1 / 100

CH 1 COMPLETE

photochemistry

15096
Download Presentation

CH 1 COMPLETE

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1.      2 448  1

  2. Dr. REHAB EBAID RAMADAN 2

  3. Course Description ررقملا فصو Contact Hours (CH) Course Number Credit unit (CU) Pre- Course Title Year Level requisite Lec. 2 Prac. 0 Photochemistry CHEM 448 2 4 8 none ةيئايميكلا و ةيجولويبلا اهتاقيبطت و ةيئوضلا ءايميكلا ملع تايساسا بﻼطلا باسكﻹ ررقملا فدهي 3

  4. Course objectives: They are to identify the following. o Laws of photochemistry ةيئوضلا ءايميكلا نيناوق o Experimental methods in photochemistry ءايميكلاب ةصاخلا ةيبيرجتلا تايلمعلا ةيئوضلا o Mechanisms of photochemical reactions ةيئوضلا تﻼعافتلا ميزناكيم o The applications of photochemistry ةيئوضلا ءايميكلا تاقيبطت 4

  5. Syllabus: A-Theoretical contents Basic principles of photochemistry: Laws of photochemistry- Beer-lambert law - Fluorescence and phosphorescence- Photochemical reactions and quantum yield- Mechanisms of photochemical reactions- Experimental methods in photochemistry- The applications of photochemistry. B-Practical contents none 5

  6. Aligned PLOs CLOs ررقملل ملعتلا تاجرخم Knowledge and Understanding Up on completing this course, student will be able to 1 Demonstrate a broad knowledge in photochemistry topics as, electromagnetic radiation, photochemistry, absorption of light, photochemistry laws and application, quantum yield, electronic and molecular translons, …. etc (M) 1.1 K1 اهتاقيبطت و ةيئوضلا ءايميكلا ميهافمب هعساو ةفرعم رهظا Describe correctly photochemistry phenomena, essential facts, principles and theories across the nature of light and the photon, Jablonski diagram of energy. Frank-Condon principle, the degeneration of the excited states of the quantum yields….etc ةحيحص ةقيرطب ةيئوضلا Skills : Up on completing this course, student will be able to 1.2 K2 (M) و تايرظنلا و قئاقحلا و رهاوظلا فصا ..... 2 Demonstrate the knowledge and skills required to use charts and solve problems in the relations of light and electromagnetic radiation. ,i.e, Beer- lambert law, quantum yield, stern -volmer equation…….. etc ررقملاب ةيئوضلا لئاسملا لح و تاموسرلا ليلحتل ةبستكملا تامولعملا مدختسا Use communication and on line technology to prepare a report/poster on selected photochemistry topic (M) ايجولونكتلا و لصاوتلا لئاسو مادختساب ةراتخم تاعوضوم نع رتسوب 2.1 S1 (M) 2.2 S4 ريرقت دادعا / 6

  7. Course Content ررقملا تايوتحم Contact Hours No List of Topics Meaning of photochemistry / photochemical Reactions Laws of photochemistry (Grotthurs-Draper law and Stark- Einstein law) Criteria for photochemical reactions and Frank-Condon principle Jablonski Diagram Importance of photochemical reactions Examples of photochemical reactions (Photo addition - Photosynthesis - Photocleavage - photoreduction) Techniques and applications of photochemistry Presentation Session Total 4 4 4 3 + 1 Exam 2 6 1 2 3 4 5 6 7 8 3+1 Exam 2 30 7

  8. Code Course Learning Outcomes Knowledge and Understanding Upon completion of the course, student will be able to: Demonstrate a broad knowledge in photochemistry topics as, electromagnetic radiation, photochemistry, absorption of light, photochemistry laws and application, quantum yield, electronic and molecular translons, …. etc (M) Teaching Strategies Assessment Methods 1.0 oral written examinations Quizzes HW   lecture group work discussion 1.1 Describe correctly photochemistry phenomena, essential facts, principles and theories across the nature of light and the photon, Jablonski diagram of energy. Frank-Condon principle, the degeneration of the excited states of the quantum yields….etc. (M) oral written examinations Quizzes HW  group work discussion lecture 1.2 Skills Upon completion of the course, student will be able to: Demonstrate the knowledge and skills required to use charts and solve problems in the relations of light and electromagnetic radiation. ,i.e, Beer- lambert law, quantum yield, stern -volmer equation…….. etc (M) 2.0 oral written examinations Quizzes HW  group work discussion lecture 2.1 Use communication and on line technology to prepare a report/poster on selected photochemistry topic. (M) research activities project-based learning Technology-enabled learning assignments reports / project rubric 2.2 8

  9. Assessment Tasks for Students Week Due 2 5 8 14 14 17 Percentage of Total Assessment Score 1 5 15 15 4 60 # Assessment task* Homework assignment (H.W. 1) 1 2 Lecture Quizzes (Q1) 3 Mid-term Exam (MID. 1) 6 Mid-term exam (MID. 2) 7 Presentation Session 8 Final EXAM Total Exam 100 9

  10. Student Academic Counseling and Support Arrangements for availability of faculty and teaching staff for individual student consultations and academic advice:  Instructor will be available for academic counseling on daily basis for at 4h/day during office hours.  The office hours are listed in the instructor time table and delivered to students in the first lecturer in each semester.  Instructor is available in a WhatsApp group with student.  E-mail and Telephone number are delivered to student for any help during semesters. 10

  11. Learning Resources Principles and Applications of Photochemistry, R. P. Wayne, 2009, John Wiley & Sons, Ltd, ISBN 978-0-470-01493-6.  Photochemistry; C. E. Wayne & R. P. Wayne, 1996, OUP primer  Photochemistry, Past, Present and Future; Angelo Albini, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2016, ISBN 978-3-662-47976-6 Required Textbooks Essential References Materials Electronic Materials Some course contents and materials are posted on Black board sites     https://en.wikipedia.org/wiki/Photochemistry https://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/virttxtjml/photchem.htm http://photobiology.info/Photochem.html https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Organic_Chemistry/Book%3A_Basic_Principle s_of_Organic_Chemistry_(Roberts_and_Caserio)/28%3A_Photochemistry https://pages.uoregon.edu/tgreenbo/voltaicCellEMF.html Other Learning Materials  11

  12. 2227 بتكم لاوج د ليميا 0532324115 ناضمر زوزع ديبع باحر 12

  13. 13

  14. ىلع اًرداق نوكت نأ بجي لصفلا تانوكم عيمجل كتسارد نم يهتنت نأ دعب : تائيز . جلاو تارذلا يف ةيمكلا ةقاطلا تايوتسم حضوت ةطيسب تاططخم مسر ىلع اًرداق نوكتو ةداملاو ءوضلل ةيمكلا ةعيبطلا موهفم مهف هتقاطو هددرتب يسيطانغمورهكلا عاعشﻺل يجوملا لوطلا طبر . • يئايميك ريغت ثادحإ ىلع هتردقو ةنيعلا هصتمت يذلا يسيطانغمورهكلا عاعشﻺل يجوملا لوطلا نيب ةقﻼعلا مهف . • ءوضلا عم ةداملا تﻼعافت يف ةزفحملا تاثاعبنﻻاو ، ةيئاقلتلا تاثاعبنﻻاو ، صاصتمﻻا ثودح ةيفيك مهف . • ةيئيزجلاو ةيرذلا تارادملا موهفم ىلإ مكلا اكيناكيم تدأ فيك حرش . • ةطيسبلا ةيئيزجلاو ةيرذلا ةيرادملا ةقاطلا تاططخم ريسفتو مادختسا . • رزيللاو قبئزلا حيباصمل ةيئوض رداصمك ةيبسنلا ايازملا فصو . • رزيللا ءوضل ةزيمملا صئاصخلاو رزيللا لمع ةقيرط فصو . • ةينورتكلﻹا ةلودلاو ينورتكلﻹا نيوكتلا نيب زييمتلا . • ةمئﻼم رثكأ ةيقبئزلا حيباصملا اهيف نوكت يتلا كلتو ا?يِروُرَض رزيللا اهيف نوكي يتلا ةيبيرجتلا فقاوملا ىلع فرعتلا • 14

  15. ءوضلاو ةداملل ةيمكلا ةعيبطلا THE QUANTUM NATURE OF MATTER AND LIGHT ة?يئايميكلا تا?يلمعلا ن?م د?يدعلل ة?مهم ةم?س ي?هو ، انلوح ناكم لك يف ةيئوضلا ةيئايميكلا تﻼعافتلا ثدحت ةئيبلا يفو ةيحلا ةمظنﻷا يف ثدحت يتلا . تايح ة?يعون ني?سحت ي?ف ةد?يازتم ةيمهأ تاذ ةيئوضلا ءايميكلا تامادختسا ددعتو ةوق تحبصأ لﻼ?خ ن?م ،ا?ن لولح نع ثحبلاو ةقاطلا جاتنإو ةيحصلا ةياعرلا ) ءارضخ ( ثيدحلا ملاعلا لكاشم ضعبل . ريو?طت حب?صأ د ?قو ، ةيئو?ضلا ءا?يميكلا تا?قيبطت ى?لع ة?يجولونكتلاو ةيعان?صلا تا?يلمعلا ن?م ديدعلا دمتعت ةيئوضلا ةيئايميكلا ثوحبلا نم قاثبنﻻا قيرط نع اًنكمم ةديدجلا ةزهجﻷا نم ديدعلا . 15

  16. : Photochemistry ةيئوضلا ءايميكلا   .   . photons ت ا?نوتوف لك?ش ى?لع ة?قاطلا ل?قن ق?يرط نع ءوضلا ثاعبنا وأ صاصتما ثدحي . ءوضلا ةيمك اًضيأ ديدحت متي ، مكلا ةيرظنل اًقفو : ” Planck’s law كنﻼب نوناق نم بسحت ، “ ، ةنيعم ةقاط نوتوف لكلو تاميسجلاو ةجوملا هبشت صئاصخب تانوتوفلا هذه عتمتت E ? = ?? ????? ? ?? ??????’? ???????? (?.?? × ???????) ??? ? ?? ??? ????????? ?? ??????????? ?? ??? ?????? ?? ????? ?? ??? ?? ????? (??). . نوتوفلا ليثمتل ةيئوضلا ةيئايميكلاو ةيئوضلا تايلمعلل تﻻداعملا يف حلطصملا مدختسي "??" 16

  17. 17

  18. ةيئوضورهكلا هعشﻻا 18

  19. ، لاثملا ليبس ىلع ?∗ : يلاتلا وحنلا ىلع ةيلمعلا بتكن دق ، ، اًينورتكلإ راثم ءيزج جاتنﻹ نوتوفلا صتمي يذلاو ةيساسﻷا هتلاح يف ءيزجلل ةبسنلاب ? ? + ?? → ? * ? = ? : اذكه . ءوضلا ةعرس يه ثيحو ? يجوملا لوطلا عم نوتوف لك بذبذتي λ ثيح ، ? ? = ?? = ??  : تانوتوفلا ةقاطب ةقلعتملا ةمهملا صئاصخلا ةلداعملا هذه حضوت يجوملا هلوط عم   ًايسكع بسانتتو ًايدرط هددرت عم نوتوفلا ةقاط بسانتت ? ? 19

  20. وضلا ءايميكلاب يه اًمادختسا رثكﻷا تادحولا ةيئ : ??اًنوتوف تادحوب ساقتو einstein نياتشنيآب ( ) تانوتوفلا نم دحاو لوم ةقاط ىمست . نوتوفلا ةقاطل ? وأ ?? ?.?? × ?? • ? ? . ?? .??? ةقاط ?? Avogadro وردا??جوفأ ت??باث و??ه ث??يح ، يجو??ملا لو??طلا يذ ءو??ضلا ن??م نيات??شنيأ د??حاو λ ةط??ساوب ى??طعُم ? ?.?? × ???? ??? .( ?? ?? ) constant ? ?? = ?.??? × ????? ?. ثيح ، ( ) ينورتكلﻹا تلوفلاب اًنايحأ ةقاطلا ساقُت electronVolts ?? ةجوملا لوطل ثيح ( angstrom مورتسجنأ ) Å وأ ( nanometre رتمونان رتمونان ) لوط ةجوملا • ??? = ???? ? ??° = ?????? و ددرتلا ??? =???? ??? . ثيح ، frequency ددرتلل Hz وأ • ?? ، رتميتن?س ل?كل ة?يجوملا لاو?طﻷا دد?ع و?ه اذ?ه .( ) wave number ة?جوملا م?قر حلط?صم مادخت?سا متي ، عجارملا ضعب يف مقر ةجوملا ???? .( ) ةبولقملا تارتميتنسلا نم تادحو هل ةجوملا مقر نإف يلاتلابو 20

  21. ءا?يميكلا ع ور?ف ن?ع اهل?صفتو ةيئو?ضلا ءا?يميكلا ز?يمت ي?تلا ةم?سلا و?ه نو?توفلا صا?صتما ق?يرط ن?ع اًينورتكلإ ةراثملا ةلاحلا جاتنإ نإ ىرخﻷا يئوضلا يئايميكلا لعافتلا هذه دوقتو ،ةيئوضلا ةقاطلا ةداملا تائيزج صتمت امدنع قلطني يئايميك لعافت وه ، ةتقؤملا ةراثﻻا نم ةلاح ةبرجت ىلإ تائيزجلا ةباجتسﻻا Temporary excited ءيزجلا نع ةيئايميكلاو ةيئايزيفلا اهصئاصخ رييغت يلاتلابو ةداملل يلوﻻا ؟ state ةركفلا تحضو لهف ، ةقيقحلا تائيزجلا ( ةراثا ) طقاس نوتوف 21

  22. تﻻاح قﻼطإ متي ثيحب ةقاطلا لاكشأ نم لكشك ءوضلا صاصتماب أدبي يئايميك لعافت وه ةيئايميكو ةيئايزيف تافﻼتخا هنع جتني امم ءوضلل تائيزجلا صاصتما ءانثأ ةتقؤملا صئاصخلا يف ةورذلا ةيقيقحلا تائيزجلا نع ريبك دح ىلإ يلي ام ىلع ءوضلا صاصتما ةيلآ لمتشت نأ بجي : ،يئو ضلا يئايميكلا لعافتلا تاراسم فينصت يف ددحم وه امك ةيلوﻻا ثادحﻼل لصفم فصو ضلا ةيئايميكلاو ةيئوضلا تايلمعلا عيمج تباوث يلاتلابو يتناوكلا لاجملل ةفاضإ تاذ ةيئو • ةلصلا . لكايهلا اهنمز .( .( ةيئايميكلا ىنبلا لوح تامولعملا ) اهرمعو ةيلعافتلا ةيلمعلا ريصم ) • • 22

  23. يئوضلا لعافتلا ثودح تاوطخ ىلوﻻا ةوطخلا : ءوضلا صاصتما قيرط نع لعافتلا تائيزج طيشنت متي . Absorption of light R + hv  R* لاثم : خلا نوكت رولكلاو نيجورديهلا نم جيزم يف ةوط يه ىلوﻻا : ةيناثلا ةوطخلا وض يئايميك رييغتب ةطشنملا تائيزجلا رمت يئ Cl2+ ℎ? → 2??∗ R*+ ….  Products ةطشنملا رولكلا تارذ ? ( لثمت ثيح ) ∗? ة يناثلا ةوطخلا نأ هﻼعأ لعافتلا نم حضتيو ءوضلا بايغب متت نأ نكمي  ∗? ? 2 + H H - 2 HCl 23

  24. 24

  25. 25

  26. 26

  27. 27

  28. 28

  29. تﻼعافتلا ةيئايميك تﻼعافت ةيئوض ةيرارحلا تﻼعافتلا  X  29

  30. + ive - ive - ive 30

  31. 31

  32. 32

  33. https://en.wikipedia.org/wiki/Wave%E2%80%93particle_duality 33

  34. Quantum Theory of Light ءوضلل ةيمكلا ةعيبطلا Wave Theory of Light Particle Behavior of Light Diffraction waves. Interference is the other behavior of waves. Maxwell showed that light is an electromagnetic wave that travels at the speed of light through space. The light frequency is relevant to its wavelength according to the following relation. is one of the behaviors of How do we believe that light consists of particles known as photons? This idea is supported by the well-known experiment – Photoelectric effect. 34

  35. نا يلع رسفت ةجوم ءوضلا نا يلع رسفت ةدام ءوضلا ساكعنﻻا راسكنﻻا لخادتلا دويحلا باطقتسﻻا ةيئوضورهكلا ةرهاظلا 35

  36. نوتوفلا صئاصخ و ددرتلا وه h انهو ν ، .1 .2 .3 .4 .5 .6 لكشلاب نوتوفلا ةقاط ىطعُت ? = ℎ? يواست ءوضلا ةعرس نأ ملعن ? = 3 ? 108 ? ? رفص . ةرقتسم تاميسج تانوتوفلا . ةيئابرهك ةنحش يأ هيدل سيل . ددرت نوتوف لكل ، عاعشﻹا ةدش نع رظنلا ضغب ν هكرحت ةيمك و ? ? = ? ثيح E نوتوفلا ةقاط يه . نوتبموك ريثأت يف اهتيؤر نكمي يتلاو ، تانورتكلﻹا لثم ىرخأ تاميسج عم لعافتت نأ تانوتوفلل نكمي . هصاصتما وأ عاعشﻹا ثاعبنا دنع اهريمدت وأ تانوتوفلا ءاشنإ نكمي . ةيلكلا ةقاطلاو كرحتلا ةيمك ىلع ظافحلا متي ، نورتكلﻹاو نوتوفلا مداصت ءانثأ . كنﻼب تباث . ? = 3 ? 108 ? اًضيأ يواست نوتوفلا ةعرس نإف ، كلذل ? نوتوفلل نوكسلا ةلتك = ? = ?? ةقاطلاو ? = ℎ? .7 .8 .9 يه نوتوفلل ةيكيمانيدلا ةلتكلا ?? .10 .11 .12 .13 .14 .15 اهسفن ءاقلت نم للحتت ﻻ تانوتوفلا . ىرخﻷا تاميسجلا عم لعافتي امدنع ىرخأ تاميسج ىلإ نوتوفلا اهكلتمي يتلا ةقاطلا لقن نكمي . يئابرهكلا لاجملاو يسيطانغملا لاجملاب تانوتوفلا رثأتت ﻻ . ةكرحتم تاميسجك طقف تانوتوفلا دجوت . نارود تاذ تاميسج نع ةرابع تانوتوفلا 1 ةكرحلا هاجتﻻ اًيزاوم اهنارود هاجتا نوكي . . . ؟ملظملا نوتوفلاب دوصقملا ام What is a Dark Photon? 36

  37. 37

  38. ةلثمأ ؟ءاوهلا يف ةجوملا هذه ةعرس دجوأ . مس ىجوملا اهلوط و زتريه 80 اهددرت ةجوم 600 1 : لاثم : لحلا : يه ددرتلاو يجوملا لوطلاو ةعرسلا نيب ةقﻼعلا 1 m 100 cm x m 80 cm v = λ υ = 0.8 x 600 X = 80 * 1 / 100 = 0.8 m = 480 m/s 38

  39. امف ، 340 يواست ةجوملا ةعرس تناكو m/s Hz يواسي ام ةجوم ددرت ناك اذإ 4200 2 : لاثم ؟يجوملا اهلوط وه : لحلا يه ددرتلاو يجوملا لوطلاو ةعرسلا نيب ةقﻼعلا : v = λ υ λ = v/ υ = ??? ???? ???? ???= 0.081 ? 39

  40. هتعرس نأ تملع اذإ هددرت بسحا يواسي يجوملا هلوط يئوض عاعش nm 420 3 : لاثم 8 - 1 V = 3 x 10 ms : لحلا يه ددرتلاو يجوملا لوطلاو ةعرسلا نيب ةقﻼعلا : 1 nm = 10-9m V = λ υ υ = V / λ 8 1 - 9 - υ = 3 x 10 ms / 420 x 10 m 14 1 -s = 7 x 10 or Hz) ( 40

  41. 41

  42. 42

  43. ?????? ??????? = # ?ℎ????? 1000 ? 2.69 × 10????= 4 × 10?? ?ℎ???? 43

  44. ? ? ?? ? ? ? ? ?= ? ? 8.35 × 10???? هتكرحل ةبحاصملا ةجوملا ةلوط نوتوفب صاخلا كرحتلا ةيمك بسحا : لاثم J.s/m kg.m/s حيحصلا ريخت يواست هكرحت ةيمك نوكي . ءوضلا ةعرس و c ددرت ةل نوتوف ν c / ν/c Hνc 2c / hν hν .A .B .C .D A 44

  45. بيردت بيردت هتكرحل ةبحاصملا ةجوملا ةلوط نوتوفب صاخلا ?.?? × ?????? كرحتلا ةيمك بسحا 45

  46. 46

  47. 47

  48. 48

  49. 49

  50. :Adsorption • ءوضلا صاصتمإ يف نور?تكلﻹا ي?لا ة?قاطلا لقتنت نيتينورتكلا نيتلاح نيب قرفلا يواست ةقاط نوتوفلا كلتمي امدنع ة?قاطلا يوت?سم ن?م كر?حت لكشلا نم حضتي امك ةراثملا ةلاحلا يطعتو يلعﻷا يوتسم يلا لقﻷا -     R h R صاصتمﻻا ةيلمع ة . قاطلا صتما يذلا نورتكلﻺل ةيلكلا ةقاطلا نم ءزج حبصت هتقاطو ،ةيلمعلا هذه يف امامت نوتوفلا يشﻼتيو 50

More Related