Chemická struktura (a) - MC260P11N

• Anglický název: Chemical structure (a)
• Český název: Chemická struktura (a)
• Zajišťuje: Katedra fyzikální a makromol. chemie (31-260)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2020
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 8
• Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
• Rozsah, examinace: zimní s.:4/2, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: zrušen
• Jazyk výuky: čeština
• Garant: prof. RNDr. Petr Nachtigall, Ph.D.
• Neslučitelnost : MC260P11M
• Je neslučitelnost pro: MC260P09

Anotace

čeština

Poslední úprava: RNDr. Jana Rubešová, Ph.D. (23.05.2003)

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.

angličtina

Poslední úprava: RNDr. Jana Rubešová, Ph.D. (23.05.2003)

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.

Literatura

Poslední úprava: RNDr. Jana Rubešová, Ph.D. (23.05.2003)

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.

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

Požadavky ke zkoušce

Poslední úprava: doc. Dr. rer. nat. Jiří Pittner, DSc. (16.12.2011)

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

Požadavky ke zkoušce jsou dány sylabem.

Alternativně je možné složit zkoušku i na základě dvou úspěšně napsaných testů

v rámci cvičení s výsledkem 90%.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: RNDr. Jana Rubešová, Ph.D. (23.05.2003)

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.

angličtina

Poslední úprava: RNDr. Jana Rubešová, Ph.D. (23.05.2003)

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.