Chemia fizyczna

"Z A T W I E R D Z A M"
Dziekan Wydziału Nowych Technologii i Chemii
Dr hab. inż. Stanisław CUDZIŁO, prof. WAT
Warszawa, dnia ..........................
SYLABUS PRZEDMIOTU
NAZWA PRZEDMIOTU: ............ CHEMIA FIZYCZNA
SUBJECT NAME: ............ PHYSICAL CHEMISTRY
Kod przedmiotu: ................... WTCCXCSI-ChFiz
Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO) (prowadząca kierunek studiów): ..... WTC
Kierunek studiów: .......... CHEMIA
Specjalność: ...................... wszystkie specjalności
Rodzaj studiów: ………… studia pierwszego stopnia
Forma studiów: …………… studia stacjonarne
Język realizacji: .................. polski
Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego .......2012/2013
1. REALIZACJA PRZEDMIOTU
Osoba(-y) prowadząca(-e) zajęcia: ..........Prof. dr hab. inż. Andrzej Świątkowski
PJO/instytut/katedra/zakład ................WTC/Instytut Chemii/Zakład Chemii
2. ROZLICZENIE GODZINOWE
forma zajęć, liczba godzin/rygor
(x egzamin, + zaliczenie, # projekt)
semestr
razem
wykłady
ćwiczenia
III
120
64 x
40 +
IV
76
razem
196
laboratoria
projekt
punkty
ECTS
seminarium
16 +
76 +
64
40
76
10
4
16
14
3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI



Chemia ogólna i nieorganiczna.....Wymagania wstępne: odbyte wykłady, ćwiczenia i laboratorium
Fizyka ............................... Wymagania wstępne: odbyte wykłady, ćwiczenia i laboratorium
Matematyka ............................... Wymagania wstępne: odbyte wykłady i ćwiczenia
4. ZAkŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA
Symbol
W1
W2
W3
Efekty kształcenia
Student zna podstawowe pojęcia, wielkości i zależności termodynamiki chemicznej.
Student zna zagadnienia z zakresu termochemii, termodynamicznego
opisu stanów skupienia materii i równowag fazowych.
Student zna zagadnienia opisu właściwości układów wieloskładnikowych i wielofazowych.
odniesienie do
efektów kształcenia
dla kierunku
K_W01, K_W03,
K_W10, K_U01
K_W01, K_W03,
K_W10, K_U01
K_W01, K_W10,
K_U01
W4
W5
W6
U1
U2
U3
U4
U5
K1
Student zna zagadnienia z zakresu statyki i kinetyki chemicznej.
K_W01, K_W03
Student zna opis zjawisk dyfuzji, adsorpcji, osmozy, a także zagadnienia z zakresu katalizy i układów koloidowych.
Student zna zagadnienia z zakresu elektrochemii: podwójna warstwa
elektryczna, rodzaje i potencjały elektrod, ogniwa, elektroliza.
Student umie wykonywać obliczenia i rozwiązywać zadania w oparciu
o zależności termodynamiki chemicznej.
Student potrafi identyfikować i wykorzystywać fundamenty fizykochemiczne w innych działach chemii.
Student umie posługiwać się sprzętem laboratoryjnym do wyznaczania wybranych wielkości i zależności fizykochemicznych.
K_W01, K_W10,
K_U01, K_U05
K_W01, K_W10,
K_U01
K_W03, K_W07
K_U04
K_U06
Student opanował podstawy rachunku błędów i statystyki matematycznej.
Student ma umiejętność poszerzania wiedzy w oparciu o korzystanie
z literatury naukowo-technicznej.
K_W06, K_W07,
K_U05, K_U012
Student potrafi pracować i współdziałać w grupie.
K_K02, K_K03
K_W10, K_U05
K_U07
5. METODY DYDAKTYCZNE
wykłady, samodzielne studia literaturowe........................................................................................
przygotowanie opracowań i prezentacji na zadany temat...............................................................
zadania rachunkowe..........................................................................................................................
zajęcia laboratoryjne.......................................................................................................................




6. TREŚCI PROGRAMOWE
lp
temat/tematyka zajęć
liczba godzin
wykł.
ćwicz.
lab.
1.
Podstawowe pojęcia termodynamiki chemicznej
2
2.
Klasyfikacja układów, funkcje stanu (U, H, S),
I i II zasada termodynamiki
3
2
3.
Termochemia, prawo Hessa i Kirchhoffa
3
2
4.
Energia swobodna i entalpia swobodna. Wielkości cząstkowe. Potencjał chemiczny, aktywność
3
3
5.
Termodynamiczne kryteria równowagi chemicznej. Stała
równowagi reakcji, reguła przekory, Izobara van’t Hoffa
3
4
4
6.
Elementy termodynamiki procesów nieodwracalnych
2
7.
Właściwości gazów, cieczy, ciał stałych. Równowagi fazowe
3
2
8
8.
Układy jednoskładnikowe wielofazowe, diagramy fazowe,
punkt potrójny. Równanie Clausiusa-Clapeyrona
2
3
4
9.
Układy dwuskładnikowe, prawo Raoulta, odchylenia, destylacja
3
2
4
10.
Reguła faz Gibbsa. Układy ciecz-ciało stałe.
3
2
4
11.
Układy trójskładnikowe, trójkąt Gibbsa. Prawo podziału
Nernsta. Ekstrakcja
3
2
4
12.
Termodynamika procesu mieszania
2
13.
Dyfuzja, adsorpcja, osmoza.
4
2
4
14.
Kinetyka chemiczna. Szybkość reakcji, równania kinetyczne, rząd reakcji, cząsteczkowość
3
3
4
15.
Stała szybkości reakcji, wpływ temperatury na szybkość,
równanie Arrheniusa, teoria zderzeń aktywnych
2
2
4
16.
Kataliza homo- i heterogeniczna
4
proj.
semin.
4
4
4
4
17.
Właściwości roztworów elektrolitów, przewodnictwo, prawo
Kohlrauscha
2
18.
Podwójna warstwa elektryczna. Procesy elektrochemiczne
2
19.
Rodzaje elektrod, ich potencjał, wzór Nernsta
3
3
4
20.
Ogniwa, ich podział, siła elektromotoryczna, termodynamika
ogniw. Elektroliza
4
3
8
21.
Układy koloidowe, klasyfikacja, wytwarzanie, właściwości
4
2
4
22.
Elektryczne i magnetyczne właściwości cząsteczek
2
23.
Elementy fotochemii, sonochemii
2
Razem
64
3
8
4
4
4
40
76
.....
16
7. LITERATURA
podstawowa:






P.W.Atkins, Chemia fizyczna, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2001
H.Jankowska, A.Świątkowski, Chemia fizyczna, cz. I, cz. II, skrypt WAT, 1994, 1995
K.Pigoń, Z.Róziewicz, Chemia fizyczna, t. 1 i 2, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2009
J.Dmichowicz-Pigoniowa, A.Olszowski, Chemia fizyczna. Obliczenia fizykochemiczne, t. 3, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2010
P.W.Atkins i in., Chemia fizyczna. Zbiór zadań z rozwiązaniami, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2001
W.Burakiewicz-Mortka i in., Ćwiczenia laboratoryjne z chemii fizycznej, WAT, 1978
uzupełniająca:



A.Kisza, Elektrochemia I. Jonika, WNT, Warszawa 2000
A.Kisza, Elektrochemia II. Elektrodyka, WNT, Warszawa 2001
J.Ościk, Adsorpcja, PWN, Warszawa 1983
8. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu, zaliczenia

Egzamin jest przeprowadzany w formie egzamin pisemny/ustny

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie kolokwiów zaliczeniowych z ćwiczeń oraz
seminarium

Warunek konieczny do uzyskania zaliczenia:

efekty W1-W6, U1 sprawdzane są: sprawdziany pisemne (pytania problemowe, zadania), egzamin pisemny/ustny

efekty U2-U5 sprawdzane są: pisemne/ustne sprawdziany przed zajęciami laboratoryjnymi oraz
ocena umiejętności podczas ich realizacji

efekt K1 sprawdzany jest podczas wykonywania zajęć laboratoryjnych
autor(rzy) sylabusa
kierownik jednostki organizacyjnej
odpowiedzialnej za przedmiot
................................
................................
Prof. dr hab. inż. Andrzej ŚWIĄTKOWSKI
Prof. dr hab. inż. Jerzy CHOMA