C8070 Molekulová spektroskopie

Přírodovědecká fakulta
jaro 2007
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučující
RNDr. Miloš Černík, CSc. (přednášející)
doc. RNDr. Jiří Toužín, CSc. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Jiří Toužín, CSc.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
C5880 Základy stereochemie
Absolvování základních přednášek z anorganické, organické a fyzikální chemie, znalost teorie symetrie a teorie grup
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 21 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Přednáška je zaměřena na elektronovou spektroskopii komplexních sloučenin v UV/VIS oblasti a vibrační infračervenou a Ramanovu spektroskopii v MIR oblasti. Stručně jsou diskutována vibrační spektra krystalů a polymerů a principy MW a ESCA spektroskopie.
Osnova
  • Elektronová spektra komplexních sloučenin: absorpční spektra komplexů v UV a VIS oblasti, typy elektronových přechodů, výběrová pravidla, intenzity a pološířky d-d-pásů, spin-orbitální interakce. Teorie ligandového pole (LP): interpretace absorpčních spekter komplexů, konstrukce a využití energetických diagramů podle Tanabeho a Sugana. Teorie molekulových orbitalů (MO): interpretace absorpčních spekter komplexů, spektra přenosu náboje, srovnání s přístupem teorie LP. ESCA spektroskopie. Molekulová vibrační spektroskopie: podstata normálních vibrací, translační, rotační a vibrační stupně volnosti, vibrační kvantová čísla, harmonické, "horké" a kombinační pásy, valenční a deformační vibrace, energetická degenerace vibrací. Infračervená a Ramanova spektroskopie: princip vzniku infračervených absorpčních a Ramanových spekter, vliv skupenství vzorku na charakter spekter, intenzita pásů v infračervených a Ramanových spektrech, polarizace Ramanových čar, aplikační možnosti obou metod při studiu struktury anorganických sloučenin, nelineární efekty rozptylu. Mikrovlnná spektroskopie. Využití teorie grup při analýze vibračních spekter: vibrační reprezentace, symetrické vlastnosti translačního a rotačního pohybu molekul, symetrické vlastnosti dipólového momentu a polarizovatelnos-ti, výběrová pravidla pro fundamentální, kombinační i harmonické vibrace, pravidlo alternativního zákazu. Interpretace vibračních spekter: empirická pravidla pro interpretaci vibračních spekter, charakteristické frekvence, metoda izotopické substituce, součinové a součtové pravidlo, Fermiho rezonance, aproximativní výpočet kvadratických potenciálních konstant a vazebných řádů, princip normální souřadnicové analýzy. Symetrie řetězovitých a vrstevnatých polymerů: šroubové osy a skluzné roviny, jednorozměrná mřížka, grupy translací a perioda identity, symetrie polymerních řetězců a přímkové grupy, rovinné mřížky, symetrie vrstevnatých polymerů a jiných plošných útvarů, rovinné a vrstvové grupy. Symetrie krystalů: prostorové mřížky a krystalografické soustavy, holoedrie a meroedrie, elementární, primitivní a symetrická primitivní buňka, 14 Bravaisových mřížek, 32 krystalografických tříd, prostorové grupy a jejich podgrupy, ekvivalentní místa a polohová symetrie, symbolika prostorových grup a mezinárodní tabulky pro krystalografii. Struktura reálných krystalů a symetrie: morfologie krystalu a bodová grupa symetrie, isostrukturnost a isomorfie, polymorfie a fázové přechody, rotace částic v krystalech a její vliv na strukturu, orientačně neuspořádané struktury, hypersymetrie, četnost výskytu prostorových grup v reálných krystalových strukturách. Vibrační spektra krystalů: vliv skupenství na vibrační spektra, spektra matricově izolovaných specií, vnitřní a vnější vibrace, stanovení vibrační reprezentace krystalů prostřednictvím korelační analýzy, orientace grup polohové symetrie v základní buňce. Vibrační spektra řetězových, vrstvových a prostorových polymerů: vibrační reprezentace polymerních řetězců, korelační analýza a vibrační spektra krystalických polymerů, vibrační reprezentace krystalů tvořených atomy nebo jednoatomovými ionty.
Literatura
  • FERRARO, John R. a Kazuo NAKAMOTO. Introductory Raman spectroscopy. Boston: Academic Press, 1994, xi, 370. ISBN 0122539907. info
  • TURRELL, George. Infrared and raman spectra of Crystals. London: Academic press, 1972, xii, 384. ISBN 0127050507. info
  • HORÁK, Milan a Dušan PAPOUŠEK. Infračervená spektra a struktura molekul : použití vibrační spektrokopie při určování struktury molekul. 1. vyd. Praha: Academia, 1976, 836 s. URL info
  • Toužín, Jiří-Příhoda, Jiří. Spektrální a magnetické metody studia anorganických sloučenin. 1.vyd.Praha:Státní pedagogické nakladatelství, 1986.
  • TOUŽÍN, Jiří a Miloš ČERNÍK. Vibrační spektroskopie molekul a krystalů. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1980, 168 s. info
Metody hodnocení
Výuka formoui přednášky, ukončení ústní zkouškou
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2002, jaro 2003, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2012, jaro 2012 - akreditace.