Molecular Spectroscopy

Course manual 2017/2018

Course content

In dit vak worden de principes en toepassingen van molecuulspectroscopie in de scheikunde behandeld. Het vak bestaat uit twee samenhangende onderdelen: (1) Fundamenten van de moleculaire spectroscopie en (2) Toepassing van de molecuulspectroscopie: relatie met structuur.
Het eerste deel omvat: interactie van elektromagnetische straling met moleculen, symmetrie, overgangsmomenten en selectieregels; principes van rotatie- en vibratiespectroscopie en elektronenspectroscopie, technieken van absorptie- en emissiespectroscopie, tijdsopgeloste spectroscopie en ultrasnelle niet-lineaire spectroscopische technieken.
In het tweede deel wordt de basis van de kernspinresonantie spectroscopie behandeld, alsmede de identificatie van organische verbindingen door combinatie van optische spectroscopie (UV-Vis, IR) en verschillende NMR-technieken (1D, 2D). Incidenteel wordt ook gebruik gemaakt van massaspectra (wordt bekend verondersteld).

Study materials

Literature

• P.W. Atkins and J. De Paula, 'Physical Chemistry', Oxford Univ. Press, 10th Edition, 2014, ISBN-:78-0-19-969740-3.

• D.L. Pavia, G.M. Lampman, G.S. Kriz and J.R. Vyvyan, 'Introduction to Spectroscopy', 5th edition, CENGAGE, 2015, ISBN 978-1-285-46012-3.

Software

• ChemDraw

Objectives

De student:

• kan het kwantummechanische beeld van moleculaire spectroscopie beschrijven, met name spectroscopie gebaseerd op overgangen tussen elektronische, vibrationele en rotatietoestanden en kernspin resonantie spectroscopie. (K)
• kan de informatie in een moleculair spectrum interpreteren, en terugbrengen tot de meest relevante parameters. (I)
• is in staat om de relevante parameters ontleend aan een spectrum, zoals positie en breedte van pieken, in verband te brengen met moleculaire structuur en dynamica in de grondtoestand en de aangeslagen toestand.(A)
• kan een spectroscopisch experiment voorstellen waarmee specifieke moleculaire informatie kan worden verkregen, bijvoorbeeld structuur, levensduur van de aangeslagen toestand, dynamica, etc.(T)
• is in staat de structuur van organische moleculen te bepalen aan de hand van optische spectra (UV/Vis en IR absorptie) en NMR spectra.(T)

(K = kennis, I = inzicht, T = toepassing, A = analyse)

Teaching methods

• Hoorcollege
• Werkcollege
• Lecture
• Self-study

Lectures are mixed with exercises. In addition, separate problem solving sessions in smaller groups.

Learning activities

Attendance

Programme's requirements concerning attendance (OER-B):

• Each student is expected to actively participate in the course for which he/she is registered.
• If a student cannot attend an obligatory part of a programme's component due to circumstances beyond his control, he must report in writing to the teacher in question as soon as possible. The teacher, if necessary after consulting the study adviser, may decide to issue the student a replacing assignment.
• It is not allowed to miss obligatory parts of the programme's component if there is no case of circumstances beyond one's control.
• In case of participating qualitatively or quantitatively insufficiently, the examiner can expel a student from further participation in the programme's component or a part of that component.

Assessment

The first partial exam covers the fundamentals of molecular spectroscopy, focussed on electronic, vibrational and rotational spectroscopy. The second partial exam is about NMR spectroscopy and the application of spectroscopic methods to structure elucidation. The resit covers all subjects. 

Assignments

Onderstaande opdrachten komen aan bod in deze cursus:

•    Naam opdracht 1 : beschrijving 2
•    Naam opdracht 2 : beschrijving 1
•    ....

Fraud and plagiarism

The 'Regulations governing fraud and plagiarism for UvA students' applies to this course. This will be monitored carefully. Upon suspicion of fraud or plagiarism the Examinations Board of the programme will be informed. For the 'Regulations governing fraud and plagiarism for UvA students' see: www.student.uva.nl

Course structure

Timetable

Het rooster van dit vak is in te zien op DataNose.

Additional information

Aanbevolen voorkennis: Analytische Chemie en Spectroscopie, Organische Chemie en structuuropheldering, Quantumchemie.

Contact information

Coordinator

• prof. dr. A.M. Brouwer

Staff

• prof. dr. H. Zhang