Metode fizice de cercetare în chimie

Semestrul II
Titular de curs: academician, profesor universitar Constantin Turtă, e-mail: [email protected]
Eligibilitatea: masterat specialitatea Chimie
Pre-rechezit: studii universitare de licenţă
Structura:
Curs theoretic – 10 ore (1 oră săptămânal)
Laborator – 35 ore (2 ore săptămânal)
Activităţi individuale ale studentului – 105 ore

Activităţi formative
Cursul de lecţii Metode fizice de cercetare în chimie are ca scop instruirea studenţilor şi a tinerilor cercetători cu posibilităţile diferitor metode de studiu necesare unui specialist în chimie. Chimia ca ştiinţă aparte are ca scop de a descifra transformările substanţelor pe parcursul reacţiilor chimice şi de a caracteriza cît mai complet proprietăţile substanţelor noi obţinute. Metodele chimice calitative şi cantitative nu mai îndestulează cerinţele cercetărilor contemporane deoarece nu permit descrierea transformărilor observate în diferite reacţii. Au fost inventate diferite noi metode care au la bază sondarea substanţelor în diferite stări de agregare cu unde electromagnetice de diferită frecvenţă sau cu un fascicol de particule accelerate şi apoi se scoate informaţia din caracteristicile iradierii trecute prin substanţă sau împrăştiate. Anume astfel de metode sunt pe larg utilizate în momentul de faţă. Rezultatele obţinute la studierea substanţelor şi a reacţiilor chimice cu diferite metode fizice moderne exercită o influenţă considerabilă asupra tuturor domeniilor chimiei şi altor domenii adiacente ei – biologiei, medicinii, agriculturii, geochimiei, ecologiei şi alt.

Conţinutul cursului
Introducere. Simetria şi grupele punctuale. Elemente de simetrie: centru de inversie, transformare identică, axe de rotaţie, plan de reflexie (oglindire), axe de rotaţie-inversie (reflexie). Tabelul caracterilor. Tabelul înmulţirii pentru grupe. Proprietăţile vectorilor şi matricelor. Divizarea reprezentaţiilor complete. Lăţimea naturală a liniilor spectrale. Aplicaţiile de bază. Spectroscopia electronică de absorbţie. Schema principială a spectrometrului UV-VIS. Spectroscopia vibraţională şi de rotaţie. Vibraţii armonice şi antiarmonice. Constanta forţei. Vibraţiile moleculelor biatomice. Spectroscopia Raman. Spectroscopia microundulară. Dicroismul sferic şi dicroismul sferic magnetic. Spectroscopia Rezonanţei Magnetice Nucleare (RMN). Spectroscopia nucleară de rezonanţă gama (RNG) (Spectroscopia Mössbauer). Efectul Mössbauer. Energia, lărgimea şi forma liniei tranziţiilor de rezonanţă. Tipurile de manifestări magnetice ale substanţei. Proprietăţile magnetice ale clusterilor cu schimb magnetic. Modelul lui Heisenberg-Dirac-Van-Vleck (HDVV). Metoda termică de analiză. Bazele spectroscopiei de rezonanţă electronică paramagnetică (RES). Bazele spectrometriei de masa.

Lista surselor bibliografice obligatorii la curs
Драго Р. "Физические методы в химии"; Драго Р. "Физические методы в химии"; В.Т.Калинников. Ю.В.Ракитин «Введение в магнетохимию. Метод статической магнитной восприимчивости в химии.; У. Уэндландт «Термические методы анализа».; C.Turtă. Introducere în spectroscopia de rezonanţă gama (Spectroscopia Mossbauer).; Н.В.Гэрбэлэу, К.М.Индричан. Mасс-спектрометрическое исследование координационных соединений.; Gh.Duca, V.Gladchi. Lucrări practice la cursul “Metode fizice de cercetare”; C.Mandravel, R.Stănescu Dumitru. Metode fizico-chimice aplicate la măsurarea noxelor în mediul profesional”

Evaluarea
Activitatea studentului va fi monitorizată la fiecare tip de activitate şi va fi apreciată prin note. Testările on-line vor exclude factorul subiectiv. La sfârşitul cursului va avea loc examenul final (120 min., scris ), care va include un test complex de întrebări la nivel de cunoaştere, integrare şi aplicare a cunoştinţelor. Nota finală se va constitui din reuşita academică demonstrată la elaborarea eseului şi la lucrările de control (20 %), prezentarea raportului (20 %), aplicaţiile practice în laborator (20 %) şi examenul final (40 %).

Onestitatea academică
Dezvoltarea profesională este axată pe cunoaşterea activă (prin analiză, sinteză şi investigaţii), studentul fiind plasat în centrul activităţii didactice, motivând interesul şi curiozitatea faţă de procesele cinetice şi termodinamice ce se petrec în mediu. În acelaşi timp, esenţial este respectul acordat cunoaşterii produse de ceilalţi, excluzând plagiatul, dar indicând sursa de citare, în timpul activităţii individuale şi elaborării rapoartelor, eseurilor sau copiatul la examene, lucrări, teste. Nu mai puţin importantă este interrelaţia adecvată între studenţi şi dintre studenţi şi profesor. Respectarea regulilor de conduită civică şi academică va asigura un proces de instruire de calitate înaltă.