GUIA DOCENTE DE LA ASIGNATURA DESCRIPTION OF INDIVIDUAL COURSE UNIT. Espectroscopia y Estructura Molecular. Licenciatura en Química.

Transcripción

1 GUIA DOCENTE DE LA ASIGNATURA DESCRIPTION OF INDIVIDUAL COURSE UNIT Nombre de la asignatura/módulo/unidad y código Course title and code Nivel (Grado/Postgrado) Level of course (Undergraduate/ Postgraduate) Plan de estudios en que se integra Programme in which is integrated Tipo (Troncal/Obligatoria/Optativa) Type of course (Compulsory/Elective) Año en que se programa year of study Calendario (Semestre) Calendar (Semester) Créditos teóricos y prácticos Credits (theory and practics) Créditos expresados como volumen total de trabajo del estudiante (ECTS) Number of credits expressed as student workload (ECTS) Descriptores Descriptors Objetivos (expresados como resultados de aprendizaje y competencias) Objectives of the course (expressed in terms of learning outcomes and competences) Espectroscopia y Estructura Molecular Grado Licenciatura en Química Obligatoria 4 1cuatrimestre (24/09/12 25/1/13) y 2 cuatrimestre (18/2/13 12/06/13) 4,5+1,5 6 1 ECTS= 26 horas de trabajo. ver más abajo actividades y horas de trabajo estimadas La Espectroscopia es una rama de la Química Física que se ocupa del estudio de los espectros, es decir, del resultado de la interacción de la radiación con la materia. Este estudio es muy amplio por lo que en este curso nos centraremos, fundamentalmente, en la interpretación teórica más profunda en relación con la estructura molecular de la materia. Todo ello, sin olvidar la obtención de los espectros, su medida y aplicaciones químicas. 1) El alumno sabrá/ comprenderá aspectos teórico-prácticos: Debido al incremento del conocimiento en todas las ciencias, se hace más marcada la desproporción entre los aspectos más importantes que debe conocer el alumno y el tiempo disponible para ello. No es posible, por tanto, una instrucción descriptiva y detallada, sino que se pretende un conocimiento profundo y versátil de los aspectos fundamentales, es decir, conceptos, principios y teorías esenciales relacionadas con los contenidos de la asignatura. Para ello es imprescindible conseguir la mayor soltura posible en la resolución de problemas numéricos, puesto que clarifican los conceptos teóricos desarrollados y facilitan una asimilación más profunda de los mismos. 2) Contribución al desarrollo de habilidades y destrezas genéricas: Como declaración de principios, el alumno debe de estar en condiciones de realizar un trabajo intelectual que no dependa, en exceso, de ayudas ajenas y de profundizar, por sí mismo, en aquellos aspectos que le sean más necesarios en su futura vida profesional. Por tanto, debe haber adquirido la capacidad de aplicar sus conocimientos a la comprensión y solución de problemas cualitativos y cuantitativos de su quehacer diario, para lo cual deberá haber aprendido a desarrollar su sentido crítico y su capacidad de aplicación de la metodología científica al plano cotidiano. Prerrequisitos y recomendaciones Prerequisites and advises Contenidos/descriptores/palabras clave Course contents/descriptors/key words Bibliografía recomendada Recommended reading Se considera recomendable que el alumno tenga conocimientos previos de Química Cuántica, Análisis Numérico y Simetría Molecular. Fundamentos de Espectroscopia Molecular. Interacción radiación-materia y su aplicación a sistemas moleculares. - Chang,R. (1983) Principios básicos de Espectroscopia

2 - Levine,I.N.(1986) Espectroscopia Molecular, AC, Madrid. - Hollas,J.M(1996) Modern Spectroscopy, J. Wiley and Sons, Londres - Struve,W.S.(1998) Fundamentals of Molecular Spectroscopy, J. Wiley and Sons, Londres. - Kroto,H.W. (1975) Molecular Rotation Spectra, J. Wiley and Sons, NY. - Nakanishi,K (1977) Infrared Absorption Spectroscopy, Holden-Day. - Long,D.A. (1977) Raman Spectroscopy Mcgraw-Hill, NY. - Perkampus,H.H (1992) UV-Vis Spectroscopy and its Applications, Springer-Verlag.Berlín Métodos docentes Teaching methods En una situación ideal, cabría esperar que el alumno interviniera activamente en la clase, formulando preguntas y planteando dudas y críticas. En la práctica, el planteamiento dialéctico de las clases resulta imposible dado el elevado número de alumnos que usualmente cursan la asignatura, sin olvidar la propia timidez del alumnado. Por ello se impartirán clases magistrales utilizando con profusión el uso de la pizarra, dado el soporte matemático que requiere esta materia y la necesidad de hacerle ver al alumno que debe distinguir claramente entre ecuaciones fundamentales, ecuaciones derivadas de las anteriores y ecuaciones correspondientes a casos muy concretos. La necesaria y deseable interacción profesor-alumno se deja para las tutorías y seminarios. Conforme el desarrollo de la materia lo requiera, se van intercalando los problemas y ejercicios necesarios para una mejor comprensión de la misma. Actividades y horas de trabajo Actividad h.clase h. estudio Total estimadas Activities and estimated workload Lecciones: (hours) Prácticas laboratorio: Exámenes (incluyendo preparación): Otras actividades académicas dirigidas: Grupos reducidos de tutoría: Total: Tipo de evaluación y criterios de calificación Assessment methods Idioma usado en clase y exámenes Language of instruction Enlaces a más información Links to more information Se realizarán 2 exámenes parciales y un final, en forma escrita. Todos ellos constarán de una parte teórica y otra parte de resolución de problemas numéricos. Para la parte teórica se ofrece la posibilidad de hacerla de forma oral. Para poder compensar la parte teórica y la práctica de cada parcial se necesita una nota mínima de 3,5. También esta previsto la realización de pequeños exámenes en la hora de clase al final de cada tema o cuando la materia lo requiera. Estos controles tendrán un peso del 15% en la nota final. Español

3 Nombre del profesor(es) y dirección de contacto para tutorías Name of lecturer(s) and address for tutoring Profesor: Dr. D. Enrique López-Cantarero Vargas Correo electrónico: elopezcv@ugr.es Oficina: Departamento de Química Física, Bloque IV, Facultad de Ciencias, Campus de Fuente Nueva, Granada PROGRAMA COMPLETO DE LA ASIGNATURA PROGRAMA DE TEORIA TEMA 1: Generalidades de Espectroscopía Molecular. Aproximación de Born- Oppenheimer. Niveles de energía moleculares, origen de los espectros. Espectros de radiación de dipolo y espectros Raman. Métodos experimentales en infrarrojo y Raman. TEMA 2: Espectros de rotación pura de moléculas diatómicas. Modelo de rotor rígido, autofunciones y niveles de energía. Espectro de adsorción y espectros Raman. Efecto de distorsión centrífuga, modelo de rotor elástico. Intensidades relativas de las bandas, influencia de spin molecular. TEMA 3: Espectros de rotación pura de moléculas poliatómicas. Métodos experimentales de espectroscopía de microondas. Moléculas poliatómicas lineales. Moléculas trompo-esféricas. Moléculas trompo-simétricas. Moléculas trompo-asimétricas. Efecto Stark y determinación de momentos dipolares. TEMA 4: Espectros de vibración de moléculas diatómicas. Modelo del oscilador armónico, autofunciones y niveles de energía. Espectro infrarrojo y espectro Raman. Anarmonicidad de las vibraciones. Curvas de energía potencial de moléculas diatómicas. TEMA 5: Espectros de vibración-rotación de moléculas diatómicas. Estructura fina de rotación de las bandas de vibración. Modelo de rotor vibratorio, espectro infrarrojo. Determinación de parámetros moleculares de moléculas diatómicas. TEMA 6: Espectros de vibración de moléculas poliatómicas I. Concepto de vibraciones normales. Cálculo de las frecuencias de vibración, aproximación armónica. Coordenadas normales, propiedades de simetría. Niveles energéticos y autofunciones vibracionales. Simetría de los estados excitados, efecto de la anarmonicidad de las vibraciones. TEMA 7: Espectros de vibración moléculas poliatómicas II. Espectros de infrarrojo y Raman, reglas de selección. Bandas fundamentales, sobretonos, combinaciones y diferencias. Polarización de las bandas Raman e infrarrojas. Frecuencias características de grupo, aplicaciones al estudio de la estructura molecular.

4 TEMA 8: Espectros de vibración-rotación de moléculas poliatómicas III. Moleculas lineales.. Moléculas trompo-esféricas. Moléculas trompo-simétricas. Moléculas trompo-asimétricas. TEMA 9:Espectros electrónicos de moléculas diatómicas I. Energía electrónica y energía total de la molécula. Estructura gruesa y vibración de las transiciones electrónicas, principio de Frank-Condon. Determinación de energías de disociación. Estructura fina de rotación de las briadas. TEMA 10: Espectros electrónicos de moléculas diatómicas II. Clasificación de los estados electrónicos. Acoplamiento entre el momento angular electrónico y de rotación. Tipos de transiciones electrónicas, reglas de selección.obtención de los términos espectrales electrónicos moleculares TEMA 11: Espectros electrónicos de moléculas poliatómicas I. Tipos principales de transiciones electrónicas en moléculas poliatómicas. Clasificación de los términos espectrales. Reglas de selección y polarización de bandas. Relaciones empíricas entre los espectros ultravioletas y visible de absorción y la estructura molecular. TEMA 12: Espectros electrónicos de moléculas poliatómicas II. Espectros de los complejos de los elementos de transición. Espectros de los complejos de transferencia de carga. Mecanismos de relajación de al excitación electrónica. Espectros de fluorescencia y de fosforescencia. Dispersión óptica rotatoria de dicroísmo circular. PROGRAMA DE PRÁCTICAS - Determinación de parámetros moleculares de la molécula de ClH - Determinación de parámetros en la molécula de Yodo.

5 CRONOGRAMA ORGANIZACIÓN DOCENTE POR SEMANAS ASIGNATURA: ESPECTROSCOPIA Y ESTRUCTURA MOLECULAR CURSO: 4º GRUPO: TODOS 1º CUATRIMESTRE ACTIVIDADES PRESENCIALES ACTIVI- DADES NO Sema- Periodo Temario Prácticas PRESENCI Controles na nº Lecciones aula/ Otras actividades ALES laboratorio ene Exam sep Tema oct Tema oct Tema oct Tema oct Tema nov Tema 3 H H G P Actividad H 7-11 nov Tema 3 Coloquio X 14-18nov Tema nov Tema dic Tema dic Tema dic Tema ene Tema ene Tema 5 X Tema feb Tema feb Tema 7 5-9mar Tema 7 2º CUATRIMESTRE 1216mar- Tema 7 Charla 19-23mar Tema mar Tema 8 X 10-13abr Tema abr Tema abr Tema abr Tema 9 X may Tema may Tema 10 Charla may Tema may Tema jun Tema Exam.

6 PDF to Word