PředmětyPředměty(verze: 850)
Předmět, akademický rok 2019/2020
   Přihlásit přes CAS
Chemická struktura - MC260P09
Anglický název: Chemical structure
Český název: Chemická struktura
Zajišťuje: Katedra fyzikální a makromol. chemie (31-260)
Fakulta: Přírodovědecká fakulta
Platnost: od 2019
Semestr: letní
E-Kredity: 6
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:4/2 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Garant: prof. RNDr. Petr Nachtigall, Ph.D.
Vyučující: doc. RNDr. Jiří Fišer, CSc.
prof. RNDr. Petr Nachtigall, Ph.D.
doc. RNDr. Filip Uhlík, Ph.D.
Neslučitelnost : MC260P11M, MC260P11N
Je neslučitelnost pro: MC260P11M
Výsledky anket   Termíny zkoušek   Rozvrh   
Anotace -
Poslední úprava: prof. RNDr. Petr Nachtigall, Ph.D. (23.03.2018)
Cílem kurzu je seznámit posluchače bakalářského studia se základními principy elektronové struktury atomů, molekul a chemické vazby a stručně probrat základy experimentálních metod, jež jsou vhodné ke studiu molekulové struktury. Získané poznatky studenti využijí v řadě speciálních přednášek. Nedílnou součástí kurzu jsou cvičení, která slouží k aktivnímu osvojení probírané látky. Předpokládá se, že student je obeznámen se základními pojmy kvantové mechaniky.
Literatura -
Poslední úprava: prof. RNDr. Petr Nachtigall, Ph.D. (23.03.2018)

P.W. Atkins: Physical Chemistry, 5th ed. ch. 12-22. OUP 1994.

W.J. Moore: Fyzikální chemie. SNTL, 1981.

J. Fišer a F. Zemánek: Struktura látek. Karolinum, 1994 (přepracovaná verze dostupná pro studenty on-line ve formě pdf dokumentu).

S.R. Berry, S.A. Rice and J. Ross: Physical Chemistry, 2nd Ed. OUP, 2000.

Požadavky ke zkoušce -
Poslední úprava: prof. RNDr. Petr Nachtigall, Ph.D. (27.10.2019)

Zkoušku z chemické struktury může skládat student, který má zápočet ze cvičení.

Požadavky ke zkoušce jsou dány sylabem. 90% výsledku zkoušky závisí na znalostech studenta předvedných v průběhu ústní zkoušky, zbylých 10% tvoří výsledky studenta v krátkých testech konaných v rámci přednášky. Ústní zkouška zpravidla trvá 60 minut, přičemž polovinu tohoto času má student na přípravu po zadání otázek.

Alternativně je možné složit zkoušku i na základě dvou úspěšně napsaných testů v rámci cvičení s výsledkem 90%.

Sylabus -
Poslední úprava: prof. RNDr. Petr Nachtigall, Ph.D. (23.03.2018)

1. Stavba atomu

Postuláty kvantové mechaniky (souhrn). Jednoelektronové atomy a ionty. Model nezávislých elektronů. Nástin metody SCF. Atom helia. Variační princip.Vektorový model atomu a spektroskopická symbolika. Hundova pravidla, spinorbitální interakce. Pauliho princip. Atomová spektra.

 

2. Chemická vazba ve dvouatomových molekulách

Bornova-Oppenheimerova aproximace. Hyperplochy potenciální energie. Metoda valenční vazby. Metoda molekulových orbitalů (MO). Prvky a operace symetrie. Klasifikace MO a elektronová spektra dvouatomových molekul. MO a fotoelektronová spektra. Spektroskopická symbolika pro dvouatomové molekuly.

 

3. Elektronová struktura víceatomových molekul a vazby v pevných látkách

Lokalizované a delokalizované MO. Metoda MO LCAO. Hybridní orbitaly. Klasifikace MO a celkových elektronových stavů nelineárních molekul. Hückelova metoda MO.Teorie krystalového a ligandového pole. Jahnův-Tellerův jev. Molekuly s nadbytkem a deficitem elektronů. Princip zachování orbitalové energie při chemických reakcích. Slabé mezimolekulové interakce. Typy chemických vazeb v krystalech. Klastry.

 

4. Struktura molekul a molekulová spektra

Přehled metod studia molekulové struktury a jejich použití. Absorpční a emisní spektra. Populace stavů, šířka spektrálních čar a doba života excitovaných stavů. Výběrová pravidla pro spektrální přechody. Rotační spektra. Vibrace dvouatomových molekul. Vibračně rotační spektra. Vibrace víceatomových molekul. Infračervená spektra (IČ) a molekulová struktura. Lineární dichroismus a polarizace pásů v IČ spektrech. Ramanův jev a Ramanova spektra. Elektronická spektra. Franckův-Condonův princip. Závislost poloh pásů a barevnosti na chemické struktuře. Deaktivace elektronově excitovaných stavů. Fluorescenční spektra. Kapalná scintilace.

Fotoelektronová spektroskopie. Stimulovaná emise záření. Lasery. Spektra NMR. Chemický posun, spin-spin interakce, relaxační procesy. NMR spektra a struktura molekul. Spektra ESR. g-faktor, hyperjemná struktura. Hmotnostní spektrometrie. Difrakční metody. Spektra ORD a CD.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK