotowanie się studenta do zaliczeń i/lub egzaminów
0	Studiowanie przez studenta literatury przedmiotu

Poziom trudności:

podstawowy

Wstępne wymagania:

podstawy fizyki, chemii fizycznej i chemii kwantowej

Metody dydaktyczne:

wykład informacyjny

Zakres tematów:

Podstawy spektroskopii.Promieniowanie elektromagnetyczne, intensywność. Formy energii molekuł. Kwantyzacja energii. Widmo (powstawanie, podział), techniki rejestracji (CW, FT – podstawy), podstawowa aparatura. Reguły wyboru. Rozmycie pasm. Równowaga termodynamiczna obsadzeń poziomów. Podstawy analizy jakościowej i ilościowej.

Spektroskopia IR.Krzywa i (hiper)powierzchnia energii potencjalnej. Geometria równowagowa cząsteczki. Jednowymiarowy oscylator harmoniczny (reguły wyboru, widmo). Anharmoniczność (reguły wyboru). Drgania normalne i grupowe (podział, przykłady). Podstawy spektroskopii IR – typy przejść oscylacyjnych, reguły wyboru, metodyka pomiarów. Aktywność drgań normalnych w spektroskopii IR. Drgania grupowe podstawowych klas związków organicznych. Zastosowania spektroskopii IR w analizie jakościowej związków organicznych. Wpływ wiązania wodorowego na widmo IR.

Spektroskopia NMR.Spin jądra. Moment magnetyczny jądra i jego oddziaływanie z polem magnetycznym. Istota jądrowego rezonansu magnetycznego. Ekranowanie jąder – mechanizmy, magnetyczna stała ekranowania, widmo NMR. Przesunięcie chemiczne, wzorce. Sprzężenia spinowo-spinowe, stała sprzężenia. Metodyka pomiarów – wpływ siły pola magnetycznego, krzywa całkowa itd. Spektroskopia¹H NMR: przesunięcia chemiczne, liczba sygnałów na widmie, struktury multipletowe sygnałów. Zastosowania spektroskopii¹H NMR w analizie związków organicznych. Widmo¹H NMR a wiązanie wodorowe, wpływ efektów dynamicznych na widmo¹H NMR. Spektroskopia¹³C NMR: podstawy, odsprzęganie protonów, przesunięcia chemiczne, liczba sygnałów na widmie, przykłady widm.

Spektroskopia elektronowa.Przejścia elektronowe w atomach i cząsteczkach – reguły wyboru. Metodyka pomiarów. Widma elektronowe prostych cząsteczek. Zastosowania spektroskopii elektronowej w analizie związków organicznych: chromofory, auksochromy. Przykłady widm związków z grupami: C=C, C=O, OH, NO₂itp. Luminescencja. Wykorzystanie spektroskopii elektronowej w analizie ilościowej – przykłady.

Spektrometria masowa.Fizyczne podstawy metody. Wybrane metody jonizacji badanych substancji (EI, CI, SIMS, FD, FAB, MALDI i inee). Wybrane analizatory (analizator magnetyczny, kwadrupolowy, czasu przelotu, pułapka jonowa). Metodyka pomiarów. Drogi fragmentacji jonów. Widma masowe niektórych grup związków chemicznych. Zastosowanie spektrometrii masowej (wyznaczanie masy cząsteczkowej i wzoru sumarycznego badanego związku).

Forma oceniania:

śródsemestralne pisemne testy kontrolne

Literatura:

Atkins P. W.,Chemia fizyczna, PWN, Warszawa 2001.

Borowski P.,Wybrane zagadnienia spektroskopii molekularnej, Wydawnictwo UMCS, Lublin 2005.

Kęcki Z.,Podstawy spektroskopii molekularnej, PWN, Warszawa 1998.

Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych, (red.Zieliński W., Rajca A.), WNT, Warszawa 2000.

Sadlej J.,Spektroskopia molekularna, WNT, Warszawa 2002.

Silverstein R. M., Webster F. X., Kiemle D. J.,Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych, PWN, Warszawa 2007.

Wiedza:

Omówienie podstaw fizykochemicznych każdej z technik spektralnych i definiowanie podstawowych pojęć.

Scharakteryzowanie podstawowych informacji uzyskiwanych w ramach każdej z technik spektralnych.

Wybieranie metody spektralnej w zależności od potrzeb analitycznych.

Umiejętności:

Odczytywanie podstawowych informacji z różnego typu widm.

Interpretowanie widm IR, NMR i masowych typowych związków organicznych.

Identyfikowanie (określanie struktury) związków jedno- i wielofunkcyjnych na podstawie kompletu widm.

Postawy:

Umiejętność pracy w grupach.

Kreatywność przy rozwiązywaniu problemów strukturalnych.

Świadomość wiodącego charakteru technik spektralnych w rozwiązywaniu problemów strukturalnych.