Spektroskopowe metody analizy i identyfikacji związków organicznych
1600-BM12SPEKT-1
Wykład ma za zadanie przedstawienie wiedzy potrzebnej do świadomego wykorzystania metod spektroskopowych w naukach medycznych. W części wstępnej studenci zostaną zapoznani z podstawowymi metodami separacji i oczyszczania związków organicznych (chromatografia), przypomniane zostaną właściwości promieniowania elektromagnetycznego oraz podstawowe wiadomości z chemii kwantowej dotyczące kwantowania energii elektronowej, oscylacyjnej i rotacyjnej molekuły. Następnie wyjaśniona zostanie korelacja między strukturą poziomów energetycznych molekuły a postacią widma absorpcyjnego oraz związek między stanami kwantowymi molekuły a intensywnością widma. Podczas kolejnych wykładów będą omawiane poszczególne techniki spektroskopowe. Widma elektronowe, reguły wyboru w atomach i cząsteczkach, struktura oscylacyjna i rotacyjna widm elektronowych. Jądrowy rezonans magnetyczny (NMR) - stany energetyczne magnetycznych jąder w zewnętrznym polu magnetycznym; warunek rezonansu; zjawisko ekranowania jąder; sprzężenia spinowo-spinowe; równocenność chemiczna i magnetyczna; rezonans 1H, 13C, 14N, 15N i 19F; procesy relaksacji w NMR; efekt Overhausera; wielowymiarowe widma NMR. Spektroskopia mas – podstawy teoretyczne metody oraz zastosowania.
Seminarium
Zajęcia mają za zadanie zapoznanie studenta z praktyczną stroną analizy spektroskopowej tzn. metodami przygotowania próby do analizy, interpretacją widm UV-ViS, IR i 1H oraz 13C NMR konkretnych związków oraz wykorzystaniem analizy spektralnej do oznaczeń ilościowych oraz interpretacją widm masowych i ich zastosowaniem w badaniach struktury substancji biologicznych.
Całkowity nakład pracy studenta
1. Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( godz.):
- udział w wykładach: 15 godzin
- udział w seminariach: 10 godzin
- konsultacje: 10 godziny
- zaliczenie w formie przygotowania pracy zaliczeniowej: 5
2. Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( godz.):
- udział w wykładach: 15 godzin
- udział w seminariach: 10 godzin
-przygotowanie do seminarium: 20 godzin
- opracowanie zadań problemowych do seminarium: 20 godzin
- czytanie wskazanej literatury: 15 godzin
- konsultacje: 10 godzin
Łącznie: 90 godzin, co odpowiada 4 punktom ECTS
3. Nakład pracy związany z prowadzonymi badaniami naukowymi:
- czytanie wskazanej literatury naukowej: 15 godziny
- konsultacje badawczo – naukowe: 5 godzin
- udział w wykładach (z uwzględnieniem metodologii badań naukowych, wyników badań, opracowań): 15 godzin
- udział w seminariach objętych aktywnością naukową (z uwzględnieniem metodologii badań naukowych, wyników badań, opracowań): 10 godzin
Łączny nakład pracy studenta związany z prowadzonymi badaniami naukowymi wynosi 45 godzin, co odpowiada 2 pkt ECTS
4.Czas wymagany do przygotowania się i do uczestnictwa w procesie oceniania:
- przygotowanie do seminariów 5x2 godziny = 10 godzin
- przygotowanie pracy zaliczeniowej, w tym czytanie niezbędnej literatury - 10 godzin
Łączny nakład pracy studenta związany z przygotowaniem się do uczestnictwa w procesie oceniania wynosi 20 godzin, co odpowiada 0,9 punktu ECTS
5.Bilans nakładu pracy studenta o charakterze praktycznym:
- udział w seminariach: 10 godzin
- konsultacje praktyczne (z metodyki interpretacji wyników analiz spektroskopowych) – 10 godzin
Łączny nakład pracy studenta o charakterze praktycznym wynosi 20 godzin, co odpowiada 0,9 punktu ECTS.
6. Bilans nakładu pracy studenta poświęcony zdobywaniu kompetencji społecznych w zakresie seminariów przedmiotowych:
- kształcenie w dziedzinie afektywnej poprzez czynne zaangażowanie w proces dydaktyczny oraz samokształcenie: 8 godzin.
Łączny nakład pracy studenta poświęcony zdobywaniu kompetencji społecznych wynosi 8 godzin, co odpowiada 0,36 punktu ETCS.
Efekty uczenia się - wiedza
W1: Posiada wiedzę z zakresu chemii ogólnej i fizycznej na temat procesów fizycznych i chemicznych stanowiących podstawę metod spektroskopowych
W2: Posiada wiedzę na temat dostępności i zakresu stosowania różnych technik zarówno optycznych jak i spektroskopowych;
W3: Posiada właściwą wiedzę w zakresie statystyki i informatyki pozwalającą na interpretację wyników analizy widmowej
W4: rozumie związki między możliwymi zastosowaniami metod spektroskopowych i ich wykorzystaniem w innych dziedzinach wiedzy i gospodarki (przemysł farmaceutyczny, biotechnologia)
Efekty uczenia się - umiejętności
U1: Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych, katalogów widm oraz dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie
U2: Potrafi samodzielnie dokonać interpretacji prostych widm spektroskopowych uzyskanych różnymi metodami;
U3: Potrafi zastosować metody statystyczne oraz algorytmy i techniki informatyczne do opisu i analizy danych spektroskopowych
U4: Posiada umiejętność samodzielnego pogłębiania wiedzy między innymi w celu podnoszenia kompetencji zawodowych poprzez odpowiednie planowanie i realizację procesu samokształcenia;
U5: Posiada umiejętność przygotowania pisemnego opracowania i wystąpień ustnych w zakresie analizy i interpretacji widm spektroskopowych
Efekty uczenia się - kompetencje społeczne
K1: Rozumie potrzebę podnoszenia kompetencji osobistych i społecznych;
K2: Przestrzega zasad zachowywania się w sposób profesjonalny, zasad etyki zawodowej i poszanowania różnorodności poglądów i kultur
Metody dydaktyczne
Wykłady:
wykład informacyjny z prezentacją multimedialną;
wykład problemowy z prezentacją multimedialną;
Seminaria:
• metoda klasyczna problemowa,
• dyskusja dydaktyczna
• metoda ćwiczeniowa – samodzielna interpretacja widm
• metoda pokazu
Metody dydaktyczne eksponujące
- pokaz
Metody dydaktyczne podające
- wykład problemowy
- wykład konwersatoryjny
- wykład informacyjny (konwencjonalny)
Metody dydaktyczne poszukujące
- klasyczna metoda problemowa
- seminaryjna
- obserwacji
- ćwiczeniowa
Metody dydaktyczne w kształceniu online
- metody służące prezentacji treści
- metody rozwijające refleksyjne myślenie
- metody wymiany i dyskusji
Rodzaj przedmiotu
przedmiot fakultatywny
Wymagania wstępne
Zaliczenie zajęć z przedmiotów: chemia organiczna i chemia fizyczna
Koordynatorzy przedmiotu
Kryteria oceniania
W celu uzyskania zaliczenia student otrzymuje punkty za rozwiązanie zadań praktycznych stanowiących tematy poszczególnych seminariów, a uzyskane punkty przelicza się na stopnie według następującej skali:
% uzyskanych punktów Ocena
95≤…..≤100 bdb (5)
88≤…..<95 db+ (4+)
80≤…..<88 db (4)
71≤…..<80 dst+ (3+)
60≤…..<71 dst (3)
0…......<60 ndst (2)
Wykonanie zadań dotyczących interpretacji widm – W1-W3, U1-U4
Aktywność – K1,K2
Praktyki zawodowe
Literatura
1.Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych, Kiemle David J., Silverstein Robert M., Webster Francis X.; PWN 2018.
2. Krótkie Wykłady - Chemia analityczna, P. J. Haines, D. Kealey; PWN 2017
3. Metody spektroskopowe w chemii analitycznej,; A. Cygański; PWN 2022
Literatura uzupełniająca
1. Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych. Praca zbiorowa pod redakcją Wojciecha Zielińskiego i Andrzeja Rajcy. WNT 2018
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i
terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: