Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
---|---|---|---|
2502444 Química | OB | 2 | 2 |
L'espectroscòpia es basa en l'estudi de la interacció entre la radiació electromagnètica i la matèria i en com aquesta interacció es pot utilitzar per obtenir informació estructural d'aquesta última. En primer lloc, es presentaran els fonaments teòrics que expliquen la interacció de la radiació i la matèria i que prediuen la forma estructurada dels espectres, basant-se en coneixements de la química quàntica. Es discutirà la radiació làser, ja que el seu ús és omnipresent en les tècniques espectroscòpiques actuals. Es farà un enfocament específic de la simetria com a eina per interpretar espectres en molècules poliatòmiques. Posteriorment, es discutiran diferents tècniques espectroscòpiques. Per a cada tipus d'espectroscòpia, es relacionarà l'espectre amb els paràmetres estructurals de les molècules.
Objectius específics de l'assignatura:
Teoria:
1. Introducció a l'espectroscòpia. Naturalesa de la radiació electromagnètica. Espectre electromagnètic. Tècniques espectroscòpiques. Espectroscòpia FT. Ample de línia espectral. Intensitat de les línies espectrals. Regles de selecció. Espectroscòpia Raman. Exemple: Espectroscòpia rotacional de molècules diatòmiques. Làsers.
2. Simetria molecular. Elements i operacions de simetria. Grups puntuals de simetria. Determinació sistemàtica de grups puntuals moleculars. Representacions de grups. Representacions reduïbles i irreductibles. Taules de caràcters.
3. Espectroscòpia vibracional. Vibració de molècules diatòmiques. L’oscil·lador harmònic com a model. Anharmonicitat. Energia de dissociació. Vibració de molècules poliatòmiques: modes normals de vibració. Tipus de modes normals. Simetria dels modes normals. Regles de selecció de molècules poliatòmiques. Regla d'exclusió mútua.
4. Espectroscòpia electrònica. Espectroscòpia atòmica. Termes espectrals. Regles de selecció. Espectroscòpia electrònica de molècules diatòmiques. Estructura vibracional: espectres vibrònics. Principi de Franck-Condon. Espectroscòpia electrònica de molècules poliatòmiques. Consideracions de simetria. Fluorescència i fosforescència. Espectroscòpia de fotoelectrons.
5. Espectroscòpia de ressonància magnètica. Spin nuclear i electrònic. Interacció amb un camp magnètic. Espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear (RMN). Nivells d'energia i regles de selecció. Apantallament nuclear. Desplaçament Químic. Acoblament spin-spin. Altres espectroscòpies de RM.
Sessions de laboratori:
Es realitzaran un total de quatre sessions (4 hores cadascuna), més una cinquena sessió d'avaluació (ordre a determinar).
Els continguts seran:
1. Tècniques experimentals bàsiques en espectroscòpia
2. Simulació d’espectres vibracionals
3. Simulació d'espectres electrònics
4. Simulació d'espectres de RMN
5. Un projecte / cas, elaborat en les sessions de simulació anteriors).
Aquests continguts es mantindran llevat que les restriccions imposades per les autoritats sanitaries obliguin a una priorització o reducció.
Les activitats pertanyen a quatre categories diferents:
Classes de teoria: El professor exposarà els continguts del temari a l'aula combinant l’ús de la pissarra i material multimèdia que es posarà a disposició dels alumnes mitjançant l’”Aula Moodle” de l’assignatura. Aquestes sessions expositives conformaran la major part de la docència teòrica del programa.
Sessions de resolució de problemes: es distribuirà una llista d'exercicis als alumnes, mitjançant l’”Aula Moodle” de l’assignatura a l'inici del curs, classificats segons les unitats del pla d'estudis. Els dies indicats, anunciats durant les classes de teoria o sempre que sigui adequat pel que fa a materials coberts, es resoldran problemes seleccionats a classe, explicant els fonaments teòrics, detalls computacionals, etc. necessaris per resoldre l'exercici i amb l’objectiu de reforçar els conceptes explicats en les classes teòriques. No es pren cap compromís de resoldre explícitament tots els problemes de la col·lecció, deixant així espai per a la iniciativa individual i fomentant el treball individual de l'estudiant.
Sessions de laboratori: Les sessions pràctiques presentaran als estudiants la possibilitat de (1) calcular les propietats espectroscòpiques de determinades molècules utilitzant codi de química quàntica o altre programari per simular espectres i (2) introduir-se en les tècniques espectroscòpiques bàsiques en un laboratori de química experimental. L'objectiu de les sessions de laboratori és posar de manifest la sinergia entre els enfocaments teòrics i experimentals de la química moderna. Logísticament, els estudiants de tots els grups de matriculació es dividiran en dos grups, la composició dels quals es coneixerà per endavant, per tal de fer un ús eficient del laboratori i de les instal·lacions informàtiques disponibles. Les sessions pràctiques per a cada subgrup tindran lloc a les dates previstes en diferents laboratoris i sota la supervisió de professors qualificats. Per a totes les sessions de laboratori, el guió de laboratori estarà disponible al l’”Aula Moodle”. Els estudiants han de portar la seva pròpia còpia impresa i llegir-la abans de la sessió de laboratori corresponent. És recomanable portar també un bloc de notes personal per escriure els resultats obtinguts i altres anotacions. Els dies indicats, els estudiants seran convocats al laboratori o sala d’ordinadors. Al final de cada sessió pràctica, se'ls lliurarà un full de resposta i un qüestionari que es completarà i es lliurarà abans de sortir del laboratorii que servirà per a avaluar el nivell de comprensió de la tasca acabada i la qualitat del treball realitzat.
Treball personal: El treball personal de l'alumne és un aspecte important i indispensable per a assolir i superar els continguts de l’assignatura. A més de les tasques més obvies (com ara preparar i estudiar anotacins i llibres, preparar exercicis, etc.), certs àmbits específics i ben delimitats del temari es deixaran als estudiants per treballar per ells mateixos. En aquests casos, es posaran a disposició hores de consultes personals que ajudin a unir els coneixements adquirits pels alumnes. Nota important: L'ensenyament, inclosos tots els materials d'ensenyament i avaluació (p. Ex. Exàmens, informes de laboratori) es publicaran en anglès. No obstant això,les respostes escrites en materials d'avaluació seran acceptades en català i en castellà.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.
Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
---|---|---|---|
Tipus: Dirigides | |||
Classes de Problemes | 12 | 0,48 | 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 17, 18, 19, 20, 21, 22 |
Classes de Teoria | 27 | 1,08 | 2, 3, 5, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 15, 17, 18, 19, 22 |
Pràctiques de Laboratori | 20 | 0,8 | 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 |
Tipus: Supervisades | |||
Preparació del Cas | 10 | 0,4 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 |
Tipus: Autònomes | |||
Estudi personal | 47 | 1,88 | 2, 3, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 17, 18, 19, 20, 21, 22 |
Preparació Classe Inversa | 10 | 0,4 | 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 22, 23 |
Resolució de Problemes | 16 | 0,64 | 2, 3, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 |
L'avaluació es basa en un esquema d’ "avaluació continuada" que inclou els següents elements:
1. Pràctiques: Es resoldrà un "cas" determinat. En grups de 4 persones. els estudiants hauran de treballar, utilitzant programari de química quàntica i bases de dades espectroscòpiques, les propietats espectroscòpiques detallades de les molècules proposades, presentar el seu cas en una presentació oral curta i respondre preguntes dels avaluadors. La nota reflectirà tant la qualitat dels resultats com de la presentació i les respostes individuals de cada estudiant (25%)
2. Evidències: Es proposaran una sèrie d'activitats que inclouen proves tipus test i preparació autònoma de materials (Classe Inversa) que es distribuiran al llarg del curs (15%)
3. Exàmens Es realitzaran dos exàmenes parcials escrits. Es requereix una nota mitjana mínima de 5/10 (i una nota mínima de 4 en cada parcial) per fer mitjana amb la resta d'activitats d'avaluació de l'assignatura. (60%)
4. Examen de recuperació. Es programarà un examen de recuperació per a aquells alumnes que no hagin obtingut una nota mínima de 4 en els exàmenes parcials. Només serà necessari recuperar el parcial (o parcials) amb una nota inferior a 4.
Els estudiants que desitgin millorar la seva nota poden realitzar l’examen final de recuperació, però al fer-ho renuncien a la qualificació obtinguda en els exàmens parcials i assumeixen la qualificació de l’examen final. Per aprovar l'assignatura, els estudiants han d'aconseguir una competència suficient en els aspectes pràctics i teòrics de l'assignatura. La qualificació final s’obtindrà de la mitjana ponderada de les notes de les evidències, pràctiques i exàmens de teoria. Es necessari que les qualificacions de les parts pràctica i teòrica siguin iguals o superiors a 5/10 cadascuna. L'assignatura Espectroscopia se supera amb una qualificació total de 5/10. Tingueu en compte que l'assistència al laboratori és obligatòria i qualsevol alumne que no assisteixi a alguna sessió d'aquest sense motiu no superarà l'assignatura. Un estudiant serà considerat com a "no evaluable" si no es presenta al 66% dels ítems d'avaluació proposats.
La valoració proposada pot experimentar alguna modificació en funció de les restriccions a la presencialitat que imposin les autoritats sanitàries.
ADVERTÈNCIA IMPORTANT SOBRE LA SEGURETAT DEL LABORATORI: Qualsevol estudiant que estigui involucrat en un incident que pugui tenir conseqüències greus en matèria de seguretat pot ser expulsat del laboratori i suspendre l'assignatura.
Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
---|---|---|---|---|
Classe Inversa | 10% | 0 | 0 | 1, 3, 5, 6, 9, 10, 12, 15, 16, 17, 18, 19, 23 |
Examen Final | 60% | 3 | 0,12 | 2, 3, 7, 8, 11, 12, 14, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 |
Exàmens Parcials | 60% | 5 | 0,2 | 2, 3, 7, 8, 11, 12, 14, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 |
Presentació del Cas | 25% | 0 | 0 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 19, 20, 21, 22, 23 |
Tests | 5% | 0 | 0 | 2, 6, 7, 8, 12, 14, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 |
Llibres de Text Bàsics:
Llibres de Text Especialitzats:
Gaussian09