CHEMIA OGÓLNA I FIZYCZNA

Kod ECTS: 6.15-CHOF-12
Nazwa przedmiotu
CHEMIA OGÓLNA I FIZYCZNA
Nazwa jednostki prowadzącej przedmiot
Samodzielna Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej
Studia
kierunek
Biotechnologia
stopień
I (studia inżynierskie)
tryb
stacjonarne
specjalność
specjalizacja
Nazwisko osoby prowadzącej (osób prowadzących)
dr hab. Andrzej Kłos, dr Małgorzata Rajfur
Formy zajęć, sposób ich realizacji i przypisana im liczba godzin
A. Formy zajęć
• wykład,
• ćwiczenia: laboratoryjne,
• konwersatorium,
B. Sposób realizacji
• zajęcia w sali dydaktycznej
C. Liczba godzin
• 30W, 30L, 15K
Liczba punktów ECTS 6
Godziny kontaktowe
- udział w wykładach: 15 × 2 h = 30 h
- udział w zajęciach laboratoryjnych: 15 × 2 h = 30 h
- udział w zajęciach konwersatoryjnych 15 x 1 h = 15
h
- konsultacje: 3 h
Razem: 78h
Praca własna studenta
- przygotowanie do ćw. laboratoryjnych: 15 × 2 h =
30 h
- przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych
15 × 1 h = 15 h
- przygotowanie do konwersatoriów 15 x 2 h = 30 h
- przygotowanie do egzaminu i obecność na egzaminie: 30 h
Razem 105 h
W (63h) 2 ECTS + L/K (120h) 4 ECTS = 6 ECTS
Status przedmiotu
• obowiązkowy
Język wykładowy
polski
Metody dydaktyczne
Forma i sposób zaliczenia oraz podstawowe kryteria oceny lub wymagania egzaminacyjne
• wykład z prezentacją multimedialną (W)
• ćwiczenia audytoryjne: rozwiązywanie zadań (K) A. Sposób zaliczenia
• ćwiczenia laboratoryjne: wykonywanie doświad• zaliczenie z oceną (L)
czeń (L)
• egzamin (W)
• zaliczenie z oceną (K)
B. Formy zaliczenia
• W - egzamin pisemny: z pytaniami (zadaniami) otwartymi
• L/K - zaliczenie kolokwium
• L/K - ustalenie oceny zaliczeniowej na podstawie ocen cząstkowych otrzymywanych w trakcie trwania semestru
C. Podstawowe kryteria
W: ocena zaangażowania studentów, egzamin pisemny
K: ocena zaangażowania, przypadkowe pytania w trakcie prowadzenia
zajęć, obecność na zajęciach, kolokwium
L: ocena przygotowania studenta do bieżących ćwiczeń (rozmowa
sprawdzająca), kolokwium końcowe, ocena sprawozdań
Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymogami wstępnymi
Należy określić:
A. Wymagania formalne, bez warunków wstępnych
B. Wymagania wstępne, wiedza z chemii na poziomie szkoły średniej
Cele przedmiotu
− przyswojenie wiedzy dotyczącej z chemii ogólnej i chemii fizycznej szczególnie przydatnej w dalszych etapach nauki
− ugruntowanie umiejętności rozwiązywania zadań dotyczących m. in. statyki i kinetyki chemicznej oraz elektrochemii, nabycie umiejętności interpretowania wyników badań
− wykształcenie umiejętności praktycznego posługiwania się podstawowym sprzętem laboratoryjnym oraz zapoznanie studentów z urządzeniami pomiarowymi będącymi na wyposażeniu pracowni, m. in. aparatem AAS oraz analizatorem rtęci,
− umiejętność pracy samodzielnej i pracy w zespole
Treści programowe
A. Problematyka wykładu
W1a- Omówienie programu zajęć, warunków uczestnictwa studentów i wymagań egzaminacyjnych
W1b- Z historii chemii
W2- Budowa atomu, model Bohra, orbitale atomowe, elektronowa struktura atomu, równanie Schrödingera,
W3- Układ okresowy, właściwości pierwiastków, rodzaje wiązań chemicznych
W4- Gazy doskonałe i rzeczywiste, prawa gazowe, kinetyczna teoria gazów
W5- Przemiany fazowe, reguła faz Gibasa, mieszaniny azeotropowe i zeotropowe
W6- Pojęcie kwasu i zasady, wg Brönsteda, Lowry’ego, pH, równowagi w roztworach elektrolitów, utlenianie i redukcja,
półogniwa, szereg napięciowy
W7- Alkacymetria i konduktometria
W8- Utlenianie i redukcja, półogniwa, szereg napięciowy
W9- Kinetyka chemiczna, rząd reakcji, stała szybkości reakcji
W10 - Zjawiska dyfuzyjne, prawa Ficka, siła napędowa procesu dyfuzji
W11- Osmoza, odwrócona osmoza, interdyfuzja
W12- Procesy adsorpcji i absorpcji, izotermy adsorpcji
W13- Wymiana jonowa
W14- Metody instrumentalne w analizie chemicznej
W15- Powtórzenie i podsumowanie kursu
B. Problematyka ćwiczeń / konwersatorium
K1a- Omówienie programu i formy zaliczenia zajęć
K1b- Nomenklatura chemiczna
K2- Stężenia procentowe, molowe, ułamek molowy
K3- Równowagi w roztworach elektrolitów; stała dysocjacji, iloczyn rozpuszczalności
K4- Roztwory buforowe, pH
K5- Reakcje redoks
K6- Reakcje redoks
K7- Elektrochemia, równanie Nernsta, prawa Faradaya
K8- Równowagi w fazie gazowej, gazy doskonałe i rzeczywiste
K9- Kolokwium sprawdzające
K10- Procesy dyfuzyjne, interpretacja i zastosowanie prawa Ficka
K11- Równowagi adsorpcji, zastosowanie i interpretacja izoterm Langmuira i Freundlicha
K12- Równowagi heterofazowej wymiany jonowej
K13- Opis równowag procesów sorpcji – samodzielne opracowanie i interpretacja wyników
K14- Opis kinetyki procesów sorpcji – samodzielne opracowanie i interpretacja wyników
K15- Zajęcia zaliczeniowe
C. Problematyka ćwiczeń / laboratorium
L1- BHP na pracowni, omówienie tematów ćwiczeń
L2- Roztwory, sporządzanie roztworów, przygotowanie roztworów mianowanych
L3- Wykrywanie skrobi oraz jonów sodu i potasu w produktach spożywczych
L3- Miareczkowanie pehametryczne
L4- Miareczkowanie wobec fenoloftaleiny: mocny kwas – mocna zasada
L5- Miareczkowanie konduktometryczne
L6- Wyznaczanie zmian konduktywności w zależności od stężenia jonów w roztworze
L7- Absorpcja ditlenku węgla w wodzie i w roztworach NaOH
L8- Spektrokolorymetria
L9- Ogniwo stężeniowe
L10- Ekstrakcja metali ciężkich z próbek środowiskowych
L11- Otrzymywanie srebra z AgNO3
L12- Wyznaczanie zmian konduktywności i stężenia jonów wodorowych w procesie wymiany jonowej
L13- Kinetyka dyfuzji jonów wodorowych przez przegrody półprzepuszczalne
L14- Mineralizacja próbek środowiskowych w mineralizatorze mikrofalowym
L15- Absorpcyjna spektrometria atomowa, analizator rtęci
Efekty kształcenia
Wykaz literatury
A. Literatura wymagana do ostatecznego zaliczenia zajęć (zdania egzaminu):
A.1. wykorzystywana podczas zajęć
• Pajdowski L.: Chemia ogólna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1999.
• Atkins P.W.: Chemia fizyczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007.
• Śliwa A. (red.): Obliczenia chemiczne, PWN, Warszawa 1987 (lub wydania wcześniejsze).
A.2. studiowana samodzielnie przez studenta
• Minczewski J. i Marczenko Z.: Chemia analityczna 1. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, PWN, Warszawa 1997.
• Minczewski J. i Marczenko Z.: Chemia analityczna 2. Chemiczne metody analizy ilościowej, PWN, Warszawa
1997.
B. Literatura uzupełniająca
• Cygański A.: Metody elektroanalityczne, WNT, Warszawa 1995.
• Śliwa A.: Metody spektroskopowe w chemii analitycznej, WNT, Warszawa 2009
• Pigoń K. i Ruziewicz Z.: Chemia fizyczna, T. 1, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007.
Wiedza
W1
Opisuje znaczenie chemii dla funkcjonowania życia oraz rozpoznaje podstawowe reguły rządzące
reakcjami chemicznymi.
W2
Zna podstawową terminologię naukową w języku polskim z zakresu chemii ogólnej i fizycznej
W3
Określa podstawowe zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w laboratorium chemicznym
Umiejętności
U1
Wykorzystuje narzędzia matematyczne do opisu zjawisk i procesów chemicznych
U2
Samodzielnie prowadzi eksperymenty pod kierunkiem opiekuna
U3
Posługuje się podstawowym sprzętem laboratoryjnym wykorzystywanym w chemii i biotechnologii
U4
Przeprowadza obserwacje oraz wykonuje w laboratorium proste pomiary chemiczne
U5
Opracowuje wyniki badań eksperymentalnych, szacuje błędy i niepewność pomiarów
Kompetencje społeczne (postawy)
K1
Potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role
K2
Postępuje zgodnie z zasadami bioetyki
K3
Dba o bezpieczeństwo własne oraz innych osób podczas pracy
Kontakt
Adres email lub telefon do osoby odpowiedzialnej za przedmiot
dr hab. Andrzej Kłos, [email protected] dr Małgorzata Rajfur [email protected]