Dec 15, 2019   3:44 a.m. Ivica
Academic information system

Course syllabus N419S2_4I - Spektrálne metódy v anorganickej chémii (FCHPT - ZS 2019/2020)


     Information sheet          ECTS          Syllabus          


     Slovak          English          


Vysoká škola: Slovenská technická univerzita v Bratislave
Fakulta: Fakulta chemickej a potravinárskej technológie
Kód predmetu: N419S2_4I
Názov predmetu: Spektrálne metódy v anorganickej chémii
Druh, rozsah a metóda vzdelávacích činností:
prednáška3 hod. týždenne (prezenčná metóda)
cvičenie2 hod. týždenne (prezenčná metóda)

 
Počet kreditov: 6
 
Odporúčaný semester/trimester: technická chémia - inžiniersky (povinne voliteľný), 3. semester
Stupeň štúdia: 2.
Podmieňujúce predmety: žiadne
 
Podmienky na absolvovanie predmetu:
Počas semestra študenti vypracujú dva projekty o využití spektrálnych metód na charakterizáciu komplexov. Témy projektov súvisia s ich prácou vo výskumnom laboratóriu.
 
Výsledky vzdelávania:
V prednáškach, na seminárnych cvičeniach a na skúškach sa študent naučí:

a) Princípy, možnosti a praktické využitie spektrálnych metód na objasňovanie štruktúr a štruktúrnu charakterizáciu a identifikáciu anorganických i organických látok v tuhom, kvapalnom a plynnom stave.

b) Využívanie informácie zo spektrálnych metód ako aj dostupné informácie z odbornej literatúry a databáz, na riešenie chemických problémov.

 
Stručná osnova predmetu:
1.Úvod k spektrálnym metódam. (dotácia 2/1)
 
a.Čo rozumieme pod pojmom spektroskopia, elektromagnetické spektrum - typy interakcií žiarenia s látkou. Indukovaná absorpcia a emisia.
b.Hladiny molekulovej energie. Planckova rovnica, typy prechodov. Výberové pravidla. Relaxačný čas. Prirodzená šírka čiar, príčiny rozšírenia čiar.
c.Symboly a jednotky elektromagnetického spektrá, ich vzájomné prepočty.
d.Populačná distribúcia (Boltzmanové rozdelenie). Citlivosť jednotnotlivých metód.
e.Základné komponenty spektrofotometra, absorpčné spektrum, absorbancia, transmitancia. Lambert-Beerov zákon a jeho využitie v spektroskopii.

2.Infračervená spektroskopia. (dotácia 8/4)
 
a.Fyzikálna podstata IČ. Infračervené spektrá dvojatómovej molekuly. Vplyv silovej konštanty a hmotnosti na frekvenciu (vlnočet) vibrácie.
b.Typy a počet vibrácií viacatómových molekúl
c.Tvar a intenzita pásov v IČ spektrách.
d.Vibrácie skupín - rozdelenie spektrá na oblasti, komplikujúce faktory - overtony a kombinované pásy. Fermiho rezonancia.
e.Príprava vzoriek na meranie IČ spektier (meracie techniky). Chyby ovplyvňujúce meranie spektier.
f.Vibračno-rotačné prechody. Jemná rotačná štruktúra vibračného pásu. Intenzita a tvar absorpčných pásov.
g.Meranie spektier reflexnou (odrazovou) technikou. Analytické využitie IČ spektrometrie.
h.Interpretácia IČ spektier. Oblasť charakteristických skupinových vibrácií (4000 až 1500 cm-1). Oblasť skeletálnych vibrácií (oblasť "odtlačkov prstov", 1500 až 600 cm-1).
i.Niektoré trendy pozorované v IČ spektrách karbonylových zlúčenín. Vplyv elektrónových efektov, vplyv konjugácie, vplyv napätia kruhu, resp. vplyv vodíkových väzieb na hodnotu vlnočtu C=O.
j.Dôkazy vodíkových väzieb v IČ spektrách.
k.Aplikácie IČ spektroskopie. IČ spektra polymérov. IČ spektrá organokovových a komplexných zlúčenín, štruktúra a spôsob koordinácie ligandov.

3.Ramanova spektroskopia. (dotácia 4/2)
 
a.Rozptyl žiarenia - Rayleighov (pružný) rozptyl, Ramanov (nepružný) rozptyl, Ramanov efekt. Ramanove spektrum.
b.Metódy zvýšenia intenzity Ramanovho signálu. Aplikácie Ramanovej spektroskopie.

4.UV a VIS spektroskopia. (dotácia 8/4)
 
a.Fyzikálna podstata UV a VIS spektroskopie, typy MO a klasifikácia elektrónových prechodov, výberové pravidla.
b.Intenzita a polohy absorpčných pásov v UV spektroskopii. Vplyv prostredia na spektrum - odlíšenie pásov priradených jednotlivým prechodom.
c.CT-kompexy, vplyv pH prostredia na polohu maxima pásu.
d.UV a VIS spektroskopia koordinačných zlúčenín, štiepenie energetických hladín d-orbitálov pre tetraedrickú, oktaedrickú a štvorcovoplanárnu geometriu, d-d prechody.
e.Jahn-Tellerov efekt. Elektrónové spektrum vodného roztoku [Ti(H2O)6]3+ a Cu(H2O)6]2+.
f.Tanabe-Suganove (TS) korelačné diagramy. Racahove parametre. Nefelauxetický efekt.
g.Výberové pravidla pre d-d prechody oktaedrických, tetraedrických a štvorcovoplanárnych komplexov. Intenzita absorpčných pásov.
h.Spektrochemický rad.
i.CT prechody v elektrónových spektrách koordinačných zlúčenín.

5.EPR spektroskopia koordinačných zlúčenín. (dotácia 4/2)
 
a.Základné spektrálne parametre, ktoré môžete získať z EPR spektier.
b.Tri základné typy EPR spektier a ako ich charakterizácia.
c.Anizotropia g-faktora EPR spektier prechodných kovov.

6.Hmotnostná spektrometria. (dotácia 2/1)
 
a.Hmotnostná spektrometria, experimentálne usporiadanie - bloková schéma hmotnostného spektrometra, ionizačné techniky, analyzátory.
b.Hmotnostné spektrum, molekulový ión, analýza izotopového zloženia.
c.Hmotnostné spektrá organometalických zlúčenín.

 
Odporúčaná literatúra:
Základné:
MILATA, V. -- SEGĽA, P. Spektrálne metódy v chémii + CD-ROM. Bratislava : Vydavateľstvo STU v Bratislave, 2004. 327 s. ISBN 80-227-2049-6.
MILATA, V. -- BREZOVÁ, V. -- SEGĽA, P. Aplikovaná molekulová spektroskopia. Bratislava: STU, 2008. 602 s. ISBN 978-80-227-2960-4.

 
Jazyk, ktorého znalosť je potrebná na absolvovanie predmetu: slovenský jazyk alebo anglický jazyk
 
Poznámky:
 
Hodnotenie predmetov:
Celkový počet hodnotených študentov: 20

ABCDEFX
80,0 %0 %15,0 %5,0 %0 %0 %
Vyučujúci: prof. Ing. Peter Segľa, DrSc. (cvičiaci, prednášajúci, skúšajúci, zodpovedný za predmet) - slovenský jazyk, anglický jazyk
Ing. Jozef Švorec, PhD. (cvičiaci, prednášajúci, skúšajúci) - slovenský jazyk, anglický jazyk
 
Dátum poslednej zmeny: 29. 1. 2019
Schválil: prof. Ing. Peter Segľa, DrSc. a garant príslušného študijného programu


Poslednú zmenu urobil Ing. Tomáš Molnár dňa 29. 01. 2019.

Type of output: