Tantárgycím: Szerkezeti kémia

Hasonló dokumentumok
A kovalens kötés elmélete. Kovalens kötésű molekulák geometriája. Molekula geometria. Vegyértékelektronpár taszítási elmélet (VSEPR)

Koordinációs vegyületek (komplexek)

Kémiai kötés. Általános Kémia, szerkezet Dia 1 /39

6) Az átmenetifémek szerves származékai

A kovalens kötés polaritása

3. A kémiai kötés. Kémiai kölcsönhatás

Szalai István. ELTE Kémiai Intézet 1/74

Kémiai kötés Lewis elmélet

A kémiai kötés magasabb szinten

Átmenetifém-komplexek mágneses momentuma

Kémiai kötés. Általános Kémia, szerkezet Slide 1 /39

Kémiai kötés. Általános Kémia, szerkezet Dia 1 /39

Fizikai kémia 2. Előzmények. A Lewis-féle kötéselmélet A VB- és az MO-elmélet, a H 2+ molekulaion

Kémiai kötés. Általános Kémia, szerkezet Slide 1 /39

Az európai integráció gazdaságtana

Műszeres analitika. Abrankó László. Molekulaspektroszkópia. Kémiai élelmiszervizsgálati módszerek csoportosítása

A kémiai kötés magasabb szinten

Játékelmélet és stratégiai gondolkodás

Az SZTE KDI képzési terve

TANTÁRGY ADATLAP és tantárgykövetelmények tavasz. Környezeti jog

ALKALMAZOTT KÉMIA ÉS TRANSZPORTFOLYAMATOK

Tantárgycím: Szerves kémia

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gazdaság- és Társadalomtudományi Kar. TANTÁRGY ADATLAP és tantárgykövetelmények február 1.

A fémkomplexek szerkezetéről

Átmenetifém-komplexek ESR-spektrumának jellemzıi

VÍZKÉMIA TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

Elektronegativitás. Elektronegativitás

Sohár Pál Varázslat, amitől láthatóvá válnak és életre kelnek a molekulák: Az NMR spektroszkópia

SZÁMÍTÓGÉPES KÉMIA ALAPJAI VEGYÉSZMÉRNÖK BSc. NAPPALI TÖRZSANYAG

TANTÁRGY ADATLAP és tantárgykövetelmények szeptember. Környezeti jog

Tantárgycím: A mezőgazdaság földrajza

MINŐSÉGIRÁNYÍTÁS. Quality Management

Szerves kémia. 2018/2019 tanév

Elektronszínképek Ultraibolya- és látható spektroszkópia

Kémiai reakciók. Közös elektronpár létrehozása. Általános és szervetlen kémia 10. hét. Elızı héten elsajátítottuk, hogy.

T E M A T I K A. Óvó- és Tanítóképző Intézet

TANTÁRGYI TEMATIKA ÉS FÉLÉVI KÖVETELMÉNYRENDSZER

Kötések kialakítása - oktett elmélet

A SZTE KDI képzési terve

Tantárgyi program. 1. A tantárgy neve, kódja: AV_KMLA216-K5 Marketing alapjai. 2. A tantárgyfelelős neve, beosztása: Dr. Szakály Zoltán egyetemi tanár

Műszeres analitika II. (TKBE0532)

Kémiai alapismeretek 3. hét

Fémorganikus kémia 1

Szerves kémiai analízis TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

Koordinációs (komplex) vegyületek

Általános és szervetlen kémia 3. hét Kémiai kötések. Kötések kialakítása - oktett elmélet. Lewis-képlet és Lewis szerkezet

Teller Ede ujjlenyomatai a molekulafizikában

PÉNZÜGYI ÉS SZÁMVITELI KAR ALKALMAZOTT TUDOMÁNYOK EGYETE SZÁMVITEL INTÉZETI TANSZÉK. MESTER PÉNZÜGY és SZÁMVITEL (VEZETŐI SZÁMVITEL) SZAK

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar Szervetlen és Analitikai Kémia Tanszék

VEGYIPARI RENDSZEREK OPTIMALIZÁLÁSA

Teljesítmény és erőforrás controlling

Szerves spektroszkópia

KÖVETELMÉNYEK 2017/ félév. Informatika II.

SZAK: KÉMIA Általános és szervetlen kémia 1. A periódusos rendszer 14. csoportja. a) Írják le a csoport nemfémes elemeinek az elektronkonfigurációit

Tantárgy neve. Környezetfizika. Meghirdetés féléve 6 Kreditpont 2 Összóraszám (elm+gyak) 2+0


TÁJÉKOZTATÓ. I. évf. állatorvostan-hallgatók részére KÉMIA. 2013/14 tanév, 1. félév

A hidrogénmolekula. Energia

SZERVES KÉMIAI ANALÍZIS

Szerves Kémia II. 2016/17

Statisztika 1. Tantárgyi útmutató

Készítette: NÁDOR JUDIT. Témavezető: Dr. HOMONNAY ZOLTÁN. ELTE TTK, Analitikai Kémia Tanszék 2010

Szabó Dénes Molekulák és reakciók három dimenzióban

Számvitel mesterszak. Konszolidált beszámoló összeállítása és elemzése. Nappali tagozat. Tantárgyi útmutató

A kémiatanári zárószigorlat tételsora

Mágneses módszerek a műszeres analitikában

Konszolidált éves beszámoló összeállítása és elemzése

TANTÁRGYI ÚTMUTATÓ. Számvitel alapjai. c. tárgy tanulmányozásához

A kémiai kötés. Kémiai kölcsönhatás

Általános és szervetlen kémia 3. hét. Kémiai kötések. Kötések kialakítása - oktett elmélet. Az elızı órán elsajátítottuk, hogy.

Követelményrendszer. a Növényi biokémia és élettan c. tárgyból Kertészmérnök BSc I. évfolyam hallgatói részére. 2016/2017. tanév II.

Stratégiai és üzleti tervezés

ÖKOLÓGIA FÖLDRAJZ ALAPSZAK (NAPPALI MUNKAREND) TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

Társadalmi és vizuális kommunikáció

SZERVES KÉMIA ANYAGMÉRNÖK BSc NAPPALI TÖRZSANYAG MAKKEM 229BL

TANTÁRGYI ÚTMUTATÓ. Közbeszerzés

Atomszerkezet. Atommag protonok, neutronok + elektronok. atompályák, alhéjak, héjak, atomtörzs ---- vegyérték elektronok

TANTÁRGYI ÚTMUTATÓ. Szervezeti magatartás és vezetés tanulmányokhoz

NEMZETI KÖZSZOLGÁLATI EGYETEM Rendészettudományi Kar TANTÁRGYI PROGRAM. 1. számú példány

2. A menedzsment és a környezetmenedzsment fogalma. Bevezetés a környezetmenedzsmentbe: feladatok a környezetvédelem terén, okok, indokok, érdekek.

Szerves kémia. 2016/2017 tanév

Szénhidrogének II: Alkének. 2. előadás

1. félév fgy fgy 44

TANTÁRGYI ADATLAP I. TANTÁRGYLEÍRÁS

Szervetlen kémiai szigorlati tételek

Épületenergetikai szimuláció alapjai

Tantárgyi program. 8. Az oktatás személyi feltételei: Gyakorlati oktató: Dr. Szigeti Orsolya egyetemi docens

TANTÁRGYI ÚTMUTATÓ. Logisztika. tanulmányokhoz

TÁMOP-4.2.2/B-10/ Tantárgyi program (rövidített)

A fény és az anyag kölcsönhatása

Korrózió kommunikációs dosszié KORRÓZIÓ. ANYAGMÉRNÖK NAPPALI BSc KÉPZÉS, SZABADON VÁLASZTHATÓ TÁRGY TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

A hidrogénmolekula. Emlékeztető: az atompályák hullámok (hullámfüggvények!) A hullámokra érvényes a szuperpozíció (erősítés és kioltás) elve!

TANTÁRGYI ÚTMUTATÓ. Teljesítmény és erőforrás elemzés. tanulmányokhoz

TANTÁRGYI ADATLAP I. TANTÁRGYLEÍRÁS

Hogyan bírhatjuk szóra a molekulákat, avagy mi is az a spektroszkópia?

Nyíregyháza, február 1.

Bevezetés a számvitelbe

KÖVETELMÉNYEK II. félév

Szervetlen és kvalitatív analitikai kémiai tételek gyógyszerész hallatók számára

TANTÁRGYI ADATLAP I. TANTÁRGYLEÍRÁS

Átírás:

Szerkezeti kémia

Eötvös Loránd Tudományegyetem Természettudományi Kar Kémia alapszak TANTÁRGYI ADATLAP és tantárgyi követelmények 2008. Tantárgycím: Szerkezeti kémia 2. Tantárgy kódja Szemeszter Követelmény Kredit Nyelv Modul/szakir ány kv1n1en4/1 ötödik kollokvium 2+0 magyar 3. A tantárgyfelelős személy és tanszék: dr. Csámpai Antal egyetemi docens, Szervetlen Kémiai Tanszék 4. A tantárgy előadói: Név: Beosztás: Tanszék Előadások száma (előadott anyagrész) dr. Csámpai Antal egyetemi docens Szervetlen Kémiai 9(8-II, 8-III) Dr. Sohár Pál Prof. emeritus Szervetlen Kémiai 2(8-I/6,7) dr. Tarczay György egyetemi adjunktus Szervetlen Kémiai 3 (8-I/1-5, 8-10) 5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít: A tárgy az általános kémia, szervetlen kémia 1 és 2, szerves kémia 1 és 2, valamint az elméleti kémia tárgyak tananyagának ismeretét erős előfeltételként követeli meg. Csoportelméleti alapfogalmak szükségesek az anyag biztos elsajátításához. 6. Kötelező/ajánlott előtanulmányi rend: A fémorganikus kémia párhuzamos hallgatása kötelező. 7. A tantárgy célkitűzése: Az előadás elsődleges célja összetettebb szerkezetű szervetlen vegyületek, elsősorban átmenetifém komplexek, fém-fém kötéseket tartalmazó homo- és heteroatomos klaszterek, borán, karborán és metallokarborán klaszterek térszerkezetének és elektronszerkezetének tárgyalása kvalitatív MO leírással. Az elektron- és térszerkezet alapján mágneses- és spektroszkópiai tulajdonságaik, valamint reakciókészségük (ligandumcsere folyamatokban, külső- és hídligandumon keresztül lejátszódó belsőszférás elektrontranszfer reakciókban) közötti alapvető összefüggések megismertetése. A borán-, karborán- és metallokarborán klaszterek szerkezete és egymásba történő lehetséges átalakításaik közötti kapcsolat bemutatása az izolobalitás elve alapján. Az előadás tárgyalja a legfontosabb nagyműszeres szerkezetfelderítési módszerek legelemibb elméleti alapjait és a spektrumokat meghatározó szerkezeti paramétereket, hangsúlyt fektetve az egyes technikák alkalmazási lehetőségeire és

korlátaira. Ezek mellett betekintést nyújt olyan gyakorlati szempontból (katalízis, biokémia) fontos területekre is, mint pl. egyes fémkomplexek dihidrogén-, dioxigén- és dinitrogén komplexeinek a kémiája. 8. A tantárgy részletes tematikája: I. Alapvető molekulaszerkezeti elvek és a molekulaszerkezet felderítése: 1. A VSEPR elmélet alapelvei, ezek alkalmazásának bemutatása néhány jellemző példán. 2. Konstitúciós-és sztereoizoméria a fémkomplexek körében. Koordinációs izoméria, kapcsolódási izoméria, optikai izoméria, diasztereomerek (cisz-transz izomerek, facmer izomerek, topomerek) 3. Mikrohullámú spektroszkópia, nyerhető információk, a módszer korlátai. 4. Rezgési spektroszkópiai módszerek (IR, Raman): mérések elve, kiválasztási szabályok, molekulaszimmetriai megfontolások, karakterisztikus csoportfrekvenciák, instabil molekulák és intermedierek mérése mátrixizolációs technikával. 5. Elektronspektroszkópiai módszerek (UV-VIS, UPS), molekulapályák energiájáról és a gerjesztett molekulákról kapható információk. Kiválasztási szabályok. 6. Mágneses magrezonancia (NMR) spektroszkópia: alapjelenség, mérés elve, a spektrumok szerkezetét megszabó paraméterek, kémiai eltolódás, homo- és heteronukleáris csatolások, molekulaszerkezet a spektrumok alapján. 7. Molekuladinamikai jelenségek (kötés körüli gátolt rotáció, Berry féle pszeudorotáció AX 5 típusú szerkezetek esetén, fluxionalitás) vizsgálata dinamikus NMR segítségével. 8. Elektronspinrezonancia (ESR) spektroszkópia, gyökök vizsgálata, spinsűrűség, elektrondelokalizáció kísérleti meghatározása. 9. Tömegspektrometria, ionizációs módszerek, jellemző fragmentációs folyamatok. 10. Diffrakciós mérések: röntgen- elektron- és neutrondiffrakció, az egyes módszerek alkalmazhatósága. II. Koordinációs vegyületek szerkezete, reaktivitása 1. A koordinációs kötés modellezése a Lewis féle sav-bázis kölcsönhatásokkal, valence bond (VB) módszerrel (irányított kötések, d 2 sp 3, ill sp 3 d 2 hibridizáció), valamint kristálytér elmélettel oktaéderes fémkomplexekben. A d-pályák felhasadása. 2. A σ és π kötések kvalitatív molekulapálya (MO) leírása okatéderes fémkomplexekben. A ligandumok pályáiból képzett szimetriapályák és a megfelelő fémpályák között létrejövő átfedések. A ligandumok és az átmenetifém kationok spektrokémiai sora,

nagyspinszámú és kisspinszámú oktaéderes komplexek. 3. Jahn-Teller torzulás és mágneses tulajdonságok a pályák betöltöttségének a függvényében, példák bemutatása. 4. A koordinációs kötés modellezése valence bond (VB) módszerrel (irányított kötések, sp 3 hibridizáció), valamint kristálytér elmélettel tetraéderes fémkomplexekben. A d-pályák kismértékű felhasadásának, és ezzel együtt a nagyspinszámú tetraáderes komplexek megjelenésének az indoklása. 5. A σ kötések kvalitatív molekulapálya (MO) leírása tetraéderes fémkomplexekben, a különböző szimmetriájú σ és π pályák energetikai sorrendjének a bemutatása a bonyolult pályakombinációk részletezése nélkül. 6. A σ és π kötések kvalitatív molekulapálya (MO) leírása tetragonális planáris fémkomplexekben. A ligandumok pályáiból képzett szimetriapályák és a megfelelő fémpályák között létrejövő átfedések. 7. Jahn-Teller torzulás a négyligandumos fémkomplexek körében. A tetragonális planáris szerkezet megjelenése. A mágneses spektroszkópiai tulajdonságok változása a térszerkezet függvényében, a topomer NiBr 2 (PR 3 ) 2 komplexek összehasonlító tárgyalása. 8. Ligandumok típusai donoratomok száma és jellege szerint, a komplexek termodinamikai stabilitása, a kelát-effektus. 9.. A hard-hard (fémionok a-osztályának komplexeiben) és soft-soft (fémionok b- osztályának komplexeiben) kölcsönhatások értelmezése az MO elmélet tükrében. Az Irwing-Williams sorrend. 10.. A komplexek kinetikai tulajdonságai, labilis és inert komplexek. A Jahn-Teller effektus szerepe ligandumcserés reakciókban. 11. Elektronátviteli reakciók, külső- és belsőszférás redox folyamatok. Egyelektrontranszfer. Mechanizmus, a reakciók sebességét befolyásoló szerkezeti tényezők, különös tekintettel a hídligandum szerepére. Az elektrontarnszfer lépés átmeneti állapotának kvalitatív MO modellezése háromcentrumos kötésrendszerrel. A Creutz- Taube kation. Példák. 12. Kételektron-transzfer hídligandumon keresztül. Pt(II)-katalizált klorid ligandumcsere az inert Pt IV Cl 2-6 komplexekben. Az elektrontranszfer lépés átmeneti állapotának kvalitatív MO modellezése háromcentrumos kötésrendszerrel. 13. A transz-hatás és szerepe sztereoszelektív ligandumcserés reakciókban. Néhány

példa a négyligandumos Pt(II) komplexek köréből. 14. Tetragonális planáris komplexek önszerveződése, egydimenziós vezetők kialakulása π-π kölcsönhatás révén. 15. Oxigénszállító komplexek (példák kobalt-, irídium- és platina-komplexekre). Az O 2 mint η 1 és η 2 ligandum. A komplexek képződése, stabilitása és reaktivitása a szerkezetek függvényében. 16. Dihidrogén- és dihidrido komplexek., a kötések leírása kvalitatív MO módszerrel. Előállítási lehetőségek. Fém-hidrogén- és hidrogén-hidrogén kötések analízise IR-, 1 H- NMR- és diffrakciós módszerekkel. 17. Dinitrogén komplexek. A dinitrogén, mint terminális ligandum, ill.hídligandum. A kötések leírása kvalitatív MO módszerrel. Előállítási lehetőségek. Fém-nitrogén- és nitrogén-nitrogén kötések analízise IR-, 15 N NMR- és diffrakciós módszerekkel 18. Nitrozil komplexek, a kötések leírása kvalitatív MO módszerrel, lineáris és hajlított szerkezetek kialakulása. Fém-nitrogén- és nitrogén-oxigén kötések analízise IR-, 15 N NMR- és diffrakciós módszerekkel. 19. Fém-fém egyszeres és többszörös (kétszeres-, háromszoros- és négyszeres) kötéseket tartalmazó kétmagvú komplexek. Kötésrendszerük leírása kvalitatív MO módszerrel. Néhány jellemző példa bemutatása, előállítás, reakciókészség. III. Klaszterek szerkezete, stabilitása és reaktivitása 1. Klaszterek általános jellemzése, csoportosítása. Lokalizált kétcentrumos kémiai kötésekkel leírható klaszterek, valamint elektronhiányos, 2-elektron-több centrumos kötésekkel leírható nem borán klaszterek. Példák. 2. Magasabb bóratomszámú borán klaszterek térszerkezete a Polyhedral Skeleton Electron Pair Theory (PSEPT) elmélet alapján, Wade szabályok. A B 6 H 2-6 anion szerkezetének leírása. A B 10 H 14 nido dekaborán néhány reakciójának az értelmezése a szerkezet alapján. 3. Karboránok, metallokarboránok, elektronszámolási szabályok, az izolobalitás elve, ebből következő szintetikus lehetőségek. 4. Borán-, karborán- és metallokarborán klaszterek szerkezeti megfontolásokon alapuló kémiai bővítése és lebontása. Az 1,2- C 2 B 10 H 12 dikarborán és a Na 2 C 2 B 9 H 11 nidoszármazék néhány reakciójának értelmezése a szerkezetük alapján. Poliéderes klaszterek izomerizációja a DSD mechanizmus szerint. 5. Boránok és karboránok szerkezetvizsgálata ( 1 H-, 13 C- és 11 B-NMR spektroszkópia).

Vizsgatételek: 1. VSEPR elmélet, konstitúciós és sztereoizoméria a fémkomplexek körében. 2. Mikrohullámú-, IR- és Raman spektroszkópia 3. Elektronspektroszkópiai módszerek, tömegspektrometria. 4. Mágneses magrezonancia (NMR) spektroszkópia 5. Dinamikus NMR és alkalmazásai, molekuladinamikai jelenségek. 6. Elektronspinrezonancia (ESR) spektroszkópia és diffrakciós módszerek 7. Átmenetifém komplexek csoportosítása a fém-ligandum kötés jellege, ligandumok és koordinációs szám szerint. Stabilitásuk kvantitatív jellemzése, kelát effektus. 8. Nagy- és kisspinszámú oktaéderes komplexek: koordinációs kötés és mágneses tulajdonságok, a ligandumok és kationok spektrokémiai sora. 9. Tetraéderes tetragonális planáris komplexek: koordinációs kötés és mágneses tulajdonságok. 10. A komplexek kinetikai tulajdonságai, a ligandumcserés reakciókban, a Jahn-Teller torzulás. 11. Egy- és kételekton-transzfer folyamatok, külső- és belsőszférás reakciók. 12. Fém-fém egyszeres és többszörös kötésű vegyületek. 13. Transz-hatás, sztereoszelektív ligandumcsere reakciók és intermolekuláris kölcsönhatások a tetragonális planáris komplexek körében 14. Dioxigén- és nitrozil komplexek. 15. Dihidrogén- és dihidrido komplexek, dinitrogén komplexek. 16. Klaszterek általános jellemzése, lokalizált kétcentrumos kötésekkel leírható klaszterek és elektronhiányos nem borán klaszterek. 17. Magasabb bóratomszámú boránok, PSEPT elmélet, Wade szabályok. 18. Izolobalitás elve, borán-, karborán- és metallokarborán klasztrek: szerkezet, kémiai bővítés és lebontás. 9. A tantárgy oktatásának módja: Előadás 10. Követelmények a. A szorgalmi időszakban: Az előadás anyagának követése. Az előadások legalább 90%-ának látogatása kötelező. b. A vizsgaidőszakban: Sikeresen teljesíteni kell az írásbeli kollokviumot.

11. Pótlási lehetőségek szóbeli utóvizsga 12. Konzultációs lehetőségek Az előadókkal megbeszélés szerint 13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom: Ajánlott irodalom: Greenwood, Earnshow: Az elemek kémiája (Nemzeti Tankönyvkiadó, 1999.) F. Cotton, G. Wilkinson: Advanced Inorganic Chemistry (John Wiley & Sons, 1992.) Bodor E., Papp S.: Szervetlen Kémia (Tankönyvkiadó, 1983.) Shriver, Atkins, Langford: Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Oxford, University Press, Oxford, 1994. Csákvári Béla és Pongor Gábor, Az átmenetifémek és fémorganikus vegyületek sztereokémiája (A kémia újabb eredményei 1998, Akadémiai Kiadó) 14. A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka: Az előadási anyag követése és a vizsgára felkészülés.