Symetria i jej wykorzystanie w chemii

brak

przedmiot fakultatywny

1. Godziny realizowane z udziałem nauczycieli:

udział w wykładach : 30 h

konsultacje: 15 h

2. Czas poświęcony na pracę indywidualną:

przygotowanie do wykładów: 10 h

przygotowanie do egzaminu 15 h

Razem: 70 h

Wykład

Student:

1. zna podstawowe pojęcia i twierdzenia teorii grup.

2. zna podstawy teorii pola ligandów; klasyczna i kwantowa.

3. zna podstawy spektroskopii oscylacyjnej, widm IR i Ramana.

K_W04, K_W-05, K_W14

Student:

1. potrafi samodzielnie wyznaczać elementy i operacje symetrii cząsteczek oraz punktową grupę symetrii.

2. potrafi wyznaczać symetrię drgań normalnych w widmie IR i Ramana oraz ich ilość.

3. Potrafi budować proste diagramy korelacyjne grup przy zmianie symetrii cząsteczek.

4. Potrafi wyznaczać termy atomowe dla konfiguracji dn , n= 1,2,...10 określać rodzaj rozszczepienia w kompleksach okta- i tetraedrycznych.

5. Potrafi wyznaczać diagramy energetyczne komleksów metali przejściowych.

K_U03, K_U04, K_U14

Student:

Student samodzielnie i efektywnie pracuje z dużą ilością informacji , dostrzega zależności pomiędzy zjawiskami i poprawnie wyciąga wnioski posługując się zasadami logiki.

Myśli twórczo w celu udoskonalenia istniejących bądź stworzenia nowych rozwiązań.

Jest nastawiony na nieustanne zdobywanie wiedzy, umiejętności i doświadczeń; widzi potrzebę ciągłego doskonalenia się i podnoszenia kompetencji zawodowych; zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia.

Pracuje systematycznie i ma pozytywne podejście do trudności stojących na drodze do realizacji założonego celu; dotrzymuje terminów; rozumie konieczność systematycznej pracy nad wszelkimi projektami.

W pełni samodzielnie realizuje uzgodnione cele, podejmując samodzielne i czasami trudne decyzje; potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze fachowej.

K_K01, K_K02, K_K03, K_K05, K_K06, K_K07

Metody dydaktyczne eksponujące – pokaz.

Metody dydaktyczne podające - wykład informacyjny (konwencjonalny), wykład konwersacyjny.

Wykład w przystępny sposób pokazuje znaczenie symetrii molekuł w rozwiązywaniu teoretycznych problemów chemii. Pokazuje znaczenie symetrii i teorii grup w zrozumieniu teorii wiązania i budowy cząsteczek. W czasie wykładu słuchacz zapoznaje się z licznymi przykładami i problemami ilustrującymi znaczenie symetrii, w szczególności w chemii kompleksów metali przejściowych i spektroskopii oscylacyjnej IR.

1. Symetria cząsteczek i grupy punktowe symetrii. Elementy i operacje symetrii. Tabele mnożenia grupowego. Reprezentacja macierzowa i jej własności. Charaktery reprezentacji.

2. Nieredukowalne i redukowalne reprezentacje. Tabele charakterów. Rozkład reprezentacji przywiedlnych na nieprzywiedlne. Reprezentacje i tabele grup cyklicznych.

3. Podwyższanie i obniżanie symetrii molekuł. I ich konsekwencje. Diagramy korelacyjne reprezentacji nieprzywiedlnych grup D4h – C4v; C4v – C2v itd.

4. Molekuły liniowe. Grupy o rzędzie nieskończonym. Iloczyny proste reprezentacji. Tabele charakterów iloczynu prostego grup D6h = D6 x Ci oraz Oh = O x C1. Symetria i degeneracja.

5. Teoria pola ligandów, klasyczna i kwantowa. Swobodne atomy i jony metali przejściowych. Rozszczepienie poziomów pod wpływem pola ligandów. Kompleksy okta- i tetraedryczne. Ocena wielkości rozszczepienia orbitali d. Diagramy energetyczne orbitali molekularnych. Termy i rozszczepienia termów.

6. Spektroskopia oscylacyjna. Widma IR i Ramana. Reprezentacje przywiedlne drgań normalnych i ich rozkład na reprezentacje nieprzywiedlne. Symetria drgań normalnych, momenty przejść i reguły wyboru. Polaryzowalności i momenty dipolowe. Diagramy korelacyjne drgań normalnych dla molekuł CH4 – CH2D , CH4 – CH2D2 i dla molekuł liniowych, symetria D2h – Dh.

7. Spektroskopia elektronowa. Reguły wyboru.

1. F. Albert Cotton „Teoria Grup w Chemii”, PWN.

2. Robert L. Carter „Molecular Symmetry and Group Theory”, John Wiley & Sons, Inc. New York 1997.

3. Marek Pawlikowski „Wstęp do teoretycznej spektroskopii molekularnej. Teoria Grup”. Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego 2007.

Wykład

Student:

1. zna podstawowe pojęcia i twierdzenia teorii grup.

2. zna podstawy teorii pola ligandów; klasyczna i kwantowa.

3. zna podstawy spektroskopii oscylacyjnej, widm IR i Ramana.

K_W04, K_W-05, K_W14

Student:

1. potrafi samodzielnie wyznaczać elementy i operacje symetrii cząsteczek oraz punktową grupę symetrii.

2. potrafi wyznaczać symetrię drgań normalnych w widmie IR i Ramana oraz ich ilość.

3. Potrafi budować proste diagramy korelacyjne grup przy zmianie symetrii cząsteczek.

4. Potrafi wyznaczać termy atomowe dla konfiguracji dn , n= 1,2,...10 określać rodzaj rozszczepienia w kompleksach okta- i tetraedrycznych.

5. Potrafi wyznaczać diagramy energetyczne komleksów metali przejściowych.

K_U03, K_U04, K_U14

Student:

Student samodzielnie i efektywnie pracuje z dużą ilością informacji , dostrzega zależności pomiędzy zjawiskami i poprawnie wyciąga wnioski posługując się zasadami logiki.

Myśli twórczo w celu udoskonalenia istniejących bądź stworzenia nowych rozwiązań.

Jest nastawiony na nieustanne zdobywanie wiedzy, umiejętności i doświadczeń; widzi potrzebę ciągłego doskonalenia się i podnoszenia kompetencji zawodowych; zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia.

Pracuje systematycznie i ma pozytywne podejście do trudności stojących na drodze do realizacji założonego celu; dotrzymuje terminów; rozumie konieczność systematycznej pracy nad wszelkimi projektami.

W pełni samodzielnie realizuje uzgodnione cele, podejmując samodzielne i czasami trudne decyzje; potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze fachowej.

K_K01, K_K02, K_K03, K_K05, K_K06, K_K07

Egzamin pisemny

niezaliczone -- 0-49 %

dostateczny -- 50-60 %

dostateczny plus -- 61-65 %

dobry - 66-75 %

dobry plus - 76--80 %

bardzo dobry - 81-100 %

brak