Chemická struktura - MC260P122

• Anglický název: Chemical Structure
• Český název: Chemická struktura
• Zajišťuje: Katedra fyzikální a makromol. chemie (31-260)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2022
• Semestr: letní
• E-Kredity: 4
• Způsob provedení zkoušky: letní s.:
• Rozsah, examinace: letní s.:3/1, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Vysvětlení: 11.1.2023 změna garanta (úmrtí)
• Poznámka: povolen pro zápis po webu
• Garant: doc. RNDr. Filip Uhlík, Ph.D.
• Vyučující: doc. RNDr. Lukáš Grajciar, Ph.D.; RNDr. Martin Srnec, Ph.D.; doc. RNDr. Filip Uhlík, Ph.D.
• Neslučitelnost : MC260P09

Anotace

čeština

Poslední úprava: prof. RNDr. Petr Nachtigall, Ph.D. (03.02.2021)

Cílem kurzu je seznámit posluchače bakalářského studia se základy kvantové mechaniky a jejich použití v chemii, zejména pro popis elektronové struktury atomů a molekul, chemické vazby, chemické reaktivity a spekroskopických měření. Získané poznatky studenti využijí v řadě speciálních přednášek v dalším průběhu bakalářského studia i v navazujícím magisterském studiu. Předpokládá se, že student ovládá základní pojmy z matematiky, fyziky a chemie na úrovni druhého ročníku a že je schopen rozvíjet znalosti získané v předmětech Obecná chemie nebo Chemické principy.
V přednášce jsou probrány základní postuláty kvantové mechaniky a je naznačena jejich aplikace na kvantově chemické problémy. Studenti se seznámí s kvantově chemickým popisem různých typů vazeb, včetně slabých mezimolekulových interakcí. V poslední části kurzu se studenti seznámí s kvantově-mechanickou interpretací základních spektroskopických metod vhodných ke studiu struktury molekul a kondenzované fáze.

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Filip Uhlík, Ph.D. (22.02.2023)

The lecture provides an explanation of basic principles for description of electronic structure of atoms, molecules and chemical bond, and introduction to quantum-chemical basics of experimental methods suitable for study of molecular structure. The knowledge acquired in this course is useful for further, more specialized, lectures. Previous knowledge of mathematics, physics and chemistry corresponding to the second year of study is necessary.

Literatura

Poslední úprava: doc. RNDr. Filip Uhlík, Ph.D. (24.03.2023)

J. Fišer a P. Nachtigall: Chemická struktura, 2019.

P. W. Atkins: Fyzikální chemie, 9. vydání, kapitoly 7-14, 17-19, 2013.

Prezentace z přednášek a další materiály jsou dostupné na https://drive.google.com/drive/folders/1g517VQz9faqMNgVSl-LHApdIL0D02gXS nebo na http://www.srneclab.cz/index.php?id=teaching

Příklady na cvičení jsou dostupné na http://11c.cz/s

Požadavky ke zkoušce

Poslední úprava: doc. RNDr. Filip Uhlík, Ph.D. (14.02.2023)

Zkoušku může skládat jen student, který má zápočet ze cvičení. Zápočet ze cvičení student získá, pokud napíše testy v polovině a na konci cvičení celkově alespoň na 50%. Zkouška se skládá z povinné písemné a možné ústní části. Pokud z písemné části získá <50% neuspěl, pokud >=50% ale <70% má klasifikaci z písemné části 3, pokud >=70% ale <85% má klasifikaci z písemné části 2, jinak má klasifikaci z písemné části 1. Pokud chce student výslednou klasifikaci lepší než z písemné části nebo chce klasifikaci 1, musí projít ještě ústní částí. Rozsah znalostí potřebných ke zkoušce je dán sylabem.

Sylabus

Poslední úprava: doc. RNDr. Filip Uhlík, Ph.D. (24.04.2024)

Základy kvantové mechaniky, operátory, Schrödingerova rovnice, Pauliho princip, variační princip, kvantování momentu hybnosti, částice v krabici, atom vodíku, metoda molekulových orbitalů, víceelektronové atomy, molekuly, spektroskopická symbolika, Bornova-Oppenheimerova aproximace, princip zachování orbitalové symetrie při chemických reakcích.

Základy spektroskopie [absorpce, emise, šířka spektrálních čar, výběrová pravidla, lasery], rotační spektra [tuhý rotor, lineární a nelineární molekuly], vibrační spektra [harmonický oscilátor, dvou- a víceatomé molekuly], Ramanova spektra, elektronová spektra [Franckův-Condonův princip, Jablonskiho diagram], fotoelektronová spektra, nukleární magnetická rezonance [chemický posun, spin-spinová interakce, spektra prvního řádu], elektronová magnetická rezonance