karta przedmiotu

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa
im. Hipolita Cegielskiego
w Gnieźnie
Nazwa modułu/przedmiotu
Instytut Ochrony Środowiska
Chemia analityczna i instrumentalna
Kod
13.3SOB12
KARTA OPISU MODUŁU KSZTAŁCENIA
Kierunek studiów
Profil kształcenia
Rok / Semestr
(ogólnoakademicki, praktyczny)
Ochrona Środowiska
1,2/2,3
ogólnoakademicki
Specjalność
Przedmiot oferowany w języku:
Technologie chemiczne w ochronie środowiska
Kurs (obligatoryjny/obieralny)
polskim
obligatoryjny
Liczba punktów
Godziny
Wykłady: 30 E
Ćwiczenia: 30
Laboratoria: 45
Stopień studiów:
Forma studiów
(stacjonarna/niestacjonarna)
I
stacjonarne
Projekty / seminaria:
Podział ECTS (liczba i %)
nauki przyrodnicze
Status przedmiotu w programie studiów (podstawowy, kierunkowy, inny)
4/6
-
Obszar(y) kształcenia
10
100%
(ogólnouczelniany, z innego kierunku)
Liczba
punktów
podstawowy
Jednostka prowadząca przedmiot: Instytut
xx
Ochrony Środowiska
Osoba odpowiedzialna za przedmiot / wykładowca:
xxx
Lista osób prowadzących zajęcia:
dr Agnieszka Matłoka
e-mail: [email protected]
tel. 61 424 2942
Instytut Ochrony Środowiska
ul. Ks. S. Wyszyńskiego 38, 62-200 Gniezno
Wymagania wstępne w zakresie wiedzy, umiejętności, kompetencji społecznych:
1
Wiedza:
2
Umiejętności:
3
Kompetencje
społeczne
Podstawowe wiadomości z zakresu podstaw chemii i matematyki
Umiejętność logicznego myślenia, umiejętność podstaw obliczeń
chemicznych z zastosowaniem podstawowych praw chemicznych i
umiejętność pisania reakcji chemicznych i obliczeń wynikających ze
stechiometrii reakcji, umiejętność zaplanowania i przeprowadzenia prac
laboratoryjnych, wykonanie analiz próbek środowiskowych wody na
oznaczanie jonów i kationów i porównanie wyników z obowiązującymi
normami.
Ma świadomość konieczności poszerzania swojej wiedzy zgodnie z
zachodzącym rozwojem metod analitycznych i instrumentalnych;
poszerzanie wiedzy na podstawie fachowej literatury anglojęzycznej;
gotowość do podjęcia pracy w ramach zespołu jak i na stanowisku
samodzielnym.
Cel przedmiotu:
Zdobycie wiedzy w zakresie głównych działów chemii analitycznej: alkacymetrii, redoksymetrii,
kompleksometrii i miareczkowania strąceniowego oraz wybranych działów analizy instrumentalnej
(miareczkowanie konduktometryczne, miareczkowanie potencjometryczne, chromatografia
cienkowarstwowa, spektrofotometria UV-VIS, miareczkowanie termometryczne, podstaw
spektrofotometrii w podczerwieni IR). W ramach każdego działu przedstawiane są podstawy
teoretyczne oraz elementy praktycznego ich zastosowania w obliczeniach i analizie chemicznej;
wprowadzenie elementów oceny statystycznej wyników.
Efekty kształcenia
APE_2012_3.doc
1
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa
im. Hipolita Cegielskiego
w Gnieźnie
Nazwa modułu/przedmiotu
Instytut Ochrony Środowiska
Chemia analityczna i instrumentalna
Wiedza.
W wyniku przeprowadzonych zajęć student:
01
02
03
04
Kod
Odniesienie
do Kierunkowych
Efektów Kształcenia
Posiada wiedzę z zakresu wybranych działów matematyki, chemii, a także
ochrony przyrody i ekologii, które stanowią podstawę do zrozumienia oraz opisu
zjawisk i procesów zachodzących w środowisku
K_W01
Zna metody oceny i zasady monitoringu wód
K_W15
Zna podstawowe techniki stosowane w ochronie środowiska
K_W16
Zna zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w laboratorium w stopniu
wystarczającym do pracy samodzielnej i w grupie
K_W19
Umiejętności.
W wyniku przeprowadzonych zajęć student będzie potrafił:
Odniesienie
do Kierunkowych
Efektów Kształcenia
01
Umie posługiwać się aparaturą analityczną w zakresie chemii, potrafi wykonywać
analizy przy jej użyciu, analizy substancji, kationów i anionów w próbkach wody, K_U01
dokonywać ich opisu i interpretacji na potrzeby oceny stanu środowiska;
02
Poprawnie dobiera i stosuje metody, narzędzia badawcze do analizy
oraz oceny fizycznych, chemicznych zagrożeń środowiska
K_U02
03
Posługuje się podstawowymi metodami matematycznymi i
statystycznymi do opisu zjawisk przyrodniczych i analizy danych
K_U05
04
Formułuje wnioski na podstawie wyników obserwacji, pomiarów i
wykonywanych doświadczeń
K_U07
05
Uczy się samodzielnie w sposób ukierunkowany
K_U16
06
Potrafi korzystać z zasobów Internetu oraz innych źródeł dla pozyskania
wiedzy i danych niezbędnych do wykonania opracowań inżynierskich
K_U18
07
Sporządza proste raporty i opracowania wybranych zagadnień
z zakresu nauk przyrodniczych, z przeprowadzonych doświadczeń
laboratoryjnych objętych programem chemii analitycznej i instrumentalnej
K_U10
Kompetencje społeczne.
W wyniku przeprowadzonych zajęć student zdobędzie następujące
kompetencje:
Odniesienie
do Kierunkowych
Efektów Kształcenia
01
Potrafi pracować samodzielnie i współpracować w zespole nad
wyznaczonym zadaniem.
K_K01
02
Jest odpowiedzialny za bezpieczeństwo własne pracy w pracach
prowadzonych w laboratorium
K_K03
03
Jest odpowiedzialny za powierzany sprzęt, eksponaty i materiały
dydaktyczne
K_K10
04
Potrafi myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy
K_K08
APE_2012_3.doc
13.3SOB12
2
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa
im. Hipolita Cegielskiego
w Gnieźnie
Nazwa modułu/przedmiotu
Instytut Ochrony Środowiska
Chemia analityczna i instrumentalna
Kod
13.3SOB12
Sposoby sprawdzenia efektów kształcenia
Wykład:

pisemny egzamin – sprawdzenie wiedzy (10 pytań), Stosowany system punktacji, który na końcu
przeliczany jest proporcjonalnie na oceny.
Ćwiczenia:

ocenianie ciągłe, na każdych zajęciach - premiowanie przyrostu umiejętności w obliczeniach
analitycznych z danego zakresu materiału; plusy za aktywność podczas zajęć – przeliczane na
dodatkowe punkty

ocena poprawności działania w ramach pracy własnej.

dwa kolokwia w semestrze, każde po 5 zadań; Stosowany system punktacji, który na końcu
przeliczany jest proporcjonalnie na oceny.
Laboratoria:

na każdych zajęciach kolokwium (12 kolokwiów w semestrze w tym 8 w formie pisemnej i 4 w formie
ustnej) z danej partii materiału po 5 pytań; Stosowany system punktacji, który na końcu przeliczany
jest proporcjonalnie na oceny.

efektywność zastosowania zdobytej wiedzy podczas rozwiązywania zadanego problemu podczas
zajęć laboratoryjnych;

umiejętność samodzielnej pracy oraz współpracy w ramach zespołu praktycznie realizującego zadanie
szczegółowe w laboratorium;

opracowanie protokołu z przeprowadzonych zajęć laboratoryjnych objętych programem studiów– w
ramach nauki własnej;

staranność estetyczną opracowywanych sprawozdań i formułowania wniosków – w ramach nauki
własnej;
Treści programowe
Wykład:
Podstawowe prawa chemiczne wykorzystywane w analizie chemicznej, stała równowagi reakcji, stała i stopień
dysocjacji, aktywność i siła jonowa, własności kwasów i zasad, roztwory buforowe, sposoby wyrażania stężeń
roztworów, reakcje utlenienia-redukcji, reakcje kompleksowania, ćwiczenia laboratoryjne. Analiza klasyczna
miareczkowa alkacymetria, redoksymetria, kompleksometria, analiza strąceniowa, Podstawy fizykochemiczne
wybranych działów analizy instrumentalnej: chromatografia planarna w tym chromatografia cienkowarstwowa;
spektrofotometrii UV-VIS, miareczkowania potencjometryczne; konduktometryczne oraz ich zastosowanie w
laboratoriach analitycznych; miareczkowanie termometryczne, podstawy spektrofotometrii w podczerwieni IR i
ich zastosowania.
Ćwiczenia:
Rodzaje stężeń roztworów i ich przeliczenie, mieszanie roztworów. Zadania z zakresu miareczkowania
alkacymetrycznego, kompleksometrycznego, redoksometrycznego, strąceniowego i analizy strącania osadów;
pH roztworów, pH buforów. Kryteria oceny metod analitycznych, klasyfikacja błędów, ocena statystyczna
wyników serii pomiarów. Błąd względny i błąd bezwzględny. Zadania z analizy instrumentalnej:
spektrofotometrii UV-Vis, miareczkowania potencjometrycznego, konduktometrycznego. Elementy oceny
statystycznej opracowania wyników.
Laboratoria:
1. Sprawdzanie naczyń miarowych. Wyznaczanie pojemności kolby, pipety i oznaczanie współmierności kolby z
pipetą.
2. Oznaczanie kwasowości i zasadowości wody.
3. Współoznaczanie wodorotlenku sodu NaOH i węglanów Na2CO3 metodą Wardera w wodzie.
4. Oznaczanie tlenu rozpuszczonego w wodzie metodą Winklera.
5. Oznaczanie fenolu metodą bromianometryczną i jodometryczną zawartego w wodzie.
6. Nastawianie miana nadmanganianu potasu KMnO4 na kwas szczawiowy H2C2O4
7. Manganometryczne oznaczanie nadtlenku wodoru w wodzie.
8. Współoznaczanie wapnia i magnezu i obliczanie twardości wody.
APE_2012_3.doc
3
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa
im. Hipolita Cegielskiego
w Gnieźnie
Nazwa modułu/przedmiotu
Instytut Ochrony Środowiska
Chemia analityczna i instrumentalna
Kod
13.3SOB12
9. Oznaczanie żelaza w wodzie metodą kompleksometryczną.
10. Oznaczanie chlorków w wodzie metodą Mohra oraz metodą Volharda.
11. Oznaczanie Cr(VI) metodą difenylokarbazydową – spektrofotometria UV-VIS.
12. Oznaczanie chlorków w wodzie metodą miareczkowania konduktometrycznego roztworem AgNO3.
13. Oznaczanie kwasu ortofosforowego w Coca-Coli za pomocą miareczkowania wodorotlenkiem sodu –
metoda potencjometrycznego miareczkowania.
14. Analiza instrumentalna Chromatografia cienkowarstwowa (TLC) w identyfikacji składników rozdzielanych
mieszanin:
a).Ustalenie składu nieznanych próbek wybranych środków farmaceutycznych (identyfikacja na podstawie
wzorców)
b). Ustalenie składu mieszanin polietylenoglikoli PEG`ów o różnych masach cząsteczkowych
farmaceutycznych (identyfikacja na podstawie wzorców).
Literatura podstawowa:
1. W. Szczepaniak "Metody instrumentalne w analizie chemicznej", PWN, Warszawa, dowolny rok
wydania.
2. J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna 2 Chemiczne metody analizy ilościowej, Wyd.
Naukowe PWN W-wa 2004 lub nowszy rok wydania
3. A. Cygański, Chemiczne metody analizy ilościowej, WNT W-wa1999 lub nowszy rok wydania
4. A. Cygański, B. Ptaszyński, J. Krystek; Obliczenia w chemii analitycznej; Wydawnictwa NaukowoTechniczne Warszawa; 2004
Literatura uzupełniająca:
1. Pod red. Z. Galusa; Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej; Wydawnictwo Naukowe PWN
Warszawa; 2004
2. A. Cygański - "Metody elektroanalityczne", WNT, Warszawa, dowolny rok wydania.
3. D. Kealey, P.J. Haines; tłum. ang. Małgorzata Galus – “Krótkie wykłady – Chemia Analityczna;
PWN-Warszawa 2005
Obciążenie pracą studenta
forma aktywności
godzin
ECTS
Łączny nakład pracy
250
10
Zajęcia wymagające indywidualnego kontaktu z
nauczycielem
120
5
Zajęcia o charakterze praktycznym
75
3
APE_2012_3.doc
4