Předměty

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 z matematiky, fyziky a chemie.

Poslední úprava: Uhlík Filip, prof. RNDr., Ph.D. (19.04.2018)

Chemical structure

The aim of the course is to present the fundamental principles of the electronic structure of atoms, molecules and chemical bonding and to give a brief discussion of the background of experimental methods which are useful for study of molecular structure. It is assumed that the student is acquainted with the basic concepts of quantum mechanics.

Poslední úprava: Uhlík Filip, prof. RNDr., Ph.D. (19.04.2018)

hlavní literatura

P. W. Atkins: Molecular Quantum Mechanics

doplňková literatura

P. W. Atkins: Physical Chemistry (5.+ vydání)
I. N. Levine: Physical Chemistry (6.+ vydání)
D. McQuarrie, J. Simon: Physical Chemistry: A Molecular Approach
I. N. Levine: Quantum Chemistry & Molecular Spectroscopy
B. Thaller: Visual Quantum Mechanics
R. P. Feynman: The Feynman's Lectures on Physics

Poslední úprava: Uhlík Filip, prof. RNDr., Ph.D. (19.04.2018)

main literature

P. W. Atkins: Molecular Quantum Mechanics

supplementary literature

Poslední úprava: Uhlík Filip, prof. RNDr., Ph.D. (07.06.2019)

Zkouška je písemná s možným ústním dozkoušením. Zápočet se uděluje za průběžné vypracování domácích úkolů a závěrečný písemný test. Bude-li to nutné, budou kurz a zkouška distační.

Poslední úprava: Uhlík Filip, prof. RNDr., Ph.D. (15.10.2020)

Exam is written with a possible supplementary oral part. The credit for exercices is given for elaboration of homeworks and final written test. If necessary, the couse and the exam will have a distant form.

Poslední úprava: Uhlík Filip, prof. RNDr., Ph.D. (15.10.2020)

Část 1: základy kvantové chemie a teorie chemické vazby
Experimenty, které vedly ke zrodu kvantové teorie
Formální struktura kvantové mechaniky: postuláty kvantové mechaniky, vlnová funkce, operátory, princip korespondence
Hamiltonián
Základní modelové systémy: částice v jámě, harmonický oscilátor, atom vodíku
Molekulová symetrie, moment hybnosti, elektronové stavy
Teorie chemické vazby, molekulové orbitaly
Reaktivita

Část 2: základy spektroskopie a jejích principů
Obecné principy a klasifikace spektroskopických metod
Elektronová spektroskopie - blízká IČ/vis/UV/Röntgen/γ
Vibrační spektroskopie: IČ, Ramanova a rezonanční Ramanova spektroskopie
NMR a EPR spektroskopie

Poslední úprava: Uhlík Filip, prof. RNDr., Ph.D. (19.04.2018)

Electronic structure of atoms and molecules: Schrödinger equation, atomic orbitals, vector model of atoms, term symbol, atomic spectra. Valence bond method, molecular orbital theory. Self-consistent field theory. Hybrid orbitals. Hückel method. Ligand field theory. Van der Waals forces and hydrogen bond. Chemical bonds in solids. Conservation of orbital symmetry in chemical reactions. Introduction to molecular structure and spectroscopy: Interaction of electromagnetic radiation with molecules. Rotational, vibrational and vibration-rotation spectra of diatomic molecules. Rotations and vibrations of polyatomic molecules. Raman spectra. Electronic spectra. The fate of electronically excited states. Luminiscence spectra. Photoelectron spectroscopy. Lasers. NMR and ESR spectra. Mass spectrometry. Diffraction methods. Optical rotatory dispersion and circular dichroism.

Poslední úprava: Uhlík Filip, prof. RNDr., Ph.D. (19.04.2018)