Metody spektroskopowe w chemii analitycznej 0600-S1-SP/W-MSCA

Wykład
• charakterystyka promieniowania elektromagnetycznego.
• podstawowe rodzaje spektroskopii molekularnej.
• schemat Jabłońskiego.
• symetria cząsteczek i wyznaczanie grup punktowych.
• podstawowe zagadnienia z teorii grup.
• prawdopodobieństwo przejść i reguły wyboru w spektroskopii.
• wektorowy model atomu i wyznaczanie termów dla konfiguracji pn i dn.
• uszeregowanie energetyczne termów i ich degeneracja.
• rozszczepienie termów o symetrii oktaedrycznej i budowa diagramów Tanabe-Sugano.
• interpretacja widm elektronowych związków kompleksowych.
• symetria orbitali molekularnych w prostych cząsteczkach organicznych.
• konfiguracje elektronowe i symetria stanu podstawowego i stanów wzbudzonych.
• znajomość symetrii operatora momentu dipolowego i symetrii stanu wzbudzonego.
• przyczyny rejestracji pasm wzbronionych na widmie.
• podstawy fizyczne metody magnetycznego rezonansu jądrowego (częstości rezonansowe jąder magnetycznych; zjawiska relaksacji).
• spektroskopia 1H NMR (podstawowe pojęcia, przesunięcie chemiczne oraz czynniki wpływające na jego wielkość i zmiany wartości; wykorzystanie przesunięć chemicznych do interpretacji widm 1H NMR).
• spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego węgla 13C (czynniki wpływające na przesunięcia chemiczne; widmo 13C NMR a struktura cząsteczki).
• wprowadzenie do spektrometrii 15N NMR (przykłady zastosowania spektroskopii do rozwiązywania problemów strukturalnych).
• podstawy teoretyczne spektroskopii oscylacyjnej.
• wykorzystanie spektroskopii w poczerwieni w chemii analitycznej.
• porównanie przydatności różnych metod spektroskopowych do rozwiązywania problemów strukturalnych.

Laboratorium
• znajdowanie grup punktowych dla prostych cząsteczek nieorganicznych i organicznych.
• operacje symetrii dla cząsteczki NH3.
• podział operacji na klasy.
• tabele charakterów ważniejszych grup punktowych m.in.C2v C3v, D.
• badanie struktury cząsteczek na podstawie ich widm IR oraz Ramana.
• zmiany w widmach oscylacyjnych spowodowane obniżeniem symetrii cząsteczek.
• zastosowanie teorii grup do teoretycznego określania widma oscylacyjnego cząsteczek.
• interpretacja widm oscylacyjnych- podstawowe zakresy na widmie oscylacyjnym, drgania grupowe dla podstawowych klas związków organicznych, tabele korelacyjne, określanie charakteru związku i jego struktury na podstawie analizy widm oscylacyjnych – różnorodne ćwiczenia.
• zapoznanie z budową i sposobem działania spektrofotometru IR. Rejestrowanie widm wybranych związków m. in. alkoholi, kwasów karboksylowych, węglowodorów (próbek ciekłych i stałych) w zakresie średniej podczerwieni w środowisku KBr, polietylenu lub nujolu. Interpretacja widm oscylacyjnych zarejestrowanych związków.
• zapoznanie z budową i sposobem działania spektrofotometru UV-Vis. Rejestrowanie widm elektronowych wybranych związków organicznych i nieorganicznych w zakresie UV-Vis. Interpretacja widm elektronowych zarejestrowanych związków.
• stany elektronowe i reguły wyboru dla przejść elektronowych w wybranych cząsteczkach.
• badanie właściwości fluorescencyjnych związków. Rejestrowanie widm fluorescencyjnych wybranych związków i interpretacja wyników.
• interpretacja widm 1H NMR i 13C NMR.
• wyznaczanie układów spinowo-spinowych i przewidywanie kształtu widma.
• proponowanie struktury związków chemicznych na podstawie analizy widma 1H NMR i 13C NMR.
• interpretacja prostych widm 2D NMR.
• wprowadzenie do spektrometrii mas -(jon molekularny, jon podstawowy, budowa spektrometru mas, analizator magnetyczny).
• interpretacja prostych widm spektrometrii mas z jonizacją strumieniem elektronów EI MS - proces fragmentacji.
• symulacja rozkładów izotopowych.
• wykorzystanie narzędzi sieciowych do interpretacji widm (Spectroscopic Tools, NIST, SDBS).
• inne techniki jonizacji –analiza przykładowych widm.
• zastosowania spektrometrii mas.