Předmět: Chemická struktura a spektroskopie

« Zpět
Název předmětu Chemická struktura a spektroskopie
Kód předmětu UCH/119
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia 3
Četnost výuky V každém akademickém roce, jen v zimním semestru.
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 4
Vyučovací jazyk čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Kabeláč Martin, doc. Mgr. Ph.D.
Obsah předmětu
Obsah přednášky: Základní postuláty kvantové mechniky (vlnová funkce a hustota pravděpodobnosti, fyzikální veličina a hermitovský operátor, vlastní hodnoty a vlastní funkce, Diracova symbolika, operátor polohy, hybnosti, času, momentu hybnosti, energie, Hamiltonian, stacionární Schroedingerova rovnice, orbitální a spinový moment hybnosti) Jednoelektronové systémy (částice v potenciálové jámě, harmonický oscilátor, částice v poli kulově symetrického potenciálu, atomové orbitaly, ionizační potenciál, Bohrova frekveční podmínka, výběrová pravidla) Elektronová struktura víceelektronových systémů (Aproximativní řešení Schrodingerovy rovnice- Model nezávislých elektronů, Born-Oppenheimerova aproximace, výstavbový princip, Pauliho princip, Hundovo pravidlo, Slaterův determinant, variační princip, skládání momentů hybnosti, Russelova-Sandersova vazba, j-j vazba, spektrální symbolika, Hartee - Fockova metoda výpočtu elektronové struktury) Chemická vazba ve dvou atomových molekulách (Bornova - Oppenheimerova aproximace, Heitlerova - Londonova metoda valenční vazby, MO LCAO, elektronové stavy dvojatomových molekul, výběrová pravidla, molekula vody, elektronová struktura konjugovaných orbitalů, Hueckelova aproximace) Hyperplocha potenciální energie (globální, lokální minima, tranzitní stav, metody jejich nalezení, optimalizační algoritmy Slabé mezimolekulové interakce (van der Waalsova vazba, vodíková vazba) Spektroskopie (rotační a vibrační spektra dvojatomových molekul, vibrace mnohoatomových molekul, IČ spektroskopie, Ramanova spektroskopie, elektronová spektroskopie, fluorescenční spektroskopie, NMR, ESR, cirkulární dichroismus, lasery, fotochemie) Elektrické a magnetické vlastnosti molekul (dipólový moment, polarizace, index lomu, diamagnetismus, paramagnetismus Obsah cvičení: příklady na téma jednotlivých přednášek.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming)
  • Domácí příprava na výuku - 40 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku - 40 hodin za semestr
  • Účast na výuce - 40 hodin za semestr
Výstupy z učení
Seznámit se ze základy kvantové chemie a spektroskopie.
Student získá základní přehled v oblasti kvantové mechaniky a pochopí teoretické základy spektroskopických metod.
Předpoklady
Povinnou prerekvizitou je úspěšné absolvování kurzu Obecné chemie
UCH/121 a zároveň UCH/104
----- nebo -----
UCH/121

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška, Písemná zkouška, Seminární práce

Úspěšné složení písemné i ústní části zkoušky, referát na téma z probírané látky, 75% účast na cvičeních
Doporučená literatura
  • Fyzikální chemie P. Atkins, J. de Paula, ČVUT Praha 2013.
  • Fyzikální chemie -Struktura hmoty P. Pelikán a kol. Vutium Brno 2000.
  • Atkins, P. , De Paula , J. Fyzikální chemie. VŠCHtr Praha, 2013.
  • Novák, J. Fyzikální chemie- bakalářský kurs. VŠCHT, Praha, 2008.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr