Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Metody badania struktury związków chemicznych
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Iwona Wilińska
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Technologia Chemiczna
Grupa przedmiotów:
Wspólne dla kierunku
Kod przedmiotu:
CS2A_02
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2023/2024
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Wykłady: liczba godzin według planu studiów - 30, przygotowanie do egzaminu - 7, razem - 37 h; Projekt: liczba godzin według planu studiów - 30, przygotowanie do zaliczenia - 8, razem - 38 h; Razem: 75h
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Wykłady - 30 h, Projekt - 30 h Razem - 60 h = 2,4 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Projekt: liczba godzin według planu studiów - 30, przygotowanie do zaliczenia - 8, razem - 38 h = 1,5 ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt30h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
-
Limit liczby studentów:
Wykład: min. 15, projekt 10-12
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest uzyskanie przez studenta wiedzy i umiejętności w zakresie możliwości identyfikacji i badania struktury związków chemicznych przy zastosowaniu różnych metod badawczych, a szczególnie właściwego doboru metody do danego problemu i interpretacji wyników.
Treści kształcenia:
Wykład: Definicje struktury związku chemicznego. Stan skupienia a struktura związku. Ogólne przedstawienie wybranych metod badania struktur związków chemicznych. Podział spektroskopowych metod badania materiałów. Spektroskopia emisyjna i absorpcyjna. Magnetyczny rezonans jądrowy (NMR). Jądra aktywne w polu magnetycznym. Elementy widma NMR oraz ich powiązanie ze strukturą związku. Przesunięcie chemiczne i czynniki na nie wpływające. Rezonans jądrowy 1H, 13C, 29 Si oraz inne. Aparatura. Spektroskopia elektronowego rezonansu paramagnetycznego (EPR). Porównanie NMR i EPR. Spektroskopia w podczerwieni (IR). Absorpcja w IR różnych związków organicznych, w tym zawierających w strukturze tlen, azot i inne heteroatomy. Wiązania wodorowe (między – i wewnątrzcząsteczkowe) i ich detekcja. Widma IR wybranych związków nieorganicznych. Aparatura. Spektrometr Fouriera. Techniki transmisyjne i odbiciowe. Spektrometria mas (MS). Zasada pomiaru. Źródła jonów, rozdzielanie jonów i zapis widma masowego. Fragmentacja węglowodorów o różnej budowie, przegrupowania towarzyszące fragmentacji. Przykłady ustalania struktury za pomocą MS. Aparatura. Połączenie wybranych technik (np. chromatografii gazowej) ze spektrometrią mas. Mikroskopia elektronowa. Skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM). Zasada rejestrowania obrazu. Aparatura. Połączenie SEM z analizą rentgenowską mikroobszaru (EDS). Przykłady innych metod badania struktur związków chemicznych. Łączne zastosowanie różnych metod w celu ustalenia struktury związku. Projekt: Zadanie projektowe dotyczące przedstawienia rozwiązania zadanego problemu badawczego związanego z identyfikacją i badaniami struktury związków chemicznych (w tym: zaproponowanie i opis metody preparatyki próbki, opis wykonania badania, przewidywanie widm dla danego związku chemicznego i ich interpretacja itp.). Prezentacja wykonanego projektu.
Metody oceny:
Efekty uczenia się przypisane do wykładu będą weryfikowane na podstawie kolokwium pisemnego. Efekty uczenia się przypisane do zajęć projektowych będą weryfikowane na podstawie opracowanego zadania projektowego w postaci pracy pisemnej. Ocena zintegrowana jest średnią arytmetyczną oceny z kolokwium i oceny za zadanie projektowe.
Egzamin:
nie
Literatura:
1. Silverstein R.M., Webster F.X, Kiemle D.J., Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych, PWN, Warszawa, 2007 2. Praca zbiorowa pod redakcją W. Zielińskiego i A. Rajcy, Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych, WNT, 2000, Warszawa 3. Kęcki Z., Podstawy spektroskopii molekularnej, PWN, Warszawa, 1998 4. Ejchart A., Kozerski L., Spektrometria magnetycznego rezonansu jądrowego 13C, PWN, Warszawa, 1981 5. Stankowski J., Hilczer W., Wstęp do spektroskopii rezonansów magnetycznych, PWN, Warszawa, 2005 6. de Hoffmann E., Charette J., Stroobant V., Spektrometria mas, WNT, Warszawa, 1998 7. Praca pod redakcją A. Barbackiego, Mikroskopia elektronowa, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2007
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
Program studiów opracowany na podstawie programu nauczania zmodyfikowanego w ramach Zadania 8 Programu NERW.

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W03
Ma rozszerzoną wiedzę z zakresu metod stosowanych do badania struktur związków chemicznych, a szczególnie możliwości praktycznego ich zastosowania.
Weryfikacja: Kolokwium, zadanie projektowe
Powiązane charakterystyki kierunkowe: C2A_W03
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG.o
Charakterystyka W15
Zna wybrane metody i techniki służące badaniom struktur związków chemicznych.
Weryfikacja: Kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: C2A_W15
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG.o

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U01
Potrafi pozyskiwać informacje z literatury i innych źródeł dotyczące metod badania struktur związków chemicznych, dokonywać interpretacji i wyciągać wnioski.
Weryfikacja: Zadanie projektowe
Powiązane charakterystyki kierunkowe: C2A_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U
Charakterystyka U09
Potrafi dobrać odpowiednią metodę badawczą do identyfikacji i określania struktury związków chemicznych.
Weryfikacja: Zadanie projektowe
Powiązane charakterystyki kierunkowe: C2A_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P7S_UW.o
Charakterystyka U21
Potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązywania problemów związanych z badaniami struktur związków chemicznych, w tym dostrzec ograniczenia tych metod i narzędzi.
Weryfikacja: Kolokwium, zadanie projektowe
Powiązane charakterystyki kierunkowe: C2A_U21
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P7S_UW.o