Spektroskopia 7-S2-1-04
Treści merytoryczne przedmiotu:
Podstawy ogólne spektroskopii molekularnej – natura i właściwości światła, kwantowo-mechaniczny opis cząsteczek, przejścia spektroskopowe. Spektroskopia rotacyjna – klasyczne ujęcie rotacji molekuł, kwantowo-mechaniczny opis ruchu rotacyjnego, widma rotacyjne, wyznaczanie długości wiązań chemicznych z widm rotacyjnych, reguły wyboru przejść rotacyjnych, widma rotacyjne cząsteczek wieloatomowych. Spektroskopia oscylacyjna – mechanika kwantowa oscylacji atomów w cząsteczce, oscylator harmoniczny, reguły wyboru przejść oscylacyjnych, oscylator anharmoniczny, wyznaczanie energii dysocjacji cząsteczki, przesunięcie izotopowe, drgania normalne, drgania aktywne w podczerwieni, częstości grupowe, obserwacja wiązań wodorowych przy pomocy widm IR, widma w podczerwieni ciał stałych. Spektroskopia Ramana – rozpraszanie światła połączone ze zmianą długości fali, rozpraszanie stokesowskie i antystokesowskie, rozpraszanie Rayleigha, polaryzowalność cząsteczek, teoria polaryzowalności Placzka, efekt Ramana, reguły wyboru w widmach ramanowskich, rotacyjne widmo Ramana, drgania aktywne w widmie Ramana, porównanie widm w podczerwieni i Ramana. Spektroskopia elektronowa – wzbudzenia elektronowe, przejścia elektronowe, energia przejść elektronowych, reguły wyboru w widmach elektronowych cząsteczek dwuatomowych, reguła Francka-Condona, termy atomowe, sprzężenie spinowo-orbitalne Russela-Saundersa, reguły wyboru przejść elektronowych, termy molekularne, oznaczenia symetrii termów, reguły wyboru widm cząsteczek wieloatomowych, intensywność przejść elektronowych, prawdopodobieństwo absorpcji i emisji promieniowania, widmo elektronowe, klasyfikacja pasm w widmach elektronowych, przejścia d-d i CT. Spektroskopia emisyjna – fluorescencja i fosforescencja – zanik promienisty i bezpromienisty, wygaszanie emisji, mechanizm fluorescencji, przesunięcie stokesowskie, fluorofory, wydajność kwantowa fluorescencji, mechanizm fosforescencji, różnice pomiędzy fluorescencją a fosforescencją. Spektroskopia fotoelektronów – zjawisko fotoelektryczne, spektroskopia fotoelektronów w nadfiolecie UPES, spektroskopia fotoelektronów X – XPES, widma fotoelektronów, spektroskopia fotoelektronów do celów analizy chemicznej ESCA, elektrony Augera. Widma w polu magnetycznym – NMR – doświadczenie Sterna-Gerlacha, mechanika kwantowa momentu pędu, moment magnetyczny, właściwości jąder atomowych, spin, jądrowy moment magnetyczny, oddziaływanie magnetycznego momentu dipolowego z polem magnetycznym, częstość Larmora, rozszczepienie częstości spinowej protonu, spin jądrowy, przesunięcie chemiczne, ekranowanie jąder przez elektrony, sprzężenie spinowo-spinowe, rozszczepienie multipletowe, widma protonowe, multipletowość sygnałów . Spektroskopia elektronowego rezonansu paramagnetycznego – rodzaje centrów paramagnetycznych, moment magnetyczny elektronu, spinowy współczynnik magnetogiryczny, sprzężenie pomiędzy orbitalnym i spinowym momentem magnetycznym, warunki rezonansu, podstawowe zasady technik EPR.
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
Efekty kształcenia:
wiedza:
W01 opisuje mechanizm powstawania widm rotacyjnych, IR, Ramana, NMR, UV-VIS i charakteryzuje informacje w nich zawarte K_W01, K_W02 P7S_WG
W02 posługuje się wynikami obliczeń kwantowo –chemicznych w interpretacji widm K_W02, K_W11,
K_W12, K_W13 P7S_WG
W03 Formułuje prawa związane z powstawaniem widm K_W01, K_W06, K_W13 P7S_WG
W04 zna budowę i zasadę działania spektometrów IR, ramanowskich, UV-VIS i NMR K_W14 P6S_WG
Umiejętności:
U01 potrafi dokonać wyboru odpowiedniej techniki spektroskopowej do rozwiązania określonego problemu K_U01 P7S_UW
U02 analizuje i interpretuje widma prostych cząsteczek pod kątem relacji z budową związków K_U04 P7S_UW
U03 stosuje pakiet oprogramowania do obliczeń kwantowo-chemicznych w celu uzyskania teoretycznych widm IR i NMR aby wspomóc interpretacje widm eksperymentalnych i przypisanie pasm K_U05 P7S_UW
U04 potrafi znajdować informacje na temat spektroskopowych właściwości związków chemicznych w Internecie K_U07 P7S_UW P7S_UU
Kompetencje społeczne:
K01 rozumie konieczność ciągłego uczenia się K_K01, P7S_KR, P7S_KO
K02 potrafi współdziałać w grupie w celu rozwiązania problemów z zakresu interpretacji widm K_K02, P7S_KR
K03 jest zdolny do rozwiązywania podstawowych problemów
z zakresu spektroskopii molekularnej indywidualnie oraz zespołowo
(z planowaniem pracy i roli w zespole) K_K02, K_K03, P7S_KK
P7S_KR
K04 potrafi krytycznie oceniać źródła informacji i wyniki pracy badawczej K_K04, P7S_KR
Kryteria oceniania
Metody dydaktyczne
M1 Wykład informacyjny
M2 Konwersatorium, dyskusja, praca w grupach
M3 Przygotowanie teoretyczne do rozwiązywania zadań w zakresu spektroskopii molekularnej
M4 Konsultacje
Sposoby oceny
OF1 Kolokwium pisemne OP1 Egzamin pisemny
OF2 Odpowiedź ustna
OF3 Aktywność na zajęciach
Warunki zaliczenia przedmiotu
Wykład egzamin Uzyskanie pozytywnej oceny końcowej z konwersatorium
Egzamin ma formę pisemną.
Ocenę końcową ustala się na podstawie procentowej liczby uzyskanych punktów
Konwersatorium zaliczenie z oceną Na konwersatoriach, studenci piszą 3 sprawdziany z możliwością uzyskania max.100 pkt w semestrze. Za aktywność na zajęciach można uzyskać dodatkowo 10 pkt.
Próg zaliczeniowy:
Oceny: dost (3.0); dost plus (3,5); dobry (4,0); dobry plus (4,5); bardzo dobry (5,0) otrzymują ci studenci, którzy uzyskali odpowiednio co najmniej 50%, 60%, 70%, 80%, 90% sumarycznej liczby punktów.
Studenci, którzy nie uzyskali wymaganej liczby punktów, na ostatnich zajęciach piszą kolokwium zaliczeniowe. Próg zaliczeniowy od 50% sumarycznej liczby punktów uzyskanych podczas kolokwium
Literatura
Zalecana literatura:
1. J. Sadlej, Spektroskopia molekularna, PWN, Warszawa, 2002
2. Z. Kęcki, Podstawy spektroskopii molekularnej, PWN, Warszawa, 1992
3. Zieliński W., Rajca A., Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych, WNT, Warszawa., 2000
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: