PřF:C5060 Methods of Chemical Research I - Course Information

C5060 Methods of Chemical Research I.

Extent and Intensity

2/0/0. 2 credit(s) (fasci plus compl plus > 4). Recommended Type of Completion: zk (examination). Other types of completion: k (colloquium).

Teacher(s)

prof. RNDr. Miroslav Holík, CSc. (lecturer)
doc. RNDr. Pavel Janderka, CSc. (lecturer)
doc. RNDr. Jiří Toužín, CSc. (lecturer)

Guaranteed by

prof. RNDr. Miroslav Holík, CSc.
Chemistry Section – Faculty of Science
Contact Person: prof. RNDr. Miroslav Holík, CSc.

Timetable

Fri 10:00–11:50 Cpm,02016

Prerequisites

Passing out lectures Physical Chemistry I and II. Parallel hearing of the lectures from Chemical Structure.

Course Enrolment Limitations

The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.

fields of study / plans the course is directly associated with

there are 10 fields of study the course is directly associated with, display

Course objectives

Techniques of electron microscopy. Symmetry of molecules and crystals. X-ray diffraction and structural analysis. Raman and IR spectroscopy. NIR spectroscopy. Cyclic voltametry. Optical rotation (ORD, CD) in structural analysis. Electron paramagnetic resonance.

Syllabus (in Czech)

• Metody chemického výzkumu I 1. Elektronová mikroskopie Interakce elektronů s pevnou látkou, vlnové vlastnosti elektronu. Elektronový mikroskop (elektromagnetické čočky, elektronová tryska, vakuová soustava), tvorba obrazu a vznik kontrastu. Difrakce na monokrystalu a na polykrystalu. Příprava vzorků - leptání. 2. Difrakce rentgenova záření Elementární krystalografie: symetrie struktury, prostorové grupy symetrie, difrakce rtg. záření, strukturní faktor. Základy strukturní analýzy: sběr dat, jejich redukce, fázový problém a jeho řešení, zpřesnění strukturního modelu, interpretace struktury. 3. Krystalografie proteinů Makromolekulární krystalizační techniky, metoda sedící a visící kapky, očkování. Difrakční experiment: zdroje rtg. záření, detektory, kryokrystalografie. Metody řešení fázového problému u proteinů, metoda molekulárního přemístění, metody kovových derivátů (SIR, MIR, MIRAS), MAD a selenoproteiny. Mapy elektronové hustoty, Výstavba strukturního modelu a jeho zpřesňování. 4. Fluorescenční spektroskopie Fluorescence a další luminiscenční spektroskopie, doba života, kvantový výtěžek. Intenzita fluorescence, zhášení a samozhášení. Spektra excitační a emisní. Kvazičarová fluorescence a fluorescence v pevné fázi. Spektrometr a postup měření. 5. Techniky Ramanovy spektroskopie Pružný a nepružný rozptyl záření (stokesovy a antistokesovy čáry). Tranzitní integrál a indukovaná polarizace. Elektronická, rezonanční, povrchově zesílená a koherentní antistokesova Ramanova spektroskopie. Nelineární efekty: stimulovaný, inverzní a hyperefekt. 6. IR spektroskopické metody Vznik IR pásů: základní, vyšší harmonické a kombinační přechody. IR materiály a rozpouštědla, příprava vzorku. Aplikace v kvalitativní, strukturní a kvantitativní analýze. Studium vazebných poměrů (řády vazeb, pevnost vazeb) a spektroskopická termodynamika. 7. Blízkoinfračervená spektroskopie NIR spektroskopie jako metoda bez úpravy vzorku, nízká citlivost, nízké rozlišení. Matematické metody pro kvantitativní a kvalitativní analýzu. Provozní analytika - přenos signálu skleněnými vlákny, kontrola stejnosti produktu při automatické výrobě. 8. Cirkulární dichroizmus Absorpce záření u monomerů a polymerů; absorpce u nukleových kyselin.Výhody a nevýhody metody. Vibrační cirkulární dichroismus a lineární dichroismus. 9. Cyklická voltametrie Voltametrie s lineárním pulsem a cyklická voltametrie. Mechanismus elektrodových redukcí. Polarografie a její využití pro studium redox systémů a povrchově aktivních látek. 10. EPR - podstata metody Elektronová paramagnetická rezonance jako metoda studia soustav s nenulovým elektronovým spinem. Podstata jevu a metody a charakteristiky EPR signálů - hyperjemná struktura. 11. EPR ve strukturní analýze Aplikace elektronové paramagnetické rezonance ve strukturní a analytické chemii. 12. Symetrie molekul a krystalů Prvky a operace symetrie v molekule a v krystalu (operace symetrie uzavřené a otevřené). Matematické vyjádření operací symetrie v souřadném systému maticovým násobením.

Language of instruction

Czech

Follow-Up Courses

• C6060 Advanced Methods of Chemical Research
• C6070 Methods of Chemical Research II - seminar

Further comments (probably available only in Czech)

The course can also be completed outside the examination period.
The course is taught annually.

• Enrolment Statistics (Autumn 2004, recent)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/course/sci/autumn2004/C5060