Krystalochemia rentgenowska 0600-S2-O-KR

Podstawowe pojęcia: budowa sieci krystalicznej, komórka elementarna, symbole punktów, prostych i płaszczyzn sieciowych, układy krystalograficzne, czworościan zasadniczy, prawo pasów. Elementy symetrii - operatory w ujęciu macierzowym. Kombinacje elementów symetrii, reguły składania. Symetria cząsteczki. Grupy punktowe, symbolika międzynarodowa i Schoenflisa. Translacje: sieci Bravais i translacyjne elementy symetrii. Grupy przestrzenne a grupy punktowe. Punkty symetrycznie równoważne. Krystalografia rentgenowska. Równania Bragga i Lauego. Metoda Debye'a, Scherrera i Hulla - identyfikacja i wskaźnikowanie, stała sieciowa. Czynniki struktury a gęstość elektronowa. Prawo Friedla, grupy dyfrakcyjne Lauego. Grupa przestrzenna a wygaszenia systematyczne (typ sieci Bravais, translacyjne elementy symetrii). Problem fazowy. Funkcja Pattersona i metody bezpośrednie. Związek pomiędzy funkcją rozkładu gęstości elektronowej a natężeniem wiązek ugiętych na periodycznym krysztale, w nawiązaniu do symetrii cząsteczek i symetrii sieci krystalicznej. Metody rozwiązania problemu fazowego dla związków małocząsteczkowych i białek umożliwiające obliczenie funkcji rozkładu gęstości elektronowej. Analiza strukturalna jako narzędzie współczesnej chemii. Specyfika i ograniczenia metod krystalografii białek. Bazy związków małocząsteczkowych (CSD) i biomolekuł (PDB). Analiza, walidacja i wizualizacja struktur związków małocząsteczkowych (Mercury CCDC).

Całkowity nakład pracy studenta

20h wykład, 30h laboratorium,10h konsultacje tj. 60 godzin kontaktowych, 2. 40h praca indywidualna, 3. 20h czas wymagany do przygotowania w procesie oceniania.

Efekty uczenia się - wiedza

W1: Zna pojęcia pozwalające określać symetrię cząsteczki, układ krystalograficzny, grupę punktową i przestrzenną oraz wie jak wykorzystać ją do uzyskania informacji o badanej substancji. – K_W01, K_W07 W2: Zna podstawowe metody analizy strukturalnej i bazy danych strukturalnych związków małocząsteczkowych i biomolekuł K_W12 W3: Zna obsługę programów do wizualizacji struktur związków małocząsteczkowych i biomolekuł.

Efekty uczenia się - umiejętności

U1: Rozpoznaje symetrię cząsteczek, sieci krystalicznej. K_U09 U2: Potrafi zastosować techniki eksperymentalne do identyfikacji substancji i wyznaczenia parametrów sieci krystalicznej K_U09 U3: Potrafi zaplanować eksperyment w celu określenia struktury związków małocząsteczkowych K_U09 U4: Potrafi uzyskać dane strukturalne z baz danych związków małocząsteczkowych i biomolekuł. K_U01, K_U08

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

K1: Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego poszerzania swojej wiedzy i doskonalenia swoich umiejętności. K_K01 K2: Potrafi samodzielnie podjąć działania w celu poszerzania i pogłębiania wiedzy chemicznej. K_K02 K3: Potrafi współdziałać w zespole (przyjmując w nim różne role) i kreatywnie rozwiązywać problemy dotyczące badań naukowych w tym analizy strukturalnej. K_K02

Metody dydaktyczne

Metody podające: wykład informacyjny lub problemowy. Laboratorium: aktywne ćwiczenia.

Metody dydaktyczne podające

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

Rodzaj przedmiotu

przedmiot obligatoryjny

Wymagania wstępne

Znajomość matematyki i chemii na poziomie S1.

Koordynatorzy przedmiotu

Anna Kozakiewicz-Piekarz
Andrzej Wojtczak

Kryteria oceniania

Egzamin – W1-W3, K1
Laboratorium – W1-W3, U1-U4, K1-K3

Zaliczenie laboratorium na podstawie obecności, krótkich sprawdzianów, raportu z zajęć komputerowych i aktywności studenta w czasie zajęć. Student musi otrzymać 50% punktów możliwych do zdobycie.

Egzamin pisemny oceniany w procentach. Blok przedmiotowy oceniany według algorytmu 80% oceny egzaminu + 20% oceny z laboratorium.

Praktyki zawodowe

nie dotyczy

Literatura

1. T. Penkala, Zarys Krystalografii, PWN Warszawa, 1977,
2. Z. Bojarski, M. Gigla, K. Stróż, M. Surowiec, Krystalografia, PWN, 1996,
3. Z. Bojarski [et al.]. Krystalografia: podręcznik wspomagany komputerowo Wydaw. Naukowe PWN, 2001,
4. Z. Trzaska-Durski, H. Trzaska-Durska, Podstawy Krystalografii Strukturalnej i Rentgenowskiej, PWN, 1994,
5. M. Jaskólski, Krystalografia dla biologów. Wydawnictwo naukowe UAM, 2010.
6. International Tables For X-ray Crystallography.
7. J. Drenth, Principles of Protein X-Ray Crystallography, Springer-Verlag, 2010.

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 0600-S2-O-KR w USOSweb