Sylabus przedmiotu

Drukuj

Przedmiot:	Spektroskopia
Kierunek:	Chemia, II stopień [4 sem], stacjonarny, ogólnoakademicki, rozpoczęty w: 2012
Specjalność:	chemia środków bioaktywnych i kosmetyków
Tytuł lub szczegółowa nazwa przedmiotu:	Spektroskopia
Rok/Semestr:	I/2
Liczba godzin:	45,0
Nauczyciel:	Borowski Piotr, dr hab.
Forma zajęć:	laboratorium
Rodzaj zaliczenia:	zaliczenie na ocenę
Poziom trudności:	średnio zaawansowany
Wstępne wymagania:	podstawy fizyki, chemii fizycznej i chemii kwantowej
Metody dydaktyczne:	ćwiczenia przedmiotowe objaśnienie lub wyjaśnienie pokaz
Zakres tematów:	*Podstawy spektroskopii molekularnej* podstawowe stałe fizyczne promieniowanie elektromagnetyczne podstawowe jednostki stosowane w spektroskopii i ich przeliczanie formy energii cząsteczek i ich kwantyzacja widmo: definicja, powstawanie, podział widm, prawdopodobieństwa przejść spektralnych, reguły wyboru poszerzenie pasm spektralnych, tło, szum i intensywność integralna *Podstawy modelowania struktury cząsteczki* numeryczna minimalizacja funkcji – przykłady przegląd typowych pakietów do obliczeń kwantowochemicznych przykłady optymalizacji geometrii cząsteczki na poziomach MM i półempirycznych geometrie obliczone vs. eksperymentalne korelacje między strukturą cząsteczki a jej parametrami geometrycznymi *Spektroskopia oscylacyjna* cząsteczki dwuatomowe: krzywa energii potencjalnej, równowagowa długość wiązania, granica i energia dysocjacji cząsteczki wieloatomowe: współrzędne wewnętrzne, (hiper)powierzchnia energii potencjalnej, geometria równowagowa cząsteczki jednowymiarowy oscylator harmoniczny, ujęcie klasyczne i kwantowe widmo oscylacyjne cząsteczki w przybliżeniu harmonicznym (stała siłowa, reguły wyboru) anharmoniczność i jej wpływ na widmo oscylacyjne (reguły wyboru) cząsteczki wieloatomowe: oscylacyjne stopnie swobody, drgania normalnegrupowe podstawy spektroskopii IR: drgania aktywne i nieaktywne w podczerwieni podstawy spektroskopii Ramana: drgania aktywne i nieaktywne typy przejść w spektroskopii oscylacyjnej układy jedno- i dwuwiązkowe, techniki CW i FT spektrometr IR (pokaz) spektrometr Ramana (pokaz) rejestracja widm oscylacyjnych próbek stałych, ciekłych i gazowych interpretacja widm oscylacyjnych: podstawowe zakresy na widmie oscylacyjnym, drgania grupowe dla podstawowych klas związków organicznych (nazwy, notacja), tabele korelacyjne, wpływ wiązania wodorowego na widmo oscylacyjne, drgania rozciągające grupy karbonylowej: wpływ efektu indukcyjnego i mezomerycznego na położenie pasma, określanie charakteru związku chemicznego i, jeśli to możliwe, jego struktury na podstawie widm oscylacyjnych (różnorodne ćwiczenia) komplementarność technik IR i Ramana (różnorodne ćwiczenia) *Spektroskopia NMR* pole magnetyczne spin jądra: kwantyzacja, liczby kwantoweIorazM_I moment magnetyczny jądra, współczynnik magnetogiryczny istota jądrowego rezonansu magnetycznego, częstość Larmora ekranowanie jąder: mechanizmy ekranowania, stała ekranowania, równocenność chemiczna jąder przesunięcie chemiczne, wzorce wewnętrzne widm NMR cząsteczki (informacje odczytywane i ich znaczenie) spektrometr NMR (pokaz) metodologia pomiarów: wpływ wartości indukcji na widmo, całkowanie sygnały i inne aspekty sprzężenie spinowo-spinowe, multiplety spektroskopia¹H NMR: podstawy: zalety i wady, widmo¹H NMR i jego składowe, gęstość elektronowa i inne czynniki wpływające na przesunięcie chemiczne (efekt indukcyjny i mezomeryczny itd.), tabele korelacyjne, liczba sygnałów na widmie NMR: protony (grupy protonów) homo-, enancio-, diastereo-, and heterotopowe, wyznaczanie stałych sprzężenie spinowo-spinowego, równocenność magnetyczna jąder, rząd widma¹H NMR, konwencja Pople’a oznaczeń(np. AX, AB etc.), efekt daszkowy, wpływ efektów dynamicznych na kształt widma¹H NMR, sprzężenie wirtualne, wyznaczanie struktury związku chemicznego na podstawie widma¹H NMR (różnorodne ćwiczenia) spektroskopia¹³C NMR: podstawy, odprzęganie protonów (intensywności integralne), liczba sygnałów na widmie¹³C NMR vs. symetria cząsteczki, ekranowanie jąder¹³C, tabele korelacyjne, wyznaczanie struktury związku chemicznego na podstawie widma¹³C NMR (różnorodne ćwiczenia) dwuwymiarowa spektroskopia NMR – rozwiązywanie podstawowych problemów strukturalnych z wykorzystaniem technik¹H,¹H COSY,¹H,¹³C HETCOR, HMQC, INADEQUATE *Spektroskopia elektronowa* teoria orbitali molekularnych – powtórka spektrometry (pokaz) i metodologia typy przejść elektronowych, reguły wyboru chromofory (różnorodne ćwiczenia dotyczące intuicyjnego wyznaczania długości fal, które mogą być absorbowane przez różne cząsteczki) fluorescencja i fosforescencja różnorodne ćwiczenia nad zastosowaniem spektroskopii elektronowej w analizie ilościowej *Spektrometria masowa* techniki jonizacji (EI, CI, FAB, FD, MALDI, SIMS itd.) dwusektorowy spektrometr (analizator) masowy inne typy analizatorów (kwadrupolowy, pułapka jonowa, analizator czasu przelotu) proces fragmentacji (istota, przykłady, fragmentacja różnych klas związków organicznych, typowe przegrupowania) widmo masowe – typy pików (jonów) względne intensywności pików izotopowych na widmie masowym, wyznaczanie i wykorzystanie wykorzystanie spektrometrii masowej do określania masy cząsteczkowej związku chemicznego i jego wzoru sumarycznego, regułą azotu wyznaczanie struktury związku chemicznego na podstawie widma masowego (różnorodne ćwiczenia) *Wyznaczanie struktury związku chemicznego na podstawie kompletu widm IR, NMR i masowego*– różnorodne ćwiczenia
Forma oceniania:	ocena ciągła (bieżące przygotowanie do zajęć i aktywność) 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.