Analiza spektroskopowa

Podstawowa wiedza z chemii i fizyki.

przedmiot obligatoryjny

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (godziny kontaktowe) 75 h.

Praca indywidualna studenta 60 h (przygotowanie do laboratorium, sporządzanie sprawozdań, przygotowanie się do egzaminu).

Student pozna: podstawowe pojęcia i metody badawcze wykorzystywane we współczesnej kryminalistyce,

Student pozna podstawowe zastosowania spektroskopii molekularnej w chemii,

Student orientuje się w zakresie wiedzy teoretycznej odnoszącej się do opracowania własnej metodyki analitycznej z wykorzystaniem GC/MS

Student nabywa umiejętności praktycznego analizowania struktury i określania budowy związków chemicznych. Potrafi samodzielnie rozwiązywać proste problemy strukturalne. Student umie analizować różne typy widm spektroskopowych (NMR, IR, Ramana, etc).

Student umie wykonać analizę z wykorzystaniem zestawu GC/MS. Potrafi dokonać identyfikacji wybranych substancji metodą GC/MS.

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

Rozumie znaczenie metod spektroskopowych we współczesnej kryminalistyce.

Jest nastawiony na nieustanne zdobywanie nowej wiedzy, umiejętności i doświadczeń; widzi potrzebę ciągłego doskonalenie 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.

Metody dydaktyczne eksponujące - pokaz

Metody dydaktyczne podające - wykład informacyjny (konwencjonalny), wykład konwersatoryjny

Metody dydaktyczne poszukujące - ćwiczeniowa, laboratoryjna, seminaryjna

- pokaz

- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład konwersatoryjny

- ćwiczeniowa
- laboratoryjna
- seminaryjna

W ramach proponowanych zajęć omówione zostaną techniki spektroskopowe ze szczególnym uwzględnieniem tych, które wykorzystywane są w analizie śladów i materiałów kryminalistycznych (m.in. UV-Vis, spektroskopia Ramana, spektroskopia NMR, IR, spektrometria MS, spektroskopia fluorescencyjna, dyfrakcja rentgenowska). Samodzielne wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych pozwoli studentowi na zrozumienie specyfiki poszczególnych metod oraz na nabycie umiejętności posługiwania się odpowiednią metodą spektroskopową w analizie i charakterystyce nowych związków.

Charakterystyka promieniowania elektromagnetycznego i podstawowe rodzaje spektroskopii molekularnej. Znajdowanie grup punktowych dla cząsteczek na podstawie analizy ich symetrii. Wprowadzenie do podstawowych zagadnień teorii grup i wykorzystanie tabel charakterów do interpretacji widm elektronowych i podczerwieni. Chromofory UV-VIS, pasma absorpcji UV podstawowych grup związków organicznych, fluorescencja. Podstawy fizyczne magnetycznego rezonansu jądrowego i elektronowego rezonansu paramagnetycznego. Spektroskopia magnetycznego rezonansu 1H, 13C, 15N NMR. Widma 2D NMR. Wprowadzenie do spektrometrii mas (techniki jonizacji, proces fragmentacji, względne intensywności pików). Interpretacja prostych widm spektrometrii mas. wykorzystanie spektrometrii masowej do określania masy cząsteczkowej związku chemicznego i jego wzoru sumarycznego, wyznaczanie struktury związku chemicznego na podstawie widma masowego (różnorodne ćwiczenia).

Literatura podstawowa

1. Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych - Silverstein R. M., Webster F. X., Kiemle D. J. PWN, 2007.

2. Z. Ruszkowski, Fizykochemia kryminalistyczna, Wydawnictwo CLK, Warszawa 1992

3. R. Bachliński, A. Policha (praca zbiorowa), Fizykochemiczne badania śladów kryminalistycznych, CLKP 2013.

4. A. Grodzicki, Symetria cząsteczek a ich widma oscylacyjne, PWN, 1988.

5. W. Zieliński, A. Rajca (praca zbiorowa), Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych, WNT, 2000.

6. A. Cygański, Metody spektroskopowe w chemii analitycznej, WNT 2012.

7. Z. Kęcki, Podstawy spektroskopii molekularnej, PWN, 1992.

8. D. Kealey, P.J. Haines, Chemia analityczna. Krótkie wykłady, PWN, 2005.

9. E. de Hoffmann, J. Charette, V. Stroobant; tł. Leszek Konopski, Spektrometria mas, WNT, 1998.

10. R.A.W. Johnstone, M.E. Rose; z jęz. ang. tł. K. Bal, M. Daniewski, Spektrometria mas: podręcznik dla chemików i biochemików, PWN, 2001.

11. A.S. Płaziak Spektrometria mas związków organicznych Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań 1997

12. P. Sudera, J. Silberring, Spektrometria mas, Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, 2006.

Literatura uzupełniająca

1. H. Günther, NMR spectroscopy, Wiley, 1998.

2. A. Ejchart, L. Kozerski, Spektrometria magnetycznego rezonansu jądrowego 13C, PWN, 1981.

3. J. Sadlej, Spektroskopia molekularna,WNT, Warszawa 2002.

4. G.M. Barrow, Wstęp do spektroskopii molekularnej, PWN, Warszawa 1968.

5. T. Nowicka-Jankowska, E. Wieteska, K. Gorczyńska, A. Michalik, Spektrofotometria UV/VIS w analizie chemicznej, PWN, Warszawa 1988.

6. F.A. Cotton, Teoria grup; zastosowania w chemii, PWN, Warszawa 1973.

7. J.P. Simons, Fotochemia i spektroskopia, PWN, Warszawa 1976.

8. W. Henderson, J.S. McIndoe, Mass spectrometry of inorganic, coordination and organometallic compounds: tools, techniques, tips, Wiley, 2005.

Wykład – egzamin pisemny (60%)

Laboratorium – zaliczenie na ocenę – raporty i kolokwium (40%)

nie dotyczy