Zaawansowane metody spektroskopowe - laboratorium

chemia

obowiązkowe

Zakłada się, że student opanował materiał z chemii kwantowej i podstaw spektroskopii, który jest wymagany na egzaminie wstępnym na studia II stopnia o kierunku chemia prowadzonych przez Wydział Chemii Uniwersytetu Warszawskiego.

Przedmiot jako jeden ze wstępnych kursów na studiach II stopnia na kierunku chemia ma za zadanie zapoznać studentów z podstawami praktycznymi najważniejszych metod spektroskopii molekularnej, metodyką rejestracji widm, interpretacją widm pod kątem relacji z symetrią i strukturą związków oraz podstawowymi zastosowaniami analitycznymi spektroskopii molekularnej. Ćwiczenia te mają nie tylko ułatwić przyswojenie przedstawionego na wykładzie materiału teoretycznego, lecz także pokazać możliwości praktycznego wykorzystania metod spektroskopii molekularnej w wielu dziedzinach chemii.

Zajęcia laboratoryjne mają za zadanie

a) przedstawić praktyczne aspekty wykorzystania metod spektroskopowych w chemii,

b) zapoznać studenta z metodyką pomiarów oraz ich interpretacją.

Laboratorium składa się z dziesięciu ćwiczeń obejmujących najważniejsze we współczesnej chemii metody spektroskopowe i ich zastosowania :

1. Analiza grup funkcyjnych na powierzchni tlenku grafenu i zredukowanego tlenku grafenu z wykorzystaniem mikroskopii w podczerwieni

2. Drgania normalne cząsteczek - jak je wyznaczyć numerycznie, co nam daje teoria grup i jak je zaobserwować na żywo za pomocą spektroskopii femtosekundowej.

3. Wyznaczanie długości wiązania HCl na podstawie struktury rotacyjnej widma oscylacyjnego w podczerwieni.

4. Nanocząstki srebra o właściwościach plazmonowych jako podłoża w powierzchniowo wzmocnionym rozproszeniu ramanowskim (SERS)

5. Badanie fotodynamiki barwnika DCM w rozpuszczalniku polarnym i niepolarnym metodą femtosekundowej absorpcji przejściowej.

6. Jądrowy efekt Overhausera

7. Badanie oddziaływań białko-ligand technikami spektroskopii NMR

8. Zastosowanie spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego

do implementacji algorytmów kwantowych

9. Badanie struktury oscylacyjnej widma I2 w świetle widzialnym i wyznaczanie stałej dysocjacji w stanie wzbudzonym

10. Wykorzystanie rezonansowego efektu Ramana do badań struktury elektronowej hemoglobiny

Każde ćwiczenie trwa 6 godzin

Całkowity nakład pracy studenta 85 godzin, w tym:

- udział w zajęciach 60 godzin,

- przygotowanie do zajęć 10 godzin

- przygotowanie raportu 15 godzin

P. W. Atkins, Chemia Fizyczna, PWN, Warszawa, 2003.

Z. Kęcki, Podstawy spektroskopii molekularnej, PWN, Warszawa, 1992.

L. Stryer "Biochemia" PWN, Warszawa, 2003.

Biospektroskopia tomy 1-5 / pod red. Jacka Twardowskiego, Warszawa, PWN, 1989.

A. Ejchart, A. Gryff-Keller, „NMR w cieczach. Zarys teorii i metodologii”;

Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003

Po ukończeniu zajęć student :

Ma rozszerzoną wiedzę o miejscu chemii w systemie nauk ścisłych i przyrodniczych, oraz o jej znaczenia dla rozwoju ludzkości.

- Zna i rozumie podstawy teoretyczne różnych spektroskopii molekularnych. Zna zastosowania różnych spektroskopii molekularnych.

- Zna podstawowe aspekty budowy i działania nowoczesnej aparatury pomiarowej wspomagającej badania naukowe w chemii

- Ma wiedzę w zakresie matematyki niezbędną do ilościowego opisu zjawisk i procesów chemicznych właściwych dla danej specjalizacji chemicznej.

- Zna i rozumie oraz potrafi samodzielnie wytłumaczyć matematyczny opis podstawowych zjawisk i procesów chemicznych.

- Potrafi wykorzystać metody spektroskopii molekularnej do analizy struktury i własności molekuł w fazie gazowej i ciekłej.

Symbole kierunkowych efektów kształcenia: K_W01, K_W04, K_W06, K_W07, K_W08,, K_W10, K_U03, K_U04, K_U05, K_U06, K_U07, K_U08, K_U09, K_U10, K_U11, K_U13, K_U15, K_U17, K_K01, K_K02, K_K03, K_K04, K_K05

Na początku każdych zajęć, przed wykonaniem pracy eksperymentalnej student zobowiązany jest zdać kolokwium wejściowe. Forma kolokwium zależy od ćwiczenia.

Po każdym ćwiczeniu student zobowiązany jest wykonać opis i przesłać go, najpóźniej po dwóch tygodniach od wykonania ćwiczenia. Wymagany jest jeden wspólny opis od każdej grupy.

Zaliczenie ćwiczenia uwarunkowane jest:

a. zdaniem kolokwium wejściowego

b. aktywnościa w czasie wykonywania ćwiczenia

b. opracowaniem i terminowym zaliczeniem opisu (wraz z ew. kolokwium wyjściowym)

Warunkiem zaliczenia pracowni jest zaliczenie każdego ćwiczenia na ocenę pozytywną, ocena z przedmiotu jest wyznaczana jako średnia ocen ze wszystkich ćwiczeń.

Nieobecność na zajęciach wymaga usprawiedliwienia.

Zaległe ćwiczenia można uzupełnić na pracowni dodatkowej. Do pracowni dodatkowej mogą przystąpić jedynie studenci, którym do zaliczenia pracowni brakuje nie więcej niż jednego ćwiczenia.

Na początku każdych zajęć, przed wykonaniem pracy eksperymentalnej student zobowiązany jest zdać kolokwium wejściowe. Forma kolokwium zależy od ćwiczenia.

Po każdym ćwiczeniu student zobowiązany jest wykonać opis i przesłać go, najpóźniej po dwóch tygodniach od wykonania ćwiczenia. Wymagany jest jeden wspólny opis od każdej grupy.

Zaliczenie ćwiczenia uwarunkowane jest:

a. zdaniem kolokwium wejściowego

b. aktywnością w czasie wykonywania ćwiczenia

b. opracowaniem i terminowym zaliczeniem opisu (wraz z ew. kolokwium wyjściowym)

Warunkiem zaliczenia pracowni jest zaliczenie każdego ćwiczenia na ocenę pozytywną, ocena z przedmiotu jest wyznaczana jako średnia ocen ze wszystkich ćwiczeń.

Nieobecność na zajęciach wymaga usprawiedliwienia.

Zaległe ćwiczenia można uzupełnić na pracowni dodatkowej. Do pracowni dodatkowej mogą przystąpić jedynie studenci, którym do zaliczenia pracowni brakuje nie więcej niż jednego ćwiczenia.

nie dotyczy