SubjectsSubjects(version: 945)
Course, academic year 2023/2024
   Login via CAS
Introduction to methods of study of chemical compounds - MC200P02
Title: Základy metod charakterizace chemických látek
Czech title: Základy metod charakterizace chemických látek
Guaranteed by: Chemistry Section (31-201)
Faculty: Faculty of Science
Actual: from 2021
Semester: winter
E-Credits: 4
Examination process: winter s.:written
Hours per week, examination: winter s.:2/2, Ex [HT]
Capacity: unlimited
Min. number of students: unlimited
4EU+: no
Virtual mobility / capacity: no
State of the course: taught
Language: Czech
Note: enabled for web enrollment
Guarantor: RNDr. Zdeněk Tošner, Ph.D.
Teacher(s): RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D.
RNDr. Martin Štícha, Ph.D.
RNDr. Zdeněk Tošner, Ph.D.
Dr. rer. nat. Mgr. Dominika Zákutná
Annotation -
Last update: prof. RNDr. Jan Kotek, Ph.D. (24.10.2019)
Lecture brings overview of characterization methods for determination of structure of molecules and analysis of materials. An user-freindly (qualitative) view is emphasized. Spectra and analytical outputs are interpreted. Methods based on absorption/emittion of energy (UV-Vis absorption and luminesce spectroskopy, XPS, AAS, Moessbauer spectroskopy, IR and Raman spectroskopy, EPR, NMR), diffraction methods (Roentgen difraction, electron and neutron diffraction, diffraction on single-crystal and on powdered sample), mass spectrometry and molecular microscopic methods (transmission and scanning electron microscopy, AFM) are explained.
Literature - Czech
Last update: RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D. (03.10.2023)

Základní

  • J. Fišer, F. Zemánek: Struktura látek. Karolinum, 1994 (přepracovaná verze dostupná pro studenty on-line ve formě pdf dokumentu).
  • Václav Valvoda, Milena Polcarová, Pavel Lukáč: Základy Strukturní Analýzy, Univerzita Karlova 1992 (ISBN 80-200-0280-4)
  • Němcová I., Čermáková L., Rychlovský P.: Spektrometrické analytické metody I, Univerzita Karlova, Praha 2004
  • Němcová I a kol.: Spektrometrické analytické metody II, Univerzita Karlova, Praha 1998
  • Böhm S., Smrčková – Voltrová S.: Strukturní analýza organických sloučenin, VŠCHT, Praha 1995
  • Heimo Schnablegger, Yashveer Singh: SAXS Guide 3rd edition, Anton Paar GmbH 2013 (dostupná pro studenty on-line ve formě pdf dokumentu)
  • Stephen Blundell, Magnetism in Condensed Matter, Oxford University Press, 2001
  • Brent Fultz: Mössbauer Spectrometry (Pasadena, California 91125, dostupná pro studenty on-line ve formě pdf dokumentu)
  • Miroslav Karlík: Úvod do transmisní elektronové mikroskopie, Vysoké učení technické 2011 (ISBN 978-80-01-04729-3)
  • Kubínek R., Vůjtek M., Mašláň M., Mikroskopie skenující sondou, Vydavatelství Univerzity Palackého v Olomouci, 2003
  • Dračínský M., NMR spektroskopie pro chemiky, Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakulta 2021 (ISBN 978-80-7444-085-4)
  • Gross J. H.: Mass spectrometry (ISBN 3-540-40739-1)

Rozšiřující

  • Horst Friebolin: Basic One- and Two-Dimensional NMR Spectroscopy, Wiley, 2010 (ISBN: 978-3-527-32782-9)
  • J. Dlouhá: Mössbauerův jev a jeho využití, SNTL - Nakladatelství technické literatury, Praha 1968
  • Robert E. Dinnebier, Simon J. L. billinge: Powder Diffraction Theory and Practice, RSC publishing (ISBN: 978-0-85404-231-9)
  • David B. Williams, C. Barry Carter: Transmission Electron Microscopy, Springer (ISBN: 978-0-387-76500-6)
  • David Jiles, Introduction to Magnetism and Magnetic Materials, Chapman&Hall 1994
  • Skoog A. a kol.: Fundamentals of Analytical Chemistry, 9th edition, Brooks/Cole, Cengage Learning, USA 2014
  • Thomas Brückel, Dieter Richter, Georg Roth, Andreas Wischnewski and Reiner Zorn: Neutron Scattering (ISBN 978-3-95806-055-5, dostupná pro studenty on-line ve formě pdf dokumentu)
  • McLafferty F.W.: Interpretation of Mass Spectra (ISBN 0-935702-25-3)
Requirements to the exam - Czech
Last update: RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D. (03.10.2023)

Zkouška je písemná. Obsahem zkoušky je ověření znalostí základních principů jednotlivých charakterizačních metod a interpretace naměřených spekter. Test je složen ze 4 částí podle kapitol vyučovaných jednotlivými vyučujícími. Pro splnění zkoušky je třeba získat alespoň 60% z celkového hodnocení testu a zároveň minimální počet bodů v každé ze 4 částí testu, které jsou bodovány následovně: 

  1. část (optické metody, Hraníček) 25 bodů, minimum 9 bodů;
  2. část (Magnetické odezvy, difrakční metody, mikroskopie, Zákutná) 30 bodů, minimum 10 bodů;
  3. část (MS, Štícha) 20 bodů, minimum 7 bodů;
  4. část (NMR, Tošner) 25 bodů, minimum 9 bodů.

Při nesplnění minimálního počtu bodů kterékoliv části je nutné opakovat celý test.

 

Výsledné hodnocení zkoušky je založeno na celkovém počtu dosažených bodů v testu, a to  následovně: 

100 - 86 bodů = stupeň 1

85 - 71 bodů = stupeň 2

70 - 60 bodů = stupeň 3

 

Syllabus - Czech
Last update: RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D. (03.10.2023)
  • Atomová a molekulová spektroskopie

- elektromagnetické záření a jeho vlastnosti, struktura atomů a molekul, energetické změny, vznik atomových a molekulových spekter, absorpční a emisní spektra
- Lambertův-Beerův zákon, Jablonskiho diagram
- UV-Vis, RTG, absorpce, fluorescence, luminiscence
- excitace jader – Mössbauerova spektroskopie
- vibrační a vibračně-rotační spektra – IČ a Ramanova spektroskopie

  • Magnetické projevy

Magnetický dipólový moment, efektivní magnetický moment volných iontů (d a f prvky), magnetické materiály, měření magnetických odezev, Mossbauerova spektroskopie

  • Difrakční metody

Roentgenova, elektronová a neutronová difrakce – difrakce na monokrystalu a na práškovém vzorku
Maloúhlový rozptyl - X-ray a neutrony

  • Mikroskopické metody

elektronová mikroskopie (TEM, SEM) a mikroskopie rastrovací sondou (AFM, SPM, STM)

  • Nukleární magnetická rezonance

Princip, vodíková a uhlíková spektra organických molekul, chemický posun, J-interakce

  • Hmotnostní spektrometrie

Základní části hmotnostního spektrometru, způsoby ionizace a principy separace iontů.
Získávání informací na základě interpretace hmotnostních spekter.

 
Charles University | Information system of Charles University | http://www.cuni.cz/UKEN-329.html