PřF:C5030 Chemická struktura-sem. - Informace o předmětu
C5030 Chemická struktura - seminář
Přírodovědecká fakultapodzim 2024
- Rozsah
- 0/1/0. 1 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: z.
Vyučováno kontaktně - Vyučující
- doc. RNDr. Pavel Brož, Ph.D. (cvičící)
Mgr. Hugo Semrád, Ph.D. (cvičící) - Garance
- doc. RNDr. Pavel Brož, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta - Rozvrh seminárních/paralelních skupin
- C5030/01: Čt 12:00–12:50 C12/311, P. Brož
C5030/02: Čt 13:00–13:50 C12/311, H. Semrád - Předpoklady
- NOW( C5020 Chemická struktura )
Současná účast na přednášce Chemická struktura (C5020). - Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- předmět má 11 mateřských oborů, zobrazit
- Cíle předmětu
- Cílem předmětu jsou praktické výpočty k jednotlivým tématům přednášky Chemická struktura (C5020).
- Výstupy z učení
- Student bude po absolvování předmětu schopen:
- využít znalostí o základních základních fyzikálně-chemických metodách studia chemických látek k řešení praktických výpočetních problémů
- vyhodnotit a správně interpretovat získané informace ze spektroskopických metod (hmotnostní spektrometrie, difrakční analýza, IČ spektroskopie, NMR atd.) k identifikaci chemické struktury
- navrhnout vhodný postup pro zpracování experimentálních údajů
- posoudit informace z aplikovaných metod studia a provést jejich cílený výběr s ohledem na daný chemický problém - Osnova
- 1. Elektromagnetické záření. Absorpce elektronů a gama záření. Mössbauerova spektroskopie (izomerní posun, kvadrupólové štěpení). Hmotnostní spektrometrie (metody ionizace, rozlišení a detekce, hmotnostní spektrum, skupina molekulového píku, hlavní typy fragmentace, metastabilní ionty).
- 2. Difrakce elektronů a RTG záření. Elektrony jako částice i záření, kvantová čísla, základní principy krystalografie, difrakce na souboru rovin, (Huygensova a Ewaldova konstrukce), přímá a reciproká mřížka, interference (Laueho a Braggova metoda), indexování difrakcí, strukturní faktor, neutronová a elektronová difrakce, radiální distribuční funkce (Wierlova rovnice).
- 3. Fotoelektronová spektroskopie. Absorpce RTG fotonu (XPS, ESCA), UV kvanta (UPS) a elektronu (Auger). RTG fluorescence.
- 4. Absorpce UV a VIS záření. Elektronová spektroskopie, Franckův-Condonův princip (vibrační struktura energetických diagramů), termická relaxace, fluorescence, fosforescence (typy elektronových přechodů, částice v jednorozměrné potenciálové jámě, chromofory, auxochromy, posuny absorpcí vnějšími a vnitřními vlivy). Využití elektronové spektroskopie ve strukturní a kvantitativní analýze (Lambertův-Beerův zákon).
- 5. Molekuly v elektrickém poli (polarizovatelnost, indukovaný a permanentní dipolový moment, permitivita dielektrika). Polarizace indukovaná a orientační, Clausius-Mossotiho a Debyeova rovnice. Měření dipólových momentů (Halverstadt-Kumlerova metoda, Gugenheim-Smithova metoda). Index lomu a molární refrakce.
- 6. Přechod světla látkami. Lom světla (Snellův zákon, měření indexu lomu, závislost na vlnové délce, hustotě). Vliv elektrického pole (Kerrův efekt, Kerrův faktor a konstanta a jejich využití ve strukturní analýze).
- 7. Molekuly v elektrickém poli světelné vlny. Rayleighův a Ramanův rozptyl, Ramanova spektroskopie (anisotropie polarizovatelnosti, depolarizace, Stokesovy a antistokesovy přechody, Ramanova spektra vibrační a rotační).
- 8. Absorpce MW záření. Spektra rotační (tuhý a elastický rotor, rotační distorsní konstanta). Přechody mezi rotačními energetickými hladinami.
- 9. Absorpce IR záření. Spektra vibračně-rotační (harmonický a anharmonický oscilátor, energie vibračních hladin, typy normálních vibrací). Přechody mezi vibračními energetickými hladinami (NIR spektroskopie v kvalitativní a kvantitativní analýze).
- 10. Molekuly v magnetickém poli. Magnetická indukce, magnetizace, anisotropie magnetické susceptibility. Diamagnetika, paramagnetika, feromagnetika (Curieův zákon, Weissova korekce, Curieova teplota).
- 11. Elektronová paramagnetická resonanční spektroskopie. Elektron v magnetickém poli, podmínka resonance, Landého g-faktor, hyperjemné štěpení - multiplicita signálů, pulsní EPR.
- 12. Nukleární magnetická resonanční spektroskopie. Chování jader v magnetickém poli, jaderný spin, kvantová čísla, podmínka resonance, stínící konstanta (substituční, sterická a solvatační složka). Spin-spinová interakční konstanta, postupná redukce multipletů, počet NMR signálů a symetrie molekuly, intenzita signálů a využití v kvantitativní analýze.
- Literatura
- doporučená literatura
- ATKINS, P. W. a Julio DE PAULA. Atkins' physical chemistry. 9th ed. Oxford: Oxford University Press, 2010, xxxii, 972. ISBN 9780199543373. info
- Výukové metody
- Výpočtový seminář v oblasti spektroskopických metod pro identifikaci chemické struktury s praktickými výstupy.
- Metody hodnocení
- Pro získání zápočtu je nutná pravidelná účast na semináři a splnění příkladů řešených v rámci semináře.
- Navazující předměty
- Další komentáře
- Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
- Statistika zápisu (nejnovější)
- Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2024/C5030