Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales-Universidad Nacional de Río Cuarto
Del 1 al 5 de julio, en el Departamento de Química de la Facultad se dictará el curso de posgrado titulado “Fundamentos de la fotoquímica”.
Esta propuesta de posgrado está dirigida a licenciados en Química, licenciados en Bioquímica, ingenieros químicos, doctorandos en Ciencias Químicas e investigadores en áreas fotoquímica, fisicoquímica y fotobiología.
El curso es coordinado por el Dr. Carlos Chesta, docente del Departamento de Química de la Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales de la UNRC, y tendrá una duración de 40 horas.
El objetivo del mismo es que los participantes puedan comprender los fundamentos fisicoquímicos de los procesos químicos en los que intervienen estados electrónicos excitados.
Condiciones de inscripción: Sin arancel para docentes auxiliares, alumnos de carreras de doctorado y postdoctorandos de la UNRC. Mientras que los doctorandos externos deberán abonar un arancel de $ 2400.
Programa
Unidad 1: Repaso de conceptos básicos.
Diagrama de Jablonski. Orbitales moleculares (OM). OMs canónicos y localizados. Uniones s y p. Configuración electrónica del estado fundamental y estados excitados. El principio de exclusión de Pauli. Estados singuletes (S) y tripletes (T). Sistemas. Origen del desdoblamiento entre sistemas S-T. Propiedades de estados excitados: geometría, momentos dipolares, propiedades ácido/base, propiedades redox.
Unidad 2: Transiciones radiativas
Radiación electromagnética y su interacción con la materia. El principio de Franck-Condon. Coeficientes de Einstein para absorción y emisión espontanea. Absorción: la ley de Lambert y Beer. Fuerza del oscilador. Emisión de un estado excitado singulete: fluorescencia. Reglas de selección. Probabilidad de transición entre estados. Tipos de transiciones entre estados de moléculas orgánicas: n-*, -*. Anisotropía de absorción y emisión. Teoría de las perturbaciones. Funciones de orden cero y primer orden. Acoplamiento electrónico-vibracional. El factor de Frank-Condon y el factor de Huang-Rys. Análisis de espectros de absorción y emisión. Corrimiento de Stokes. Fosforescencia.
Unidad 3: Transiciones no-radiativas
Transiciones adiabáticas y no-adiabáticas. Origen de la “Golden Rule”. Procesos de conversión interna. La regla de Kasha. Procesos de cruzamiento entre sistemas (ISC). Acoplamiento spin-órbita. Mecanismos para los procesos de ISC. Las reglas de El-Sayed. Efecto de átomo pesado interno y externo.
Unidad 4: Cinética fotoquímica.
Definición de rendimientos cuánticos y tiempos de vida. Espectros de emisión y excitación de la fluorescencia. Instrumental para espectroscopía de emisión. Fuentes luminosas, monocromadores, detectores y polizadores. Determinación de rendimientos cuánticos de emisión. Actinometría. Determinación de tiempos de vida. La técnica de TCSPC. Láseres, LEDs, diodos. Fosforímetros.
Unidad 5: Desactivación de estados excitados (quenching)
Mecanismo de Stern-Volmer. Quenching estático y dinámico. Complejo oscuro y esfera de acción. Reacciones controladas por difusión. Ecuación de Debye-Smoluchovsky. Mecanismos trivial, Förster y Dexter. Reglas de selección para la transferencia de energía. Aplicaciones.
Unidad 6: Procesos de transferencia de electrones
Transferencia de electrones: mecanismos y energética. Complejos de transferencia de carga en el estado fundamental (EDA). Mecanismo de Rehm-Weller. Teoría clásica de Marcus. Energía de reorganización interna y energía de reorganización del solvente. La región invertida de Marcus. Pares ionicos y pares de contacto. Exciplejos y excímeros. Cinética de formación y decaimiento – Efecto de solvente sobre rendimientos cuánticos de emisión de exciplejos. Fluorescencia Retardada. Quimiluminiscencia.
Trabajos de Laboratorio
1- Espectroscopia de fluorescencia: espectros de emision y excitacion, optimizacion de condiciones para obtener los espectros, determinacion energia de la banda 00, eximeros y exciplejos, rendimiento cuantico de fluorescencia.
2- Determinacion de tiempos de vida de fluorescencia empleando la tecnica de conteo de foton unico: desactivacion por oxigeno, determinacion de la constante de inhibicion de fluorescencia, tiempo de vida de un exciplejo
3- Laser flash fotolisis: espectro de absorcion de especies transitorias por generación directa, quenching de estado triplete.
