Spektroskopia i biospektroskopia - ćwiczenia

biologia
biotechnologia
chemia
fizyka

obowiązkowe

chemia kwantowa, elektromagnetyzm, optyka, dynamika bryły sztywnej

w sali

Przedmiot jako uzupełnienie wykładu ma za zadanie zapoznać studentów z metodami potrzebnymi do jakościowej i ilościowej interpretacji widm molekularnych pod kątem relacji ze strukturą związków oraz zastosowań analitycznych spektroskopii molekularnej.

Ćwiczenia mają za zadanie wykształcić umiejętność jakościowej i ilościowej interpretacji widm pod kątem ich związku ze strukturą molekuł oraz zastosowaniami analitycznymi spektroskopii molekularnej.

Na przykładach obliczeniowych i konkretnych widmach studenci będą poznawać i dyskutować:

1) opis liczbowy promieniowania elektromagnetycznego, położenie i kształt pasm w relacji do poziomów energetycznych molekuły, rozkład Boltzmanna, związek intensywności pasma z momentem przejścia i obsadzeniem poziomów energetycznych, efekt Dopplera;

2) spektroskopię rotacyjną;

3) spektroskopię oscylacyjną;

4) spektroskopię elektronową;

5) elektronowy rezonans paramagnetyczny (EPR);

6) jądrowy rezonans magnetyczny (NMR);

7) spektroskopię dichroizmu.

Zajęcia będą się składać z aktywności asynchronicznych i synchronicznych.

Całkowity nakład pracy studenta: 45 godzin, w tym:

- udział w zajęciach: 15 godzin,

- przygotowanie do zajęć: 15 h,

- prace domowe: 10 godzin,

- konsultacje: 5 godzin.

Wskazane fragmenty poniższych pozycji:

1. Z. Kęcki, "Podstawy spektroskopii molekularnej", PWN, Warszawa, 1992;

2. P. W. Atkins, "Chemia Fizyczna", PWN, Warszawa, 2003;

3. P. W. Atkins, C.A. Trapp, M. P. Cady, C. Giunta Chemia Fizyczna. Zbiór zadań z rozwiązaniami, PWN, Warszawa, 2001.

oraz materiały udostępnione przez prowadzącego.

Osoba studiująca zna i rozumie:

K_W12: w zaawansowanym stopniu metody i techniki identyfikacji związków organicznych (ze szczególnym uwzględnieniem związków o znaczeniu farmakologicznym oraz związków biologicznie aktywnych), przy użyciu technik spektroskopowych;

K_W13: w zaawansowanym stopniu modele chemii kwantowej oraz ich zastosowanie do opisu atomów i molekuł;

K_W14: w zaawansowanym stopniu podstawy teoretyczne różnych typów spektroskopii molekularnych. Dysponuje wiedzą z zakresu zastosowań spektroskopii molekularnej w szczególności do badania układów biologicznych;

K_W18: w zaawansowanym stopniu aspekty budowy i działania nowoczesnej aparatury pomiarowej wspomagającej badania naukowe w chemii, biochemii i biologii molekularnej.

Osoba studiująca potrafi:

K_U10: przeprowadzić identyfikację wybranych związków organicznych i bioorganicznych przy użyciu technik spektroskopowych;

K_U12: wykorzystać metody spektroskopii i biospektroskopii do analizy struktury i własności molekuł w fazie gazowej i ciekłej;

K_U15: planować i wykonywać podstawowe badania, doświadczenia, obserwacje oraz symulacje komputerowe w dziedzinie chemii, biochemii i biologii molekularnej, oraz

krytycznej oceniać własne wyniki i dyskutować błędy pomiarowe.

a) Umiejętność interpretacji widma, obliczanie z niego właściwości molekularnych.

b) Przewidywanie postaci widma na podstawie teorii danego zjawiska spektroskopowego.

c) Posługiwanie się widmami do celów analizy ilościowej i jakościowej.

d) Umiejętność doboru metody spektroskopowej do postawionego problemu badawczego.

Na podstawie ocenianych prac domowych i aktywności online.

Zdobyte punktu przekładają się procentowo na ocenę w skali akademickiej w następujący sposób:

100%: 5!

90-99%: 5

80-89%: 4+

70-79%: 4

60-69%: 3+

50-59%: 3

0-49%: 2