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Fachgebiet - Spektroskopie
Teilgebiet der Schwingungsspektroskopie, welches die Wechselwirkung elektromagnetischer Strahlung mit einer Probe analysiert. Diese Methode beruht auf der Absorption von infraroter Strahlung, wobei sich die Rotations- und Schwingungsenergien von Molekülen ändern.
Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird
Aufklärung von Reaktionsmechanismen - Einleitung / Edukte und Produkte
30 min.
ChemieOrganische ChemieReaktionsmechanismen
Diese Lerneinheit beschäftigt sich mit dem Teilgebiet der Identifizierung der Produkte und Zwischenprodukte des Themengebietes: "Prinzipien und Methoden zur Aufklärung von Reaktionsmechanismen organischer Reaktionen".
Aufklärung von Reaktionsmechanismen (gesamt)
100 min.
ChemieOrganische ChemieReaktionsmechanismen
Diese Lerneinheit beschäftigt sich mit den Prinzipien und Methoden zur Aufklärung von Reaktionsmechanismen organischer Reaktionen. Die Themengebiete: Identifizierung der Produkte und Zwischenprodukte, Isotopenmarkierungsexperimente, stereochemische Untersuchungen, kinetische Isotopeneffekte, Kreuzungsexperimente und Untersuchungen der Reaktionskinetik.
Spektrometerkomponenten45 min.
ChemiePhysikalische ChemieSpektroskopie
Spektrometer: Aufbau, Messprinzip, virtuelles Spektrometer
Einfluss der Messparameter auf IR-Spektren15 min.
ChemieAnalytische ChemieIR/Raman-Spektroskopie
In diesem Kapitel werden die wichtigsten Messparameter, die bei der Aufnahme von IR-Spektren einen wesentlichen Einfluss haben, vorgestellt. Dazu gehört die spektrale Auflösung, die sowohl für dispersive Geräte als auch für FT-IR-Spektrometer betrachtet wird. Ebenso ist die Messzeit eine wichtige Größe, da sie maßgeblich das Signal-Rausch-Verhältnis beeinflusst. Weitere Parameter, die vor allem bei der Aufnahme von Spektren mit einem FT-IR-Spektrometer eine Rolle spielen, werden kurz angesprochen.
Analyse eines Protein-Mikroschalters durch FTIR-Differenzspektroskopie45 min.
ChemieAnalytische ChemieIR/Raman-Spektroskopie
Diese Lerneinheit vom Institut für Medizinische Physik und Biophysik der Berliner Charité (IMPB) soll nicht nur die Funktionsweise eines wichtigen Mikroschalters im Sehpigment Rhodopsin - dem ionic lock - demonstrieren. Sie zeigt auch, wie dieses neue Wissen mittels verschiedener spektroskopischer Methoden und Mutagenese gewonnen wurde. [Stand: Juni 2011]
Einführung in die Interpretation von IR- und Raman-Spektren20 min.
ChemieAnalytische ChemieIR/Raman-Spektroskopie
Dieses Kapitel gibt einen allgemeinen Überblick über die einzelnen Spektrenbereiche mit den zugehörigen Schwingungen. Einige prinzipielle Effekte, die Bandenlagen und -intensitäten in den Spektren beeinflussen, werden gezeigt.
Interpretation von Verbindungen mit Stickstoff und Schwefel20 min.
ChemieAnalytische ChemieIR/Raman-Spektroskopie
Dieses Kapitel beinhaltet die Interpretation von IR- und Raman-Spektren der Verbindungen, die zusätzlich Stickstoff- bzw. Schwefelatome enthalten. Anhand wichtiger Gruppenfrequenzen soll man nach Durcharbeiten dieses Abschnittes in der Lage sein, die einzelnen Stoffklassen zu unterscheiden.
Interpretation von C,H,O-Verbindungen60 min.
ChemieAnalytische ChemieIR/Raman-Spektroskopie
Dieses Kapitel beinhaltet die Interpretation von IR- und Raman-Spektren der Verbindungen, die aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bestehen. Anhand wichtiger Gruppenfrequenzen soll man nach Durcharbeiten dieses Abschnittes in der Lage sein, die einzelnen Stoffklassen zu unterscheiden.
Molekülschwingungen20 min.
ChemieAnalytische ChemieIR/Raman-Spektroskopie
In diesem Kapitel werden zunächst Anzahl und Arten von Molekülschwingungen betrachtet. An einfachen dreiatomigen Molekülen, sowohl in linearer als auch in gewinkelter Form, wird die Theorie mit Animationen vertieft. Zur Erklärung der Ober- und Kombinationsschwingungen werden zunächst der harmonische als auch der anharmonische Oszillator eingeführt, um die Vorgänge auf molekularer Ebene näher zu beschreiben. Anhand einiger Spektrenbeispiele zu Ober- und Kombinationsschwingungen und der Fermi-Resonanz wird dieser Abschnitt abgerundet.
Strukturaufklärung des Vitamin C30 min.
ChemieAnalytische ChemieAnalytik
Es wird der Einsatz instrumentell analytischer Methoden (NMR-, IR-, Raman-, UV/VIS-Spektroskopie, Massenspektrometrie) für die Strukturaufklärung am Ascorbinsäure-Molekül erläutert. Für jede Methode ist eine Lernaufgabe zur Selbstkontrolle vorhanden.
IR-Gerätetechnik40 min.
ChemieAnalytische ChemieIR/Raman-Spektroskopie
Dieses Kapitel behandelt die IR-Gerätetechnik. Es wird auf einzelne Strahlungsquellen und Detektoren für die IR-Spektroskopie eingegangen. Desweiteren wird die Arbeitsweise eines Monochromators vorgestellt. Zum Abschluss gibt es kurze Beschreibungen über den Aufbau und die Funktionsweise eines Zweistrahlspektrometers und eines FT-IR-Spektrometers.
Symmetriebetrachtungen und Punktgruppen30 min.
ChemieAnalytische ChemieIR/Raman-Spektroskopie
In diesem Kapitel sollen die Grundlagen zur Symmetrie von Molekülen gelegt werden. Man lernt die einzelnen Symmetrieelemente und Symmetrieoperationen kennen und wendet dieses Wissen für die Bestimmung von Punktgruppen an.
Analytik von Rüstungsaltlasten
45 min.
ChemieAnalytische ChemieAnalytik
Es wird die Analytik von Rüstungsaltlasten erläutert, wobei insbesondere auf die verschiedenen Analysenmethoden, aber auch auf Arbeitsschutz und Qualitätssicherung beim analytischen Prozess eingegangen wird.
Einführung in die Spektroskopie45 min.
ChemiePhysikalische ChemieSpektroskopie
Zur Einführung in die Spektroskopie werden die grundlegenden Eigenschaften von Licht als elektromagnetische Strahlung und Materie (Atome und Moleküle) und deren Wechselwirkung anschaulich beschrieben.
Multimediale Elemente zur Spektroskopie60 min.
ChemiePhysikalische ChemieSpektroskopie
Zusammenstellung der innerhalb der Spektroskopie erstellten Animationen und Applets für den Lehrbetrieb.
Spektrenbearbeitung30 min.
ChemieAnalytische ChemieIR/Raman-Spektroskopie
Im Kapitel Spektrenbearbeitung werden die Grundzüge wichtiger Auswerteroutinen für Infrarot- und Raman-Spektren vorgestellt. Speziell für Infrarot-Spektren wird die Umwandlung von Transmissionsgradsspektren in Absorbanzspektren und umgekehrt behandelt. Die Spektrensubtraktion und die Spektrenglättung wird neben theoretischen Details mit praktischen Übungen untermalt. Beachtung finden auch die Basislinienkorrektur, Derivativspektroskopie, Dekonvolution und das Curvefitting.
Stoffliche Charakterisierung I: IR- und UV-Spektroskopie40 min.
ChemieMakromolekulare ChemiePolymeranalytik
Eine kurze Einführung zu spektroskopischen Methoden allgemein leitet zu den hier vorgestellten Verfahren IR- und UV-Spektroskopie über. Die IR-Spektroskopie wird zur Detektion chemischer Gruppen, aber auch zur quantitativen Analyse von Makromolekülen eingesetzt. Die UV-Spektroskopie dient meist als Detektionsmethode bei anderen Analysenverfahren, z.B. bei der Ultrazentrifugation.
Methoden zur Beobachtung von Molekülschwingungen30 min.
ChemieAnalytische ChemieIR/Raman-Spektroskopie
In diesem Kapitel werden die Methoden zur Beobachtung von Molekülschwingungen behandelt. Besondere Beachtung finden darin die IR- und Raman-Spektroskopie. Behandelt werden in diesem Abschnitt vor allem die Entstehung der Spektren und die Auswahlregeln zu den o.g. Methoden. Anhand einiger Animationen und Aufgaben kann das Wissen vertieft werden.
Grundlagen der IR- und Raman-Spektroskopie10 min.
ChemieAnalytische ChemieIR/Raman-Spektroskopie
Diese Abschnitt widmet sich allgemein der IR- und Raman-Spektroskopie.
Rotationsschwingungsspektren40 min.
ChemieAnalytische ChemieIR/Raman-Spektroskopie
In diesem Kapitel werden die Vorgänge, die bei der Wechselwirkung infraroter Strahlung mit einem Molekül ablaufen, genauer theoretisch analysiert. Beginnend bei Rotationsspektren zweiatomiger und mehratomiger Moleküle über reine Schwingungsspektren werden zum Ende dieses Abschnittes Rotationsschwingungsspektren am Beispiel des Kohlenmonoxids diskutiert.
Probenvorbereitung in der IR-Spektroskopie30 min.
ChemieAnalytische ChemieIR/Raman-Spektroskopie
Im Abschnitt zur IR-Probenvorbereitung werden die wichtigsten Techniken vorgestellt, die eine Präparation von Proben aller Aggregatzustände ermöglichen.
Schwingungsspektroskopie - kompakt30 min.
ChemieAnalytische ChemieIR/Raman-Spektroskopie
Dieser Abschnitt gibt einen kurzen Überblick über die Schwingungsspektroskopie und behandelt neben theoretischen Grundlagen auch die Gerätetechnik und Techniken der Probenvorbereitung der IR- und Raman-Spektroskopie.
Virtuelles IR-Spektrometer40 min.
ChemieAnalytische ChemieIR/Raman-Spektroskopie
Das virtuelle IR-Spektrometer vertieft die bisher theoretisch erworbenen Kenntnisse. Viele Aufgabenstellungen verschiedener Schwierigkeitsgrade werden mit Hilfe des virtuellen IR-Spektrometers bearbeitet. Z.B. sollen Messparameter, wie Auflösung und Scanzahl variiert und deren Auswirkungen auf die Spektren mit Hilfe eines zugehörigen Auswertetools beobachtet werden.
Reflexionsmethoden in der IR-Spektroskopie40 min.
ChemieAnalytische ChemieIR/Raman-Spektroskopie
Dieses Kapitel geht auf Messtechniken ein, deren Beherrschung für einen Analytiker notwendig ist, da nicht jede Probe in Transmission gemessen werden kann. Diese Techniken gewinnen in der heutigen Zeit immer mehr an Bedeutung, da für viele Fragestellungen, z.B. aus der Werkstoffwissenschaft oder der Polymerforschung, bessere Ergebnisse erzielt werden können, als mit der "einfachen" IR-Probenvorbereitung.
Übungen zur Multispektroskopieje nach Aufgabe variabel min.
ChemieAnalytische Chemie
Die ChemgaCrew freut sich, ihren Nutzern ein Übungsprogramm zur Multispektroskopie im Rahmen der ChemgaPedia anbieten zu können, welches an der Universität Nizza entwickelt wurde. Damit kann die kombinierte Spektrenauswertung zur Identifizierung Organischer Substanzen an 100 Beispielen trainiert werden.