Sylabus PL - BIOL

SPEKTROSKOPIA MOLEKULARNA 2015/16
nazwa przedmiotu
SYLABUS
A. Informacje ogólne
Elementy składowe
sylabusu
Opis
Nazwa jednostki
prowadzącej kierunek
Nazwa kierunku studiów
Poziom kształcenia
Profil studiów
Forma studiów
Kod przedmiotu
Język przedmiotu
Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii
Rodzaj przedmiotu
Rok studiów /semestr
Wymagania wstępne (tzw.
sekwencyjny system zajęć i
egzaminów)
Liczba godzin zajęć
dydaktycznych z podziałem
na formy prowadzenia zajęć
Przedmiot obowiązkowy, moduł ogólnouczelniany
I rok/I semestr
Założenia i cele przedmiotu
Metody dydaktyczne oraz
ogólna forma zaliczenia
przedmiotu
Chemia
Studia drugiego stopnia
Ogólnoakademicki
Stacjonarne
0200-CS2-1SPM
polski
chemia kwantowa, fizyka, matematyka
wykład 30 godzin, laboratorium 30 godz.
Zapoznanie studenta z fizycznymi podstawami zjawiska oddziaływania promieniowania
elektromagnetycznego z materią oraz z podstawami teoretycznymi spektroskopii jako
wyniku zastosowania reguł mechaniki kwantowej
Wykład: metoda podająco-aktywizująca, laboratorium – praktyczne pomiary widm IR,
NMR i UV-VIS ; konsultacje
zasady dopuszczenia do egzaminu: zaliczenie sześciu ćwiczeń laboratoryjnych
Forma zaliczania ćwiczeń laboratoryjnych: sprawdzenie ustne przygotowania do każdego
ćwiczenia w oparciu podany materiał, ocena sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych
Formy oceny pracy studenta: egzamin pisemny, ustne zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych,
ocena sprawozdania pisemnego z ćwiczeń laboratoryjnych
Na końcową ocenę z przedmiotu skalda się 0,3 oceny z zaliczenia laboratorium oraz 0,7
oceny z egzaminu pisemnego obejmującego materiał wykładu.
Efekty kształcenia
1. Posiada wiedzę na temat spektroskopowych metod analizy budowy
związków chemicznych
2. Zna kwantowo-mechaniczne modele stosowane do opisu zjawiska
rotacji, oscylacji i rozpraszania promieniowania
3. Zna teoretyczne podstawy funkcjonowania spektrometrów IR,
Ramana, UV-VIS i NMR
4. Potrafi wybrać metodę i aparaturę do wykonania analizy
spektroskopowej w wybranych obszarach spektralnych
5. Potrafi zastosować wybrane metody spektroskopowe w celu
rozwiązania określonego problemu
6. Wykazuje zainteresowanie zjawiskiem oddziaływanie światła z materią
pod kątem relacji z budową związków chemicznych
Odniesienie do kierunkowych
efektów kształcenia
K_W02
K_W03
K_W07
K_U03
K_U04
K_K02
Punkty ECTS
5
Bilans nakładu pracy
studenta
Ogólny nakład pracy studenta: 125 godz. w tym: udział w zajęciach: 60 godz.;
przygotowanie się do zajęć i zaliczeń: 18 godz.; opracowanie sprawozdań z laboratoriów:
12 godzin, udział w konsultacjach, zaliczeniach, egzaminie: 7,5 godzin, przygotowanie do
egzaminu 27,5 godziny
Wskaźniki ilościowe
Data opracowania:
Nakład pracy studenta związany z zajęciami
wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela
o charakterze praktycznym
01.10.2015
Koordynator
przedmiotu:
Liczba godzin
67,5
95
Punkty ECTS
2,7
3,8
dr hab. Alina T. Dubis
SYLABUS
B. Informacje szczegółowe
Elementy składowe sylabusu
Nazwa przedmiotu
Kod przedmiotu
Nazwa kierunku
Nazwa jednostki prowadzącej
kierunek
Język przedmiotu
Rok studiów/ semestr
Liczba godzin zajęć dydaktycznych
oraz forma prowadzenia zajęć
Prowadzący
Treści merytoryczne przedmiotu
Opis
Spektroskopia molekularna
0200-CS2-1SPM
Chemia
Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii
polski
I rok/I semestr
Liczba godzin: 30
Forma prowadzenia zajęć: wykład aktywizujący
Dr hab. Alina T. Dubis
1-2. Podstawy ogólne spektroskopii molekularnej – natura i
właściwości światła, kwantowo-mechaniczny opis cząsteczek,
przejścia spektroskopowe
3-4. Spektroskopia rotacyjna – klasyczne ujęcie rotacji molekuł,
kwantowo-mechaniczny opis ruchu rotacyjnego, widma rotacyjne,
wyznaczanie długości wiązań chemicznych z widm rotacyjnych,
widma oscylacyjno-rotacyjne, wpływ oscylacji cząsteczki na
widmo rotacyjne, rotator niesztywny, rozciąganie odśrodkowe,
intensywność linii w widmie rotacyjnym, efekt Starka, reguły
wyboru przejść rotacyjnych, widma rotacyjne cząsteczek
wieloatomowych
5-6. Spektroskopia oscylacyjna – mechanika kwantowa oscylacji
atomów w cząsteczce, oscylator harmoniczny, reguły wyboru
przejść oscylacyjnych, obliczanie odległości poziomów
oscylacyjnych, oscylator enharmoniczny, wyznaczanie energii
dysocjacji
cząsteczki,
wyznaczanie
współczynnika
anharmoniczności i stałych siłowych wiązań z widma
oscylacyjnego, przesunięcie izotopowe, widma oscylacyjnorotacyjne substancji gazowych, reguły wyboru przejść oscylacyjnorotacyjnych, drgania normalne, drgania aktywne w podczerwieni,
częstości grupowe, obserwacja wiązań wodorowych przy pomocy
widm IR, widma w podczerwieni ciał stałych
7-8. 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
9-10. Spektroskopia elektronowa – wzbudzenia elektronowe,
przejścia elektronowe, energia przejść elektronowych, reguły
wyboru w widmach elektronowych cząsteczek dwuatomowych,
reguła Francka-Condona, termy atomowe, sprzężenie spinowoorbitalne
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
11. 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, diagram
Jabłońskiego, reguła Kashy, rodzaje luminescencji
12. Spektroskopia fotoelektronów – zjawisko fotoelektryczne,
spektroskopia fotoelektronów w nadfiolecie UPES, spektroskopia
fotoelektronów X – XPES, widma fotoelektronów, spektroskopia
fotoelektronów do celów analizy chemicznej ESCA, elektrony
Augera,
13-14. 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
15. 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
Efekty kształcenia wraz ze
sposobem ich weryfikacji
Forma i warunki zaliczenia
przedmiotu
Wykaz literatury podstawowej
i uzupełniającej
K_W02, K_W03- egzamin pisemny
K_W07 - zaliczenie wejściówki do ćwiczeń laboratoryjnych, ocena
aktywności w trakcie zajęć
K_U03, K_U04, K_K02 - ocena pracy studenta w trakcie zajęć
laboratoryjnych
zasady dopuszczenia do egzaminu: zaliczenie teoretyczne i
praktyczne sześciu ćwiczeń laboratoryjnych
zdany egzamin pisemny
Na końcową ocenę z przedmiotu skalda się 0,3 oceny z zaliczenia
laboratorium oraz 0,7 oceny z egzaminu pisemnego obejmującego
materiał wykładu.
Zalecana literatura podstawowa:
Joanna Sadlej – Spektroskopia molekularna
Włodzimierz Kołos, Joanna Sadlej – Atom i cząsteczka
Zbigniew Kęcki – Podstawy spektroskopii molekularnej
Zalecana literatura dodatkowa:
David O. Hayward – Mechanika kwantowa dla chemików – seria
Niezbędnik chemika
Peter W. Atkins – Chemia fizyczna
SYLABUS
C. Informacje szczegółowe
Elementy składowe sylabusu
Nazwa przedmiotu
Opis
Spektroskopia molekularna
Kod przedmiotu
Nazwa kierunku
Nazwa jednostki prowadzącej
kierunek
Język przedmiotu
Rok studiów/ semestr
0200-CS2-1SPM
Chemia
Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii
Liczba godzin zajęć dydaktycznych
oraz forma prowadzenia zajęć
Liczba punktów ECTS
Prowadzący
Liczba godzin: 30
Forma prowadzenia zajęć: laboratorium
Treści merytoryczne przedmiotu
Efekty kształcenia wraz ze
sposobem ich weryfikacji
Forma i warunki zaliczenia
przedmiotu
Wykaz literatury podstawowej
i uzupełniającej
polski
I rok/I semestr
dr hab. Alina T. Dubis, dr hab. E. Gorodkiewicz, dr P. Wałejko,
mgr Aneta Tomkiel
1. Badanie wiązań wodorowych metodą spektroskopii w IR.
2. Wpływ efektów podstawnikowych na położenie pasma absorpcji
grupy karbonylowej.
3. Pomiar równowagi keto-enolowej.
4. Wyznaczanie energii aktywacji przemiany cykloheksanu przy
pomocy dynamicznej spektroskopii NMR.
5. Wyznaczanie czasu relaksacji w spin-sieć T i jego
wykorzystanie jako parametru strukturalnego.
6. Badanie widm benzenu i jego pochodnych przy pomocy
spektroskopii UV.
K_W02, K_W07, K_U03 - zaliczenie wejściówki do ćwiczeń
laboratoryjnych, ocena sprawozdań i aktywności w trakcie zajęć
K_U04 ocena pracy studenta w trakcie zajęć laboratoryjnych
zasady zaliczania ćwiczeń laboratoryjnych: sprawdzenie ustnego
przygotowania do każdego ćwiczenia w oparciu podany materiał,
ocena sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych
1. Z. Kęcki, Podstawy spektroskopii molekularnej, PWN,
Warszawa, 1992
2. Zieliński W., Rajca A., Metody spektroskopowe i ich
zastosowanie do identyfikacji związków organicznych, WNT,
Warszawa., 2000