Физичка органска хемија   (2252H)

Школска година:

2012/2013.

Услови похађања:

Нема услова.

ЕСПБ:

8

Врста студија:

мастер академске студије

Студијски програм:

Хемија: 1. година, зимски семестар, изборни (2IP3H), стручно-апликативни предмет

Наставник:

др Иван О. Јуранић

Сарадник:

др Жељко Ј. Витник
научни сарадник, Институт за хемију, технологију и металургију, Његошева 12, Београд

Фонд часова:

Недељно: три часа предавања + два часа теоријских вежби + три часа лабораторијских вежби (3+2+3)

Циљеви:

У овом курсу се изучавају физичке основе реактивности хемијских једињења. Кроз то се студенти упознају са методама за проучавање и одређивање механизама органских реакција.

Исход:

Након овог курса студенти могу самостално процењивати валидност механизама хемијских реакција.

Облици наставе:

Предавања, експерименталне вежбе, теоријске/рачунске вежбе, и семинари.

Ваннаставне активности:

Семинарски радови се припремају и пишу код куће и у рачунарској учионици. Бар једном недељно студенти могу тражити конзултације са професором и/или асистентом.

Литература:

Основна литература:

• Иван Јуранић: Физичка органска хемија, нерецензирани уџбеник.

Помоћна литература:

• Howard Maskill: Physical Basis of Organic Chemistry, Wiley 2004. Oxford.
• Web странице које се односе на реактивност органских једињења.

Додатни материјал:

—

Предавања:

10 поена (3 часа недељно)

Програм рада:

1. Термохемија. Стандардна стања. Термохемијска енталпија дисоцијације везе.
2. Брзине реакција. Дефиниција брзине реакције. Ред реакције. Сложенији изрази за кинетику. Утицај температуре на брзине реакција. Реакциона координата и активирани комплекс.
3. Физичко значење активационих параметара простих реакција. Hammond-ов постулат. Кинетички изотопски ефекти.
4. Линеарне релације слободне енергије.
5. Нелинеарни Hammett-ови графици. Yukawa-Tsuno-ова једначина. Taft-ова једначина.
6. Киселине и базе. Катализа киселинама и базама.
7. Brønsted-ов закон катализе. Eigen-ов механизам преноса електрона. Marcus-ова теорија. Функције киселости и брзине реакција.
8. Алифатичне нуклеофилне супституције. Адиције и елиминације.
9. Адиције на карбонилну групу. Ароматичне супституције.
10. Слободни радикали. Карактеристике органских слободних радикала. Ефекат кавеза. Термохемија радикала. Структурни ефекти. Ланчане реакције.
11. Радикалске адиције и елиминације. Супституција на ароматичном језгру. Преуређивање радикала. Оксидације и редукције које укључују радикале.
12. Реакције контролисане симетријом орбитала. Циклоадиционе реакције. Електроцикличне реакције. Сигматропна преуређивања. Енске реакције.
13. Фотохемијске реакције. Примарни фотофизички процеси. Пренос енергије. арактеристике фотореакција. Квантитативна мерења (квантни принос). Типичне фотореакције. Хемиллуминисценција.
14. Електроорганске реакције. Електроактивна молекулска врста. Механизми електрохемијских реакција.
15. Хемијске реакције у акустичким пољима. Основне карактеристике сонохемијских реакција.

Теоријске вежбе:

0 поена (2 часа недељно)

Програм рада:

1-2. Мерење кинетике солволизе t-бутил хлорида. Одређивање константе брѕине првог реда на различитим температурама. Израчунавање параметара Аренијусове једначине.

3-4. Кинетика реакција другог реда. Сапонификација етил ацетата. Мерење брзине реакције на различитим температурама. Кострукција Аренијусовог графика.

5-7. Кинетика псеудо-првог реда. Из измерених константи преудо-првог реда израчунавају се стварне константе другог реда. Из Аренијусових графика одређују се активациони параметри рекаци псеудо-првог и другу реда.

8-9. Одређивање Хаметове константе реакције солволизе естара. Анализа значења вредности константе ро.

10-11. Катализа киселинама и базама.

12-13. Одређивање фактора парцијалних брзина бромовања супституисаних бензена катализованог Луисовим киселинама.

14. Презентације семинарских радова.

Лабораторијске вежбе:

0 поена (3 часа недељно)

Семинарски радови:

20 поена

Колоквијуми:

40 поена

Писмени испит:

30 поена