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Spettroscopie magnetiche e ottiche (Nuovo Ordinamento D.M. 270)

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Anno accademico 2009/2010

Docenti
Roberto Gobetto
Giuseppe Spoto
Mario Chiesa
Corso di studio
Laurea Magistrale in Metodologie Chimiche Avanzate
Anno
1° anno
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
8
SSD attività didattica
CHIM/03 - chimica generale e inorganica
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Il corso presenta le nozioni di base delle tecniche di risonanza magnetica nucleare (NMR) ed elettronica (EPR), e delle spettroscopie ottiche (vibrazionali ed elettroniche) con attenzione ad alcune applicazioni recenti.
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Risultati dell'apprendimento attesi

Obiettivo del corso è quello di fornire allo studente le nozioni principali per poter interpretare con sicurezza i parametri fondamentali degli spettri NMR e EPR. Nella parte pratica verranno effettuati esperimenti NMR ed EPR e verranno interpretati i relativi spettri. Per la parte di spettroscopie ottiche l’obiettivo è l’approfondimento di nozioni già acquisite nei corsi della laurea triennale e l’introduzione ad applicazioni avanzate delle tecniche IR, Raman e UV-Vis.
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Programma

Argomento

Ore

Lez.

Ore

Esercit.

Ore Laboratorio

Totale Ore di Car. Didattico

Principi base della risonanza magnetica in trasformata di Fourier

4

 

 

 

I parametri NMR: chemical shift, costanti di accoppiamento, tempi di rilassamento

4

 

 

 

Nuclei della Tavola Periodica e proprietà NMR

2

 

 

 

Sequenze di impulso 1D e 2D

4

 

 

 

Interpretazione di spettri protonici e 13C

4

 

 

 

Principi di NMR stato solido

2

 

 

 

Utilizzo della strumentazione NMR

 

8

 

 

 

 

 

 

 

Concetti fondamentali di spettroscopia EPR. Comportamento di un elettrone in un campo magnetico. L’effetto Zeeman. Crystal field splitting e accoppiamento spin-orbita. Il fattore g

4

 

 

 

Interazione di un elettrone spaiato con nuclei dotati di spin nucleare. L’interazione iperfine. Contatto di Fermi e interazione dipolare. Il caso S=1/2, I=1/2. Interazione forte e debole

4

 

 

 

L’Hamiltoniano di spin

 

4

 

 

 

Tempi di rilassamento e forma di riga

2

 

 

 

Impulsi a microonde e dinamica di spin. Spettri EPR in onda continua e pulsata.

 

4

 

 

 

Interpretazione di spettri EPR di sistemi paramagnetici in soluzione e stato solido

2

 

 

 

Spettri EPR di metalli di transizione

 

 

8

 

 

Richiami di spettroscopia vibrazionale ed elettronica.

2

 

 

 

Spettri rotovibrazionali di molecole lineari: modi paralleli e modi perpendicolari; spettri di molecole centro simmetriche. Cenni sugli spettri di molecole poliatomiche non lineari.

Esercitazione: spettroscopia delle molecole HCN, CO2 e C2H2

4

 

 

 

 

2

 

 

Applicazioni avanzate della tecnica IR: spettroscopia risolta nel tempo (Rapid Scan e Step Scan); spettri a temperatura variabile (VTIR); ottenimento di dati termodinamici da misure spettroscopiche.

Esercitazione: Spettroscopia VTIR di idrogeno adsorbito.

4

 

 

 

 

 

2

 

 

Spettri elettronici dei complessi dei metalli di transizione. Teoria del campo dei leganti.

3

 

 

 

Spettroscopia Raman, principi: polarizzabilità, scattering elastico ed anelastico della radiazione, regole di selezione, applicazioni. Spettroscopia Raman, impieghi avanzati: Raman risonante e SERS (Surface Enhanced Raman Spectroscopy). Esercitazione: spettro rotazionale, vibrazionale e roto vibrazionale della molecola di H2.

3

 

 

 

 

 

2

 

 

Totale

52

22

 

 

Testi consigliati e bibliografia

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Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile presso: http://chimica.campusnet.unito.it

I testi base consigliati per il corso sono:
Corso NMR di base – M. Botta, S. Chimichi, M. Fasano, R. Gobetto
Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy – R.K. Harris
EPR – M.Chiesa, E. Giamello - EAC Wiley



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Note

L'esame si svolge, di norma, come segue:
Prova scritta sul programma svolto nelle lezioni teoriche comprendente anche il riconoscimento e l’analisi di spettri.
Registrazione
  • Chiusa
    Apertura registrazione
    01/03/2020 alle ore 00:00
    Chiusura registrazione
    31/12/2022 alle ore 23:55
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 05/09/2009 10:34
    Location: https://chimica.campusnet.unito.it/robots.html
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