|
|
|
||
Poslední úprava: prof. RNDr. Petr Nachtigall, Ph.D. (03.02.2021)
V přednášce jsou probrány základní postuláty kvantové mechaniky a je naznačena jejich aplikace na kvantově chemické problémy. Studenti se seznámí s kvantově chemickým popisem různých typů vazeb, včetně slabých mezimolekulových interakcí. V poslední části kurzu se studenti seznámí s kvantově-mechanickou interpretací základních spektroskopických metod vhodných ke studiu struktury molekul a kondenzované fáze. |
|
||
Poslední úprava: prof. RNDr. Petr Nachtigall, Ph.D. (03.02.2021)
J. Fišer a F. Zemánek: Struktura látek. Karolinum, 1994 (přepracovaná verze dostupná pro studenty on-line ve formě pdf dokumentu). P.W. Atkins: Fyzikální chemie, 9. vydání, Kapitoly 7-14, 17-19, 2013. Další doplňující literatura k jednotlivým kapitolám bude uvedena v rámci přednášek. |
|
||
Poslední úprava: prof. RNDr. Petr Nachtigall, Ph.D. (03.02.2021)
Zkoušku z chemické struktury může skládat student, který má zápočet ze cvičení. Rozsah znalostí potřebných ke zkoušce je dán sylabem. Vzhledem k těsné provázanosti jednotlivých přednášek v rámci předmětu je kladen zvýšený důraz na práci studentů již v průběhu semestru. Zkouška je písemná a sestává ze tří částí:
Ke splnění zkoušky je třeba získat 51 a více % (51-65% … dobře, 66-80% … chvalitebně, 81-100% … výborně). |
|
||
Poslední úprava: prof. RNDr. Petr Nachtigall, Ph.D. (03.02.2021)
1. Stavba atomu Postuláty kvantové mechaniky (souhrn). Jednoelektronové atomy a ionty. Model nezávislých elektronů. Nástin metody SCF. Atom helia. Variační princip.Vektorový model atomu a spektroskopická symbolika. Hundova pravidla, spinorbitální interakce. Pauliho princip. Atomová spektra. 2. Chemická vazba ve dvouatomových molekulách Bornova-Oppenheimerova aproximace. Hyperplochy potenciální energie. Metoda valenční vazby. Metoda molekulových orbitalů (MO). Prvky a operace symetrie. Klasifikace MO a elektronová spektra dvouatomových molekul. MO a fotoelektronová spektra. Spektroskopická symbolika pro dvouatomové molekuly. 3. Elektronová struktura víceatomových molekul a vazby v pevných látkách Lokalizované a delokalizované MO. Metoda MO LCAO. Hybridní orbitaly. Klasifikace MO a celkových elektronových stavů nelineárních molekul. Hückelova metoda MO.Teorie krystalového a ligandového pole. Jahnův-Tellerův jev. Molekuly s nadbytkem a deficitem elektronů. Princip zachování orbitalové energie při chemických reakcích. Slabé mezimolekulové interakce. Typy chemických vazeb v krystalech. Klastry. 4. Struktura molekul a molekulová spektra Přehled metod studia molekulové struktury a jejich použití. Absorpční a emisní spektra. Populace stavů, šířka spektrálních čar a doba života excitovaných stavů. Výběrová pravidla pro spektrální přechody. Rotační spektra. Vibrace dvouatomových molekul. Vibračně rotační spektra. Vibrace víceatomových molekul. Infračervená spektra (IČ) a molekulová struktura. Lineární dichroismus a polarizace pásů v IČ spektrech. Ramanův jev a Ramanova spektra. Elektronická spektra. Franckův-Condonův princip. Závislost poloh pásů a barevnosti na chemické struktuře. Deaktivace elektronově excitovaných stavů. Fluorescenční spektra. Kapalná scintilace. Fotoelektronová spektroskopie. Stimulovaná emise záření. Lasery. Spektra NMR. Chemický posun, spin-spin interakce, relaxační procesy. NMR spektra a struktura molekul. Spektra ESR. g-faktor, hyperjemná struktura. Hmotnostní spektrometrie. Difrakční metody. Spektra ORD a CD. |