Spektroskopia oscylacyjna, jako narzędzie badania struktury i właściwości ciała stałego
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | 0600-OG-SO |
Kod Erasmus / ISCED: |
13.3
|
Nazwa przedmiotu: | Spektroskopia oscylacyjna, jako narzędzie badania struktury i właściwości ciała stałego |
Jednostka: | Wydział Chemii |
Grupy: |
Przedmioty ogólnouniwersyteckie - Wydział chemii |
Punkty ECTS i inne: |
(brak)
|
Język prowadzenia: | polski |
Wymagania wstępne: | Podstawowa wiedza z zakresu fizyki, chemii organicznej, nieorganicznej i analitycznej. |
Całkowity nakład pracy studenta: | Zajęcia wymagające bezpośredniego udziału nauczyciela – wykład: 20 1 Praca własna: uzupełnienie wiedzy we własnym zakresie, na podstawie literatury 30 1 Praca własna: przygotowanie pracy zaliczeniowej 25 1 Całkowity nakład pracy studenta 75h/25h = 3 ECTS 75 3 |
Efekty uczenia się - wiedza: | K_W01 posiada rozszerzoną wiedzę z zakresu podstawowych działów chemii ciała stałego i poznania świata K_W02 ma pogłębioną wiedzę w dziedzinie spektrofotometrii oscylacyjnej K_W03 posiada wiedzę ogólną w zakresie chemii metali przejściowych K_W04 zna i rozumie podstawy teoretyczne różnych metod analitycznych i ich wykorzystanie w interpretacji wyników pomiarowych K_W05 zna pojęcia pozwalające określać symetrię cząsteczki oraz układu krystalograficznego i wykorzystać ją do uzyskania informacji o badanej substancji K_W06 poznaje relacje łączące związek chemiczny z widmem oscylacyjnym i procesem prowadzącym do jego uzyskania, łącznie z kontrolą parametrów rejestracji widma K_W07 poznaje teoretyczne podstawy funkcjonowania aparatury stosowanej w badaniach naukowej i przemysłowej analizie instrumentalnej K_W08 osiąga wiedzę teoretyczną i praktyczną z zakresu technik wykorzystania spektroskopii IR do identyfikacji i badania struktury związków organicznych i nieorganicznych. |
Efekty uczenia się - umiejętności: | K_U01 potrafi wykazać się znajomością podstaw spektroskopii oscylacyjnej oraz potrafi wykorzystać rozszerzoną wiedzę z podstawowych działów chemii oraz twórczo wykorzystać ją w zakresie swojej specjalności. K_U02 zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego uczenia się K_U03 potrafi samodzielnie wyszukać informacje w czasopismach naukowych i popularnonaukowych oraz chemicznych bazach danych w języku polskim, angielskim; formułuje problemy naukowe z zakresu chemii, szuka ich rozwiązania, przedstawia wyniki pracy w formie raportów pisemnych w języku polskim i obcym oraz w formie samodzielnie przygotowanego referatu K_U04 potrafi dobrać warunki pomiaru widma IR, wybrać metodę jego rejestracji, analizować zarejestrowane widmo i wyciągać wnioski odnośnie struktury związków, umie wyszukiwać i porównywać z widmami zgromadzonymi w różnych bazach danych. K_U05 rozpoznaje symetrię cząsteczek, sieci krystalicznej, potrafi zastosować techniki eksperymentalne do identyfikacji substancji i wyznaczenia parametrów sieci krystalicznej K_U06 potrafi wyznaczać, używając metod teoretycznych, właściwości cząsteczek, umie świadomie wybrać optymalną metodę; potrafi samodzielnie przeprowadzić obliczenia, użyć ich do analizy danych eksperymentalnych i w sposób krytyczny ocenić wyniki K_U07 umie samodzielnie zaprojektować i przeprowadzić eksperyment oraz krytycznie przeanalizować wyniki; potrafi zastosować przykładowy pakiet programów do statystycznej analizy eksperymentu K_U08 potrafi analizować wybrane rodzaje widm (np. IR, Ramana) i wyciągać wnioski odnośnie struktury związków; umie wyszukiwać i porównywać z widmami zgromadzonymi w różnych bazach danych K_U09 umie posługiwać się wybraną grupą metod analitycznych; potrafi w sposób krytyczny ocenić wyniki analiz i przedyskutować błędy pomiarowe |
Efekty uczenia się - kompetencje społeczne: | K_K01 potrafi odpowiednio określić priorytety służące rozwiązaniu określonego przez siebie lub innych problemu chemicznego K_K02 ma świadomość profesjonalizmu, doceniania uczciwości intelektualnej i przestrzegania etyki zawodowej, zarówno w działaniach własnych, jak i innych osób K_K03 potrafi formułować i przedstawiać opinie na temat podstawowych zagadnień chemicznych i osiągnięć w tej dyscyplinie K_K04 ma świadomość odpowiedzialności za podejmowane badania i eksperymenty |
Metody dydaktyczne: | Wykład – metoda podająca |
Metody dydaktyczne podające: | - wykład informacyjny (konwencjonalny) |
Skrócony opis: |
Założeniem wykładu jest przekazanie studentom podstawowej wiedzy o sposobie badania struktury i właściwości ciała stałego z wykorzystaniem metod spektroskopii w podczerwieni. Celem wykładu omówienie problemów związanych z możliwościami spektroskopii oscylacyjnej, jako narzędzia pozwalającego na badanie struktury ciała stałego oraz jego właściwości fizykochemicznych. W ramach tej tematyki omówione zostaną również tematy związane budową aparatury, zasad jej użytkowania i możliwościami badawczymi. |
Pełny opis: |
Wykład będzie obejmował następujące zagadnienia: 1. Wprowadzenie do spektroskopii oscylacyjnej. 2. Budowa i zasada działania aparatury stosowanej do rejestracji widm oscylacyjnych. 2.1. Budowa spektrofotometrów IR i Ramana. 2.2. Metody przygotowania próbek ciał stałych i parametry pomiaru. 2.3. Zastosowanie spektrofotometrii oscylacyjnej w analizie jakościowej i ilościowej. 2.4. Urządzenia wspomagające i rozszerzające możliwości standardowych spektrofotometrów. 2.5. Zastosowanie metod numerycznych od obróbki danych spektroskopowych. . Wprowadzenie do teorii ciała stałego. 3.1. Struktura ciała stałego. 3.2. Symetria cząsteczki 4. Zastosowanie widm oscylacyjnych w analizie struktury ciała stałego. 4.1. Widmo oscylacyjne cząsteczki. 4.2. Związek miedzy symetrią cząsteczki, a widmem oscylacyjnym. 4.3. Widmo oscylacyjne kryształu. 4.4. Wpływ podstawienia izotopowego na położenie pasma absorpcyjnego. 5. Wpływ struktury związków organicznych na widmo oscylacyjne. 6. Zastosowanie spektroskopii oscylacyjnej do określania struktury związków nieorganicznych i koordynacyjnych. 7. Perspektywy rozwoju. |
Literatura: |
1. B. Wojtkowiak, M. Chabanel, „Spektrochemia molekularna”, PWN, Warszawa 1992. 2. Z. Kęcki, „Podstawy spektroskopii molekularnej”, WN PWN, Warszawa 2007. 3. A. Cygański, „Metody spektroskopowe w chemii analitycznej”, WNT, Warszawa 2009. 4. K. Nakamoto, „Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds” Part A and B, John Wiley & Sons, Inc., 1997. |
Efekty uczenia się: |
Efekty kształcenia – wiedza K_W01 posiada rozszerzoną wiedzę z zakresu podstawowych działów chemii ciała stałego i poznania świata K_W02 ma pogłębioną wiedzę w dziedzinie spektrofotometrii oscylacyjnej K_W03 posiada wiedzę ogólną w zakresie chemii metali przejściowych K_W04 zna i rozumie podstawy teoretyczne różnych metod analitycznych i ich wykorzystanie w interpretacji wyników pomiarowych K_W05 zna pojęcia pozwalające określać symetrię cząsteczki oraz układu krystalograficznego i wykorzystać ją do uzyskania informacji o badanej substancji K_W06 poznaje relacje łączące związek chemiczny z widmem oscylacyjnym i procesem prowadzącym do jego uzyskania, łącznie z kontrolą parametrów rejestracji widma K_W07 poznaje teoretyczne podstawy funkcjonowania aparatury stosowanej w badaniach naukowej i przemysłowej analizie instrumentalnej K_W08 osiąga wiedzę teoretyczną i praktyczną z zakresu technik wykorzystania spektroskopii IR do identyfikacji i badania struktury związków organicznych i nieorganicznych. Efekty kształcenia – umiejętności K_U01 potrafi wykazać się znajomością podstaw spektroskopii oscylacyjnej oraz potrafi wykorzystać rozszerzoną wiedzę z podstawowych działów chemii oraz twórczo wykorzystać ją w zakresie swojej specjalności. K_U02 zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego uczenia się K_U03 potrafi samodzielnie wyszukać informacje w czasopismach naukowych i popularnonaukowych oraz chemicznych bazach danych w języku polskim, angielskim; formułuje problemy naukowe z zakresu chemii, szuka ich rozwiązania, przedstawia wyniki pracy w formie raportów pisemnych w języku polskim i obcym oraz w formie samodzielnie przygotowanego referatu K_U04 potrafi dobrać warunki pomiaru widma IR, wybrać metodę jego rejestracji, analizować zarejestrowane widmo i wyciągać wnioski odnośnie struktury związków, umie wyszukiwać i porównywać z widmami zgromadzonymi w różnych bazach danych. K_U05 rozpoznaje symetrię cząsteczek, sieci krystalicznej, potrafi zastosować techniki eksperymentalne do identyfikacji substancji i wyznaczenia parametrów sieci krystalicznej K_U06 potrafi wyznaczać, używając metod teoretycznych, właściwości cząsteczek, umie świadomie wybrać optymalną metodę; potrafi samodzielnie przeprowadzić obliczenia, użyć ich do analizy danych eksperymentalnych i w sposób krytyczny ocenić wyniki K_U07 umie samodzielnie zaprojektować i przeprowadzić eksperyment oraz krytycznie przeanalizować wyniki; potrafi zastosować przykładowy pakiet programów do statystycznej analizy eksperymentu K_U08 potrafi analizować wybrane rodzaje widm (np. IR, Ramana) i wyciągać wnioski odnośnie struktury związków; umie wyszukiwać i porównywać z widmami zgromadzonymi w różnych bazach danych K_U09 umie posługiwać się wybraną grupą metod analitycznych; potrafi w sposób krytyczny ocenić wyniki analiz i przedyskutować błędy pomiarowe Efekty kształcenia – kompetencje społeczne K_K01 potrafi odpowiednio określić priorytety służące rozwiązaniu określonego przez siebie lub innych problemu chemicznego K_K02 ma świadomość profesjonalizmu, doceniania uczciwości intelektualnej i przestrzegania etyki zawodowej, zarówno w działaniach własnych, jak i innych osób K_K03 potrafi formułować i przedstawiać opinie na temat podstawowych zagadnień chemicznych i osiągnięć w tej dyscyplinie |
Metody i kryteria oceniania: |
Zaliczenie wykładu następuje po ocenie pracy zaliczeniowej (praca pisana odręcznie maksymalnie 6 stron formatu A4) przygotowanej na wybrany przez studenta temat z listy tematów przygotowanych przez prowadzącego wykład. Ocenie podlega sprawdzenie wiedzy oraz umiejętności z zakresu wymienionych efektów kształcenia: W02, W03,W05,W06,W08,U01, U04, U05, U08. |
Praktyki zawodowe: |
Nie przewiduje się |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.