Předmět Optické metody (OCH / OM)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu OCH / OM - Optické metody, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Palackého v Olomouci (UP).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Přednáška je věnovaná teorii, experimentálnímu uspořádání a využití vibrační spektroskopie (absorpční i Ramanově), rotační spektroskopie, nukleární magnetické rezonance (především vodíkové, uhlíkové a dusíkové), nukleární kvadrupolové rezonance a elektronové spinové rezonance v chemické analýze, především strukturální a využití těchto metod k získání informací o energetických poměrech v molekulách a dynamice některých intra a intermolekulárních procesů.1. Klasický a kvantový výklad záření, jeho charakterizace a jeho interakce s hmotou - absorpce, emise, rozptyl, polarizace a difrakce záření. Boltzmannova rovnice. Oblasti záření používané v chemii pro získání analytických informací o molekulách a atomech. 2. Mikrovlnná spektrometrie, kvantové rotační stavy v molekulách, informace významné pro chemiky získávané z rotačních spekter. Elektronová spektrometrie molekul absorpční a luminiscenční, spektrometrie PES a ESCA. Lambertův - Beerův zákon. 3. Vibrační spektrometrie absorpční a Ramanova. Typy vibrací v molekulách, model harmonického oscilátoru, anharmonicita vibrací, zpřažení vibrací, ovlivnění vibračních frekvencí strukturou a podmínkami měření. 4. Dispersní a FT-IR spektrometrie, reflexní techniky. Interpretace IČ a Ramanových spekter a jejich význam ve strukturní a kvantitativní analýze. NIR, MIR a FIR podoblasti infračerveného spektra a jejich význam v chemické analýze. Forma vzorku, rozpouštědla. 5. NMR, NQR a EPR spektrometrie, fyzikální princip rezonančních metod a základní chemické informace získávané z těchto metod. Pořizování NQR spekter a chemické informace získávané z NQR spekter. 6. EPR spektrometrie- Landého g faktor a konstanta hyperjemného štěpení, chemické informace získávané z EPR spekter. Použití EPR pro detekci a stanovení radikálů, tripletových stavů a přechodných prvků. 7. NMR spektrometrie, klasický a kvantový výklad, chemický posun, spin-spinová interakce, relaxační časy a intenzita NMR signálů. Pořizování NMR spekter - metoda kontinuální vlny a FT-NMR spektrometrie. 8. Chemický posun, spin-spinová interakce, relaxační časy, intenzita spektrálních linií, tvar linií a korelace těchto spektrálních charakteristik 1H, 13C, 15N a 17O se strukturou chemických sloučenin. Overhauserův efekt. 9. Použití NMR při studiu dynamiky procesů v kapalné fázi - záměnné reakce, rotace kolem vazeb, inverze cyklů, výměny ligandů v komplexních sloučeninách, výměna elektronů. Vlivy podmínek měření na spektrální charakteristiky, studium isomerních rovnováh a získávání příslušných termodynamických charakteristik. 10. Metody řešení složitých NMR spekter - decoupling, off-rezonance, INEPT, DEPT a dvourozměrová korelační NMR - COSY, HETCOR, INADEQUATE... 11. Hmotnostní spektrometrie, princip metody, způsoby ionizace a jejich vliv na hmotnostní spektra. Molekulový ion a fragmentace iontů, pravidla fragmentace. 12. Strategie použití spektrálních metod ve strukturní analýze organických sloučenin, on-line kombinace metod spektrálních a separačních. Výběr podmínek měření - skupenství vzorku, použití rozpouštědel, teplota. Vliv isotopických záměn ve studovaných sloučeninách na jednotlivá spektra.

Získané způsobilosti

Definovat hlavní pojmy, popsat hlavní přístupy v optických metodách, charakterizovat metody infračervené a NMR spektrometrie

Literatura

1) Skook D. A. Leary J. J.: Principles of Instrumental Analysis, Harcourt, N.Y. (1992). 2) Chalmers J.M., Griffiths P.R.: Handbook of Vibrational Spectroscopy. Willey, N.Y. (2002). 3) Bekárek V.: Optické metody v chemické analýze, UP Olomouc (1992). 4) Abraham R. J., Fisher J., Loftus P.: Introduction to NMR Spectroscopy, Wiley, N.Y. (1988). 5) Crooks J. E.: The Spectrum in Chemistry, Academic Press, N.Y. (1978). 6) Splitter J. S., Tureček F.: Applications of Mass Spectrometry to Organic Stereochemistry, VCH Publ. N.Y. (1994).

Garant

Ing. Kamil Motyka, Ph.D.

Vyučující

Ing. Kamil Motyka, Ph.D.