Autor: Jan Najbar, Andrzej Turek
ISBN: 978-83-01-15977-1
Ilość stron: 450
Data wydania: 10/2009
Nowoczesne ćwiczenia laboratoryjne!
Podręcznik zawiera ćwiczenia laboratoryjne dotyczące spektroskopii optycznej i fotochemii, stanowiące dopełnienie wykładów z chemii fizycznej, fizyki chemicznej, spektroskopii molekularnej, analizy i kinetyki chemicznej.
Jest to obszerny zestaw nowych ćwiczeń wykorzystujących nowoczesną aparaturę badawczą i dających orientację w aktualnych zagadnieniach i metodach badawczych. Każde ćwiczenie obejmuje część teoretyczną oraz pełny opis sposobu rozwiązania omawianego problemu.
Książka jest podzielona na 4 części:
• molekularna spektroskopia oscylacyjna,
• molekularna spektroskopia elektronowa,
• reakcje fotochemiczne,
• spektroskopowe badania strukturalne i analityczne.
Podręcznik przeznaczony dla studentów chemii, inżynierii chemicznej, biotechnologii, biologii, analizy medycznej uniwersytetów, politechnik, uniwersytetów medycznych i przyrodniczych, pracowników laboratoriów analitycznych.
Rozdziały:
CZĘŚĆ I. MOLEKULARNA SPEKTROSKOPIA OSCYLACYJNA
1. Badanie widm oscylacyjnych związków organicznych . 19
1.1. Wprowadzenie 19
1.1.1. Oscylator harmoniczny 19
1.1.2. Oscylacyjne przejścia optyczne 22
1.1.3. Drgania normalne . 26
1.1.4. Zastosowanie teorii grup w badaniach spektroskopowych . 29
1.1.5. Zastosowanie metod kwantowomechanicznych do obliczeń geometrii i częstości drgań cząsteczek 33
1.1.5.1. Metody ab initio 34
1.1.5.2. Metoda perturbacyjna Møllera–Plesseta 36
1.1.5.3. Metoda funkcjonałów gęstości DFT 36
1.2. Część doświadczalna 37
2. Spektroskopia IR i Ramana wiązania wodorowego na przykładzie kwasu benzoesowego. Efekt deuterowania 40
2.1. Wprowadzenie . 40
2.1.1. Charakterystyka układów z wiązaniem wodorowym 42
2.1.2. Metody badania wiązań wodorowych 44
2.1.2.1. Rentgenografia i neutronografia . 44
2.1.2.2. Spektroskopia mikrofalowa . 44
2.1.2.3. Jądrowy rezonans magnetyczny . 45
2.1.2.4. Spektroskopia UV/Vis 45
2.1.2.5. Spektroskopia oscylacyjna 46
2.1.2.6. Niesprężyste rozpraszanie powolnych neutronów . 49
2.1.3. Teoria widm w podczerwieni układów z wiązaniem wodorowym . 49
2.1.3.1. Model Witkowskiego–Maréchala 50
2.1.3.2. Rezonans Fermiego 56
2.1.3.3. Układ wielu oddziałujących wiązań wodorowych – kryształy molekularne 58
2.1.3.4. Efekt izotopowy 62
2.2. Część doświadczalna . 63
3. Badanie związków oksymowych metodą fourierowskiej spektroskopii rozpraszania Ramana oraz obliczeń kwantowomechanicznych 65
3.1. Wprowadzenie . 65
3.1.1. Zjawisko rozpraszania ramanowskiego 65
3.1.2. Drgania cząsteczek . 66
3.1.3. Obliczenia kwantowochemiczne w modelowaniu widm Ramana . 67
3.1.4. Opis ćwiczenia . 68
3.2. Część doświadczalna . 70
3.3. Aneks 71
4. Wpływ częstości promieniowania wzbudzającego i struktury wybranych metaloporfiryn na widmo rezonansowego rozpraszania Ramana 75
4.1. Wprowadzenie . 75
4.1.1. Aparatura pomiarowa . 75
4.1.2. Fluorescencja 76
4.1.3. Mechanizm rezonansowego rozpraszania Ramana (RR) . 76
4.1.4. Stopień depolaryzacji . 80
4.1.5. Struktura elektronowa i wzmocnienie RR . 81
4.1.6. Wpływ podstawienia protonów w porfirynie na widmo RR 83
4.2. Część doświadczalna 87
5. Zastosowanie spektroskopii SERS do badań związków zawierających fosfor zaadsorbowanych na powierzchni srebra 89
5.1. Wprowadzenie . 89
5.1.1. Mechanizm SERS . 91
5.1.1.1. Mechanizm elektromagnetyczny . 91
5.1.1.2. Mechanizm przeniesienia ładunku . 93
5.1.2. Systemy i substraty aktywne . 94
5.1.3. Adsorpcja grup fosforowych i fosfonowych na powierzchni metalicznej . 94
5.2. Część doświadczalna . 99
CZĘŚĆ II. MOLEKULARNA SPEKTROSKOPIA ELEKTRONOWA
6. Pomiar funkcji zaniku fluorescencji metodą skorelowanego czasowo zliczania pojedynczych fotonów 103
6.1. Wprowadzenie . 103
6.1.1. Pomiary czasów życia fluorescencji 107
6.1.2. Oszacowywanie czasów życia fluorescencji z pomiarów funkcji zaniku fluorescencji
6.2.3. Rekonstrukcja widma fluorescencji . 110
6.2. Część doświadczalna . 111
7. Wyznaczanie wydajności kwantowej fluorescencji . 114
7.1. Wprowadzenie . 114
7.1.1. Prawa absorpcji Bouguera–Lamberta i Lamberta–Beera . 116
7.1.1.1. Prawo Bouguera–Lamberta . 116
7.1.1.2. Prawo Lamberta–Beera . 117
7.1.2. Moment przejścia. Moc oscylatora 118
7.1.3. Wydajność kwantowa fluorescencji . 119
7.1.3.1. Poprawka na współczynnik załamania światła . 121
7.1.3.2. Oszacowanie wydajności kwantowej fluorescencji z pomiarów kinetycznych
7.1.3.3 Korekta zmierzonego widma fluorescencji uwzględniająca zmienną czułość fotopowielacza 125
7.1.3.4. Przesunięcie stokesowskie. Symetria zwierciadlana Lewszyna 126
7.1.3.5. Poprawka na maksymalną reabsorpcję . 129
7.2. Część doświadczalna . 131
8. Wyznaczanie momentów dipolowych cząsteczek we wzbudzonym stanie elektronowym S1 na podstawie widm absorpcyjnych i fluorescencyjnych . 134
8.1. Wprowadzenie . 134
8.1.1. Metoda Lipperta–Matagi . 135
8.1.2. Oszacowanie wartości kąta między wektorami momentów dipolowych . 141
8.2. Część doświadczalna . 143
9. Laserowa fotoliza błyskowa. Wyznaczanie wpływu tlenu na kinetykę dezaktywacji wzbudzonych cząsteczek chlorofilu 146
9.1. Wprowadzenie . 146
9.2. Część doświadczalna . 151
10. Wyznaczanie wydajności kwantowych procesu konwersji międzysystemowej metodą Medingera–Wilkinsona . 156
10.1. Przejścia elektronowe w cząsteczkach organicznych . 156
10.1.1. Stan trypletowy . 157
10.1.2. Metoda Medingera–Wilkinsona 159
10.1.3. Proces konwersji międzysystemowej w antracenie i 9,10-dichloroantracenie
10.2. Część doświadczalna 163
11. Spektroskopia UV cząsteczek schłodzonych w strumieniu naddźwiękowym 165
11.1. Wprowadzenie 165
11.1.1. Metoda naddźwiękowych wiązek molekularnych 166
11.1.2. Różnice geometrii równowagowej i struktury oscylacyjnej cząsteczek pomiędzy podstawowym i wzbudzonym stanem elektronowym 170
11.2. Część doświadczalna 175
12. Femtosekundowa absorpcja przejściowa. Ultraszybki proces przeniesienia ładunku w betainie-4 178
12.1. Wprowadzenie 178
12.1.1. Zasada działania i budowa lasera. Generacja krótkich impulsów . 178
12.1.2. Laser tytanowo-szafirowy. Wzmacnianie impulsów femtosekundowych 181
12.1.3. Metoda wiązki pompującej i próbkującej 182
12.1.4. Ultraszybkie przeniesienie elektronu w cząsteczce betainy-4 183
12.2. Część doświadczalna 184
CZĘŚĆ III. REAKCJE FOTOCHEMICZNE
13. Aktynometryczne wyznaczenie natężenia promieniowania . 187
13.1. Wprowadzenie 187
13.2. Część doświadczalna 191
13.3. Alternatywne wykonanie ćwiczenia w układzie nitrostilben–cykloheksan . 192
14. Badanie reakcji fotoizomeryzacji chalkonu 194
14.1. Wprowadzenie 194
14.1.1. Reakcje charakterystyczne dla związków karbonylowych . 194
14.1.2. Reakcje charakterystyczne dla alkenów . 197
14.1.3. Reakcje charakterystyczne dla enonów 200
14.1.4. Fotoizomeryzacja chalkonu w rozpuszczalniku niezawierającym wodoru 201
14.2. Część doświadczalna 206
15. Badania widm fluorescencji układów elektronodonorowo-akceptorowych (EDA) pochodnych benzoksazolu . 209
15.1. Wprowadzenie 209
15.1.1. Zjawisko przeniesienia elektronu . 209
15.1.2. Teorie przeniesienia elektronu . 211
15.1.3. Natura procesu konwersji wewnątrzsystemowej w układach olefinowych 216
15.2. Część doświadczalna 219
16. Cykl Förstera. Badanie zależności fluorescencji kwasu antracenokarboksylowego od pH w roztworach wodnych . 221
16.1. Wprowadzenie 221
16.1.1. Wyznaczenie stałej dysocjacji kwasu w stanie wzbudzonym (pK*) – cykl
16.1.2. Miareczkowanie fluorescencyjne 224
16.1.3. Wyznaczenie pK dysocjacji kwasu antraceno-9-karboksylowego w mieszaninie woda–metanol w stanie podstawowym . 225
16.1.4. Zmiany geometryczne kwasu antraceno-9-karboksylowego w stanie wzbudzonym.
16.1.5. Wpływ podstawnika w pozycji 10 cząsteczki kwasu antraceno-9-karboksylowego na stałą dysocjacji kwasów w stanie podstawowym i wzbudzonym
16.2. Część doświadczalna 230
17. Badanie fotoelektrochemicznych i spektroskopowych właściwości półprzewodników szerokopasmowych . 232
17.1. Wprowadzenie 232
17.2. Część doświadczalna 237
CZĘŚĆ IV. SPEKTROSKOPOWE BADANIA STRUKTURALNE I ANALITYCZNE
18. Badanie temperaturowej zależności kształtu pasma w spektroskopii optycznej 243
18.1. Wprowadzenie . 243
18.2. Część doświadczalna 250
19. Badanie hydratacji jonów metodą spektroskopii w podczerwieni . 253
19.1. Wprowadzenie 253
19.1.1. Widma w podczerwieni wody . 253
19.1.2. Metoda różnicowa . 255
19.2. Część doświadczalna 256
20. Zastosowanie analizy faktorowej do równoczesnego oznaczania aspiryny, amidu kwasu salicylowego i kofeiny w środkach uśmierzających ból . 259
20.1. Wprowadzenie 259
20.1.1. Klasyczna metoda najmniejszych kwadratów (CLS) 263
20.1.2. Namiarowa analiza faktorowa (TFA) 264
20.2. Część doświadczalna 270
21. Fotochromizm i solwatochromizm na przykładzie pochodnej merocyjaniny 274
21.1. Wprowadzenie 274
21.1.1. Fotochromizm 274
21.1.2. Solwatotochromizm . 277
21.2. Część doświadczalna 281
22. Wyznaczanie liczby agregacji, cmc i hydrofobowości miceli surfaktantowych za pomocą stacjonarnych widm emisji fluorescencji 285
22.1. Wprowadzenie . 285
22.2. Część doświadczalna 289
23. Badanie właściwości fizykochemicznych polimerów „inteligentnych” 293
23.1. Wprowadzenie . 293
23.1.1. Hydrożele 294
23.1.2. Zastosowania polimerów inteligentnych . 295
23.1.3. Dolna krytyczna temperatura rozpuszczalności, DKTR 298
23.1.4. Kopolimeryzacja 299
23.2. Część doświadczalna 301
24. Wyznaczanie stałych dysocjacji fluorescencyjnych indykatorów wapniowych 305
24.1. Wprowadzenie 305
24.2. Część doświadczalna 314
25. Badanie właściwości układów mikroheterogenicznych przy użyciu sond molekularnych
25.1. Wprowadzenie 316
25.1.1. Solubilizacja . 317
25.1.2. Mikrolepkość wnętrza miceli . 318
25.1.3. Polarność wnętrza miceli 319
25.2. Część doświadczalna 319
26. Badanie dystrybucji substancji czynnych w tabletce leku metodą mapowania ramanowskiego 322
26.1. Wprowadzenie . 322
26.1.1. Mapowanie ramanowskie . 322
26.2. Część doświadczalna 326
27. Badania polimorfizmu leku i jego kompleksów z jonami metali metodą fourierowskiej spektroskopii ramanowskiej (FT-RS) 328
27.1. Wprowadzenie 328
27.1.1. Polimorfizm cymetydyny 328
27.1.2. Przypisanie pasm cymetydyny na podstawie obliczeń kwantowochemicznych
27.1.3. Kompleksy cymetydyny z wybranymi jonami metali (Cu(II), Ni(II), Co(II), Cd(II), Fe(II), Zn(II)) i tym samym anionem (ClO4–) . 330
27.1.4. Kompleksy cymetydyny z jonami miedzi Cu(II) i różnymi anionami (ClO4–, BF4– , SO42–, NO3–)
27.2. Część doświadczalna 332
DODATKI
D1. Oscylator anharmoniczny 335
D2. Parametry charakteryzujące polaryzację promieniowania emitowanego 339
D3. Model Kubo kształtu linii spektralnej . 343
D4. Kinetyka odwracalnych reakcji fotochemicznych 345
adobe algorytmy apache asp autocad asembler bsd c++ c# delphi dtp excel flash html java javascript linux matlab mysql office php samba voip uml unix visual studio windows word
Księgarnia Informatyczna zaprasza.