Sylabusy - Chemia I stopień 2013/14 Tom II

Transkrypt

Chemia
Studia
I stopnia
Tom II
Spis treści
1. Sylabusy do modułów przedmiotowych specjalnościowych:
1.1. specjalność: analityka chemiczna ------------------------------------------------------------------------------------ 2
1.2. specjalność: chemia kosmetyków i leków ------------------------------------------------------------------------- 42
1.3. specjalność: chemia nowych materiałów -------------------------------------------------------------------------- 83
2. Pytania na egzamin licencjacki z zakresu specjalności ------------------------------------------------------------ 120
Analityka
chemiczna
2
Sylabus przedmiotu / modułu kształcenia
Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia:
Nazwa w języku angielskim:
Język wykładowy:
Chemia nieorganiczna II
Inorganic chemistry II
Polski
Kierunek studiów, dla którego przedmiot jest oferowany:
Jednostka realizująca:
Chemia
Instytut Chemii – Katedra Chemii Nieorganicznej
Rodzaj przedmiotu/modułu kształcenia (obowiązkowy/fakultatywny):
obowiązkowy
Poziom modułu kształcenia (np. pierwszego lub drugiego stopnia):
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
drugi
trzeci
Liczba punktów ECTS:
8
Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu:
Symbol
efektu
NII_W01
NII_W02
NII_W03
NII_W04
NII_W05
Dr Danuta Kroczewska
Efekty kształcenia
WIEDZA
Student wykazuje się znajomością współczesnej chemii nieorganicznej i
tendencji jej rozwoju.
Zna podstawowe metody wyodrębniania, oczyszczania i identyfikacji
pierwiastków oraz rozumie ich ograniczenia.
Zna i rozumie pojęcia związane z naturą wiązań chemicznych w związkach
nieorganicznych.
Zna i rozumie podstawowe relacje wiążące właściwości chemiczne oraz
fizykochemiczne związków nieorganicznych z ich strukturą.
Zna podstawowe zastosowania związków nieorganicznych wynikające z ich
właściwości chemicznych i/lub fizykochemicznych.
Symbol efektu
kierunkowego
K_W01,K_W02,
K_W01, K_W02, K_W03
K_W01, K_W02, K_W03
K_W01, K_W02, K_W03
K_W01, K_W02, K_W03
UMIEJĘTNOŚCI
NII_U01
NII_U02
NII_U03
NII_U04
NII_U05
NII_U06
NII_U07
Potrafi scharakteryzować występowanie, metody wyodrębniania,
oczyszczania i właściwości metali.
Potrafi określić podstawowe właściwości i reaktywność związków
nieorganicznych pierwiastków grup przejściowych oraz określić zależności
między ich strukturą a reaktywnością.
Zna rolę pierwiastków i ich związków nieorganicznych w środowisku oraz
sposoby usuwania pierwiastków i związków toksycznych.
Potrafi zapisać i wyjaśnić równania podstawowych reakcji chemicznych
związków nieorganicznych z zastosowaniem poprawnej symboliki,
terminologii i nomenklatury chemicznej.
Wykazuje się znajomością budowy związków kompleksowych i ich
właściwości.
Potrafi zaplanować i wykonać podstawowe eksperymenty mające na celu
identyfikację pierwiastków i związków nieorganicznych oraz potrafi dokonać
charakterystyki produktów przeprowadzonych reakcji.
Potrafi zastosować wyniki badań fizykochemicznych do charakteryzacji i
analizy pierwiastków i związków nieorganicznych
K_U01, K_U02, K_U12,
K_U13
K_U01, K_U02, K_U03,
K_U05, K_U06, K_U07
K_U01, K_U02, K_U12,
K_U13
K_U01, K_U03, K_U04,
K_U18, K_U19
K_U01, K_U05, K_U06,
K_U07, K_U10, K_U18,
K_U14, K_U16,
K_U17, K_U19,
K_U14, K_U19, K_U20
KOMPETENCJE SPOŁECZNE
NII_K01
NII_K02
NII_K03
Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia.
Potrafi pracować w zespole i rozumie znaczenie uczciwości intelektualnej i
wkładu działań własnych i innych osób
Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień współczesnej
chemii nieorganicznej.
K_K01, K_K02
K_K04, K_K05,
K_K05, K_K07
3
Forma i typy zajęć:
wykład (30 godz.), ćwiczenia (15 godz.), laboratorium (45 godz.)
Wymagania wstępne i dodatkowe:
Znajomość podstaw chemii, chemii analitycznej I i chemii nieorganicznej I, w zakresie przyjętych w
standardach kształcenia dla tych przedmiotów.
Treści modułu kształcenia:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Systematyczna chemia pierwiastków d- i f-elektronowych.
Relacje właściwości pierwiastków a ich położenie w układzie okresowym.
Ogólna charakterystyka metali. Występowanie w przyrodzie, minerały.
Metody wyodrębniania metali z rud. Elektroliza soli stopionych. Szereg elektrochemiczny metali.
Reakcje charakterystyczne metali d- i f-elektronowych.
Właściwości katalityczne. Korozja. Charakterystyka stopów, związków międzymetalicznych. Związki
niestechiometryczne. Defekty w sieci.
Związki koordynacyjne – budowa, izomeria, nomenklatura i otrzymywanie.
Wiązania w związkach koordynacyjnych. Ewolucja poglądów.
Właściwości magnetyczne i spektroskopowe pierwiastków i ich związków.
Równowagi chemiczne w układach złożonych.
Reaktywność związków nieorganicznych w aspekcie termodynamicznym i kinetycznym.
Reakcje redoks. Spektrofotometryczne oznaczanie jonów metali.
Rozdzielanie kationów wybranych metali z zastosowaniem prostych metod analitycznych (ekstrakcji,
chromatografii jonowymiennej).
Zastosowania metali i ich związków w analityce chemicznej i technice.
Elementy chemii bionieorganicznej.
Literatura podstawowa:
1. A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, wydanie piąte zmienione i poprawione, PWN, Warszawa 2002.
2. M.J. Sienko, R.A. Plane, Chemia. Podstawy i zastosowania, Wydanie pierwsze, WN-T, Warszawa 1980; C.
Różycki; wydanie piąte poprawione, WN-T, Warszawa 1999, tłumaczenie z języka angielskiego T. StańczukRóżycka,
3. B. Kurzak, K. Kurzak, Chemia nieorganiczna. Ćwiczenia laboratoryjne. Wyd. Akademii Podlaskiej, Siedlce,
2006.
4. J.D. Lee, Zwięzła chemia nieorganiczna, wydanie piąte poprawione, PWN, Warszawa 1999; tłumaczenie z
języka angielskiego J. Kuryłowicz;
5. F.A. Cotton, G. Wilkinson, P.L. Gaus, Chemia nieorganiczna. Podstawy, PWN, Warszawa 1995; tłumaczenie z
6. R. Sołoniewicz, Pierwiastki chemiczne grup głównych, Seria Współczesna Chemia Nieorganiczna, WN-T,
Warszawa 1989.
7. A. Bartecki, Barwa związków metali, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1993.
8. A. Bartecki, Chemia pierwiastków przejściowych, Wydanie drugie rozszerzone, Oficyna Wydawnicza
Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1996.
Literatura dodatkowa:
1. L. Pauling, P. Pauling, Chemia, WN-T, Warszawa 1997.
2. J. Minczewski, Marczenko Z., Chemia analityczna, tom 1-3, PWN, Warszawa 1997.
3. Z.S. Szmal, Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, wydanie VII poprawione i
unowocześnione, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1996.
4. A. Berthiller, Chromatografia i jej zastosowanie, PWN, Warszawa 1975.
5. B. Tremillon, Jonity w procesach rozdzielczych, PWN, Warszawa 1970.
6. J. Inczedy, Równowagi kompleksowania w chemii analitycznej, PWN, Warszawa 1978.
7. A. Hulanicki, Reakcje kwasów i zasad w chemii analitycznej, PWN, Warszawa 1980.
8. H.S. Rossotti, F.J.C. Rossotti, Równowagi jonowe, PWN, Warszawa 1983.
9. A. Kabata-Pendias, H. Pendias, Biogeochemia pierwiastków śladowych, Wydawnictwo Naukowe PWN,
Warszawa, 1999.
Planowane formy/działania/metody dydaktyczne:
4
Wspomagany technikami multimedialnymi wykład, ćwiczenia audytoryjne, słowna metoda problemowa, dyskusja,
eksperyment laboratoryjny, pomiar z obliczeniami.
Sposoby weryfikacji efektów kształcenia osiąganych przez studenta:
Sprawdzenie efektów NII_W01, NII_W02, NII_W04, NII_U01, NII_U04, NII_U06, NII_U07, NII_K01, NII_K02 oraz
NII_K03 nastąpi podczas kolokwiów wejściowych oraz działowych w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych a także na
podstawie analizy sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. Efekty NII_W03 - NII_W05 oraz NII_U01 - NII_U05
sprawdzane będą podczas kolokwiów działowych na ćwiczeniach. Całość efektów kształcenia będzie sprawdzana
na egzaminie końcowym.
Forma i warunki zaliczenia:
Warunki uzyskania zaliczenia przedmiotu:
Warunkiem zaliczenia Laboratorium z chemii nieorganicznej jest
1. Zaliczenie kolokwiów wejściowych związanych z każdym ćwiczeniem.
2. Wykonanie wszystkich ćwiczeń przewidzianych programem Laboratorium.
3. Zaliczenie sprawozdań z wszystkich ćwiczeń.
4. Zaliczenie dwóch kolokwiów działowych z treści przedmiotowych Laboratorium.
Warunkiem zaliczenia Ćwiczeń z chemii nieorganicznej jest
2. Zaliczenie dwóch kolokwiów działowych z treści przedmiotowych Ćwiczeń.
Zaliczenie Laboratorium i Ćwiczeń jest warunkiem koniecznym umożliwiającym przystąpienie do pisemnego
egzaminu z treści wykładowych przedmiotu. Uzyskuje je student po zdobyciu > 50% punktów. W przypadku
niezaliczenia jednego (lub obu) kolokwiów działowych przewidziane jest, bezpośrednio przed sesją zimową,
jednorazowe kolokwium poprawkowe uwzględniające całość treści programowych związanych odpowiednio z
Laboratorium i Ćwiczeniami. Dwa kolejne kolokwia poprawkowe będą miały miejsce w trakcie sesji
egzaminacyjnej, odpowiednio przed drugim i trzecim terminem końcowego egzaminu pisemnego. Niezaliczenie
kolokwiów wejściowych do ćwiczeń laboratoryjnych oraz niewykonanie ćwiczeń w przewidzianym terminie
uniemożliwia podejście do kolokwiów działowych i egzaminu a tym samym jest przyczyną niezaliczenia
przedmiotu.
Kolokwia wejściowe do ćwiczeń, oceniane w skali 0; 0,5 i 1 p, mogą się przyczynić do podwyższenia oceny
końcowej z ćwiczeń. Uzyskanie dwóch ocen bardzo dobrych z zaliczeń z Laboratorium i Ćwiczeń (zdobycie >
90% punktów) może być podstawą zwolnienia studenta ze zdawania egzaminu równoznaczne z wpisaniem
oceny bardzo dobrej.
Obejmujący treści wykładowe pisemny egzamin końcowy z przedmiotu (50 pytań punktowanych po 1 punkcie
każde) będzie oceniany zgodnie z poniższą tabelą.
 25
2,0
Przedział punktacji
Ocena
> 25
3,0
> 30
3,5
> 35
4,0
> 40
4,5
> 45
5,0
Ocena końcowa z modułu obliczana jest następująco: 0,5 Oegz.+0,25 Olabor.+0,25 Oćw.
Bilans punktów ECTS:
Aktywność
Obciążenie studenta
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych
Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń
laboratoryjnych + opracowanie wyników wykonanych
ćwiczeń w formie sprawozdań + przygotowanie się do
kolokwiów działowych
Udział w ćwiczeniach
Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń i kolokwiów
działowych
Udział w wykładach
45 godz.
Udział w konsultacjach z przedmiotu
15 godz.
Przygotowanie się do egzaminu końcowego
40 godz.
Sumaryczne obciążenie pracą studenta
200 godz.
Punkty ECTS za przedmiot
30 godz.
15 godz.
25 godz.
30 godz.
8 ECTS
5
Załącznik do Sylabusa: Chemia Nieorganiczna II.
Przykładowe pytania i zadania sprawdzające zakładane efekty kształcenia
Wiedza:
W01-Student wykazuje się znajomością współczesnej chemii nieorganicznej i tendencji jej rozwoju (Kolokwia
wejściowe, działowe, analiza sprawozdań, egzamin).
 Wytłumacz, czym jest kontrakcja „lantanowcowa”, podaj konsekwencje tego efektu. Czy możesz
przewidzieć występowanie kontrakcji „aktynowcowej” oraz jej konsekwencje?
 Do wyprodukowania jednego egzemplarza samochodu o napędzie hybrydowym Toyota Prius
potrzeba ok. 10 kg różnych metali ciężkich (głównie pierwiastki d- i f- elektronowe szóstego
okresu). Scharakteryzuj rozwój nowoczesnych dziedzin przemysłu w kontekście
energooszczędnych produktów z jednej strony a zapotrzebowaniem na surowce z drugiej.
W02-Zna podstawowe metody wyodrębniania, oczyszczania i identyfikacji pierwiastków oraz rozumie ich
ograniczenia (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań, egzamin).
 Scharakteryzuj metody otrzymywania metalicznego tytanu;
 Metalurgia żelaza, kobaltu i niklu.
 Wzbogacanie złóż zawierających rudy miedzi i srebra; otrzymywanie tych metali; przeróbka
odpadów (tzw. szlamów elektrolitycznych) w celu wyodrębnienia metali rzadkich; wkład
polskiego górnictwa i hutnictwa – Ecoren oraz otrzymywanie czystego renu.
W03-Zna i rozumie pojęcia związane z naturą wiązań chemicznych w związkach nieorganicznych (Kolokwia
działowe (test); egzamin).
 Stosując teorię wiązań walencyjnych (TWW), teorię pola krystalicznego (TPK) i teorię orbitali
molekularnych (TOM) wyjaśnij strukturę i właściwości magnetyczne i spektroskopowe
3+
3związków: [Co(NH3)6] i [CoF6] .
 Pewien pierwiastek przejściowy ma trwałe stopnie utlenienia +2, +4, +5 i +6. Na którym stopniu
utlenienia utworzy on związek z chlorem o charakterze kowalencyjnym?
a) +2 b) +4 c) +5 d) +6
 Pewien pierwiastek przejściowy ma stałe stopnie utlenienia +2, +4, +6 i +7. Na którym stopniu
utlenienia utworzy on z tlenem związek jonowy?
a) +2 b) +4 c) +7 d) +6
W04-Zna i rozumie podstawowe relacje wiążące właściwości chemiczne oraz fizykochemiczne związków
nieorganicznych z ich strukturą (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań, egzamin).
 Scharakteryzuj właściwości magnetyczne kompleksów jonów metali o podanych konfiguracjach:
d3, d5, d8 i d10. Uwzględnij kompleksy z ligandami wytwarzającymi słabe i silne pole oraz różne
geometrie.
 Dlaczego związki miedzi(II) są barwne, podczas gdy miedź(I) tworzy raczej układy bezbarwne?
 Wyjaśnij, dlaczego sole Mn(II) są bardzo słabo zabarwione a Mn(VII) cechują się intensywną
fioletową barwą?
W05-Zna podstawowe zastosowania związków nieorganicznych wynikające z ich właściwości chemicznych i/lub
fizykochemicznych (Kolokwia działowe (test); egzamin).
 Omów główne zastosowania lantanowców i ich związków.
 Scharakteryzuj zastosowania tlenków metali przejściowych w kontekście ich właściwości:
trwałości, odporności termicznej, barwy i właściwości kwasowo-zasadowych.
 Który z następujących jonów jest najbardziej odpowiedni do tworzenia barwnych związków?
3+
3+
2+
+
a) Sc
b) Cr
c) Zn
d) Cu
 Który z następujących jonów jest nieodpowiedni do tworzenia barwnych związków?
2+
5+
3+
3+
a) Mn b) Cr
c) Sc
d) Fe
Umiejętności:
U01-Potrafi scharakteryzować występowanie, metody wyodrębniania, oczyszczania i właściwości metali
(Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań, egzamin).
 Chromatografia jonowymienna jako metoda rozdziału metali – podstawy teoretyczne oraz
przeprowadzenie rozdziału mieszaniny w praktyce.
 Wymień metody stosowane do rozdziału cyrkonu i hafnu.
 Wskaż kierunek zmian następujących właściwości metali przejściowych w układzie okresowym:
promień atomowy i jonowy, energia jonizacji, reaktywność, temperatura topnienia.
U02-Potrafi określić podstawowe właściwości i reaktywność związków nieorganicznych pierwiastków grup
przejściowych oraz określić zależności między ich strukturą a reaktywnością (Kolokwia działowe (test);
egzamin).
 Który z pary wymienionych tlenków powinien wykazywać silniejsze właściwości utleniające?
Wybór uzasadnij.
a)Mn2O7 czy Re2O7? b) Cr2O3 czy CrO3?
c) VO2 czy V2O5?
 Który z następujących metali jest najsilniejszym reduktorem?
a) Fe
b) Ru
c) Os
d) Re
U03-Zna rolę pierwiastków i ich związków nieorganicznych w środowisku oraz sposoby usuwania pierwiastków i
związków toksycznych (Kolokwia działowe (test); egzamin).
6

Pierwiastki z 12 grupy (cynkowce) to metale o skrajnie różnym oddziaływaniu na środowisko.
Podaj ich rolę.
 Podaj źródła skażenia środowiska rtęcią. Omów sposoby jej neutralizacji.
 Złożom cynku prawie zawsze towarzyszy ołów. Zaproponuj sposób rozdziału tych dwóch metali
wiedząc, że ołów jest metalem toksycznym .
U04-Potrafi zapisać i wyjaśnić równania podstawowych reakcji chemicznych związków nieorganicznych z
zastosowaniem poprawnej symboliki, terminologii i nomenklatury chemicznej (Kolokwia wejściowe, działowe,
analiza sprawozdań, egzamin).
 Podaj równania reakcji uzasadniające kwasowo-zasadowe właściwości tlenków: Sc2O3, VO, V2O3,
VO2, V2O5, Mn2O7, MnO, CrO3,
 Glin reaguje z tlenem z powietrza i tworzy ochronną warstwę tlenku. Srebro także reaguje ze
związkami z powietrza tworząc czarną powłokę. Jaka substancja się tworzy?
a) tlenek srebra
b) chlorek srebra
c) siarczek srebra
d) węglan srebra
U05-Wykazuje się znajomością budowy związków kompleksowych i ich właściwości (Kolokwia działowe (test);
egzamin).
 Podaj wszystkie możliwe typy izomerii dla związku o wzorach ogólnych:
[Co(NCS)2(py)2(H2O)2] i [Cr(en)2Cl3(H2O)2]. Narysuj i nazwij izomery.
 Kompleks [Ni(py)4]Cl2 (gdzie: py = pirydyna)jest paramagnetyczny, natomiast Na 2[Ni(CN)4] jest
diamagnetyczny. Wyjaśnij związek magnetyzmu tych kompleksów z ich budową.
U06-Potrafi zaplanować i wykonać podstawowe eksperymenty mające na celu identyfikację pierwiastków i
związków nieorganicznych oraz potrafi dokonać charakterystyki produktów przeprowadzonych reakcji (Kolokwia
wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).
 Podaj równania reakcji pozwalające na odróżnienie roztworów zawierających jony żelaza(II) od
żelaza(III).
 Zaproponuj test chemiczny umożliwiający rozróżnienie między: a) [NiSO 4(en)2]Cl2 i
[NiCl2(en)2]SO4; b) [Cr(H2O)6]Cl3, [CrCl(H2O)5]Cl2xH2O i [CrCl2(H2O)4]Cl3x H2O. Jaki typ izomerii
reprezentują podane przykłady?
U07-Potrafi zastosować wyniki badań fizykochemicznych do charakteryzacji i analizy pierwiastków i związków
nieorganicznych (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań)
 Wyznacz masę FeCr2O4 (z rudy chromitowej) potrzebną do otrzymania 1 kg chromianu (VI) sodu.
Wykorzystaj równania poznanych reakcji chemicznych przebiegających podczas prażenia
chromitu w strumieniu tlenu w obecności sody.
 Po przeprowadzeniu ekstrakcji próbki FeCl2x4H2O z roztworu wodnego do warstwy eteru
nasyconego kwasem solnym okazało się, że zawartość żelaza(II) wynosi 14% w stosunku do
naważki zamiast oczekiwanych 21%. Wyjaśnij to zjawisko zakładając, że najmniejszy wpływ na
zaobserwowaną różnicę ma błąd samego eksperymentu (naważki, oznaczenia itp.).
Kompetencje społeczne:
K01-Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia (Kolokwia wejściowe, działowe,
analiza sprawozdań).
 W sprawozdaniu z ćwiczenia nr 8 (badanie właściwości związków kompleksowych), korzystając
z artykułów w „Wiadomościach chemicznych” nr 1-2 z 1994 r oraz nr 7-8 z 1998r. scharakteryzuj
budowę kompleksów platyny i ich zastosowanie w terapii antynowotworowej. Zwróć uwagę na
związek tych dwóch aspektów. W sprawozdaniu umieść cytowania artykułów, z których
korzystałeś, zgodnie z przyjętymi zasadami.
 W sprawozdaniu z ćwiczenia nr 6 (właściwości metali przejściowych z grupy wanadu, chromu i
manganu) scharakteryzuj związki chromu w układach biologicznych na podstawie pracy
przeglądowej o tym samym tytule opublikowanej w „Wiadomościach Chemicznych” nr 1-2 z
1994r. W sprawozdaniu umieść cytowania artykułu, z których korzystałeś, zgodnie z przyjętymi
zasadami.
K02-Potrafi pracować w zespole i rozumie znaczenie uczciwości intelektualnej i wkładu działań własnych i
innych osób (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań) j.w. oraz:
 Skomentuj wyniki otrzymane w ćwiczeniu w oparciu o dostępne źródła literaturowe. Podaj
warunki oznaczenia w obu przypadkach (eksperyment przeprowadzony w laboratorium oraz
cytowany).
 Podaj źródła literaturowe, z których korzystałeś z zastosowaniem poprawnych zasad cytowania.
7
Język wykładowy:
Elektroanaliza
Electroanalysis
polski
chemia
Instytut Chemii
obowiązkowy
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
drugi
czwarty
8
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
EA_W01
EA_W02
EA_W03
EA_W04
EA_W05
Prof. dr hab. Andrzej Kapturkiewicz
WIEDZA
Student zna i rozumie reguły opisujące przepływ stałego i zmiennego prądu
elektrycznego przez bierne i czynne elementy elektryczne.
Zna i rozumie podstawowe pojęcia związane z procesami fizycznymi i
chemicznymi wywołanymi przepływem prądu elektrycznego.
Zna i rozumie podstawowe procesy elektrodowe zachodzące z udziałem
związków nieorganicznych oraz organicznych wraz z przykładami najważniejszych
procesów o znaczeniu praktycznym.
Zna i rozumie podstawowe metody oraz techniki pomiarów elektrochemicznych
zarówno w kontekście badań analitycznych jak i fizykochemicznej charakteryzacji
związków i procesów chemicznych.
Zna i rozumie ograniczenia pomiarów elektrochemicznych wraz z ich wpływem na
otrzymywane w takich pomiarach wyniki.
Symbol efektu
kierunkowego
K_W04
K_W03
K_W03
K_W06, K_W12
K_W10, K_W12
UMIEJĘTNOŚCI
EA_U01
EA_U02
EA_U03
EA_U04
EA_U05
Potrafi w sposób zrozumiały opisać przepływ stałego i zmiennego prądu
elektrycznego przez bierne i czynne elementy elektryczne.
Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić podstawy fizyczne wiążące się z
procesami fizycznymi i chemicznymi wywołanymi przepływem prądu
elektrycznego.
Potrafi wykorzystać wyniki pomiarów elektrochemicznych w fizykochemicznej
analizie badanych układów.
Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić poprawne rozumowanie wiążące
właściwości elektrochemiczne z naturą związków chemicznych.
Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić poprawne rozumowania wiążące
procesy transportu masy oraz ładunku z sumarycznymi procesami zachodzącymi
na elektrodach.
K_U03, K_U04
K_U08
K_U20
K_U03, K_U04
K_U05, K_U06
K_U08
EA_K01
EA_K02
Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień oddziaływania prądu
elektrycznego z materią.
K_K01, K_K02
K_K06, K_K06
wykład (30 godz.), laboratorium (30 godz.)
8
Znajomość matematyki, fizyki oraz chemii ogólnej w zakresach przyjętych w standardów kształcenia dla tych
przedmiotów.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Bierne i czynne elementy elektryczne.
Ogniwa i półogniwa elektrochemiczne. Reakcje elektrochemiczne.
Procesy transportu masy. Procesy przeniesienia ładunku.
Procesy elektrodowe stowarzyszone z reakcjami chemicznym.
Metodyka eksperymentów elektrochemicznych.
Klasyfikacja elektrod:
Elektrody stałe. Kapiąca elektroda rtęciowa. Wirująca elektroda dyskowa. Mikroelektrody.
Właściwości granicy faz elektroda/roztwór.
Bezprądowe metody elektroanalityczne.
Potencjometria. Konduktometria. Dielektrometria.
Metody elektroanalityczne z przepływem prądu:
Amperometria, Kulometria, Elektrograwimetria.
Woltamperometria, Woltamperometria cykliczna, Woltamperometria cykliczna z zatężaniem.
Metody zmienno-prądowe i zmienno-napięciowe.
Inne metody badania reakcji elektrodowych.
Elektrochemia związków organicznych.
Elektrochemia związków nieorganicznych.
Procesy elektrochemiczne o znaczeniu przemysłowym.
1.
J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, Tom 3, PWN, Warszawa 2005.
2.
R. Kocjan, Chemia analityczna II, PZWL, Warszawa, 2004.
3.
A. Kisza, Elektrochemia I-Jonika WNT, Warszawa 2001
4.
A. Kisza, Elektrochemia II-Elektrodyka, WNT, Warszawa 2001
5.
A. Cygański, Podstawy metod elektroanalitycznych, WNT, Warszawa, 1999.
6.
Z. Galus, Teoretyczne podstawy elektroanalizy chemicznej, PWN, Warszawa, 1987.
1. A.J. Bard, L.R. Faulkner, Electrochemical Methods, Fundamentals and Applications, John Wiley & Sons,
New York, 2001.
2. C.G. Zoski, Handbook of Electrochemistry, Elsevier, Amsterdam, 2007.
3. C.M.A. Brett, A.M.O. Brett, Electrochemistry, Principles, Methods, and Applications. Oxford University Press
Inc., New York, 1993.
4. J. Wang, Analytical Electrochemistry, VCH, Weinheim, 2001.
5. F. Scholtz, Electroanalytical Methods, Guide to Experiments and Applications, Springer, Heidelberg, 2010.
6. D.T. Sawyer, Electrochemistry for chemists, Wiley, New York, 1995.
Wspomagany technikami multimedialnymi wykład, ćwiczenia laboratoryjne
Efekty EA_W02, EA_W04, EA_W05, EA_U03, EA_K01 oraz EA_K02 sprawdzane będą podczas kolokwiów
wejściowych oraz działowych w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych. Efekty EA_W01 - EA_W05 oraz EA_U01 EA_U05 sprawdzane będą podczas kolokwiów działowych z treści wykładowych. Całość efektów kształcenia
będzie sprawdzana na końcowym kolokwium pisemnym zaliczającym przedmiot.
9
Warunkiem zaliczenia Laboratorium z elektroanalizy jest
1. Zaliczenie kolokwiów wejściowych związanych z każdym ćwiczeniem
2. Wykonanie wszystkich ćwiczeń przewidzianych programem Laboratorium
3. Zaliczenie sprawozdań z wszystkich ćwiczeń
4. Zaliczenie kolokwiów działowych z treści przedmiotowych Laboratorium.
Zaliczenie Laboratorium jest warunkiem koniecznym umożliwiającym przystąpienie do końcowego kolokwium z
treści wykładowych przedmiotu. W przypadku niezaliczenia jednego (lub obu) kolokwiów działowych
przewidziane jest, bezpośrednio przed sesją letnią, jednorazowe kolokwium poprawkowe uwzględniająca całość
treści programowych związanych z Laboratorium. Dwa kolejne kolokwia poprawkowe będą miały miejsce w
trakcie sesji egzaminacyjnej, odpowiednio przed pierwszym i drugim terminem kolokwium zaliczającego całość
przedmiotu.
Obejmujący treści wykładowe pisemne kolokwium końcowe z przedmiotu (10 pytań punktowanych po 2 punkty
każde) będzie oceniane zgodnie z poniższą tabela. Zaliczenie dwóch kolokwiów działowych obejmujących
materiał wykładu nie jest warunkiem koniecznym umożliwiającym przystąpienie do końcowego kolokwium
zaliczającego przedmiot, może być natomiast podstawą do zwolnienia studenta z jego zdawania (pod
warunkiem zaliczenia Laboratorium przed rozpoczęciem sesji letniej).
Ocena
< 10
2,0
> 10
3,0
> 12
3,5
> 14
4,0
> 16
4,5
> 18
5,0
Aktywność
laboratoryjnych + opracowanie sprawozdań z
wykonanych ćwiczeń
Samodzielne przygotowanie się do kolokwiów działowych
związanych z treściami laboratoryjnymi
Samodzielne przygotowanie się do kolokwiów działowych
związanych z treściami wykładowymi
Przygotowanie się do egzaminu końcowego i egzamin
30 godz.
60 godz.
25 godz.
30 godz.
20 godz.
35 godz.
200 godz.
8 ECTS
Elektroanaliza – przykłady pytań sprawdzających efekty kształcenia
Wiedza:
EA_W01: Student zna i rozumie reguły opisujące przepływ stałego i zmiennego prądu elektrycznego przez
bierne i czynne elementy elektryczne.
Omówić pierwsze oraz drugie prawa Kirchoffa.
Omówić podstawowe różnice pomiędzy biernymi a czynnymi elementami elektrycznymi.
Omówić w jaki sposób amplituda płynącego prądu zależy od częstotliwości zmian potencjału do
podstawowych biernych elementów elektrycznych (oporność, pojemność, indukcyjność).
EA_W02: Student zna i rozumie podstawowe pojęcia związane z procesami fizycznymi i chemicznymi
wywołanymi przepływem prądu elektrycznego.
Na wybranych przykładach omówić elektrody pierwszego, drugiego oraz trzeciego rodzaju.
Temperaturowa zależność SEM ogniwa Pt/H2/HClAg/AgCl/HCl może być opisana następującą
T (gdzie T jest temperaturą wyrażona w ºK). Obliczyć (w
reakcji 2AgCl + H2 2Ag + H2Cl.
10
+
2+
Reakcje elektrodowe (1) A + e
A oraz (2) B +2e
B charakteryzują się następującymi zestawami
+
2+
parametrów: E0(A /
0 = 10
0(B
0 =
2
10
el = 1 cm oraz takie same
+
2+
stężenia obu substratów reakcji elektrodowych [A ] = [B ] = 1 mM. Obliczyć przy jakim potencjale E
wartości prądów kinetycznych wynikające z przebiegu obu reakcji będą sobie równe.
2
3+
Elektrodę badaną o powierzchni Ael = 0.5 cm umieszczono w roztworze zawierający kation C o
3+
stężeniu [C ] = 1 mM. Po skokowej zmianie potencjału elektrody badanej z wartości wyjściowej E = E 0 +
0.5 V do wartości końcowej E = E0 – 0.5 V zaobserwowano przepływ prądu związanego z zachodzeniem
3+
2+
kontrolowanej szybkością dyfuzji reakcji elektrochemicznej redukcji C + e
C . Po upływie 10 sekund
2+
produktu reakcji elektrodowej [C ] = 0 obliczyć wartość ładunku elektrycznego jaki przepłynął od
początku rozpoczęcia elektrolizy.
EA_W03: Student zna i rozumie podstawowe procesy elektrodowe zachodzące z udziałem związków
nieorganicznych oraz organicznych wraz z przykładami najważniejszych procesów o znaczeniu praktycznym.
Omówić mechanizm elektrochemicznej redukcji O2 w roztworach wodnych.
+
Z definicji potencjał standardowy elektrody wodorowej Pt/H2/H jest równy 0. Obliczyć jaki będzie
-10
potencjał tej elektrody w roztworze HCl o stężeniu 10 M, jeżeli ciśnienie gazowego wodoru wynosi 10
000 atmosfer?
Potencjał elektrochemicznej redukcji p-benzochinonu BQ w roztworach acetonitrylowych zawierających
0.1 M (n-C4H9)4NClO4 jako elektrolit podstawowy wynosi
0.492 V. Przy zamianie elektrolitu
podstawowego na 0.1 M LiClO4 potencjał ulega zmianie do wartości
0.433 V. Na podstawie
+
obserwowanego przesunięcia potencjału obliczyć stałą równowagi tworzenia się pary jonowej BQ ...Li .
W rozpuszczalniku aprotycznym cząsteczka p-N,N-dimetylo-aminobenzonitrylu może zostać
zredukowana elektrochemicznie do trwałego anionorodnika a także utleniona do trwałego kationorodnika.
Podać (uzasadniając odpowiedź) jak zmienią się potencjały redoks tej cząsteczki jeśli roztwór będzie
+
dodatkowo zawierał jony H w stężeniu znacznie większym od stężenia rozważanej cząsteczki.
Na wybranym przykładzie/przykładach omówić wpływ rozpuszczalnika oraz elektrolitu podstawowego na
podstawowe parametry opisujące procesy elektrodowe związków organicznych.
EA_W04: Student zna i rozumie podstawowe metody oraz techniki pomiarów elektrochemicznych zarówno
w kontekście badań analitycznych jak i fizykochemicznej charakteryzacji związków i procesów chemicznych.
Analizując próbkę mosiądzu na zawartość miedzi roztworzono 1 gram badanego mosiądzu w niewielkiej
3
3
ilości kwasu azotowego rozcieńczając otrzymany roztwór do objętości 100 cm . 1 cm otrzymanego
roztworu pobrano do zbadania metodą kulometryczną wprowadzając go do naczyńka zawierającego 100
3
cm 0.1 M roztworu NH4NO3. Następnie całość poddano elektrolizie stwierdzając, że czas
elektrolitycznego wydzielania miedzi przy prądzie równym 0.1 A wyniósł 3 minuty. Obliczyć procentową
zawartość miedzi w badanym mosiądzu.
Wytwórnia wody destylowanej zobowiązana jest dostarczać produkt o oporze powyżej 15 MΩ (w
temperaturze 20 °C). Odbiorca wody destylowanej zbadał jej opór za pomocą naczyńka
konduktometrycznego. Odczyt z konduktometru wskazywał, że przewodnictwo zakupionej wody równe
jest 8.9×10 Ω cm . Czy odbiorca ma podstawy do zakwestionowania jakości zakupionej wody
destylowanej, wiedząc, że opór zmierzony w naczyńku konduktometrycznym użytym do pomiaru wynosił
110 Ω, a użytym roztworem wzorcowym był roztworu KCl o przewodnictwie właściwym równym
1.14×10 Ω cm ? Przedstawić odpowiednie obliczenia.
EA_W05: Student zna i rozumie ograniczenia pomiarów elektrochemicznych wraz z ich wpływem na
otrzymywane w takich pomiarach wyniki.
woltomierz o oporze Rpom
woltomierz oraz błąd względny pomiaru.
pom
jaką wskaże podłączony
W przyrządzie pomiarowym do pomiaru napięć w zakresie ±10 V użyto 12-bitowego przetwornika ADC.
Oszacować jakim błędem pomiarowym jest obarczony pomiar wykonywany tym przyrządem.
Wyjaśnić dlaczego w pomiarach potencjałów ogniw elektrochemicznych należy używać przyrządów
pomiarowych o dużym oporze wewnętrznym.
Umiejętności:
EA_U01: Student potrafi w sposób zrozumiały opisać przepływ stałego i zmiennego prądu elektrycznego przez
bierne i czynne elementy elektryczne.
11
Dla częstotliwości prądu zmiennego f = 0.234 kHz obliczyć wartości impedancji Z dla (a) szeregowo oraz
W układzie składającym się z szeregowo połączonych oporności R = 1 k oraz pojemności C = 1 F po
podłączeniu go do źródła napięci
ładowaniem kondensatora C. Obliczyć maksymalną wartość prądu ładowania oraz czas potrzebny do
osiągnięcia napięcia na okładkach kondensatora równego 0.95 V.
Do układu składającego się z szeregowo podłączonych oporności R i pojemności C podłączono
= 2.50 V. W momencie podłączenia zarejestrowano
przepływający prąd o natężeniu 10
źródła napięcia wartość płynącego prądu spadła 20 razy. Na podstawie powyższych danych obliczyć
wartości oporności R oraz pojemności C.
EA_U02: Student potrafi w sposób zrozumiały przedstawić podstawy fizyczne wiążące się z procesami
fizycznymi i chemicznymi wywołanymi przepływem prądu elektrycznego.
Omówić wpływ rozpuszczalnika (stała dielektryczna, lepkość) na przewodnictwo roztworów elektrolitów.
Omówić wynikające z teorii Butlera-Volmera równania Tafela.
Omówić (podając podobieństwa i różnice) woltametrię zmiennoprądową oraz normalną i różnicową
woltametriępulsową.
Omówić podstawową różnicę pomiędzy woltametrycznymi a amperometrycznymi metodami pomiarów
elektrochemicznych.
Wyjaśnić dlaczego w pomiarach elektrochemicznych używa się układu trzech elektrod oraz podać w
jakich przypadkach można się ograniczyć do układu dwóch elektrod.
EA_U03: Student potrafi wykorzystać wyniki pomiarów elektrochemicznych w fizykochemicznej analizie
badanych układów.
+
Potencjały standardowe elektrod Ag/Ag oraz Ag/AgCl/Cl (w 1 M HCl) wynoszą odpowiednio +0.800 V
oraz +0.269 V. Na podstawie tych danych obliczyć iloczyn rozpuszczalności AgCl.
2+
Obliczyć stałą równowagi K reakcji kompleksowania Cd + 4CN
Cd(CN)4
2+
jonów Cd w roztworach 0.2 M KNO3 oraz 0.2 M KCN wynosz
znając potencjały redukcji
Dla 1 mM roztworu kwasu HA opór elektryczny zmierzony w naczyńku konduktometrycznym o stałej k = 1
2
2
cm
cm mol

obliczyć (zaniedbując wp
as kwasu HA.
EA_U04: Student potrafi w sposób zrozumiały przedstawić poprawne rozumowanie wiążące właściwości
elektrochemiczne z naturą związków chemicznych.
Omówić wpływ natury podstawnika na potencjały redukcji mono-podstawionych (w pozycji para)
pochodnych nitrobenzenu.
2+
+
W przypadku reakcji elektrodowych kompleksów miedzi(II) CuL 6 + e  CuL6 ich potencjał standardowy
E0zależy od natury liganda L. Omówić w jaki sposób właściwości elektrono-donorowe i/lub elektronoakceptorowe liganda L będą wpływały na wartość potencjału E 0.
EA_U05: Student potrafi w sposób zrozumiały przedstawić poprawne rozumowania wiążące procesy transportu
masy oraz ładunku z sumarycznymi procesami zachodzącymi na elektrodach.
Rejestrując krzywą woltametryczną przy szybkości polaryzacji równej 50 mV/s zarejestrowano sygnał
ść sygnału dla szybkości
polaryzacji równej 200 mV/s.
Przedyskutować odwracalność procesów elektrodowych w kontekście szybkości transportu reagentów do
powierzchni elektrody oraz szybkości właściwego aktu przeniesienia elektronu.
EA_K01: Student zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia.
Przedyskutować możliwość zastosowania wzmacniaczy operacyjnych w procesach różniczkowania oraz
całkowania sygnałów elektrycznych.
12
Przedyskutować możliwość zastosowania pojęć fizyki kantowej w opisie elementarnego aktu
przeniesienia ładunku.
EA_K02: Student potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień oddziaływania prądu
elektrycznego z materią.
Przedyskutować możliwość zastosowania podstawowych pojęć elektrochemii w opisie procesów
zachodzących w organizmach żywych.
Przedyskutować podstawowe zalety oraz wady procesów przemysłowych wykorzystujących metody
elektrosyntezy.
13
Język wykładowy:
Chemia organiczna II
Organic chemistry II
polski
Chemia
Instytut Chemii, Zakład Chemii Organicznej
obowiązkowy
I stopnia
Rok studiów:
Semestr:
Trzeci
Piąty
8
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
Worg01
Worg02
Worg03
Worg04
Dr hab. Danuta Branowska
WIEDZA
zna terminologię: biocząsteczek węglowodany, aminokwasy, białka, peptydy,
enzymy, kwasy tłuszczowe, lipidy złożone, kwasy nukleinowe DNA i RNA
oraz związki supramolekularne, chemia kombinatoryczna, chemia medyczna i
retosynteza.
ma podstawową wiedzę o typach biocząsteczek prostych i biopolimerów oraz
ich funkcje w organizmie
potrafi przeprowadzić syntezę biocząsteczek i napisać reakcje prostych
ukladów
zna zasady budowy oraz działanie podstawowych przyrządów mających
zastosowanie w badanich chemicznych
Symbol efektu
kierunkowego
K_W02,
K_W04
K_W03
K_W04
K_W06
K_W06
K_W12
K_W07
UMIEJĘTNOŚCI
Uorg01
Uorg02
Uorg03
potrafi analizować wyniki przeprowadzonych doświadczeń, pomiarów danych
fizykochemicznych
potrafi prawidłowo przeprowadzić analizę zwązków organicznych i ich
mieszanin z zastosowaniem metod klasycznych i spektroskopowych
Potrafi napisać poprawnie schemat reakcji chemicznych
K_U14, K_U17
K_U07; K_U18; K_U19
K_U05
K_W06
Korg01
Korg02
ma świadomość konieczności doskonalenia swojej wiedzy w związku z
rozwojem nauki
potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień chemicznych
K_K01
K_K01
K_K07
Wykład konwencjonalny wspomagany środkami audiowizualnymi, ćwiczenia
audytoryjne i słowna metoda problemowa oraz eksperyment laboratoryjny
Znajomość syntezy związków organicznych, strategia syntezy i ich przemiany w organizmie, podstawy
metod spektroskopowych
14
1. Zasady identyfikacji związków organicznych i ich mieszanin metodami klasycznymi i spektroskopowymi.
Funkcje związków organicznych w przyrodzie.
2. Budowa i stereochemia węglowodanów. Podstawowe reakcje monosacharydów i ich synteza.
3. Budowa disacharydów i polisacharydów, wiązanie glikozydowe, tworzenia glikozydów. Fragmenty
oligosacharydowe różnicujące grupy krwi.
4. Budowa i stereochemia aminokwasów. Podstawowe reakcje aminokwasów i ich synteza, Elektroforeza.
5. Synteza peptydów metodą laboratoryjną i Merriefielda. Metody sekwencjonowania peptydów. Wybrane
peptydy biologicznie czynne, glutation, oksytocyna, insulina. Funkcje biologiczne aminokwasów, peptydów, białek
w organizmie.
6. Kwasy nukleinowe, nukleozydy i nukleotydy. Metoda syntezy DNA. Struktura DNA i komplementarne
parowanie zasad w DNA.
7. Kwasy nukleinowe i dziedziczenie. Struktura RNA. Replikacja, transkrypcja, translacja.
8. Stereoidy: hormony płciowe, stereoidy syntetyczne. Stereochemia stereoidów. Biosynteza cholesterolu.
9. Lipidy: budowa i wystepowanie wosków, glicerydów, fosfolipidów, sfingozydów.
10. Budowa błon biologicznych, transport przez błony biologiczne.
11. Budowa i synteza wybranych witamin. Chemia organiczna szlaków metabolicznych. Katabolizm tłuszczów,
węglowodanów, białek.
12. Strategia wieloetapowych syntez, analiza retrosyntetyczna. Związek docelowy, syntony, zmiana polaryzacji.
13. Chemia supramolekularna: otrzymywanie, struktura i właściwości związków supramolekularnych, rozpoznanie
molekularne typu gość-gospodarz. Receptory fotochemiczne.
14. Projektowanie związków biologicznie czynnych. Związki naturalne jako substancje wiodące. Zależność
między strukturą związku i jego aktywnością biologiczną.
15. Enzymy: cechy charakterystyczne reakcji enzymatycznych. Wykorzystanie enzymów w syntezie związków
organicznych.
1) J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, P. Wotheres, Chemia organiczna t.1-4, WNT, Warszawa, 2010.
2) J. McMurry, Chemia Organiczna, t. 1-4, PWN, 2005.
3) J. M. Berg, J. L. Tymoczko, L. Stryer, Biochemia, PWN, 2005.
4) Korohoda M.J., Paśko J.R., Ćwiczenia z analizy i preparatyki organicznej, Wydawnictwo Naukowe WSP,
Kraków 1998
5) Jerzmanowska Z., Analiza jakościowa związków organicznych, PZWL, Warszawa 1963
1) A. Vogel, Preparatyka organiczna, WNT, 2006.
2) A. Kołodziejczyk, Naturalne związki organiczne, PWN, 2003.
3) P. Moszczyński, R. Pyć, Biochemia witamin, cz. I i II, PWN, Warszawa-Łódź, 1999
4) E. Chmiel-Szukiewicz, D. Kijowska, I. Zarzycka-Niemiec. Laboratorium chemii organicznej. Metody syntezy i
analizy jakościowej związków organicznych Rzeszów : Wydawnictwo Oświatowe Fosze, cop. 2010.
Wykład problemowy z wykorzystaniem środków audiowizualnych. Ćwiczenia: słowna metoda problemowa,
sprawdzanie zakresu opanowanej wiedzy w dwóch kolokwiach. Laboratorium identyfikacji prostych związków
organicznych i ich mieszanin metodami klasycznymi oraz spektroskopowymi.
Efekty Worg04, Uorg01, Uorg02 oraz Korg02 sprawdzane będą na trzech kolokwiach w ramach laboratorium.
Efekty Worg01 – Worg03 i Uorg03, Korg01 sprawdzane będą na dwóch kolokwiach z ćwiczeń oraz egzaminie
pisemnym.
Egzamin pisemny - 60 pkt. Punktacja jest następująca: 54.6pkt - 5.0; 48.6pkt - 4.5; 42.6 - 4.0; 36.6pkt - 3.5; 30.6pkt 3.0
ćwiczenia dwa kolokwia sprawdzające wiadomości poza ćwiczeniami każde po 20 pkt w sumie 40pkt. Punktacja:
36.4pkt - 5.0; 32.4pkt - 4.5; 28.4pkt - 4.0; 24.4pkt - 3.5; 20.4pkt - 3.0.
Laboratorium: określenie struktury 3 związków prostych organicznych, określenie struktury składników mieszaniny
15
przy użyciu metod chemicznych i spektroskopowych. Zaliczenie 3 kolokwiów i napisanie sprawozdań z analizy
związków organicznych. Sposób zaliczenia laboratorium jest punktowany w następujący sposób:
6 pkt – I kolokwium
10 pkt – II kolokwium
10 pkt – III kolokwium, 2 sprawozdania po 2 pkt w sumie 30 pkt
Oceny: 16 pkt – 18 pkt- 3; 18.5 pkt – 21 pkt - 3.5; 21.5 pkt – 24.0 pkt - 4,0; 24,5 pkt – 27.0 pkt - 4.5; 27.5 pkt – 30.0
pkt - 5,0.
Trzy oceny z przedmiotów form stanowią średnią z modułu. Z czego 60% stanowi ocena z egzaminu i po 20% oceny
z seminarium i laboratorium.
Poprawy:
Jednorazowa poprawa każdego kolokwium w trakcie zajęć w semestrze. Dwie poprawy obu kolokwiów w sesji
egzaminacyjnej, odpowiednio przed drugim i trzecim terminem egzaminu pisemnego.
Aktywność
Wykład
30 godz
Seminarium
15 godz
Laboratorium
60 godz
Przygotowanie do laboratorium i kolokwiów
20 godz
Przygotowanie do seminarium i kolokwiów
15 godz
Przygotowanie sprawozdań z laboratorium
15 godz
Przygotowanie do egzaminu i obecność na egzaminie
30 godz
Konsultacje
15 godz
Sumarycznie
200 godz
Załącznik do Sylabusa: Weryfikacja efektów kształcenia - przykładowe pytania
Worg01 - Wyjaśnij pojęcia: np. kwasy tłuszczowe, węglowodany, lipidy, retrosynteza?
- Wyjaśnij pojęcia: replikacja, kodon, antykodon, helisa?
Worg02 – Wyjaśnij znaczenie aminokwasów w organizmie?
- Glikozydy - omów ich właściwości?
Worg03 - Napisz reakcję otrzymywania tripeptydu (Ala-Gly-Leu) metodą Merriefielda?
– Napisz syntezę otrzymywania fragmentu nici DNA o sekwencji G-C-A?
Worg04 – Wyjaśnij na czym polega proces elektroforezy?
– Jakich danych dostarcza widmo NMR?
Uorg01 – Jakich związków z jakiej grupy rozpuszczalności spodziewasz się po wykryciu w próbce do analizy
azotu?
– Określ strukturę związku na podstawie podanych widm spektroskopowych?
Uorg02 – Dokonaj rozdziału mieszaniny związków np; toluen i aldehyd benzoesowy?
– W jaki sposób określisz grupę rozpuszczalności mieszaniny związków?
Uorg03 – Napisz co najmniej 4 metody otrzymywania aminokwasów?
– Napisz na przykładzie wybranej pentozy reakcje wydłużania łańcucha metoda Kilianiego Fischera?
Korg01 – Omów reakcje zachodzące na podłożu stałym?
– Gdzie znalazła zastosowanie synteza kombinatoryczna?
Korg02 – Jak dokonasz rozdziału związków chiralnych?
– Co to są polimery naturalne?
16
Język wykładowy:
Chemia fizyczna II
Physical Chemistry II
język polski
chemia
Instytut Chemii, Katedra Chemii Fizycznej, Zakład Kinetyki Chemicznej
obowiązkowy
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
trzeci
piąty
8
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
Wk01
Wk02
Wk03
dr hab. Wiesława Barszczewska
WIEDZA
Zna i rozumie podstawowe pojęcia i prawa z zakresu: kinetyki formalnej,
katalizy ze szczególnym uwzględnieniem katalizy enzymatycznej, adsorpcji,
stanu ciekłego i koloidów.
Zna opis matematyczno-fizyczny poznanych zjawisk i reakcji chemicznych.
Zna metody i aparaturę służącą do wyznaczania parametrów kinetycznych,
napięcia powierzchniowego, lepkości cieczy, izoterm adsorpcji.
Symbol efektu
kierunkowego
K_W02, K_W04
K_W10
K_W12
UMIEJĘTNOŚCI
Uk01
Uk02
Uk03
Uk04
Potrafi bezpiecznie i właściwie merytorycznie przeprowadzić eksperyment
w zakresie treści przedmiotu.
Potrafi prawidłowo analizować i interpretować zależności doświadczalne.
Posiada umiejętność merytorycznego rozwiązywania obliczeniowych
problemów fizykochemicznych.
Posiada umiejętność powiązania różnych procesów fizykochemicznych
w środowisku.
K_U14
K_U14, K_U17
K_U10
K_U12
Kk01
Kk02
Ma świadomość konieczności ciągłego poszerzania zakresu swojej wiedzy
w związku z rozwojem nauki.
Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień chemicznych.
K_K01
K_K07
wykład (30 godzin), ćwiczenia rachunkowe (30 godzin),laboratorium (60 godzin)
Opanowany materiał z wcześniej realizowanych przedmiotów: fizyka, matematyka, chemia kwantowa, chemia
fizyczna I.
17
1. Kinetyka formalna
Reakcje złożone (odwracalne, następcze, równoległe, łańcuchowe) i ich kinetyka, teoria zderzeń aktywnych,
kompleksu aktywnego, teoria stanu stacjonarnego, wpływ temperatury na szybkość reakcji (równanie Arrheniusa),
interpretacja fizyczna parametrów równania Arrheniusa, kataliza homo- i heterogeniczna, enzymy, kinetyka reakcji
enzymatycznych, mechanizmy reakcji chemicznych.
2.Zjawisko adsorpcji.
Zjawisko adsorpcji. Zjawiska na granicy faz ciało stałe-gaz lub ciało stałe-ciecz. Podstawowe pojęcia adsorpcji.
Adsorpcja na granicy faz ciecz-gaz, równanie Gibbsa, substancje powierzchniowo czynne. Flotacja. Rodzaje
adsorpcji, cechy charakterystyczne adsorpcji fizycznej i chemicznej. Izotermy adsorpcji Brunnauera-Emmeta-Tellera
(BET). Izotermy adsorpcji Langmuira. Adsorocja z roztworów równanie Freundlicha. Adsorpcja jonowymienna.
Zastosowania adsorpcji. Znaczenie adsorpcji w katalizie heterogenicznej.
3.Ciecze
Charakterystyka stanu ciekłego, siły oddziaływania między cząsteczkami cieczy, ciśnienie wewnętrzne. Przepływ
cieczy i ich rodzaje. Prawo przepływu Newtona. Układy newtonowskie i nie newtonowskie, lepkość cieczy, zależność
lepkości od temperatury, metody wyznaczania lepkości, napięcie powierzchniowe, parachora i refrachora, zależność
napięcia powierzchniowego od temperatury, metody wyznaczania napięcia powierzchniowego, napięcie
międzyfazowe i zwilżalność.
4. Koloidy
Pojęcie stanu koloidalnego. Rodzaje układów koloidowych, podział koloidów, koloidy liofobowe i liofilowe. Metody
otrzymywania układów koloidalnych, metody dyspersyjne, metody kondensacyjne, metody oczyszczania koloidów.
Koagulacja roztworów koloidalnych. Właściwości optyczne układów koloidowych, efekt Tyndalla. Właściwości
elektryczne układów koloidowych: elektroforeza i elektroosmoza, potencjał elektrokinetyczny. Koloidy, które
odgrywają dużą rolę w biologicznym funkcjonowania organizmów żywych a w tym i człowieka.
1. P. W. Atkins, Chemia fizyczna, PWN 2001
2. P. W. Atkins, Podstawy chemii fizycznej, PWN 1999.
3. R. Brdička, Podstawy chemii fizycznej; PWN, Warszawa 1970
4. K. Pigoń i Z. Ruziewicz, Chemia fizyczna, PWN 2006
5. P. W. Atkins, C. A. Trapp, M. P. Cady, C. Giunta, Chemia fizyczna. Zbiór zadań z rozwiązaniami, PWN, Warszawa
2001
1. J. Ościk, Adsorpcja, PWN, Warszawa 1983
2. Schwetlick K., Kinetyczne metody badania mechanizmów reakcji; PWN, Warszawa 1975
3. A. W. Adamson, Zadania z chemii fizycznej, PWN, Warszawa 1978.
Wykład problemowy z wykorzystaniem środków audiowizualnych.
Ćwiczenia rachunkowe: słowna metoda problemowa, ćwiczenia pisemne, interpretacja wykresów, sprawdzenie
zakresu opanowanej wiedzy na dwóch kolokwiach.
Laboratorium: laboratoryjna metoda problemowa, eksperyment laboratoryjny, pomiar z obliczeniami, kształtowanie
umiejętności zastosowania wiedzy teoretycznej.
Efekty Wk01, Wk03, Uk01, Uk02 oraz Kk02 sprawdzane będą na dwóch kolokwiach działowych i kolokwiach
wejściowych w ramach laboratorium. Na egzaminie ustnym sprawdzane będą efekty Wk01, Wk02, Wk04 i Kk01.
Efekty Wk02 i Uk03 sprawdzane będą na dwóch kolokwiach z ćwiczeń rachunkowych.
Egzamin ustny składa się z odpowiedzi na trzy zagadnienia z zestawu wylosowanego przed egzaminatorem. Za
odpowiedź na każde pytanie student otrzymuje ocenę w skali od 2 do 5.Ostateczna ocena jest sumą trzech ocen
cząstkowych. Zakres egzaminu obejmuje treści przekazane na wykładzie oraz zawarte w literaturze wskazanej
przez prowadzącego.
Ćwiczenia rachunkowe: dwa kolokwia sprawdzające każde po 20 pkt w sumie 40pkt. Punktacja: 40pkt-36.4pkt - 5.0;
36.0 pkt-32.4pkt - 4.5; 32.0pkt-28.4pkt - 4.0; 28.0pkt-24.4pkt - 3.5; 24 pkt-20.4pkt - 3.0.
Laboratorium: wykonanie dziesięciu ćwiczeń laboratoryjnych, zaliczenie 2 kolokwiów działowych, 10 kolokwiów
wejściowych i 10 sprawozdań z wykonanych ćwiczeń.
Sposób zaliczenia laboratorium jest punktowany w następujący sposób:
15 pkt – I kolokwium działowe
15 pkt – II kolokwium działowe
10 kolokwiów wejściowych po 2 pkt i 10 sprawozdań po 1 pkt w sumie 60 pkt
Oceny: 60 pkt – 54.6 pkt- 5; 54 pkt – 48.6 pkt - 4.5; 48.0 pkt – 42.6 pkt - 4,0; 42.0 pkt – 36.6 pkt - 3.5; 36.0 pkt – 30.6
pkt - 3.0.
Trzy oceny z modułu stanowią oceny z trzech przedstawionych form zaliczenia: egzaminu, ćwiczeń rachunkowych
18
i laboratorium.
Poprawy:
Ćwiczenia rachunkowe: dwie poprawy każdego z kolokwiów, pierwsza poza zajęciami w semestrze, druga
obejmująca jedno lub dwa kolokwia na koniec semestru.
Laboratorium: dwie poprawy kolokwiów działowych, dwie poprawa kolokwium wejściowego.
Dwie poprawy kolokwiów w sesji egzaminacyjnej z ćwiczeń rachunkowych i laboratorium.
Aktywność
30 godzin
30 godzin
Udział w laboratorium
60 godzin
Przygotowanie do ćwiczeń rachunkowych i kolokwiów
Przygotowanie do laboratorium i opracowanie
sprawozdań
25 godzin
25 godzin
30 godzin
200 godzin
Liczba punktów za przedmiot
8 ECTS
Załącznik do Sylabusa przedmiotu / modułu kształcenia
Chemia fizyczna II
Wiedza
Wk01
Co rozumiesz pod pojęciem adsorpcja. Wymień i scharakteryzuj poznane rodzaje adsorpcji.
Dokonaj opisu teorii zderzeń aktywnych.
Omów katalizę heterogeniczną. Jakie jest znaczenie adsorpcji w katalizie heterogenicznej.
Omów wpływ temperatury na szybkość reakcji (równanie Arrheniusa), dokonaj interpretacji fizycznej
parametrów równania Arrheniusa.
5. Co rozumiesz pod pojęciem reakcje szybkie?
1.
2.
3.
4.
Wk02
1. Na dowolnym przykładzie opisz kinetykę reakcji łańcuchowych w/g zaproponowanego mechanizmu
2. Zjawisko lepkości ma ogromne znaczenie w przyrodzie. Dokonaj matematyczno-fizycznego opisu tego
zjawiska.
3. Przedstaw matematyczno-fizyczny opis dowolnej reakcji przebiegającej z udziałem katalizatora.
Wk03
Zna metody i aparaturę służącą do wyznaczania: izoterm adsorpcji, napięcia
powierzchniowego, lepkości cieczy, właściwości koloidów oraz parametrów
kinetycznych.
1. Omów metody i aparaturę stosowaną do badania kinetyki reakcji. Jakie parametry kinetyczne
wyznaczysz przedstawionymi metodami?
2. Metoda stalagmometryczna jest jedną z metod, którą wykorzystuje się do badania napięcia
powierzchniowego. Przedstaw postawy teoretyczne tej metody oraz dokonaj opisu aparatury
wykorzystywanej w tej metodzie.
3. Jaką metodę i jaką aparaturę wykorzystasz do zbadania właściwości koloidów?
Uniejętności
Uk01
1. Jaki sprzęt, aparaturę i odczynniki wykorzystasz w ćwiczeniu?
2. Jakie środki ostrożności należy zachować podczas wykonywania ćwiczenia?
19
3. Co jest celem ćwiczenia, jakie wielkości będziesz mierzył i w jakich jednostkach?
Uk02
1. Zinterpretuj uzyskane w ćwiczeniu wyniki oraz przedstaw dyskusję źródeł błędów.
2. Co
jest
przyczyną
rozbieżności
pomiędzy
wielkościami
uzyskanymi
a danymi literaturowymi?
3. Jakie zastosowałeś metody analizy danych?
Uk03
w
ćwiczeniu
1. Następujące
dane
dotyczą
adsorpcji
azotu
na
próbce
żelu
krzemionkowego
w temperaturze 77K
p(Tr)
20
55
102
168 228
304
455
V(objętoś
88
110 130
151 169
191
244
zaadsorbowana)
3 -1
(cm *g )
0
Objętość podano w warunkach( 0 C i 1 atm). Prężność pary nasyconej p0=760 Tr.
Oblicz korzystając z równania izotermy BET Vm (objętość warstwy jednocząsteczkowej). Opierając się
na otrzymanej wartości oblicz także powierzchnię właściwą próbki żelu krzemionkowego, wiedząc iż
-20
2
powierzchnia cząsteczki azotu wynosi 16,2x10 m .
2. Kinetykę pewnej reakcji typu AP, zachodzącej w układzie homogenicznym, badano metodą
dylatometryczną tj. mierząc zmiany objętości ciekłej mieszaniny reakcyjnej. W stanie wyjściowym
produkt P w mieszaninie był nieobecny. Otrzymane wyniki ilustruje poniższa tabela. Wykaż, że reakcja
jest rzędu pierwszego.
Czas, min
0
40
80
160
240
320
∞
3
objętość cm
15
44,58
67,17
89,58
97,72
100,8
102,4
Uk04
w środowisku.
1. Dokonaj opisu zjawiska lepkości. Przedstaw jego znaczenie w przyrodzie.
2. Niektóre owady mogą poruszać się po powierzchni wody i nie toną. Wyjaśnij dlaczego?
3. Przedstaw rolę dyfuzji i ruchów Brown'a w przyrodzie.
Kk01
Kompetencje społeczne
w związku z rozwojem nauki i techniki.
1. Podaj z jakich źródeł literaturowych korzystałeś, aby poszerzyć swoją w zakresie chemicznych i
instrumentalnych metod analitycznych.
2. Na postawie wybranej przez siebie literatury naukowej i popularnonaukowej odpowiedz na pytanie, jakie
metody stosuje się do badania nowych materiałów.
3. Jakie formy aktywności wykazywałeś w celu aktualizowania swojej wiedzy z zakresu instrumentalnych
metod analitycznych w diagnostyce laboratoryjnej.
Kk02
1. Jakie są przyczyny dla których badania reakcji szybkich powinny być prowadzone.
2. Dlaczego węgiel aktywny wykazuje szczególne właściwości powierzchniowe jako adsorbent?
3. Wyraź swoją opinię na temat efektywności oczyszczania roztworów koloidalnych metodami dializy,
elektrodializy i ultrafiltracji.
20
Język wykładowy:
Analiza toksykologiczna
Toxicological analysis
polski
chemia - specjalność analityka
chemiczna
Instytut Chemii - Katedra Chemii Organicznej i Stosowanej
obowiązkowy
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
trzeci
piąty
1
dr Eliza Guzik
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
WIEDZA
WTA01
Rozumie powiązania toksykologii jako nauki interdyscyplinarnej z chemią.
WTA02
Zna toksykologię w stopniu umożliwiającym pracę zgodnie z zasadami BHP.
Symbol efektu
kierunkowego/specjaln
ościowego
Ws01, Ws02
Ws06
UMIEJĘTNOŚCI
UTA01
UTA02
Potrafi zaproponować metodę badawczą w celu określenia potencjalnej
toksyczności związków chemicznych.
Potrafi samodzielnie wyciągać i formułować wnioski na temat potencjalnego
działania toksycznego związków chemicznych.
Us03
Us03
KTA01
KTA02
Rozumie potrzebą pogłębiania wiedzy na temat związków chemicznych, które
oprócz właściwości wykorzystywanych w różnych dziedzinach mogą być
szkodliwe.
Jest rzetelny w swojej pracy, przekazuje swoją wiedzę i doświadczenie w celu
zminimalizowania działania toksycznego różnych związków chemicznych na
organizmy żywe i środowisko.
Ks01
Ks03
wykład, laboratorium
Znajomość podstaw anatomii, biochemii, chemii organicznej i nieorganicznej.
21
Zagadnienia z zakresu toksykologii ogólnej:
Podstawowe pojęcia - trucizna, dawka, zatrucie itd.
Czynniki warunkujące toksyczność - budowa chemiczna związku i właściwości fizykochemiczne.
Losy trucizny w organizmie.
Mechanizmy działania toksycznego.
Drogi wnikania substancji toksycznych.
Zagadnienia z zakresu toksykologii szczegółowej:
Toksyczność metali, niemetali i połączeń nieorganicznych.
Toksyczność rozpuszczalników organicznych.
Wybrane zagadnienia z toksykologii środowiska.
Toksykologia uzależnień. Uzależnienie lekowe.
Toksykologiczny aspekt dopingu. Toksyczne działanie wybranych grup leków.
Szacowanie ryzyka zdrowotnego w warunkach narażenia środowiskowego na działanie substancji chemicznych.
1. W. Seńczuk, Toksykologia, PZWL 2002
2. W.Seńczuk, Toksykologia Współczesna, PZWL 2005
1. B.J.Alloway, D.C.Ayres, Chemiczne podstawy zanieczyszczenia środowiska, PWN 1999
2. A.Zejc, M. Gorczyca, Chemia Leków, PZWL Warszawa 1999
3. A.Kurnakowska, Ekologia, PWN 1997
Wykład z wykorzystaniem multimediów.
Ćwiczenia laboratoryjne, z wykorzystaniem aparatury pomiarowej.
Konsultacje w formie dyskusji.
Zaliczenie ćwiczeń:
1. Obecność na ćwiczeniach obowiązkowa.
2. Zaliczenie testu składającego się z 30 pytań zamkniętych.
Zaliczenie wykładów:
Zaliczenie testu składającego się z 30 pytań zamkniętych.
Warunkiem zaliczenia na ocenę jest uzyskanie minimum 31 pkt. z 60 możliwych (30 pkt. z ćwiczeń i 30 pkt. z
wykładów).
Skala ocen:
0 - 30 pkt. 2
31 - 36 pkt. 3
37 - 42 pkt. 3,5
43 - 48 pkt. 4
49 - 54 pkt. 4,5
55 - 60 pkt. 5
Poprawy:
Jeden termin poprawkowy kolokwiów z wykładów i ćwiczeń do końca trwania zajęć dydaktycznych w semestrze.
Jeden termin poprawkowy w sesji poprawkowej.
Aktywność
Udział studenta w wykładach
15 godzin
Udział studenta w laboratorium
15 godzin
Udział studenta w konsultacjach
10 godzin
Przygotowanie do testu końcowego z wykładów
5 godzin
22
Przygotowanie do testu końcowego z ćwiczeń
laboratoryjnych
5 godzin
50 godzin
Punkty ECTS za moduł kształcenia 1
Załącznik do sylabusa Analiza toksykologiczna:
Przykładowe pytania sprawdzające zakładane efekty kształcenia
WIEDZA
WTA01 Rozumie powiązania toksykologii jako nauki interdyscyplinarnej z chemią.
ACh_W01, ACh_W02
1. Jakie grupy funkcyjne decydują o potencjalnej toksyczności związków chemicznych.
2. Które grupy funkcyjne zmniejszają toksyczność związków chemicznych.
3. W jaki sposób budowa przestrzenna wpływa na toksyczność.
WTA02 Zna toksykologię w stopniu umożliwiającym pracę zgodnie z zasadami BHP. ACh_W06
1. Co oznaczają symbole zawarte w karcie charakterystyki substancji niebezpiecznej (NDS, NDSCH, LD50,
LC50, itp.)
2. Które związki chemiczne wchłaniają się przez skórę i jaki parametr fizykochemiczny to określa.
3. Które związki chemiczne mogą wnikać do organizmu przez drogi oddechowe i jaki to ma wpływ na
prawidłowe funkcjonowanie organizmu.
4. Jak należy rozumieć działanie natychmiastowe i działanie odległe trucizn.
5. Jakie znasz odtrutki specyficzne i niespecyficzne.
6. Które elementy z karty charakterystyki substancji niebezpiecznej istotne są dla studenta a które dla
pracownika lub pracodawcy.
UMIEJĘTNOŚCI
UTA01 Potrafi zaproponować metodę badawczą w celu określenia potencjalnej toksyczności związków
chemicznych. ACh_U03
1.Jakie zastosowanie ma spektrofotometr do badania zawartości substancji toksycznych?
2.Od czego zależy wybór metody pomiarowej dla danej substancji toksycznej.
UTA02 Potrafi samodzielnie wyciągać i formułować wnioski na temat potencjalnego działania toksycznego
związków chemicznych. ACh_U03
1.Od jakich parametrów fizykochemicznych zależy potencjalna toksyczność związków?
2. W jakich źródłach będziesz szukał informacji na temat potencjalnego działania toksycznego związków?
KTA01 Rozumie potrzebą pogłębiania wiedzy na temat związków chemicznych, które oprócz właściwości
wykorzystywanych w różnych dziedzinach mogą być szkodliwe. ACh_K01
1. Jakie są najnowsze doniesienia na temat toksyczności dioksyn i jaka aparatura laboratoryjna umożliwia
pomiary ich stężeń?
2. Glin właściwości toksyczne a zastosowanie w gospodarstwie domowym i farmakologii.
KTA02 Jest rzetelny w swojej pracy, przekazuje swoją wiedzę i doświadczenie w celu zminimalizowania
działania toksycznego różnych związków chemicznych na organizmy żywe i środowisko. ACh_K03
1. W jaki sposób będziesz korzystał z uzyskanej wiedzy na temat szkodliwego działania substancji
uzależniających.
2. Jeżeli będziesz kierował pracą w laboratorium to w jaki sposób zadbasz o bezpieczeństwo w aspekcie
toksykologicznym swoje i pracowników.
23
Metody radioizotopowe w analizie chemicznej
Nuclear chemistry methods in the analytical chemistry
Język wykładowy:
Polski
chemia
Instytut Chemii
specjalizacyjny:- analityka
chemiczna
pierwszego stopnia
Rok studiów:
trzeci
piąty
Semestr:
3
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
W_01
W_02
W_03
W_04
W_05
W_06
W_07
dr hab. Krzysztof Wojciechowski
WIEDZA
Symbol efektu
kierunkowego
Student zna i rozumienie podstawowe pojęcia i prawa chemii jądrowej i fizyki
K_W04,
jądrowej.
Zna i rozumie w jaki sposób powstaje promieniowanie jonizujące..
K_W04, K_W07
Zna i rozumie podstawowe prawa i mechanizmy kinetyki rozpadów
K_W04, K_W07
promieniotwórczych
Zna podstawowe własności promieniowania alfa, beta i gamma oraz metody i
K_W04, K_W07, K_W12
techniki ich detekcji.
Zna biologiczne skutki oddziaływania promieniowania jądrowego, metody ich
K_W04, K_W07, K_W13
określania oraz normy i zasady ochrony radiologicznej.
Zna podstawowe metody radioizotopowe i jądrowe stosowane w analizie
K_W07,
chemicznej i innych działach nauki i techniki.
Zna podstawy fizyczne procesów rozszczepienia jądra atomowego i
K_W04, K_W07
wykorzystania go w energetyce jądrowej.
UMIEJĘTNOŚCI
U_01
U_02
U_03
Student potrafi określać właściwości substancji promieniotwórczych oraz ich
powiązanie z zastosowaniem i wpływem na środowisko naturalne.
Nabycie umiejętności stosowania zintegrowanej wiedzy na temat zastosowań
metod radioizotopowych w analizie chemicznej i medycznej.
Umiejętność praktycznych wykonywania pomiarów promieniowania
jądrowego i określania na tej podstawie jego własności fizykochemicznych..
K_U01, K_U02, K_U23
K_U16, K_U23
K_U14, K_U19
K_01
K_02
Zna ograniczenia własnej wiedzy chemicznej i rozumie potrzebę dalszego jej
poszerzania.
Rozwija dociekliwość i precyzję podczas pracy doświadczalnej i teoretycznej
K_K01, K_K02, K_K07
K_K04, K_K07
Wykład (30 godz.), laboratorium (15 godz.)
Zaliczenie kursów z następujących przedmiotów realizowanych zgodnie ze standardami i przyjętymi
sylabusami: Podstawy Chemii, Fizyka, Chemia Fizyczna.
24
Wykłady:
1. Budowa jądra atomowego. Energie jąder, siły jądrowe.
2. Modele struktury jądra atomowego.
3. Kinetyka rozpadow promieniotwórczych.
4. Samorzutne przemiany jądrowe: rozpad alfa, rozpad beta, przemiana gamma, samorzutne rozszczepienie
jądra.
5.Reakcje jądrowe i ich bilans energetyczny, przekrój czynny i mechanizm.
6. Mechanizmy oddziaływania cząstek alfa, beta oraz promieniowania gamma z materią.
7. Metody detekcji promieniowania jądrowego oraz metody wyznaczania aktywności źródeł promieniotwórczych.
Statystyka w pomiarach aktywności.
8. Podstawy dozymetria promieniowania jonizującego. oraz podstawowe pojęcia i normy ochrony radiologicznej.
9.Biologiczne skutki oddziaływania promieniowania jądrowego.
10. Wykorzystanie reakcji rozszczepienia jądra atomowego w nauce i technice. Podstawy energetyki jądrowej
oraz jej zalety i wady.
11. Zastosowanie izotopów promieniotwórczych i promieniowania jądrowego w chemii analitycznej, biologii,
medycynie i przemyśle.
Laboratorium
1. Zapoznanie się z zasadami wykonywania pomiarów promieniowania za pomocą liczników Geigera-Mullera i
scyntylacyjnych.
2. Badanie własności absorpcyjnych promieniowania alfa, beta i gamma.
3. Wyznaczanie półokresów zaniku radioizotopów sztucznych i naturalnych..
1. J. Sobkowski, M. Jelińska-Kazimierczuk, „Chemia Jądrowa”, wyd. Adamaton, 2006
2. „Człowiek i promieniowanie jonizujące” pr. z. red. A.Z. Hrynkiewicz, PWN 2001.
3. A. A. Czerwiński, „Energia jądrowa i promieniotwórczość", wyd. Pazdro, 1998
4. W. Szymański „Chemia jądrowa” wyd. PWN , 1996
1. Jones, P. Atkins, „Chemia ogólna”, PWN, Warszawa 2004
2. B.Dziunikowski „Zastosowanie izotopów promieniotwórczych” Wydawnictwo AG-H Kraków
3. J.Sobkowski (red.) „Zastosowanie nuklidów promieniotwórczych w chemii” PWN Warszawa 1989
Wykład z wykorzystaniem technik multimedialnych, laboratoryjna metoda problemowa.
Efekty
W_01-W_07
oraz
U_01-U_04
sprawdzane
będą
w
trakcie
egzaminu
pisemnego.
Efekt U_05 sprawdzany będzie w czasie ćwiczeń laboratoryjnych i na podstawie sprawozdań z wykonanych
ćwiczeń.
Laboratorium
Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych - na podstawie złożonych sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. Sprawozdania są
oceniane w skali od 0 do 5 punktów. Student może uzyskać maksimum 15 pkt za sprawzdania. Minimalna ilość
punktów konieczna do zaliczenia ćwiczeń - 8 pkt.
Egzamin
Kurs kończy się egzaminem pisemnym.
Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń, na co najmniej 8 pkt.
Egzamin składa się z 10 zadań testowych (10 pkt.) i 5 zadań otwartych (15 pkt.) - maksimum 25 punktów
Egzamin jest zdany, jeśli student uzyskał, co najmniej 13,0 pkt.
Ocena końcowa kursu:
Punkty uzyskane z ćwiczeń i egzaminu są sumowane
Student maksymalnie może uzyskać 15 pkt. z ćwiczeń i 25 pkt. z egzaminu.
Punkty dodatkowe za obecność na wykładach (doliczane tylko w I terminie egzaminu):
3 pkt za wszystkie obecności; 2 pkt. za 1 nieobecność; 1 pkt za 2 nieobecności.
25
Student ma prawo do dwóch terminów egzaminu poprawkowego.
Przeliczanie punktów na ocenę końcową kursu:
Ocena dostateczna
20,5 - 23,5 pkt
Ocena dst +
24,0 - 27,5.0 pkt.
Ocena dobra
28,0 - 31,5 pkt.
Ocena dobra +
32,0 - 35,5 pkt.
Ocena bardzo dobra
> 35,5 pkt.
Aktywność
30 godz.
15 godz.
Przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych
5 godz.
5 godz.
Przygotowanie się do egzaminu i obecność na egzaminie
20 godz.
75 godz.
3 ECTS
Załącznik do Sylabusa: Metody radioizotopowe w analizie chemicznej”
Przykładowe pytania i zadania sprawdzające zakładane efekty kształcenia.
Wiedza
W_01 Student zna i rozumie podstawowe pojęcia i prawa chemii jądrowej i fizyki jądrowej. (kolokwium
zaliczeniowe).
 Budowa jądra atomowego. Ogólne założenia powłokowego modelu jądra atomowego. Liczby magiczne.
 Ogólne założenia kroplowego modelu jądra atomowego
W_02 Zna i rozumie w jaki sposób powstaje promieniowanie jonizujące. (kolokwium zaliczeniowe).
 Mechanizmy rozpadu beta (beta-, beta+, EC). Charakterystyczne własności promieniowania beta.
 Mechanizm rozpadu alfa. Charakterystyczne cechy promieniowania alfa.
W_03 Zna i rozumie podstawowe prawa i mechanizmy kinetyki rozpadów promieniotwórczych. (kolokwium
zaliczeniowe).
 Kinetyka rozpadu promieniotwórczego.
 Jednostki aktywności promieniotwórczej.
 Jednostką dawki promieniowania pochłoniętej przez żywe organizmy jest:
a) kiur (Ci)
b) rentgen (R) c) sievert (Sv)
d) grej (Gy)
W_04 Zna podstawowe własności promieniowania alfa, beta i gamma oraz metody i techniki ich detekcji.
(kolokwium zaliczeniowe).
 Mechanizm oddziaływania (absorpcji) promieniowania gamma z materią. Dawki promieniowania jednostki, rodzaje dawek.
 Mechanizm oddziaływania (absorpcji) promieniowania alfa z materią. Dawki promieniowania - jednostki,
rodzaje dawek.
 Mechanizm oddziaływania (absorpcji) promieniowania beta z materią. Dawki promieniowania - jednostki,
rodzaje dawek.
 Budowa i zasada działania liczników gazowych i scyntylacyjnych. Definicje czasu martwego,
rozdzielczego i powrotu. Jakie rodzaje promieniowania mogą być rejestrowane przez liczniki GM.
W_05 Zna biologiczne skutki oddziaływania promieniowania jądrowego, metody ich określania oraz normy i
zasady ochrony radiologicznej.
 Jakie pierwiastki promieniotwórcze występują w przyrodzie?
a)
żadne

Jaki skutek wywiera na człowieka promieniowanie:?
a)
Pozytywny, ale tylko promieniowanie alfa, ponieważ ma ono najmniejszy zasięg i najmniejszą
przenikalność.
Pozytywny i negatywny, a zależy to od ilość promieniowania pochłoniętego przez organizm.
Tylko negatywny, ponieważ wywołuje u człowieka chorobę popromienną
Tylko pozytywny, ponieważ stosowane jest w leczeniu chorób nowotworowych
b)
c)
d)
b) uran i rad
c) pluton i ameryk
d) odpowiedź b i c
W_06 Zna podstawowe metody radioizotopowe i jądrowe stosowane w analizie chemicznej i innych działach
nauki i techniki. (kolokwium zaliczeniowe).

Wyjaśnij na czym polega analiza aktywacyjna i jakie ma zastosowania.
26
W_07 Zna podstawy fizyczne procesów rozszczepienia jądra atomowego i wykorzystania go w energetyce
jądrowej.
 Wyjaśnij zasadę działania reaktora jądrowego.
 Jakie rodzaje reaktorów stosowane są energetyce jądrowej,
 Jakie są zalety i wady energetyki jądrowej.
UMIEJĘTNOŚCI
U_01 Student potrafi określać właściwości substancji promieniotwórczych oraz ich powiązanie z zastosowaniem
i wpływem na środowisko naturalne. (kolokwium zaliczeniowe)
 Zastosowania izotopów promieniotwórczych w chemii i medycynie.
 Jakie warunki muszą być spełnione aby bezpiecznie wykorzystywać metody radioizotopowe w analizie
chemicznej oraz medycynie nuklearnej?
U_02 Nabycie umiejętności stosowania zintegrowanej wiedzy na temat zastosowań metod radioizotopowych w
analizie chemicznej i medycznej.
 Jakie właściwości izotopów promieniotwórczych (promieniowania jądrowego) można wykorzystać w
analizie chemicznej?
U_03 Umiejętność praktycznych wykonywania pomiarów promieniowania jądrowego i określania na tej
podstawie jego własności fizykochemicznych
 Umiejętności nabywane w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych i opracowywania wyników pomiarów.
K_01 Zna ograniczenia własnej wiedzy chemicznej i rozumie potrzebę dalszego jej poszerzania.
 Na podstawie podstawowej wiedzy zdobytej w trakcie kursu student potrafi określić korzystając z
dostępnej literatury, w jakim zakresie można wykorzystywać metody jądrowe w badaniach chemicznych
i analizie chemicznej.
K_02 Rozwija dociekliwość i precyzję podczas pracy doświadczalnej i teoretycznej.
 Kompetencje zdobywane w trakcie wykonywania pomiarów na ćwiczeniach laboratoryjnych oraz
opracowywania wyników pomiarów.
27
Chromatografia I
Chromatography I
Język wykładowy:
polski
chemia
Instytut Chemii
obowiązkowy
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
trzeci
piąty
4
dr Ewa Olszewska
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
WIEDZA
Symbol efektu
kierunkowego
Wm01
Zna podstawową nomenklaturę chromatograficzną.
K_W01
Wm02
Zna podstawy teorii procesu chromatograficznego.
Zna zastosowania metod chromatograficznych w analizie chemicznej
jakościowej i ilościowej.
K_W02, K_W04,
Zna podstawowe techniki chromatograficzne oraz ich zastosowanie.
K_W01, K_W03
Wm03
Wm04
K_W01, K_W03, K_W04
UMIEJĘTNOŚCI
Um01
Um02
Um03
Um04
Potrafi dokonać pomiarów wielkości uzyskiwanych w analizie
chromatograficznej i je zinterpretować.
Potrafi dobrać odpowiedni układ chromatograficzny do rozdziału mieszaniny.
Posiada umiejętność samodzielnej organizacji pracy w laboratorium.
Posiada umiejętności interpretacji wyników analiz uzyskanych metodami
chromatograficznymi.
K_U01
K_U02
K_U03
K_U04
Km01
Km02
Km03
Potrafi samodzielnie wyszukać niezbędne informacje w literaturze.
Potrafi pracować zespołowo.
K_K01
K_K02
K_K03
wykłady (15 godz.), ćwiczenia (45 godz.), konsultacje (30 godz.)
1. wiedza z chemii ogólnej, organicznej i fizycznej
2. znajomość i umiejętności posługiwania się obliczeniami chemicznymi
3. podstawowa wiedza ze statystyki
28
1. Definicje, pojęcia i nazewnictwo chromatograficzne.
2. Parametry retencji: czas retencji, objętość retencji, współczynnik
retencji, współczynnik selektywności, rozdzielczość, wysokość
równoważna półce teoretycznej, sprawność kolumny.
3. Podstawy teoretyczne procesu chromatograficznego
(chromatografia adsorpcyjna, podziałowa, jonowymienna, wykluczenia,
teoria półek, teoria poszerzenia pasm).
4. Podział technik chromatograficznych (chromatografia bibułowa,
cienkowarstwowa, cieczowa, gazowa).
5. Budowa i rodzaje kolumn chromatograficznych.
6. Chromatografia jako metoda analityczna jakościowa i ilościowa.
7. Chromatografia preparatywna.
8. Budowa i zasada działania chromatografu gazowego.
9. Budowa i zasada działania chromatografu HPLC.
10. Zastosowanie chromatografii.
11. Obliczenia rachunkowe.
12. Metody derywatyzacji w chromatografii.
13. Sposoby przygotowania próbki do analizy metodą
chromatograficzną.
1) Z. Witkiewicz, Podstawy chromatografii, WNT, Warszawa 2000
2) Z. Witkiewicz, J. Hetper, Chromatografia gazowa, WNT, Warszawa 2007
1) J. McMurry, Chemia Organiczna, PWN, Warszawa 2005
2) P.W. Atkins, Podstawy chemii fizycznej, PWN, Warszawa 2001
Wykład tradycyjny wspomagany technikami multimedialnymi. Ćwiczenia laboratoryjne z wykorzystaniem aparatury
do chromatografii cieczowej HPLC firmy Shimadzu oraz chromatografii gazowej GC/MS firmy Shimadzu.
Harmonogram laboratoryjny na podstawie istniejącego, wydanego przez wydawnictwo UP-H skryptu.
Efekty wiedzy i umiejętności sprawdzane będą w formie pisemnych kolokwiów przed każdymi zajęciami
laboratoryjnymi a także poprzez wykonane przez studenta sprawozdania z tych laboratoriów. Weryfikacja efektów
kształcenia osiąganych przez studenta w zakresie wiedzy będzie ponadto przeprowadzona w połowie listopada na
pierwszym kolokwium oraz na drugim kolokwium w połowie stycznia.
Sposób oceniania:
5 pkt – kolokwium przed ćwiczeniami laboratoryjnymi;
5 pkt – sprawozdanie z ćwiczeń;
20 pkt – kolokwium.
Uzyskanie zaliczenia przedmiotu jest możliwe po spełnieniu poniższych warunków:
1. co najwyżej dwie usprawiedliwione nieobecności na ćwiczeniach,
2. zaliczenie dwóch kolokwiów poprzez uzyskanie co najmniej 21 punktów,
3. zdanie kolokwium przed wykonaniem ćwiczenia i uzyskanie co najmniej 15 punktów,
4. wykonanie 6 ćwiczeń i zaliczenie sprawozdań z tych ćwiczeń na co najmniej 15 punktów,
5. uzyskanie łącznie co najmniej 51 % ze wszystkich form zaliczenia.
Sposób uzyskania punktów:
1. pierwsze kolokwium: 20 pkt
2. drugie kolokwium: 20 pkt
29
3. kolokwia wejściowe przed ćwiczeniami: 30 pkt
4. sprawozdania z ćwiczeń: 30 pkt
5. sumarycznie max. liczba punktów: 100
Aktywność
15 godz.
45 godz.
Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń
10 godz.
10 godz.
Samodzielne przygotowanie się do kolokwium
10 godz.
Opracowanie sprawozdań
10 godz.
100 godz.
4
Załącznik do Sylabusa: Chromatografia I.
Wiedza:
W01- Student zna podstawową nomenklaturę chromatograficzną. (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza
sprawozdań).



Przedstaw i wyjaśnij zależność pomiędzy współczynnikiem opóźnienia a współczynnikiem retencji. Co
opisują te parametry w procesie chromatograficznym?
Co oznacza pojęcie "objętość martwa kolumny chromatograficznej"? Jeżeli objętość martwa kolumny
wynosi 1.6 ml, a współczynnik retencji dla jednej z substancji rozdzielanych wynosi 7.4 to jaka jest objętość
elucji (objętość retencji) tej substancji ?
Co oznacza pojęcie "liczba półek teoretycznych" kolumny chromatograficznej (?); Jaka jest szerokość piku
chromatograficznego w 1/2 wysokości piku w sekundach, gdy czas retencji piku wynosi 360 sekund, a
liczba półek teoretycznych kolumny wynosi 10 tysięcy?
W02- Zna podstawy teorii procesu chromatograficznego. (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).





Wymień czynniki, które mają wpływ na rozdział składników mieszaniny w technice TLC i omów w jaki
sposób.
Zdefiniuj pojęcia: rozdzielczość kolumny, czas retencji, objętość retencji. Opisz i wyjaśnij jakie zmiany
wystąpią w „obrazie chromatograficznym”, gdy a) podwyższymy temperaturę kolumny, b) zmniejszymy
średnicę kolumny, bez zmiany przepływu eluentu, c) zwiększymy przepływ eluentu, bez zmiany długości i
średnicy kolumny oraz średnicy ziaren wypełnienia, d) zwiększymy długość kolumny, bez zmiany natężenia
przepływu eluentu.
Na czym polega mechanizm cienkowarstwowej chromatografii adsorpcyjnej?
Na czym polega mechanizm cienkowarstwowej chromatografii podziałowej?
Wyjaśnij na czym polega chromatografia w odwróconym układzie faz (RP)?
W03- Zna zastosowania metod chromatograficznych w analizie chemicznej jakościowej i ilościowej. (Kolokwia
działowe, wejściowe).


Technika chromatografii umożliwia:
- rozdzielać substancje / cząstki – dlaczego?
- identyfikować składniki rozdzielanej mieszaniny – jakie parametry chromatograficzne to umożliwiają ?
- oznaczać stężenie składników analitu – jakie parametry to umożliwiają?
Oznaczano zawartość chloroformu w wodzie techniką GC-ECD. Jakie jest jego stężenie molowe w badanej
wodzie jeśli po wprowadzeniu 1l roztworu wzorcowego o stężeniu 5 g/ml otrzymano pik o powierzchni
5000 jednostek a po zadozowaniu 1l 1% (objętościowo) roztworu wody w metanolu otrzymano pik o
powierzchni 30000 jednostek?
W04- Zna podstawowe techniki chromatograficzne oraz ich zastosowanie. (Kolokwia wejściowe, działowe,
30



Hipotetyczna mieszanina zawierająca substancje polarne, średnio polarne i niepolarne jest rozdzielana w
układzie faz normalnych (NP). Podaj i uzasadnij kolejność elucji.
Podaj kilka przykładów zastosowania chromatografii bibułowej.
Podaj kilka przykładów zastosowania chromatografii cienkowarstwowej.
Umiejętności:
U01- Potrafi dokonać pomiarów wielkości uzyskiwanych w analizie chromatograficznej i je zinterpretować.
(Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).



Stała podziału lorazepamu, substancji czynnej leku psychotropowego, wynosi 100. Związek
chromatografowano na kolumnie kapilarnej o wymiarach: 30 m x 0.25 mm x 0.25m. Jaki będzie rozkład
procentowy masy tego związku w fazie ruchomej i stacjonarnej w stanie równowagi?
Obliczyć jak zmieni się liczba półek teoretycznych, gdy wartość współczynnika selektywności α zmieni się z
1.01 do 1.02. Współczynnik retencji wynosi 3.00, a rozdzielczość RS =1.00.
Jaka będzie sprawność kolumny skoro ma ona długość 10 m a czas retencji analizowanej substancji wynosi
264 s, szerokość piku przy podstawie 38 s?
U02- Potrafi dobrać odpowiedni układ chromatograficzny do rozdziału mieszaniny. (Kolokwia działowe ,
wejściowe).



układzie faz normalnych (NP-HPLC). Podaj kolejność elucji i uzasadnij.
Omówić optymalne warunki dla powtarzalności współczynnika Rf
U03- Posiada umiejętności interpretacji wyników analiz uzyskanych metodami chromatograficznymi. (Kolokwia


Do kolumny chromatograficznej dozowano mieszaninę czteroskładnikową, a na chromatogramie
zarejestrowano tylko 3 piki. Proszę wyjaśnić dlaczego ?
Oblicz indeks retencji i ilość atomów węgla w cząsteczce analizowanej substancji, której czas retencji
wynosi 5.26 min. Dla mieszaniny wzorców C5-C8 otrzymano kolejno następujące czasy retencji [min]: 5.03;
6.27; 8.41; 12.82, czas martwy wynosi 4.32 min.
U04-Potrafi zaplanować i wykonać podstawowe eksperymenty mające na celu identyfikację związków
organicznych (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).




Omów etapy nanoszenia próbki na płytkę chromatograficzną.
Wymień i scharakteryzuj dwa sposoby wizualizacji chromatogramów cienkowarstwowych.
Omów dwie techniki rozwijania chromatogramów cienkowarstwowych.
Jakie parametry muszą spełniać substancje analizowane techniką GC/MS

W sprawozdaniu z ćwiczenia „Analiza mieszaniny olejków eterycznych skórki pomarańczowej metodą
chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas (GC/MS)” opracuj wyniki analizy próbki, w tym
identyfikacja związków na podstawie otrzymanych chromatogramów i widm masowych poszczególnych
składników. Porównaj skład analizowanej próbki ze składem rośliny w doniesieniach literaturowych. W
sprawozdaniu umieść cytowania artykułu, z których korzystałeś, zgodnie z przyjętymi zasadami.

W ćwiczeniu „Analiza mieszaniny metodą TLC” porównaj wpływ składu eluenta na parametry rozdzielczości
i w oparciu o uzyskane wyniki analizy sformułuj wnioski w oparciu o wykres i poparte obliczeniami.
innych osób (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań)


Skomentuj wyniki otrzymane w ćwiczeniu w oparciu o dostępne źródła literaturowe. Podaj warunki
oznaczenia w obu przypadkach (eksperyment przeprowadzony w laboratorium oraz cytowany).
Podaj źródła literaturowe, z których korzystałeś z zastosowaniem poprawnych zasad cytowania.
31
Język wykładowy:
Procesy proekologiczne
Proecological chemical processes
Język polski
Chemia
Katedra Chemii Organicznej i Stosowanej
obowiązkowy
Pierwszy stopień
Rok studiów:
Semestr:
Trzeci rok
Semestr piąty
1
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
Wk01
Wk02
Wk03
Wk04
Dr hab. Teodozja Marianna Lipińska
WIEDZA
zna i rozumie podstawową rolę chemii w kształtowaniu zrównoważonego
rozwoju cywilizacyjnego.
ma wiedzę dotyczącą obiegu węgla w przyrodzie i możliwości ograniczenia
emisji dwutlenku węgla i szkodliwych gazów przez stosowanie odnawialnych
źródeł energii i surowców dla przemysłu chemicznego
zna budowę materiałów tworzących biomasę i rozumie, że mogą one być
użyte jako odnawialne źródła energii i surowce do wytwarzania chemikaliów
ma podstawową wiedzę dotyczącą nowych materiałów i technologii
proekologicznych
Symbol efektu
kierunkowego
K_W02, K_W03
K_W05, K_W07, K_W08
K_W03, K_W07
K_W13
UMIEJĘTNOŚCI
Uk01
Uk02
ma nowoczesną wiedzę dotyczącą stosowania materiałów i technologii
proekologicznych w życiu codziennym i w przemyśle
potrafi ocenić materiały, w tym polimery i odpady komunalne pod względem
skierowania ich do odpowiednich metod recyklingu materiałowego lub
energetycznego
K_W12, K_U14, K_U17,
K_U19
K_U07, K_U14, K_U16,
K_U17, K_U18
K_K01, K_K02, K_K03
rozwojem proekologicznych metod w chemii laboratoryjnej i przemysłowej
potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień dotyczących
Kk02
proekologicznych aspektów nowych metod i modyfikowanych procesów
K_K07
technologicznych i biotechnologicznych
Wykład konwencjonalny wspomagany środkami audiowizualnymi, korzystanie z
literatury oryginalnej: czasopismo Green Chemistry (RSC- dostęp elektroniczny)
Kk01
Wymagania wstępne: znajomość podstawowych zagadnień teoretycznych z chemii ogólnej, nieorganicznej,
organicznej i analitycznej.
32
1.Zagrożenia dla środowiska spowodowane intensywnym rozwojem przemysłu na bazie kopalin - definicja i
założenia koncepcji zrównoważonego rozwoju cywilizacyjnego
2. Trend Zielona Chemia (Green Chemistry) - misja nauk chemicznych w nowej proekologicznej koncepcji badań,
projektowania, produkcji i eksploatacji wyrobów chemicznych
3. Wydajność atomowa - miernik oceny proekologicznego prowadzenia syntez chemicznych
4. Surowce odnawialne jako zmagazynowana współcześnie energia słoneczna - obieg i bilans węgla i energii w
przyrodzie – możliwości wprowadzania gospodarki bezemisyjnej.
5. Zadania i problemy rozwiązywane przez chemików analityków w kontroli zapobiegającej zanieczyszczeniom
środowiska. Szybkie metody wykrywania narkotyków.
6. Klasyfikacja i ocena proekologicznych źródeł energii.
7. Biomasa. Koncepcje biorafinerii i klastrów technologicznych.
8. Biopaliwa pierwszej generacji. Biogaz
9. Skład surowcowy odpadów komunalnych - segregacja i możliwości recyklingu.
10. Kompleksowy przerób biomasy odpadowej - perspektywy otrzymywania biopaliw drugiej generacji
11. Rodzaje polimerów syntetycznych - możliwości i ograniczenia recyklingu odpadów.
12.Typy polimerów biodegradowalnych i biokompatybilnych.
13.Toksyczność rozpuszczalników organicznych. Nowe media reakcyjne: ciecze jonowe i płyny nadkrytyczne.
14.Sposoby zmniejszania toksyczności produktów pirotechnicznych.
15.Zastosowania mikrofal w analityce i w syntezie chemicznej oraz w przemyśle i w technice.
1) B. Burczyk, Zielona Chemia Zarys, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2006.
2) B. Marciniec, Misja nauk chemicznych, Wydawnictwo PAN, 2011
3) D Sęk, A. Włochowicz, Chemia polimerów i polimery biodegradowalne, Wydawnictwo Poltechniki Łódziej Filii w
Bielsku-Białej, 1999
4) J. Kijeński, A. K. Błędzki, R. Jeziórska, Odzysk i recykling materiałów polimerowycH, PWN 2011.
5) W. M. Lewandowski, Proekologiczne odnawialne źródła energii, WNT 2007
1) 1. P. T. Anastas, J. C. Warner, Green Chemistry: Theory and Practice, Oxford University Press, New York,
1998.
2) Witryna Green Chemistry, U.S. Environmental Protection Agency: http://www.epa.gov/greenchemistry/.
3) Green Chemistry Network, University of York, UK: http://www.chemsoc.org/networks/gcn/
5) Ekoportal: http://www.ekoportal.eu/strona_glowna/
6) Czasopismo: Green Chemistry (RSC), dostępne z portalu UPH
Wykład problemowy z wykorzystaniem środków audiowizualnych, sprawdzanie zakresu opanowanej wiedzy na
kolokwium końcowym poza zajęciami. Zadanie literaturowe polega na wybraniu artykułu z wylosowanego zeszytu
anglojęzycznego czasopisma Green Chenistry i napisaniu streszczenia w języku polskim
Efekty Wk01 - Wk04 i Uk1, Uk01 Uk02 sprawdzane będą na kolokwium przeprowadzonym poza zajęciami. Efekty
Kk01 i Kk02 i sprawdzane będą jako zadanie literaturowe.
Sprawdzian pisemny z wiedzy przekazanej na wykładzie - 30 pkt,
Zadanie literaturowe polegające na korzystaniu z anglojęzycznego czasopisma Green Chemistry (RSC), dostępnego
w bazie elektronicznej biblioteki uczelnianej - 10 pkt, W sumie 40 pkt.
Punktacja: 40.0 - 36.4pkt - 5.0; 36.3 - 32.4 pkt - 4.5; 32.3 - 28.4pkt - 4.0; 28..3 - 24.4pkt - 3.5; 24.3 - 20.4pkt - 3.0.
Poprawy: Możliwa poprawa sprawdzianu pisemnego i korekta zadania literaturowego.
Aktywność
wykład
15 godz
33
przygotowanie do zaliczenia sprawdzianu
10 godz
Obciążenie pracą studenta
25 godz
Łączna liczba punktów ECTS za przedmiot
1
Załącznik do Sylabusa: Procesy proekologiczne
Wiedza
Wk01: Student zna i rozumie podstawową rolę chemii w kształtowaniu zrównoważonego rozwoju
cywilizacyjnego. (kolokwium końcowe)
 Podać definicję zrównoważonego rozwoju cywilizacyjnego i określić rolę trendu Zielona Chemia
 Jakie zadania mają chemicy przy planowaniu nowych wyrobów użytkowych ?
 Wyjaśnić na czym polegają zjawiska: a) efekt cieplarniany, b) dziura ozonowa
Wk02: Student ma wiedzę dotyczącą obiegu węgla w przyrodzie i możliwości ograniczenia emisji dwutlenku
węgla i szkodliwych gazów przez stosowanie odnawialnych źródeł energii i surowców dla przemysłu
chemicznego (kolokwium końcowe).
 Wyjaśnić dlaczego należy dążyć systematycznie do zmniejszenia używania kopalin dla celów
energetycznych i do zwiększania uprawy biomasy ?
 Jakie zadania mają chemicy badający zanieczyszczenia środowiska ?
Wk03: Słuchacz ma wiedzę dotyczącą budowy biomasy jako odnawialnego surowca chemicznego i
energetycznego (kolokwium końcowe)
 Dlaczego biomasa węglowodanowa jest preferowana jako surowiec odnawialny ?
 W jaki sposób otrzymuje się biopaliwa z tłuszczów ?
 W jaki sposób przetwarza się biomasę w biorafineriach ?
Wk04: Student ma podstawową wiedzę dotyczącą nowych materiałów i technologii proekologicznych
(kolokwium końcowe)
 Co to są polimery biodegradowalne i jak można je pozyskiwać ?
 Dlaczego nadkrytyczny dwutlenek węgla jest proekologicznym medium reakcyjnym ?
Umiejętności
Uk01: Uczący się ma świadomość ciągłego rozwoju wiedzy dotyczącej nowych materiałów i technologii
proekologicznych (kolokwium końcowe, zadanie literaturowe)
 Dlaczego nanomateriały mogą być pomocne w promowaniu procesów proekologicznych ?
 Na czym polega bezpośrednie przetwarzanie energii słonecznej w energię elektryczną ?
Uk02: Student potrafi ocenić materiały, w tym polimery i odpady komunalne pod względem skierowania ich do
odpowiednich metod recyklingu materiałowego lub energetycznego (kolokwium końcowe)
 Jak powinna być przeprowadzana segregacja odpadów a)w gospodarstwach domowych, b) na
wysypiskach odpadów c) w zakładach przemysłowych ?
 Podać sposoby utylizacji biomasy odpadowej
 Podać sposoby recyklingu odpadów z polimerów syntetycznych
Kk01: Student ma świadomość konieczności doskonalenia swojej wiedzy w związku z rozwojem
proekologicznych metod w chemii laboratoryjnej i przemysłowej (kolokwium końcowe, zadanie literaturowe.)


Jakimi kryteriami powinni kierować się chemicy przy doborze rozpuszczalnika do planowanego procesu
syntezy chemicznej lub oznaczeń analitycznych?
Co oznacza termin „ekonomia atomowa” i jak należy uwzględniać w planowaniu syntez chemicznych ?
Kk02: Student potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień dotyczących proekologicznych
aspektów nowych metod i modyfikowanych procesów technologicznych i biotechnologicznych (kolokwium
końcowe, zadanie literaturowe).
 Wytłumaczyć aspekt proekologiczny wybranego nowego procesu opisanego w czasopiśmie Green
Chemistry (rozumienie tekstu w języku angielskim, zadanie literaturowe).
 Dlaczego nowe wieloskładnikowe układy katalityczne do utleniania pozwalają używać jako tlen lub
nadtlenek wodoru jako zasadnicze utleniacze ?
34
Spektroskopia związków organicznych
Spectroscopy of organic compounds
Język wykładowy:
język polski
chemia
Instytut Chemii, Katedra Chemii Organicznej i Stosowanej, Zakład Chemii
Organicznej
obowiązkowy
Rok studiów:
trzeci
szósty
Semestr:
4
Wm02
Wm03
Wm04
Dr hab. Robert Kawęcki, prof. nzw.
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
Wm01
pierwszego stopnia
WIEDZA
Podstawowa wiedza z zakresu spektroskopii UV/VIS, IR, NMR oraz
spektrometrii mas.
Zna zakresy stosowania w/w metod oraz sposoby przygotowania próbek.
Zna zakresy absorpcji grup funkcyjnych w UV i IR. Zna zakresy przesunięć
chemicznych 1H i 13C NMR głównych klas związków organicznych. Zna
zasady rozszczepień spinowo-spinowych. Zna podstawowe zasady
fragmentacji w MS.
Zna istniejące bazy danych spektroskopowych on-line.
Symbol efektu
kierunkowego
K_W03,
K_W04
K_W12
K_W03
K_W08
UMIEJĘTNOŚCI
Um01
Um02
Um03
Potrafi dobrać odpowiednią metodę spektroskopową do danego problemu.
Potrafi przygotować próbkę do pomiarów.
Potrafi zidentyfikować główne grupy funkcyjne i podstawniki związków
organicznych z widm UV, IR, NMR. Potrafi określić masę cząsteczkową
substancji z widm MS.
K_U16
K_U17
K_U07; K_U18; K_U19
Km01
Km02
Umie wykorzystać dostępne bazy danych spektroskopowych on-line.
Ma świadomość konieczności doskonalenia swojej wiedzy w związku z
rozwojem nauki
K_K01
K_K01
Zajęcia praktyczne w laboratorium
Znajomość podstaw spektroskopii molekularnej. Wymagane zaliczenie wykładu „Spektroskopowe metody
identyfikacji związków organicznych”
Przygotowanie próbek w spektroskopii IR, pasma absorpcji w IR grup funkcyjnych. Przygotowanie próbki (wzorce
i rozpuszczalniki) w spektroskopii NMR, zakresy przesunięć chemicznych 1H i 13C związków organicznych,
czynniki wpływające na przesunięcie chemiczne, sprzężenia spinowo-spinowe. Parametry spektralne. Metoda
jonizacji EI MS. Wpływ budowy związków na fragmentację, piki izotopowe. Dostępne bazy danych
spektroskopowych w literaturze i internecie.
35
1. Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych - red. W. Zieliński, A. Rajca,
WNT, 2000.
2. Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych - Silverstein R. M., Webster F. X., Kiemle D. J.
PWN, 2007.
1. Chemia Organiczna, J. McMurry, PWN.
Zajęcia praktyczne w laboratorium NMR, IR i MS.
Sposoby weryfikacji określonych efektów kształcenia osiaganych przez studenta:
Ocena pisemnych opisów ćwiczeń. Kolokwia wejściowe.
Laboratorium zaliczane jest na podstawie zaliczenia kolokwiów wejściowych i oceny pisemnych opisów ćwiczeń.
Aktywność
Przygotowanie do ćwiczeń i kolokwiów wejściowych
17
Zajęcia na laboratorium
30
Opracowanie wyników
18
Napisanie sprawozdań
18
Udział w konsultacjach
17
Sumaryczne obciążenie pracą studenta:
100
4
Spektroskopia związków organicznych (laboratorium) - załącznik do sylabusa
WIEDZA
Podstawowa wiedza z zakresu spektroskopii UV/VIS, IR, NMR oraz spektrometrii mas.
1. Dlaczego spektroskopia IR jest czulszą metodą od NMR.
2. W jakim zakresie częstości absorbują jądra 1H.
3. Dlaczego spektroskopia w UV nazywana jest spektroskopią elektronową.
3. Czym charakteryzuje się jonizacja elektronami.
Zna zakresy stosowania w/w metod oraz sposoby przygotowania próbek.
1. Jak należy przygotować próbkę do analizy IR.
2. Jak należy przygotować próbkę do analizy 1H NMR.
3. Jakie jądra można analizować metodą NMR.
Zna zakresy absorpcji grup funkcyjnych w UV i IR. Zna zakresy przesunięć chemicznych 1H i 13C NMR
głównych klas związków organicznych. Zna zasady rozszczepień spinowo-spinowych. Zna podstawowe zasady
fragmentacji w MS.
1. Jak odróżnić metodami spektroskopowymi amid od ketonu.
2. Naszkicować widmo 1H NMR i 13C NMR podanego związku.
3. Jakie jony powstaną w wyniku fragmentacji izooktanu.
Zna istniejące bazy danych spektroskopowych on-line.
1. W jakiej bazie można znaleźć dane spektroskopowe UV?
UMIEJĘTNOŚCI
Potrafi dobrać odpowiednią metodę spektroskopową do danego problemu.
1. Jakimi metodami spektroskopowymi można zanalizować nierozpuszczalne ciało stałe?
2. Podać ograniczenia spektroskopii NMR
3. Jak wykryć obecność poliaromatycznych węglowodorów.
Potrafi przygotować próbkę do pomiarów.
36
1. Jak można wykonać widmo IR substancji ciekłej?
2. Ile związku należy odważyć do standardowej analizy 1H NMR.
3. Jakie są najlepsze rozpuszczalniki dla widm UV?
Potrafi zidentyfikować główne grupy funkcyjne i podstawniki związków organicznych z widm UV, IR, NMR.
Potrafi określić masę cząsteczkową substancji z widm MS.
1. Dokonać analizy podanego widma 1H NMR.
2. Określić główne grupy funkcyjne oraz możliwą strukturę związku na podstawie podanych danych
spektroskopowych IR.
3. Dokonać analizy fragmentacji na podstawie podanego widma MS.
Umie wykorzystać dostępne bazy danych spektroskopowych on-line.
1. W jakiej bazie można znaleźć dane spektroskopowe 1H NMR?
2. Porównać widma IR alkoholi wykonane w roztworze i w postaci filmu cieczy na podstawie dostępnych
w Internecie widm.
Ma świadomość konieczności doskonalenia swojej wiedzy w związku z rozwojem nauki
1. Na czym polega gwałtowny rozwój spektroskopii Ramana w ostatnich latach?
37
Język wykładowy:
Chromatografia II
Chromatography II
polski
chemia
Instytut Chemii – Zakład Chemii Analitycznej
obowiązkowy
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
trzeci
szósty
3
dr hab. Bronisław K. Głód
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
WIEDZA
Student zna i rozumie reguły opisujące przebieg procesu chromatograficznego
oraz podział technik chromatograficznych.
Zna i rozumie mechanizm retencji oraz parametry retencji i zależności między
Ch2_W02
nimi.
Ch2_W01
Symbol efektu
kierunkowego
K_W02 K_W07
K_W04 K_W10
UMIEJĘTNOŚCI
Ch2_W03
Ch2-W04
Ch2_W05
Ch2_U01
Ch2_U02
Ch2_U03
Ch2_U04
Ch2_U05
Zna i rozumie budowę aparatury chromatograficznej, w szczególności różnych
systemów detekcyjnych, oraz obróbkę danych.
Zna i rozumie podstawowe elementy układu chromatograficznego wpływające na
rozdzielanie.
Zna i rozumie fizykochemiczne podstawy oddziaływania próbki z fazą stacjonarną
i/lub ruchomą i ich wpływ na retencję.
Potrafi w sposób zrozumiały opisać przebieg procesu chromatograficznego.
Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić podstawy fizykochemiczne i
termodynamiczne retencji chromatograficznej.
Potrafi wykorzystać wyniki pomiarów chromatograficznych w analizie raz
badaniach fizykochemicznych.
Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić poprawne rozumowanie wiążące
właściwości chromatograficzne z naturą związków chemicznych.
Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić poprawne rozumowania wiążące
procesy transportu masy oraz ładunku z procesami zachodzącymi na złożu
chromatograficznym.
K_W04 K_W12
K_W03 K_W07
K_W02 K_W04
K_U01 K_U23
K_U10 K_U11
K_U20
K_U03 K_U04
K_U05 K_U06
K_U08
Ch2_K01
Ch2_K02
Potrafi formułować opinie na temat podstawowych typów oddziaływań
występujących w procesie chromatograficznym.
K_K01 K_K02
K_K06 K_K07
wykład (30 godz.)
Znajomość matematyki, fizyki oraz chemii ogólnej i analitycznej w zakresach przyjętych w standardów
kształcenia dla tych przedmiotów.
38
1. PODSTAWY PROCESU
1.1. Definicja chromatografii, jej znaczenie, rys historyczny
1.2. Mechanizm procesu
2. PODZIAŁ TECHNIK CHROMATOGRAFICZNYCH
3. MECHANIZM RETENCJI
3.1. Teoria półki chromatograficznej
3.2. Równanie bilansu masy
3.3. Opis empiryczny
3.4. Asymetria rozmycia próbki
4. PARAMETRY RETENCJI I ZALEŻNOŚCI MIĘDZY NIMI
5. DETEKCJA
6. BUDOWA APARATURY
7. OBRÓBKA DANYCH
8. ELEMENTY UKŁADU WPŁYWAJĄCE NA ROZDZIELANIE
8.1. Faza ruchoma i charakterystyka rozpuszczalników
8.2. Złoże i faza stacjonarna
8.3. Kolumna
8.4. Próbka
9. PODSTAWOWE UKŁADY CHROMATOGRAFICZNE
9.1. Fazy proste i odwrócone
9.2. Układ ciecz-ciało stałe i ciecz-ciecz
9.3. Adsorbcja i podział
9.4. Wykluczanie steryczne
9.5. Pary jonowe
9.6. Chromatografia jonowa, jonowo-wymienna i wykluczania jonowego
9.7. Zastosowanie związków inkluzyjnych w HPLC
10. TECHNIKI ŁĄCZONE
11. TECHNIKI POKREWNE
11.1. Chromatografia płynowa (wstanie nadrytycznym)
11.2. Elektroforeza kapilarna
11.3. Ekstrakcja na fazie stałej
1) B.K. Głód, P.Piszcz, Wysokosprawna chromatografia cieczowa: Podstawy teoretyczne, Wyd. AP,
Siedlce 2007;
2) Z. Witkiewicz, Podstawy chromatografii, WNT, W-wa 2005.
3) D. Kealey, P.J. Haines, Chemia analityczna, PWN, W-wa 2005;
4) R. Kocjan, Chemia analityczna I, PZWL, W-wa 2004.
1) D. Kealey, P.J. Haines, Chemia analityczna, PWN, W-wa 2005;
2) R. Kocjan, Chemia analityczna I, PZWL, W-wa 2004.
Wspomagany technikami multimedialnymi wykład
Całość efektów kształcenia będzie sprawdzana na końcowym kolokwium pisemnym zaliczającym przedmiot
Warunki uzyskania zaliczenia przedmiotu jest zdanie egzaminu. 10 pytań punktowanych po 1 punkcie każde będzie
oceniane zgodnie z poniższą Tabelą:
Przedział punktacji/ocena: <5 ndst, > 5 dost, > 6 dost+, >7 db, > 8 db+, >9 bdb.
Aktywność
30 godz.
39
50 godz.
80 godz.
3
Załącznik do sylabusa: Chromatografia II
Przykłady pytań sprawdzających efekty kształcenia
WIEDZA
Ch2_W01 Student zna i rozumie reguły opisujące przebieg procesu chromatograficznego oraz podział technik
chromatograficznych.
1. Podaj równania van Deemtera i Purnella oraz warunki przy jakich zostały one wyprowadzone.
2. Podaj podstawową zaletę UPLC w stosunku do HPLC.
Ch2_W02 Zna i rozumie mechanizm retencji oraz parametry retencji i zależności między nimi.
1. W jakich przypadkach stężenie próbki wpływa na jej retencję?
2. Proszę opisać jak wpłynie zmiana pH buforu na retencję kwasu propionowego oznaczanego na złożu
zawierającym grupy karboksylowe? Odpowiedź uzasadnij.
Ch2_W03 Zna i rozumie budowę aparatury chromatograficznej, w szczególności różnych systemów
detekcyjnych, oraz obróbkę danych.
1. Do elektrod węglowej i chlorosrebrowej detektora elektrochemicznego, zanurzonych w 100 mM buforze
fosforanowym pH 7, przykładano wzrastające liniowo napięcie w zakresie 0 – 0,7 V. Prąd mierzony między
elektrodami: a. rósł liniowo; b. malał liniowo; c. malał wykładniczo; d. rósł eksponencjalnie; e. rósł
logarytmicznie; f. był niestabilny, g. pozostawał niezmienny; h. zmieniał się sinusoidalnie;
i. inna zależność, jaka?
2. Porównaj, pod względem użytkowym, chromatografię gazową z cieczową uwzględniając kolejność
przyczynowo-skutkową.
Ch2_W04 Zna i rozumie podstawowe elementy układu chromatograficznego wpływające na rozdzielanie.
1. Omów jak wpływa dodatek rozpuszczalnika organicznego do wody na retencję różnych związków w układzie
faz prostych, a jak w układzie faz odwróconych? Odpowiedź uzasadnij.
2. W jakich warunkach można rozdzielać jony w układzie faz odwróconych?
Ch2_W05 Zna i rozumie fizykochemiczne podstawy oddziaływania próbki z fazą stacjonarną i/lub ruchomą i ich
wpływ na retencję.
1. Jak wpłynie dodatek nadchloranu czteroetylooamoniowego, a jak b-cyklodektsryny na retencję kwasu
salicylowego w układzie faz odwróconych?
2. Jaka jest kolejność wymywania, przykładowo, Cl-, I-, i SO42- na anionicie (odp. uzasadnij)?
UMIEJĘTNOŚCI
Ch2_U01 Potrafi w sposób zrozumiały opisać przebieg procesu chromatograficznego.
1. Co to jest ogólny problem elucji i jak go można rozwiązać?
2. Opisz jak można wyznaczyć pozakolumnowe rozmycie próbki.
Ch2_U02 Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić podstawy fizykochemiczne i termodynamiczne retencji
chromatograficznej.
1. W oparciu o warunek równowagi termodynamicznej przedyskutuj efekt Donnana i jego znaczenie w
chromatografii.
2. Czy wzrost temperatury polepsza czy pogarsza rozdzielanie ?
Ch2_U03 Potrafi wykorzystać wyniki pomiarów chromatograficznych w analizie raz badaniach
fizykochemicznych.
1. Czy w chromatografii podziałowej stała podziału i współczynnik podziału są sobie równe?
2. Jak wyznacza się (podaj wzór) współczynnik retencji z chromatogramu?
Ch2_U04 Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić poprawne rozumowanie wiążące właściwości
chromatograficzne z naturą związków chemicznych.
1. Co jest miarą polarności rozpuszczalników w chromatografii cieczowej?
2. Jakie muszą być spełnione warunki do chromatograficznej analizy enancjomerów?
40
Ch2_U05 Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić poprawne rozumowania wiążące procesy transportu masy
oraz ładunku z procesami zachodzącymi na złożu chromatograficznym.
1. Proszę podać równanie Purnella i warunki przy jakich zostało one wyprowadzone.
2. Proszę podać równanie van Deemtera i warunki przy jakich zostało one wyprowadzone.
Ch2_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia.
1. Dlaczego chromatografię wykluczania sterycznego nazywa się czasami spektrometrem molekularnym?
2. Jakie znasz i jakie są warunki doboru detektorów do analizy ciągłej w zastrzyku (FIA) i HPLC?
Ch2_K02 Potrafi formułować opinie na temat podstawowych typów oddziaływań występujących w procesie
chromatograficznym.
1. Czy prawdą jest że dwukrotny wzrost stężenia i dwukrotne zwiększenie objętości próbki wpływają tak samo
na wysokość piku chromatograficznego (odp. uzasadnij)?
2. Jaka jest korelacja między progiem wykrywalności, a czułością pomiaru?
41
Chemia
kosmetyków
i leków
42
Symbol
efektu
Opis specjalnościowych efektów kształcenia
Kierunek chemia, studia I stopnia, Specjalność: chemia
kosmetyków i leków
Odniesienie do
efektów kształcenia
dla kierunku
chemia
WIEDZA
Ws01
Ws02
Ws03
Ws04
Ws05
Ws06
Ws07
Us01
Us02
Us03
Us04
Us05
Us06
Rozumie miejsce i znaczenie chemii we współczesnym przemyśle
kosmetyków i leków oraz rolę dla postępu w tych dziedzinach
Zna i rozumie rolę podstawowych działów i praw chemii w praktyce
przemysłu kosmetycznego i farmaceutycznego
K_W01, K_W02
Zna wybrane pojęcia nauk biologicznych (biochemii, biologii) oraz
zasadnicze struktury ludzkiego ciała, umożliwiające interpretację
zjawisk i procesów mających istotne znaczenie dla stosowania
wyrobów kosmetycznych i leków
Zna źródła literatury fachowej i aktów prawnych dla swojej specjalności
i dostrzega potrzebę korzystania z nich
Zna podstawowe grupy surowców kosmetycznych i farmaceutycznych
zarówno w aspekcie chemicznym jak i czynności biologicznej
Zna i poprawnie stosuje podstawowe elementy receptury kosmetyku i
leku
Zna podstawowe metody badawcze i analityczne stosowane w
przemyśle kosmetycznym i farmaceutycznym
UMIEJĘTNOŚCI
K_W05
Umie posługiwać się specjalistyczną terminologią i nomenklaturą
chemiczną w zastosowaniu do leków i kosmetyków
Posiada umiejętność określania podstawowych właściwości oraz
reaktywności związków nieorganicznych i organicznych w aspekcie
termodynamicznym i kinetycznym w zastosowaniu do interpretacji ich
aktywności biologicznej oraz do projektowania nowych leków i
wyrobów kosmetycznych
Potrafi zinterpretować i wykonać opis fenomenologiczny i molekularny
procesów chemicznych zachodzących w organizmie człowieka –
transportu, dystrybucji, dróg metabolizowania oraz mechanizmów
działania substancji czynnych z wykorzystaniem podstawowych praw
biologii molekularnej i biochemii.
Potrafi odczytywać i interpretować receptury farmaceutyczne i
kosmetyczne a także zaproponować i wykonać samodzielnie proste
receptury.
K_U01
Umie syntetyzować, oczyszczać, analizować strukturę związków
chemicznych stosowanych w farmacji i diagnostyce medycznej z
zastosowaniem metod klasycznych i instrumentalnych oraz krytycznie
ocenić wyniki eksperymentów, dokonać obserwacji i obliczeń
teoretycznych wraz z przeprowadzeniem analizy statystycznej
otrzymanych danych
Potrafi dobrać metody analityczne do rozwiązywania praktycznych
problemów analizy kosmetyków i leków
K_W01, K_W02,
K_W03
K_W07, K_W08,
K_W09
K_W02, K_W03,
K_W12, K_W13
K_W02, K_W03,
K_W13
K_W12, K_W13
K_U01, K_U02,
K_U03, K_U04,
K_U05, K_U06,
K_U07, K_U16,
K_U18, K_U23,
K_U08, K_U12,
K_U13
K_U03, K_U04,
K_U05, K_U06,
K_U13, K_U15,
K_U18
K_U05, K_U06,
K_U13, K_U14,
K_U17, K_U18,
K_U19, K_U22
K_U05, K_U06,
K_U13, K_U14,
K_U17, K_U18,
K_U19, K_U22
Ks01
Ks02
Ks03
Ks04
Zna ograniczenia własnej wiedzy w kontekście dynamicznego rozwoju
branży kosmetycznej i farmaceutycznej oraz rozumie potrzebę
ciągłego samodzielnego kształcenia
Potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze branżowej,
także w językach obcych i dokonywać krytycznej oceny tych
materiałów
Rozumie potrzebę popularnego przedstawiania laikom zagadnień
specjalistycznych
Potrafi formułować i uzasadniać opinie dotyczące zagadnień
branżowych
K_K01, K_K02,
K_K05,
K_K01, K_K02,
K_K03, K_W09
K_K06, K_U23
K_K06, K_U01
43
Język wykładowy:
Metale i niemetale w kosmetykach i lekach
Metals and non-metals in cosmetics and medicines
polski
chemia
obowiązkowy
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
drugi
trzeci
8
Symbol
efektu
MN_W01
MN_W02
MN_W03
MN_W04
MN_W05
Efekty kształcenia
WIEDZA
nieorganicznych.
Symbol efektu
kierunkowego
K_W01,K_W02,
K_W01, K_W02, K_W03
K_W01, K_W02, K_W03
K_W01, K_W02, K_W03
K_W01, K_W02, K_W03
UMIEJĘTNOŚCI
MN_U01
MN_U02
MN_U03
MN_U04
MN_U05
MN_U06
MN_U07
właściwości.
K_U01, K_U02, K_U12,
K_U13
K_U01, K_U02, K_U03,
K_U05, K_U06, K_U07
K_U01, K_U02, K_U12,
K_U13
K_U01, K_U03, K_U04,
K_U18, K_U19
K_U01, K_U05, K_U06,
K_U07, K_U10, K_U18,
K_U14, K_U16,
K_U17, K_U19,
K_U14, K_U19, K_U20
MN_K01
MN_K02
MN_K03
K_K01, K_K02
K_K04, K_K05,
K_K05, K_K07
44
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Ogólna charakterystyka metali. Występowanie w przyrodzie, minerały. Elementy nanotechnologii.
Zastosowania metali i ich związków w wyrobach kosmetycznych.
Metale i niemetale w lekach – formy, rola i mechanizm działania.
Elementy chemii bionieorganicznej i toksykologii.
3. B. Kurzak, K. Kurzak, Chemia nieorganiczna. Ćwiczenia laboratoryjne. Wyd. Akademii Podlaskiej, Siedlce,
2006.
Warszawa 1989.
8. A. Bartecki, Chemia pierwiastków przejściowych, Wydanie drugie rozszerzone, Oficyna Wydawnicza
Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1996.
7. M. Molski, Chemia piękna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2009.
8. W. Malinka, Zarys chemii kosmetycznej, Volumed, Wrocław, 1999.
9. G. Patrick, Chemia leków. Krótkie wykłady, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2004r.
45
10. G. Patrick, Chemia medyczna. Podstawowe zagadnienia. WN-T, Warszawa, 2003r.
Sprawdzenie efektów MN_W01, MN_W02, MN_W04, MN_U01, MN_U04, MN_U06, MN_U07, MN_K01, MN_K02
oraz MN_K03 nastąpi podczas kolokwiów wejściowych oraz działowych w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych a także
na podstawie analizy sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. Efekty MN_W03 - MN_W05 oraz MN_U01 - MN_U05
Warunkiem zaliczenia Laboratorium z Metali i niemetali w chemii kosmetycznej jest
Warunkiem zaliczenia Ćwiczeń z Metali i niemetali jest
Laboratorium i Ćwiczeniami.
Dwa kolejne kolokwia poprawkowe będą miały miejsce w trakcie sesji egzaminacyjnej, odpowiednio przed drugim i
trzecim terminem końcowego egzaminu pisemnego.
Niezaliczenie kolokwiów wejściowych do ćwiczeń laboratoryjnych oraz niewykonanie ćwiczeń w przewidzianym
terminie uniemożliwia podejście do kolokwiów działowych i egzaminu a tym samym jest przyczyną niezaliczenia
przedmiotu.
końcowej z ćwiczeń.
Uzyskanie dwóch ocen bardzo dobrych z zaliczeń z Laboratorium i Ćwiczeń (zdobycie > 90% punktów) może być
podstawą zwolnienia studenta ze zdawania egzaminu równoznaczne z wpisaniem oceny bardzo dobrej.
 25
2,0
Ocena
> 25
3,0
> 30
3,5
> 35
4,0
> 40
4,5
> 45
5,0
Aktywność
działowych
45 godz.
15 godz.
40 godz.
30 godz.
15 godz.
25 godz.
30 godz.
46
200 godz.
8 ECTS
Załącznik do Sylabusa: Metale i niemetale w kosmetykach i lekach.
Wiedza:


Wytłumacz, czym jest kontrakcja „lantanowcowa”, podaj konsekwencje tego efektu. Czy możesz
Do wyprodukowania jednego egzemplarza samochodu o napędzie hybrydowym Toyota Prius
3+
a) +2 b) +4 c) +5 d) +6
a) +2 b) +4 c) +7 d) +6
geometrie.
fioletową barwą?
3+
3+
2+
+
a) Sc
b) Cr
c) Zn
d) Cu
2+
5+
3+
3+
a) Mn b) Cr
c) Sc
d) Fe
Umiejętności:
47
egzamin).
 Który z pary wymienionych tlenków powinien wykazywać silniejsze właściwości utleniające?
Wybór uzasadnij.
c) VO2 czy V2O5?
 Który z następujących metali jest najsilniejszym reduktorem?
a) Fe
b) Ru
c) Os
d) Re
 Pierwiastki z 12 grupy (cynkowce) to metale o skrajnie różnym oddziaływaniu na środowisko.
Podaj ich rolę.
a) tlenek srebra
b) chlorek srebra
c) siarczek srebra
d) węglan srebra
egzamin).
żelaza(III).
48
zasadami.
 Skomentuj wyniki otrzymane w ćwiczeniu w oparciu o dostępne źródła literaturowe. Podaj
cytowany).
49
Język wykładowy:
Surowce i składniki kosmetyków i leków
Cosmetics and medicines raw materials & components
polski
chemia
obowiązkowy
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
drugi
czwarty
6
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
Su_W01
Su_W02
Su_W03
Su_W04
WIEDZA
Zna i rozumie miejsce chemii kosmetycznej i farmaceutycznej oraz tendencji ich
rozwoju.
Zna podstawowe metody wyodrębniania, oczyszczania i identyfikacji wybranych
surowców kosmetycznych oraz rozumie ograniczenia tych metod.
fizykochemiczne związków z ich aktywnością biologiczną.
Zna podstawowe kryteria klasyfikacji związków chemicznych jako surowców
kosmetycznych i farmaceutycznych.
Symbol efektu
specjalnościowego
Ws01
Ws07
Ws03
Ws05
UMIEJĘTNOŚCI
Su_U01
Su_U02
Su_U03
Su_U04
Potrafi scharakteryzować występowanie, metody wyodrębniania i oczyszczania
najważniejszych naturalnych surowców kosmetycznych.
Potrafi określić podstawowe właściwości chemiczne i kosmetologiczne związków
oraz ich zastosowania w wyrobach kosmetycznych
Potrafi zastosować wyniki badań fizykochemicznych do charakterystyki, analizy i
oceny wybranych surowców.
Potrafi korzystać z fachowych źródeł i opracowań oraz posługiwać się
specjalistyczną terminologią
Us01, Us02,
Us02
Us02
Us01
Su_K01
Su_K02
Su_K03
Su_K04
Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia w
kontekście dynamicznego rozwoju branży.
Zna branżową literaturę, potrafi do niej dotrzeć oraz korzystać – także w językach
obcych.
Potrafi formułować opinie na temat zastosowań zagadnień współczesnej chemii w
przemyśle kosmetycznym.
Potrafi przedstawić w prosty sposób ale z zachowaniem fachowej terminologii
zagadnienia specjalistyczne
Ks01
Ks02
Ks03, Ks04
Ks03
Znajomość podstaw chemii, chemii analitycznej, chemii nieorganicznej i podstaw chemii organicznej w
zakresie przyjętym w standardach kształcenia dla tych przedmiotów.
50
1. Polskie i europejskie normy analityczne i mikrobiologiczne dotyczące surowców kosmetycznych.
2. Podział i charakterystyka surowców kosmetycznych nieorganicznych, organicznych, naturalnych,
syntetycznych, roślinnych i zwierzęcych.
3. Charakterystyka substancji czynnych w aspekcie ich właściwości fizykochemicznych: hydrofilowośćlipofilowość związków a ich zastosowanie.
4. Substancje przeciwdrobnoustrojowe w wyrobach kosmetycznych: przykłady, mechanizmy działania, normy
stosowania.
5. Woda – technologia oczyszczania, destylacja, pozyskiwanie wody plejstoceńskiej, oligoceńskiej, termalnej.
Twardość wody i metody jej oznaczania i usuwania.
6. Substancje barwne w kosmetyce. Barwniki i pigmenty.
7. Zioła stosowane w kosmetyce: poznanie składu chemicznego oraz działania leczniczego i kosmetycznego.
Poznanie norm dotyczących czystości i warunków przetwarzania surowców zielarskich
8. Charakterystyka, pozyskiwanie tłuszczów do celów kosmetycznych i badanie ich właściwości.
9. Substancje zagęszczające w wyrobach kosmetycznych. Elementy reologii.
10. Otrzymywanie lecytyny i badanie jej właściwości. Woski kosmetyczne
11. Substancje zapachowe – charakterystyka. Ekstrakcja olejków zapachowych z roślin.
12. Koloidy w chemii kosmetycznej. Otrzymywanie siarki koloidalnej.
13. Otrzymywanie tlenków żelaza. Badanie właściwości bieli tytanowej i innych tlenków metali.
1. Wybrane polskie i europejskie normy.
2. K. Jędrzejczak, B. Kowalczyk, B. Balcer, Rośliny kosmetyczne, Wydawnictwo Śląskiej Akademii Medycznej,
Katowice, 2006.
3. M. Molski, Chemia piękna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2009.
4. W. Malinka, Zarys chemii kosmetycznej, Volumed, Wrocław, 1999.
A. Marzec, Chemia kosmetyków – surowce, półprodukty, preparatyka wyrobów, Dom Organizatora,
Toruń, 2001.
5. M. Dziankowski, Chemia surowców kosmetycznych, Zakład Wydawnictw CRS, Warszawa 1975.
6. R. Czerpak, A. Jabłoński –Trypuć, Kompendium ze składników i surowców kosmetycznych, Wyższa Szkoła
Kosmetologii w Białymstoku, 2006.
7. J. Arct, O kosmetykach praktycznie, WN-T, Warszawa, 1987.
8. J. Arct, K. Pytkowska, K. Barska, K. Kifert, A. Pauwels, Leksykon Surowców Kosmetycznych, Wyd.
WSzZKiPZ, Warszawa, 2010.
9. Praca zbiorowa pod red. B. Stanisz i I. Musialskiej, Metody badania jakości surowców i produktów
kosmetycznych, UM im. K. Marcinkowskiego, Poznań, 2009.
10. E. Fink, Kosmetyka. Przewodnik po substancjach czynnych i pomocniczych, MedPharm,Polska, Wrocław,
2007.
11. Farmakopea polska (aktualne wydanie).
1. J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, wydanie ósme, tom 1, PWN, Warszawa 2001.
2. J. Marcinkiewicz-Salmonowiczowa, Zarys chemii i technologii kosmetyków, Politechnika Gdańska, Gdańsk
1995.
3. J. Ogonowski, A. Tomaszkiewicz-Potępa, Związki powierzchniowo czynne, Politechnika Krakowska, Kraków,
1999.
4. B. Klepaczko-Filipiak, J. Łoin, Pracownia chemiczna. Analiza techniczna. Wydawnictwa Szkolne i
Pedagogiczne, Warszawa 1998.
5. A. Cygański, Chemiczne metody analizy ilościowej, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1992.
6. E. Gomółka, A. Szaynok, Chemia wody i powietrza, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław
1997.
7. H. Elbanowska, J. Zerbe, J. Siepak, Fizyczno-chemiczne badanie wód, Wydawnictwo Naukowe UAM,
Poznań 1999.
8. Wiadomości Polskiego Towarzystwa Kosmetologów (wybrane artykuły).
9. Polish Journal of Cosmetology (wybrane artykuły).
51
Wspomagany technikami multimedialnymi wykład, słowna metoda problemowa, dyskusja, eksperyment
laboratoryjny, pomiar z obliczeniami.
Sprawdzenie efektów SU_W01, SU_W02, SU_W04, SU_U01, SU_U02, SU_U03, SU_K01, SU_K02 oraz SU_K03
nastąpi podczas kolokwiów wejściowych oraz działowych w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych a także na podstawie
analizy sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. Efekty SU_W03 oraz SU_W03 a także SU_U01 i SU_U02
sprawdzane będą podczas kolokwium na wykładzie. Efekty SU_U02, SU_U04, SU_K02, SU_K03 oraz SU_K04
zostaną sprawdzone na podstawie prezentacji dotyczącej analizy składu wybranego preparatu.
Warunkiem zaliczenia Laboratorium z surowców i składników kosmetycznych jest:
2. Wykonanie wszystkich ćwiczeń przewidzianych programem Laboratorium (10 punktów).
4. Zaliczenie dwóch kolokwiów działowych z treści przedmiotowych Laboratorium (2 x 10 punktów).
Warunkiem zaliczenia Wykładów z surowców i składników kosmetycznych jest:
1. Analiza składu wybranego preparatu kosmetycznego i przedstawienie jej w formie prezentacji (10
punktów).
2. Zaliczenie pisemnego kolokwium z treści przedmiotowych Wykładu (10 punktów).
terminie uniemożliwia podejście do kolokwiów działowych a tym samym jest przyczyną niezaliczenia
przedmiotu.
końcowej z laboratorium.
Ocena końcowa z przedmiotu wynika z sumy zdobytych punktów w ciągu całego semestru zgodnie z poniższym
zestawieniem:
 25
2,0
Ocena
> 25
3,0
> 30
3,5
> 35
4,0
> 40
4,5
> 45
5,0
Aktywność
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych i kolokwiach
działowych
30 godz.
60 godz.
30 godz.
Udział w konsultacjach i kolokwiach
20 godz.
Przygotowanie i podejście do zaliczenia końcowego
10 godz.
150 godz.
6 ECTS
Załącznik do sylabusa: Surowce i składniki kosmetyków i leków
WIEDZA
Su_W01
Zna i rozumie miejsce chemii kosmetycznej i przemysłu kosmetycznego oraz tendencji ich rozwoju
(kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu, analiza sprawozdań z wykonanych
ćwiczeń).
52



Scharakteryzuj tłuszcze jako surowce kosmetyczne pod kątem pozyskiwania oraz zastosowania.
Podkreśl najnowsze osiągnięcia w tym zakresie.
Podaj krótką charakterystykę następujących surowców: olej arganowy, olej z palmy kokosowej,
masło shea, kwas hialuronowy, proteiny jedwabiu.
Omów najnowsze metody otrzymywania ditlenku tytanu w aspekcie właściwości związku,
ekonomii, bezpieczeństwa oraz ochrony środowiska.
Su_W02
Zna podstawowe metody wyodrębniania, oczyszczania i identyfikacji wybranych surowców
kosmetycznych oraz rozumie ograniczenia tych metod (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne
materiału z wykładu, analiza sprawozdań z wykonanych ćwiczeń).
 Scharakteryzuj sposoby pozyskiwania lecytyny (ćwiczenie 3)
 Podaj i krótko omów metody pozyskiwania substancji zapachowych.
 Omów zastosowanie metod otrzymywania mikronizowanych surowców z wykorzystaniem takich
zjawisk jak: dializa, elektrodializa, synereza, tiksotropia.
Su_W03
Zna i rozumie podstawowe relacje wiążące właściwości chemiczne oraz fizykochemiczne
związków z ich aktywnością biologiczną (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu,
analiza sprawozdań z wykonanych ćwiczeń).
 Układy zol – żel i ich zastosowanie do otrzymywania surowców kosmetycznych.
 Jakie właściwości tłuszczów charakteryzuje się poprzez wyznaczenie następujących wielkości:
liczba zmydlania, liczba kwasowa, liczba estrowa, liczba jodowa?
 Wyjaśnij zachowanie się mydeł w wodzie o różnej twardości.
Su_W04
Zna podstawowe kryteria klasyfikacji związków chemicznych jako surowców kosmetycznych
ćwiczeń).
 Podaj surowce służące do zagęszczania preparatów kosmetycznych. Wyjaśnij mechanizm
procesu zagęszczania w przypadku każdego surowca.
 Przeciwdrobnoustrojowe właściwości aldehydów, kwasów, fenoli i związków rtęci: wyjaśnij
mechanizm i podaj przykłady surowców.
 Przedstaw właściwości fizykochemiczne substancji w kontekście uwalniania zapachu. Powiąż
rodzaj emitowanego zapachu z grupami funkcyjnymi związków.
UMIEJĘTNOŚCI
Su_U01
Potrafi scharakteryzować występowanie, metody wyodrębniania i oczyszczania najważniejszych
naturalnych surowców kosmetycznych (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu,
analiza sprawozdań z wykonanych ćwiczeń).
 Woda jako surowiec kosmetyczny. Charakterystyka wybranych wód źródlanych.
 Twardość wody: definicja, sposoby oznaczania i usuwania (ćwiczenie 6).
 W jakich formach fizykochemicznych pozyskuje się roślinne substancje zapachowe. Podaj
definicje olejku, żywicy i balsamu.
 Metody pozyskiwania olejów roślinnych: z ogórecznika, z lnu, ze słonecznika.
.
Su_U02
Potrafi określić podstawowe właściwości chemiczne i kosmetologiczne związków oraz ich
zastosowania w wyrobach kosmetycznych (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z
wykładu, analiza sprawozdań z wykonanych ćwiczeń, przygotowanie prezentacji w ramach pracy domowej).
 Właściwości powierzchniowo czynne związków a ich zastosowanie w wyrobach kosmetycznych.
 Scharakteryzuj diagram fazowy dla związków powierzchniowo czynnych.
 Podstawowe pigmenty stosowane w wyrobach kosmetycznych: otrzymywanie tlenków żelaza
(ćwiczenie 7)
Su_U03
Potrafi zastosować wyniki badań fizykochemicznych do charakterystyki, analizy i oceny wybranych
surowców (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu, analiza sprawozdań z
wykonanych ćwiczeń).
 Wyznaczanie parametrów i stałych fizykochemicznych charakteryzujących właściwości
substancji: podstawy teoretyczne i praktyczne wykonanie: wyznaczanie liczby kwasowej i
zmydlania; liczby jodowej.
 Oznaczanie formaldehydu w wyrobach kosmetycznych: metodyka oraz normy.
 Wyjaśnij, dlaczego tłuszcz z palmy kokosowej jest substancją stałą a oliwa z oliwek jest cieczą,
mimo iż są to produkty roślinne. Podaj przewidywane wartości liczby jodowej dla obu surowców.
Su_U04
Potrafi korzystać z fachowych źródeł i opracowań oraz posługiwać się specjalistyczną terminologią
ćwiczeń, przygotowanie prezentacji w ramach pracy domowej).
 W sprawozdaniu z ćwiczenia 5 (oznaczanie formaldehydu) zamieść opis mechanizmu
przeciwdrobnoustrojowego działania aldehydów. Wskaż sposób stosowania formaldehydu w
gotowych wyrobach.
53

Wyjaśnij mechanizm działania kwasu tioglikolowego w preparatach do trwałej ondulacji oraz
depilacji. Opis umieść w sprawozdaniu z ćwiczenia 9 (oznaczanie preparatów do trwałej
ondulacji)
Su_K01
Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia w kontekście
dynamicznego rozwoju branży (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu, analiza
sprawozdań z wykonanych ćwiczeń, przygotowanie prezentacji w ramach pracy domowej).
 .Przygotowanie prezentacji polegającej na analizie składu surowcowego dowolnego wyrobu
kosmetycznego ze szczególnym uwzględnieniem nomenklatury INCI oraz CI.
 Woski roślinne i zwierzęce: klasyfikacja, skład i zastosowanie w wyrobach kosmetycznych w
kontekście najnowszych badań. Przeanalizuj załącznik nr 1 do Ustawy o kosmetykach i znajdź
przykłady surowców z wosków. Opracowanie zamieść w sprawozdaniu z ćwiczenia 4 (Badanie
właściwości wosków. Bielenie wosku pszczelego).
Su_K02
Zna branżową literaturę, potrafi do niej dotrzeć oraz korzystać – także w językach obcych
ćwiczeń, przygotowanie prezentacji w ramach pracy domowej).
 Przeszukaj stronę internetową kosmetologia.pl pod kątem najnowszych sposobów
pozyskiwania modyfikowanych hydrokoloidów i ich zastosowania w wyrobach kosmetycznych.
 Przygotowanie prezentacji polegającej na analizie składu surowcowego dowolnego wyrobu
kosmetycznego ze szczególnym uwzględnieniem nomenklatury INCI oraz CI.
.
Su_K03
Potrafi formułować opinie na temat zastosowań zagadnień współczesnej chemii w przemyśle
kosmetycznym (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu, analiza sprawozdań z
wykonanych ćwiczeń, przygotowanie prezentacji w ramach pracy domowej).
 Rozwój technologii otrzymywania stałych mikronizowanych pigmentów. Przedstaw na
przykładzie ditlenku tytanu i/lub tlenków żelaza.
 Przeszukaj Wiadomości PTK z roczników 2010 – do chwili obecnej pod kątem: Nowe technologie
stosowane do tworzenia systemów nośnikowych – liposomów, nanocząsteczek. Opracowanie
zamieść w ćwiczeniu 3 (otrzymywanie lecytyny)
.
Su_K04
Potrafi przedstawić w prosty sposób ale z zachowaniem fachowej terminologii zagadnienia
specjalistyczne (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu, analiza sprawozdań z
wykonanych ćwiczeń, przygotowanie prezentacji w ramach pracy domowej).
 INCI – scharakteryzuj system nazewnictwa surowców kosmetycznych w kontekście globalizacji
produkcji.
 W sprawozdaniu z ćwiczenia 3 (otrzymywanie lecytyny z żółtka jaja) zamieść znalezione w
literaturze metody pozyskiwania lecytyny sojowe.
 Przedstaw zastosowanie dializy do otrzymywania mikronizowanej siarki.
54
Język wykładowy:
Organiczne związki naturalne w kosmetykach i lekach
Natural organic compounds in cosmetics and medicines
polski
Chemia
Katedra Chemii Organicznej i Stosowanej
obowiązkowy
pierwszy stopień
Rok studiów:
Semestr:
trzeci
piąty
8
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
Wk01
Wk02
Wk03
Wk04
Prof. UPH dr hab. Teodozja Lipińska
WIEDZA
Symbol efektu
kierunkowego
zna typy, pochodzenie biogenetyczne i terminologię prostych biomolekuł:
węglowodanów, aminokwasów, nukleotydów, lipidów i fosfolipidów praz
biopolimerów: peptydw, polisacharydów, kwasów nukleinowych DNA i RNA,
K_W02, K_W03
lipidów złożonych Potrafi nazwać syntetyczne i naturalne polimery (w tym
polmery biodegradowalne) i układy supramolekularne. Zna założenia i pojęcia
retrosyntezy i syntezy asymetrycznej.
ma podstawową wiedzę o biosyntezie różnych typów biomolekuł prostych i
biopolimerów: węglowodanów, aminokwasów, kwasów tłuszczowych,
terpenów, białek oraz ich roli w organizmach żywych; potrafi zidentyfikować te K_W05, K_W07, K_W08
podstawowe biomolekuły i biopolimery w materiałach naturalnych takich
mięso, mleko, materiał roślinny, tłuszcze, kauczuk.
potrafi zapisać procesy przekształceń biomolekuł prostych i biopolimerów
zachodzące w przyrodzie i napisać reakcje syntezy prostych ukladów
K_W03, K_W07
możliwe do przeprowadzenia w laboratorium
zna zasady budowy oraz działanie podstawowych przyrządów mających
K_W13
zastosowanie w badanich chemicznych biomolekuł prostych i biopolimerów
UMIEJĘTNOŚCI
Uk01
Uk02
Uk03
umie rozróżnić w przyrodzie podstawowe typy biocząsteczek i biomolekuł,
rozumie drogi ich powstawania i rolę jaką odgrywają.
potrafi prawidłowo przeprowadzić analizę związków organicznych i ich
potrafi analizować wyniki przeprowadzonych doświadczeń, pomiarów danych
fizykochemicznych
K_U12, K_U14, K_U17,
K_U19
K_U07, K_U14, K_U16,
K_U17, K_U18
K_U20
rozwojem trendu zielona chemia zakładającego coraz szersze przetwarzanie
Kk01
K_K01, K_K02, K_K03
biomasy dla otrzymywania znanych i nowych związków chemicznych w tym
także leków.
potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień chemicznych
Kk02
K_K07
dotyczących korzystania z biomolekuł i biopolimerów
audytoryjne i słowna metoda problemowa oraz eksperyment laboratoryjny
55
Wymagania wstępne: znajomość podstawowych zagadnień teoretycznych z chemii organicznej oraz
umiejętnośc praktyczna posługiwania się podstawowym sprzętem laboratoryjnym i prowadzenia
podstawowych operacji i syntez z użyciem związków organicznych. Wymagania dodatkowe: wiedza z
podstaw zastosowania metod spektroskopowych do identyfikacji związków organicznych.
1.Procedura klasyczna identyfikacji związków organicznych i ich mieszanin metodami klasycznymi. zastosowanie
metod spektroskopowych. .
2. Przedstawienie prostych związków organicznych naturalnych i syntetycznych, węglowodorów i ich
pochodnych, jako czynnych biologicznie i stosowanych w farmacji i w kosmetyce
3. Fotosynteza: magazynoewanie energii słonecznej. Budowa i stereochemia węglowodanów prostych szeregu
D, formy otwarte i glikozydowe.
4. Reaktywność monosacharydów: mutarotacja a właściwości redukujące. Podstawowe procesy laboratoryjnego
przekształcenia monosacharydów.
5. Budowa disacharydów i polisacharydów. Fragmenty oligosacharydowe różnicujące grupy krwi. Przekształcenia
glukozy do innych biomolekuł prostych (węglowadany, aminokwasy, tłuszcze) i do biopolimerów (białek, celulozy,
skrobii). Funkcje tych biomolekuł w przyrodzie i sposoby wykorzystania w gospodarce człowieka (zielona chemia)
6. Budowa i stereochemia aminokwasów. Właściwości kwasowao-zasadowe i podstawowereakcje analityczne
aminokwasów. Elektroforeza.
7. Syntezy chemiczne α-aminokwasów, rozdział enancjomerów, synteza asymertyczna.
8. Peptydy: struktura, reguły syntezy zwykłej i procedura syntezy metodą Merriefielda. Metody określania
sekwencji aminokwasowej peptydów. Wybrane peptydy biologicznei czynne, glutation, oksytocyna, insulina.
Struktura i rodzaje białek.
9. Lipidy: budowa i występowanie wosków, glicerydów, fosfolipidów, sfingozydów. Biosynteza kwasów
tłuszczowych - magazynpwanie energii w organizmie.
10. Biosynteza terpenów, kauczuku i cholesterrolu. Stereoidy: hormony płciowe, stereoidy syntetyczne. Budowa
błon biologicznych, transport przez błony biologiczne, mechanizm działania mydeł i detergentów.
11. Kwasy nukleinowe: budowa nukleotydów i polimerów DNA i RNA , rola wiązań wodorowych.
12. Funkcje biologiczne kwasów nukleinowych: replikacja, transkrypcja, translacja. Fenomen dziedziczenia.
Biosynteza i synteza DNA na nośniku stałym, sekwencjonowanie, klonowanie medodą PCR.
13. Strategie retrosyntetyczne planowania złożonych syntez - reguły przeprowadzania analizy retrosyntetycznej.:
związek docelowy, syntony i równoważniki syntetyczne, metody odwracania polaryzacji wiązań.
14.Typy związków supramolekularnych, metody syntezy i właściwości. Rozpoznanie molekularne typu gośćgospodarz. Procesy przeniesienia międzyfazowego.Cyklodekstryny.
15. Podstawowe typy polimerów syntetycznych; polimery biodegradowalne i biokompatybilne
1. J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, P. Wotheres, Chemia organiczna t.1-4, WNT, Warszawa, 2010.
2. J. McMurry, Chemia Organiczna, t. 1-5, PWN, 2005.
3. G. L. Patrick, Chemia medyczna WNT 2003.
4. J. M. Berg,J. L. Tymoczko, L. Stryer, Biochemia, PWN, 2005
5. J. Skarżewski, Wprowadzenie do syntezy organicznej, PWN,1999
1.
2.
I. Vogel. Preparatyka Organiczna, WN-T 2006
R. M. Silverstein, F. X. Webster, D. J. Kremle, Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych,
PWN, 2007.
Wykład problemowy z wykorzystaniem środków audiowizualnych. Ćwiczenia: słowna metoda problemowa,
sprawdzanie zakresu opanowanej wiedzy w dwóch kolokwiach. Laboratorium umiejętność identyfikacji prostych
związków organicznych i ich mieszanin metodami klasycznymi oraz spektroskopowymi.
Efekty Wk04, Uk01, Uk02 sprawdzane będą na trzech kolokwiach w ramach laboratorium. Efekty Wk01 – Wk03 i
Kk01 sprawdzane będą na dwóch kolokwiach z ćwiczeń oraz na egzaminie pisemnym.
56
Egzamin pisemny - 60 pkt. Punktacja jest następująca: 54.6pkt - 5.0; 48.6pkt - 4.5; 42.6 - 4.0; 36.6pkt - 3.5; 30.6pkt 3.0
Ćwiczenia dwa kolokwia sprawdzające wiadomości poza ćwiczeniami każde po 20 pkt w sumie 40pkt. Punktacja:
36.4pkt - 5.0; 32.4pkt - 4.5; 28.4pkt - 4.0; 24.4pkt - 3.5; 20.4pkt - 3.0.
Laboratorium: określenie struktury: 2 związki organiczne proste, 1 związek wielofunkcyjny biologicznie aktywny,
mieszanina dwuskładnikowa -rozdział i określenie struktury przy użyciu metod chemicznych i spektroskopowych.
Zaliczenie 3 kolokwiów i napisanie sprawozdań z analizy związków organicznych. Sposób zaliczenia laboratorium
jest punktowany w następujący sposób:
6 pkt – I kolokwium
10 pkt – II kolokwium
10 pkt – III kolokwium, 2 sprawozdania po 2 pkt w sumie 30 pkt
Oceny: 16 pkt – 18 pkt- 3; 18.5 pkt – 21 pkt - 3.5; 21.5 pkt – 24.0 pkt - 4,0; 24,5 pkt – 27.0 pkt - 4.5; 27.5 pkt – 30.0
pkt - 5,0.
Trzy oceny z modułu stanowią oceny z trzech przedstawionych form zaliczenia: egzaminu, seminarium i laboratorium
Aktywność
wykład
30 godzin
ćwiczenia
15 godzin
laboratorium
60 godzin
konsultacje
przygotowanie do kolokwiów na laboratorium i opis
eksperymentów
przygotowanie do ćwiczeń i kolokwiów
15 godzin
2 godzin 5
przygotowanie do egzaminu i obecność na egzaminie
30 godzin
Sumaryczne obciążenie studenta pracą
25 godzin
200 godzin
8
Wk01 - Wyjaśnij pojęcia: np. kwasy tłuszczowe, węglowodany, lipidy, retrosynteza?
Wk02 – Wyjaśnij znaczenie aminokwasów w organizmie?
Wk03 - Napisz reakcję otrzymywania tripeptydu (Ala-Gly-Leu) metodą Merriefielda?
Wk04 – Wyjaśnij na czym polega proces elektroforezy?
Uk01 – Jakich związków z jakiej grupy rozpuszczalności spodziewasz się po wykryciu w próbce do analizy
azotu?
Uk02 – Dokonaj rozdziału mieszaniny związków np; toluen i aldehyd benzoesowy?
Uk03 – Napisz co najmniej 4 metody otrzymywania aminokwasów?
Kk01 – Omów reakcje zachodzące na podłożu stałym?
Kk02 – Jak dokonasz rozdziału związków chiralnych?
57
Język wykładowy:
Chemia fizyczna kosmetyków i leków
Physical Chemistry cosmetics and medicines
język polski
chemia
obowiązkowy
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
trzeci
piąty
8
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
Wk01
Wk02
Wk03
WIEDZA
Zna i rozumie podstawowe pojęcia i prawa z zakresu: kinetyki formalnej
i farmakokinetyki, adsorpcji, stanu ciekłego oraz układów dyspersyjnych.
Symbol efektu
kierunkowego
K_W02, K_W04
K_W10
K_W12
UMIEJĘTNOŚCI
Uk01
Uk02
Uk03
Uk04
Posiada umiejętność
merytorycznego rozwiązywania obliczeniowych
Posiada umiejętności rozumienia i opisu zjawisk spontanicznych w przyrodzie
oraz dynamiki procesu tj. np. losu leku w organizmie.
K_U14
K_U14, K_U17
K_U10
K_U12
Kk01
Kk02
w związku z rozwojem nauk farmaceutycznych.
Potrafi
formułować
opinie
na
temat
podstawowych
zagadnień
fizykochemicznych w farmacji.
K_K01
K_K07
fizyczna I.
58
1.Kinetyka chemiczna
Reakcje złożone i ich kinetyka, teoria zderzeń aktywnych, kompleksu aktywnego, wpływ temperatury na szybkość
reakcji (równanie Arrheniusa), interpretacja fizyczna parametrów równania Arrheniusa, kataliza homoi heterogeniczna, kinetyka reakcji enzymatycznych wg modelu Michaelisa-Menten. Procesy kinetyczne
w układach biologicznych.
2. Elementy farmakokinetyki.
Losy leku w organizmie – wchłanianie, dystrybucja, eliminacja. Parametry farmakokinetyczne i ich charakterystyka
(dostępność biologiczna, objętość dystrybucji, klirens, biologiczny okres półtrwania). Modele kompartmentowe.
Kinetyka zmian stężenia leku w organizmie po podaniu dożylnym – model jednokompartmentowy. Metody badań
trwałości leków. Szybkości rozpuszczania leków – kinetyka i metody. Praktyczne aspekty farmakokinetyki. Podstawy
terapeutycznego monitorowania leków.
3.Ciecze i ich właściwości.
Charakterystyka stanu ciekłego, siły oddziaływania między cząsteczkami cieczy. Przepływ cieczy i ich rodzaje,
ciecze niutonowskie i nieniutonowskie, płyn w stanie nadkrytycznym, lepkość cieczy, zależność lepkości od
temperatury, metody wyznaczania lepkości, napięcie powierzchniowe, parachora i refrachora, zależność napięcia
powierzchniowego od temperatury, metody wyznaczania napięcia powierzchniowego.
4. Adsorpcja.
Adsorbent, adsorbat, powierzchnia właściwa adsorbenta. Adsorpcja gazów. Adsorpcja na granic ciecz-gaz.
Adsorpcja fizyczna i chemiczna, teoria adsorpcji Langmuira, BET, rodzaje izoterm adsorpcji, niektóre przyczyny
adsorpcji, niektóre zastosowania adsorpcji.
5. Układy dyspersyjne.
Układy dyspersyjne, rodzaje układów dyspersyjnych, układ koloidalny -rodzaje, struktura, trwałość. Właściwości
kinetyczne układów koloidalnych, równowaga membranowa, właściwości mechaniczne, optyczne i elektryczne
koloidów. Koagulacja i peptyzacja. Koloidy ochronne. Punkt izoelektryczny koloidów. Koloidy asocjacyjne.
Właściwości charakterystyczne koloidów liofobowych i liofilowych. Podział układów koloidalnych. Metody
otrzymywania układów koloidalnych. Metody oczyszczania układów koloidalnych. Lepkość i masa cząsteczkowa
koloidów. Układy dyspersyjne stosowane w farmacji.
2. Farmacja fizyczna – podręcznik dla studentów farmacji i analityki medycznej (red. T.W. Hermann ); Wydawnictwo
Lekarskie PZWL, Warszawa 1999
3. R.E Notari, Wstęp do biofarmacji i farmakokinetyki, PZWL, 1978
4. A. Danek, Chemia fizyczna – podręcznik dla studentów farmacji.; PZWL, Warszawa 1982
2001
2. K. Schwetlick , Kinetyczne metody badania mechanizmów reakcji; PWN, Warszawa 1975
3. L. Sobczyk, A. Kisza , Chemia fizyczna dla przyrodników; PWN, Warszawa 1975.
Efekty Wk02 i Uk03 sprawdzane będą na kolokwiach z ćwiczeń rachunkowych.
wejściowych i 10 sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. Sposób zaliczenia laboratorium jest punktowany
w następujący sposób:
59
pkt - 3.0.
i laboratorium.
Poprawy:
Aktywność
30 godzin
30 godzin
60 godzin
25 godzin
Przygotowanie do laboratorium i opis ćwiczeń
25 godzin
30 godzin
200 godzin
8 ECTS
Załącznik do Sylabusa przedmiotu / modułu kształcenia
Chemia fizyczna kosmetyków i leków
Wk01
Wiedza
Zna i rozumie podstawowe pojęcia i prawa z zakresu: kinetyki formalnej
i farmakokinetyki, adsorpcji, stanu ciekłego oraz układów dyspersyjnych.
1. Przedstaw jak rozumiesz pojęcia: szybkość reakcji, stała szybkości reakcji, równanie kinetyczne, rząd
reakcji.
2. Dokonaj interpretacji fizycznej parametrów równania Arrheniusa.
3. Na dowolnych przykładach omów reakcje: odwracalne, następcze, równoległe.
4. Co rozumiesz pod pojęciem farmakokinetyka. Wymień i scharakteryzuj poznane parametry
farmakokinetyczne.
5. Porównaj adsorpcję fizyczną i chemiczną.
6. Jakie poznałeś właściwości koloidów? Omów koloidy, które odgrywają dużą rolę
w biologicznym funkcjonowania organizmów żywych a w tym i człowieka.
Wk02
1. Na dowolnym przykładzie opisz kinetykę reakcji łańcuchowych w/g zaproponowanego mechanizmu.
2. Napięcie powierzchniowe utrzymuje na powierzchni wody kwiat. Dokonaj matematyczno-fizycznego
opisu tego zjawiska.
3. Przedstaw matematyczno-fizyczny opis uwalniania substancji leczniczej z jej postaci.
Wk03
2. Metoda Stokesa jest jedną z metod, którą wykorzystuje się do badania współczynników lepkości.
Przedstaw postawy teoretyczne tej metody oraz dokonaj opisu stanowiska pomiarowego.
60
3. Omów metody badania trwałości leków. Które metody pozwalają na szybką ocenę czasu po upływie
którego stężenie substancji czynnej spadnie poniżej pewnej ustalonej wartości, czyniąc lek
bezwartościowym?
Umiejętności
Uk01
Uk02
2. Co
jest
przyczyną
rozbieżności
pomiędzy
wielkościami
uzyskanymi
w
ćwiczeniu
Uk03
1. Przyjmuje się, że mechanizm
w temp. 480 K jest następujący:
1)
J2 + hv 2J
2)
2J + J2 2J2
3)
2J + H2J2 + H2
4)
2J + H22HJ
Wykaż, że
fotochemicznej
reakcji
między
wodorem
a
parą
jodu
2I abs k 4 [H 2 ]
d[HJ]

dt
k 2 [J 2 ]  k 3 [H 2 ]
jeżeli k4«k3, Iabs oznacza natężenie pochłoniętego promieniowania.
2. W temperaturze wrzenia ciekłego azotu 77K na powierzchni 1g katalizatora Fe/Al 2O3 adsorbuje się
0
monowarstwa cząsteczek CO. Po ogrzaniu do 0 C zdesorbowany CO pod ciśnieniem 1 bara zajmuje
3
2
objętość 4,25 cm . Wiedząc, że każda cząsteczka zajmuje powierzchnię 0.165nm , oblicz powierzchnię
właściwą katalizatora.
3. Ochotnikowi ważącemu 68 kg podano doustnie lek w jednorazowej dawce D = 200 mg uzyskując
następujące wartości stężeń tego leku we krwi :

t[h]

1.0
90.0

1.5
140.0

2.0
190.0

3.0
200.0

4.0
185.0

6.0
140.0


8.0
103.0
10.0
76.0
12.0
57.0
C [mg/L]
012 h
Znając wartość AUC
uzyskaną po dożylnym podaniu 150 mg tego leku równą
1479 mg/L · h, obliczyć jego bezwzględną dostępność biologiczną, przedstaw swoją opinię na
ten temat.
4. Próbka świeżo sporządzonej tkaniny lnianej o wadze 3 g wykazała podczas trwającego dokładnie 3
14
godziny pomiaru 8250 impulsów pochodzących od rozpadu izotopu C. Próbka tkaniny lnianej
pokrywającej twarz mumii faraona (o wadze 1,514 g) wykazała podczas 5 godzinnego pomiaru 3830
takich impulsów. Określ datę pochówku faraona ( z dokładnością do 1 roku) wiedząc, że okres
14
półrozpadu węgla C wynosi 5760 lat.
Uk04
Posiada umiejętności rozumienia i opisu zjawisk spontanicznych w przyrodzie
oraz dynamiki procesu tj. np. losu leku w organizmie.
1. Dokonaj opisu kinetyki zmian stężenia leku w organizmie po podaniu dożylnym – model
jednokompartmentowy.
2. Opisz efekt Tyndala. Czy obserwujesz takie zjawisko w przyrodzie?
Kk01
w związku z rozwojem nauk farmaceutycznych.
61
1. Podaj
z
jakich
źródeł
literaturowych
korzystałeś,
aby
poszerzyć
swoja
wiedzę
z zakresu nauk farmaceutycznych.
2. Na postawie wybranej przez siebie literatury naukowej i popularnonaukowej odpowiedz na pytanie,
dlaczego terapeutyczne monitorowanie leków jest ważne?
3. Jakie formy aktywności wykazywałeś w celu aktualizowania swojej wiedzy z zakresu chemii fizycznej w
farmacji.
Kk02
Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień
fizykochemicznych w farmacji.
1. Jakie są przyczyny dla których badania farmakokinetyczne powinny być prowadzone.
2. Jakie korzyści stwarza znajomość szybkości procesów wchłaniania i eliminacji leków?
3. Dla uniknięcia podawania leku wielokrotnie w ciągu doby stosuje się go często
w postaci tabletek o przedłużonym działaniu. Jak myślisz, które parametry kinetyczne mogą być brane
pod uwagę przy sporządzaniu takich tabletek?
62
Język wykładowy:
Elementy fizjologii i kosmetologii
Elements of cosmetology and pharmacology
polski
chemia
obowiązkowy
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
drugi
czwarty
1
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
KF_W01
KF_W02
KF_W03
WIEDZA
Zna anatomię i czynność skóry oraz narządów zmysłu.
Zna i rozumie zjawiska i procesy biochemiczne leżące u podstaw przenikania i
wchłaniania substancji aktywnych.
Zna rolę substancji aktywnych w prawidłowym funkcjonowaniu organizmu.
Symbol efektu
specjalnościowego
Ws03
Ws03
Ws03, Ws05
UMIEJĘTNOŚCI
KF_U01
KF_U02
KF_U03
Potrafi wyjaśnić za pomocą poznanych praw chemicznych zagadnienia związane
z przenikaniem i wchłanianiem substancji aktywnych.
Potrafi wykorzystać zdobytą wiedzę dotyczącą surowców i preparatów
kosmetycznych i umie powiązać ją z procesami, na których opiera się kosmetyka
pielęgnacyjno-zachowawcza.
Potrafi przedstawić podstawowe zagadnienia z zakresu anatomii i fizjologii skóry z
zastosowaniem poprawnej terminologii i nomenklatury kosmetologicznomedycznej.
Us02
Us02
Us01
KF_K01
KF_K02
kontekście dynamicznego rozwoju badań w zakresie kosmetologii i farmakologii.
Zna źródła branżowej literatury, potrafi do nich dotrzeć oraz korzystać – także w
językach obcych.
Ks01
Ks02
wykład (15 godz.)
Znajomość biologii i mikrobiologii w zakresie przyjętym w standardach kształcenia dla tych przedmiotów.
63
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Definicja zdrowia. Czynniki determinujące stan zdrowia i ich zmiana w czasie.
Narządy zmysłu – odbieranie i przekazywanie bodźców.
Anatomia i fizjologia skóry. Granica skórno-naskórkowa. Budowa i rola warstwy rogowej.
Płaszcz hydrolipidowy. Typy skóry.
Przenikanie przez skórę. Tkanka podskórna. Cellulit.
Gruczoły wydzielnicze skóry (pot, zapach, wabienie owadów).
Reakcja skóry na promieniowanie UV. Mechanizm opalania. Fototypy skóry.
Skóra dziecka. Skóra kobiety a skóra mężczyzny.
Nawilżanie skóry. Starzenie się skóry. Czynniki wpływające na starzenie się skóry. Rola wolnych rodników.
Higiena włosów i paznokci. Budowa płytki paznokciowej.
Budowa, barwa, siwienie włosów. Typy włosów. Cykl włosowy.
Budowa błony śluzowej jamy ustnej. Szkliwo. Parodontoza. Etiologia próchnicy.
1. M-C. Martini, Kosmetologia i farmakologia skóry, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2007.
2. M. Zawadzki, R. Szafraniec, E. Murawska-Ciałowicz, Fizjologia człowieka - podręcznik dla studentów
wydziałów kosmetologii, Górnicki Wydawnictwo Medyczne, Wrocław 2006, wyd. 1
3. E. Murawska-Ciałowicz, M. Zawadzki, Higiena - podręcznik dla studentów wydziałów kosmetologii, Górnicki
Wydawnictwo Medyczne, Wrocław 2005, wyd. 1
4. Praca zbiorowa pod red. J.T. Marcinkowskiego, Podstawy higieny, Volumed, Wrocław, 1997.
5. I. B. Peters, Kosmetyka – podręcznik do nauki zawodu – poradnik, REA, Warszawa, 2002.
1. C. Korczak, Higiena. Podręcznik dla szkół medycznych, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1998.
2. A. Michajlik, W. Ramotowski, Anatomia i fizjologia człowieka, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa,
2003, wyd. 5
3. Bogusław K. Gołąb, Władysław Z. Traczyk, Anatomia i fizjologia człowieka, Ośrodek Doradztwa i Szkolenia
''TUR'', Łódź 1997, wyd. 1
4. B. Jaroszewska, Kosmetologia-podręcznik, Wydawnictwo Atena, Warszawa 2001.
5. K. Dołowy, A.Szewczyk, S. Pikuła, Błony biologiczne, Śląsk, Katowice-Warszawa 2003, wydanie I.
Wspomagany technikami multimedialnymi wykład, słowna metoda problemowa, dyskusja.
Sprawdzenie efektów KF_W01, KF_W02, KF_W03, KF_U01, KF_U02, KF_U03, KF_K01, KF_K02 nastąpi
podczas pisemnego kolokwium z treści wykładu.
Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest:
5. Uczestnictwo w wykładach.
6. Zaliczenie pisemnego kolokwium z treści przedmiotowych wykładu (20 punktów).
Ocena końcowa z przedmiotu wynika z sumy zdobytych punktów zgodnie z poniższym zestawieniem:
 10
2,0
Ocena
> 10
3,0
> 12
3,5
> 14
4,0
> 16
4,5
> 18
5,0
Aktywność
15 godz.
Przygotowanie do kolokwium
5 godz.
Udział w konsultacjach i kolokwium
5 godz.
25 godz.
64
1 ECTS
Załącznik do sylabusa: Elementy fizjologii i kosmetologii
WIEDZA
KF_W01
Zna anatomię i czynność skóry oraz narządów zmysłu.
- wymień warstwy, z których zbudowany jest naskórek.
- przedstaw budowę warstwy rogowej naskórka;
- skład chemiczny włosów;
- scharakteryzuj cykl włosowy;
- wymień funkcje skóry.
KF_W02
Zna i rozumie zjawiska i procesy biochemiczne leżące u podstaw przenikania i wchłaniania
substancji aktywnych.
- w kontekście budowy warstwy rogowej naskórka scharakteryzuj sposoby przenikania substancji
aktywnych przez skórę;
- budowa i właściwości cząsteczki keratyny a proces ondulacji włosa;
- wymień i omów sposoby oddziaływania lek-receptor
KF_W03
Zna rolę substancji aktywnych w prawidłowym funkcjonowaniu organizmu.
- omów skład chemiczny płaszcza hydrolipidowego;
- w kontekście budowy skóry scharakteryzuj rolę kolagenu i elastyny;
UMIEJĘTNOŚCI
KF_U01
Potrafi wyjaśnić za pomocą poznanych praw chemicznych zagadnienia związane z przenikaniem
substancji aktywnych przez skórę.
- prawo Fick’a a czynniki determinujące przenikanie substancji aktywnych przez skórę;
- mechanizm przenikania a współczynnik podziału woda/oktanol;
- mechanizm przenikania a wielkość cząsteczki;
KF_U02
Potrafi wykorzystać zdobytą wiedzę dotyczącą surowców i preparatów kosmetycznych i umie
powiązać ją z procesami, na których opiera się kosmetyka pielęgnacyjno-zachowawcza.
- Właściwości cząsteczek a problem nawilżenia skóry; przykłady substancji
- Właściwości cząsteczek a problem natłuszczenia skóry; przykłady substancji
- wykorzystanie tlenku cynku i ditlenku tytanu w procesie ochrony przed promieniowaniem UV;
KF_U03
Potrafi przedstawić podstawowe zagadnienia z zakresu anatomii i fizjologii skóry z zastosowaniem
poprawnej terminologii i nomenklatury kosmetologiczno-medycznej.
- przedstaw i wyjaśnij mechanizm tworzenia się wolnych rodników w organizmie;
- przedstaw schemat mechanizmu obronnego skóry przed uszkodzeniami spowodowanymi
promieniowaniem UV;
KF_K01
dynamicznego rozwoju badań w zakresie kosmetologii i farmakologii (praca domowa weryfikowana na
kolokwium).
- Na podstawie artykułu z „Wiadomości PTK” Vol. 6, nr 3, przedyskutuj zagadnienie lipofilowości
cząsteczki w kontekście absorpcji przeznaskórkowej;
- przeszukaj portal internetowy WWW.cosmetic.pl w celu sporządzenia wykazu kwasów
organicznych z podziałem ze względu na budowę cząsteczki i rolę w wyrobach kosmetycznych
KF_K02
Zna źródła branżowej literatury, potrafi do nich dotrzeć oraz korzystać – także w językach obcych
(praca domowa weryfikowana na kolokwium).
- na podstawie artykułów w „Wiadomości PTK”; Polish Journal of Cosmetology i innych dostępnych
czasopismach (Czytelnia ICh) wskaż najnowsze sposoby modyfikacji cząsteczki witaminy C
usprawniające jej przenikanie przez skórę;
65
Język wykładowy:
Preparatyka kosmetyczna
Cosmetics’ preparation
polski
chemia
obowiązkowy
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
trzeci
piąty
2
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
PK_W01
PK_W02
PK_W03
PK_W04
WIEDZA
Zna i rozumie różnice między preparatyką laboratoryjną i produkcją na skalę
przemysłową.
Zna i rozumie zjawiska i procesy fizykochemiczne leżące u podstaw preparatyki
kosmetycznej.
Zna podstawowe kategorie produktów kosmetycznych i kryteria klasyfikacji.
Zna podstawowe zasady konstrukcji receptury kosmetycznej.
Symbol efektu
specjalnościowego
Ws01
Ws02
Ws05
Ws06
UMIEJĘTNOŚCI
PK_U01
PK_U02
PK_U03
Posiada wprawę manualną w preparatyce.
Potrafi wykorzystać zdobytą wiedzę dotyczącą surowców kosmetycznych i umie
powiązać ją z procesami wytwarzania gotowych preparatów
Potrafi przeanalizować i zaproponować recepturę z zastosowaniem poprawnej
symboliki, terminologii i nomenklatury chemicznej i specjalistycznej.
Us02, Us04
Us02
Us01,Us04
PK_K01
PK_K02
kontekście dynamicznego rozwoju branży.
Zna źródła branżowej literatury, potrafi do nich dotrzeć oraz korzystać – także w
językach obcych.
Ks01
Ks02
Znajomość podstaw chemii, chemii analitycznej, chemii nieorganicznej i organicznej oraz surowców
kosmetycznych w zakresie przyjętych w standardach kształcenia dla tych przedmiotów.
66
1. Sprzęt i techniki stosowane w preparatyce.
2. Podstawowe procesy w technologii kosmetyków: suszenie i adjustacja surowców zielarskich; technologia
galenowa (ekstrakcja, destylacja, wyciskanie); emulgowanie, zagęszczanie.
3. Mieszanie i rozdrabnianie w procesach produkcji kosmetyków; Urządzenia do mieszania, rozdrabniania,
ogrzewania, schładzania.
4. Technologia łączenia faz i wprowadzania dodatków: konserwantów, antyutleniaczy, środków zapachowych i
barwiących;
5. Skład chemiczny różnych kategorii produktów kosmetycznych: kremy, mleczka i emulsje; środki myjące –
mydła, żele pod prysznic, szampony, płyny do kąpieli, preparaty do higieny jamy ustnej; pudry i zasypki;
preparaty „kolorowe”: farby do włosów, środki do makijażu, pomadki, błyszczyki, lakiery do paznokci;
maseczki kosmetyczne, maści; środki do opalania (kremy z filtrem, olejki, preparaty samoopalające,
preparaty rozjaśniające); preparaty chemii gospodarczej;
6. Tworzenie kompozycji zapachowych: Procesy i etapy;
7.





Preparatyka laboratoryjna wybranych kategorii wyrobów kosmetycznych:
otrzymywanie emulsji O/W i W/O;
otrzymywanie szamponu;
otrzymywanie mydła;
preparatyka toników, żeli i peelingów,
preparatyka wyrobów kosmetyki kolorowej;
 otrzymywanie liposomów i zamykanie substancji czynnych w liposomach;
W. S. Brud, R. Glinka, Technologia kosmetyków, Oficyna Wydawnicza, Łódź, 2001.
R. Glinka, Receptura kosmetyczna, Oficyna Wydawnicza, Łódź, 2003.
M. Mrukot, Receptariusz kosmetyczny, Małopolska Wyższa Szkoła Zawodowa, Kraków, 2004.
W. Malinka, Zarys chemii kosmetycznej, Volumed, Wrocław, 1999.
A. Marzec, Chemia kosmetyków – surowce, półprodukty, preparatyka wyrobów, Dom Organizatora, Toruń,
2001.
6. Wiadomości Polskiego Towarzystwa Kosmetologów (wybrane artykuły)
7. Polish Journal of Cosmetology (wybrane artykuły)
8. Wybrane polskie i europejskie normy.
1.
2.
3.
4.
5.
1. B. Klepaczko-Filipiak, J. Łoin, Pracownia chemiczna. Analiza techniczna. Wydawnictwa Szkolne i
Pedagogiczne, Warszawa 1998.
2. R. T. Morrison, R. N. Boyd, Chemia organiczna, wydanie czwarte, PWN, Warszawa 1996.
3. J. Marcinkiewicz-Salmonowiczowa, Zarys chemii i technologii kosmetyków, Politechnika Gdańska, Gdańsk
1995.
4. J. Ogonowski, A. Tomaszkiewicz-Potępa, Związki powierzchniowo czynne, Politechnika Krakowska, Kraków,
1999.
Wspomagany technikami multimedialnymi wykład, słowna metoda problemowa, dyskusja, eksperyment
laboratoryjny, pomiar z obliczeniami.
Sprawdzenie efektów PK_W01, PK_W02, PK_W03, PK_W04, PK_U01, PK_U02, PK_U03, PK_K01, PK_K02
nastąpi podczas kolokwiów wejściowych oraz działowego w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych a także na podstawie
analizy i oceny sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. Efekty PK_W01, PK_W02, PK_W03 oraz PK_U03
sprawdzane będą podczas kolokwium z treści wykładu.
67
Warunkiem zaliczenia Laboratorium z preparatyki kosmetycznej jest:
2. Wykonanie wszystkich ćwiczeń przewidzianych programem Laboratorium (5 punktów).
4. Zaliczenie kolokwium działowego z treści przedmiotowych Laboratorium (10 punktów).
Warunkiem zaliczenia Wykładów z preparatyki kosmetycznej jest zaliczenie pisemnego kolokwium z treści
przedmiotowych Wykładu (10 punktów).
terminie uniemożliwia podejście do kolokwium działowego a tym samym jest przyczyną niezaliczenia
przedmiotu.
końcowej z laboratorium.
Ocena końcowa z przedmiotu wynika z sumy zdobytych punktów w ciągu całego semestru zgodnie z poniższym
zestawieniem:
 12,5
2,0
Ocena
> 12,5
3,0
> 15
3,5
> 17,5
4,0
> 20
4,5
> 22,5
5,0
Aktywność
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych i kolokwium
działowym
kolokwiów
15 godz.
15 godz.
15 godz.
Udział w konsultacjach i kolokwium
5 godz.
50 godz.
2 ECTS
Załącznik do sylabusa: Preparatyka kosmetyczna
WIEDZA
PK_W01
Zna i rozumie różnice między preparatyką laboratoryjną i produkcją na skalę przemysłową
ćwiczeń).
 Przedstaw proces technologiczny otrzymywania emulsji O/W i W/O. Wskaż kluczowe etapy procesu
oraz różnice w kontekście przeprowadzonych doświadczeń w laboratorium.
 Zagęszczanie preparatów kosmetycznych: metody i środki stosowane w przemyśle i laboratorium
ora mechanizm działania
 Sposoby wprowadzania zagęstników do wyrobów kosmetycznych.
PK_W02
Zna i rozumie zjawiska i procesy fizykochemiczne leżące u podstaw preparatyki kosmetycznej
ćwiczeń).
 Scharakteryzuj oznaki niestabilności emulsji.
 Omów metody badania stabilności emulsji.
 Przedstaw budowę i mechanizm tworzenia liposomów
 Zagęszczanie nieemulsyjnych wyrobów kosmetycznych – substancje i mechanizmy procesu.
PK_W03
Zna podstawowe kategorie produktów kosmetycznych i kryteria klasyfikacji (kolokwia wejściowe,
działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu).
 Podaj definicję emulsji, podaj i scharakteryzuj rodzaje emulsji.
 Emulsje wielokrotne – podaj definicje; objaśnij proces otrzymywania
68
PK_W04
Zna podstawowe zasady konstrukcji receptury kosmetycznej (kolokwia wejściowe, działowe,
zaliczenie pisemne materiału z wykładu, wykonanie ćwiczeń, analiza sprawozdań z wykonanych ćwiczeń).
 Zaproponuj recepturę dowolnego wyrobu kosmetycznego z podanych składników (sulfobursztynian
diodowy; betaina, poliglikozyd laurylowy; ester eteru poliglikolokokosowego i gliceryny; woda,
nipagina, kompozycja zapachowa); podaj przybliżony udział procentowy dla każdego składnika.
 Objaśnij recepturę dowolnego gotowego wyrobu kosmetycznego. Podaj zasady.
UMIEJĘTNOŚCI
PK_U01
Posiada wprawę manualną w preparatyce. (wejściówki, wykonanie ćwiczeń; analiza sprawozdań)
 Wykonanie przewidzianych programem ćwiczeń laboratoryjnych polegających na przygotowaniu
wyrobu z dostępnych surowców i składników
 Zwrócenie szczególnej uwagi na automatyzację czynności i precyzję: naważanie, kolejność
dozowania, mieszanie, odpowietrzanie, itp.
PK_U02
Potrafi wykorzystać zdobytą wiedzę dotyczącą surowców kosmetycznych i umie powiązać ją z
procesami wytwarzania gotowych preparatów (wejściówki, wykonanie ćwiczeń; analiza sprawozdań)


Podaj surowce do otrzymywania liposomów;
Uwzględnij właściwości fizykochemiczne wymienionych substancji i wyjaśnij technologiczne
aspekty formulacji ze względu na te właściwości.
PK_U03
Potrafi przeanalizować i zaproponować recepturę z zastosowaniem poprawnej symboliki,
terminologii i nomenklatury chemicznej i specjalistycznej (wejściówki, wykonanie ćwiczeń; analiza sprawozdań)
.
 Wskaż wyroby kosmetyczne, w których wykorzystuje się następujące substancje: peptydy, kwasy
tłuszczowe, glicerydy, PEG-60-100; SLS; SLeS; lecytyna; kwas hialuronowy.
 Zaproponuj recepturę dowolnego wyrobu kosmetycznego z podanych składników (sulfobursztynian
disodowy; betaina, poliglikozyd laurylowy; ester eteru poliglikolokokosowego i gliceryny; woda,
nipagina, kompozycja zapachowa); podaj przybliżony udział procentowy dla każdego składnika.
PK_K01
dynamicznego rozwoju branży (wejściówki, wykonanie ćwiczeń; analiza sprawozdań)..
 Na podstawie dostępnej literatury zalecanej do przedmiotu opracuj recepturę antyperspirantu.
Opracowanie zamieść w sprawozdaniu do ćwiczenia 4.
 Przeszukaj stronę internetową kosmetologia.pl pod kątem nowatorskich rozwiązań do tyczących
stosowania systemów nośnikowych w mikroemulsjach Opracowanie zamieść w sprawozdaniu do
ćwiczenia 1.
PK_K02
Zna źródła branżowej literatury, potrafi do nich dotrzeć oraz korzystać – także w językach obcych
(wejściówki, wykonanie ćwiczeń; analiza sprawozdań)
 Na podstawie opisu patentowego PL 192586 scharakteryzuj nowatorski sposób wprowadzania
biologicznie czynnych substancji hydrofilowych do emulsji. Opracowanie zamieść w sprawozdaniu
do ćwiczenia 1.
 W czasopiśmie Wiadomości PTK w numerach z lat 2008-2011 wyszukaj informacji dot. nowości z
zakresu preparatyki preparatów myjących niezawierających SLS. Opracowanie zamieść w
sprawozdaniu do ćwiczenia 3.
69
Analiza chromatograficzna kosmetyków i leków
Chromatographic Analysis of Cosmetics and Medicines
Język wykładowy:
polski
chemia
Instytut Chemii
obowiązkowy
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
trzeci
piąty
4
dr Ewa Olszewska
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
WIEDZA
Wm01
Wm02
Wm03
Wm04
Symbol efektu
kierunkowego
K_W01
K_W02, K_W04,
K_W01, K_W03, K_W04
K_W01, K_W03
UMIEJĘTNOŚCI
Um01
Um02
Um03
Um04
K_U01
K_U02
K_U03
K_U04
Km01
Km02
Km03
K_K01
K_K02
K_K03
2. Parametry retencji: czas retencji, objętość retencji, współczynnik retencji, współczynnik selektywności,
rozdzielczość, wysokość równoważna półce teoretycznej, sprawność kolumny.
3. Podstawy teoretyczne procesu chromatograficznego (chromatografia adsorpcyjna, podziałowa, jonowymienna,
wykluczenia, teoria półek, teoria poszerzenia pasm).
70
4. Podział technik chromatograficznych (chromatografia bibułowa, cienkowarstwowa, cieczowa, gazowa).
13. Sposoby przygotowania próbki do analizy metodą chromatograficzną.
Sposób oceniania:
Aktywność
15 godz.
45 godz.
15 godz.
15 godz.
10 godz.
10 godz.
71
110 godz.
4
Załącznik do Sylabusa: Analiza chromatograficzna kosmetyków i leków
Wiedza:
W01- Student zna podstawową nomenklaturę chromatograficzną. (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza
sprawozdań).



Przedstaw i wyjaśnij zależność pomiędzy współczynnikiem opóźnienia a współczynnikiem retencji. Co
Co oznacza pojęcie "objętość martwa kolumny chromatograficznej"? Jeżeli objętość martwa kolumny
Co oznacza pojęcie "liczba półek teoretycznych" kolumny chromatograficznej (?); Jaka jest szerokość piku
chromatograficznego w 1/2 wysokości piku w sekundach, gdy czas retencji piku wynosi 360 sekund, a
W02- Zna podstawy teorii procesu chromatograficznego. (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).





Wymień czynniki, które mają wpływ na rozdział składników mieszaniny w technice TLC i omów w jaki
sposób.
Zdefiniuj pojęcia: rozdzielczość kolumny, czas retencji, objętość retencji. Opisz i wyjaśnij jakie zmiany
wystąpią w „obrazie chromatograficznym”, gdy a) podwyższymy temperaturę kolumny, b) zmniejszymy
średnicę kolumny, bez zmiany przepływu eluentu, c) zwiększymy przepływ eluentu, bez zmiany długości i
średnicy kolumny oraz średnicy ziaren wypełnienia, d) zwiększymy długość kolumny, bez zmiany natężenia
przepływu eluentu.
Na czym polega mechanizm cienkowarstwowej chromatografii adsorpcyjnej?
Na czym polega mechanizm cienkowarstwowej chromatografii podziałowej?
Wyjaśnij na czym polega chromatografia w odwróconym układzie faz (RP)?
W03- Zna zastosowania metod chromatograficznych w analizie chemicznej jakościowej i ilościowej. (Kolokwia
 Technika chromatografii umożliwia:
 Oznaczano zawartość chloroformu w wodzie techniką GC-ECD. Jakie jest jego stężenie molowe w badanej
wodzie jeśli po wprowadzeniu 1l roztworu wzorcowego o stężeniu 5 g/ml otrzymano pik o powierzchni
5000 jednostek a po zadozowaniu 1l 1% (objętościowo) roztworu wody w metanolu otrzymano pik o
powierzchni 30000 jednostek?
W04- Zna podstawowe techniki chromatograficzne oraz ich zastosowanie. (Kolokwia wejściowe, działowe,



Podaj kilka przykładów zastosowania chromatografii bibułowej.
Podaj kilka przykładów zastosowania chromatografii cienkowarstwowej.
Umiejętności:
U01- Potrafi dokonać pomiarów wielkości uzyskiwanych w analizie chromatograficznej i je zinterpretować.



Stała podziału lorazepamu, substancji czynnej leku psychotropowego, wynosi 100. Związek
Obliczyć jak zmieni się liczba półek teoretycznych, gdy wartość współczynnika selektywności α zmieni się z
1.01 do 1.02. Współczynnik retencji wynosi 3.00, a rozdzielczość RS =1.00.
Jaka będzie sprawność kolumny skoro ma ona długość 10 m a czas retencji analizowanej substancji wynosi
264 s, szerokość piku przy podstawie 38 s?
72
U02- Potrafi dobrać odpowiedni układ chromatograficzny do rozdziału mieszaniny. (Kolokwia działowe ,
wejściowe).



Omówić optymalne warunki dla powtarzalności współczynnika Rf
U03- Posiada umiejętności interpretacji wyników analiz uzyskanych metodami chromatograficznymi. (Kolokwia


Do kolumny chromatograficznej dozowano mieszaninę czteroskładnikową, a na chromatogramie
Oblicz indeks retencji i ilość atomów węgla w cząsteczce analizowanej substancji, której czas retencji
wynosi 5.26 min. Dla mieszaniny wzorców C5-C8 otrzymano kolejno następujące czasy retencji [min]: 5.03;
6.27; 8.41; 12.82, czas martwy wynosi 4.32 min.
U04-Potrafi zaplanować i wykonać podstawowe eksperymenty mające na celu identyfikację związków





W sprawozdaniu z ćwiczenia „Analiza mieszaniny olejków eterycznych skórki pomarańczowej metodą

W ćwiczeniu „Analiza mieszaniny metodą TLC” porównaj wpływ składu eluenta na parametry rozdzielczości
i w oparciu o uzyskane wyniki analizy sformułuj wnioski w oparciu o wykres i poparte obliczeniami.


Skomentuj wyniki otrzymane w ćwiczeniu w oparciu o dostępne źródła literaturowe. Podaj warunki
73
Język wykładowy:
Toksykologia
Toxicology
polski
chemia
obowiązkowy
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
trzeci
piąty
1
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
WTK01
WTK02
dr Eliza Guzik
WIEDZA
Dostrzega aspekt toksykologiczny dotyczący chemii kosmetycznej i
farmaceutycznej.
Zna wybrane zagadnienia z anatomii, fizjologii, biochemii, umożliwiające
zrozumienia mechanizmów działania toksycznego wyrobów kosmetycznych.
Symbol efektu
ościowego
Ws01
Ws03
UMIEJĘTNOŚCI
UTK01
UTK02
Potrafi przewidywać działanie toksyczne wyrobów kosmetycznych i
farmaceutycznych analizuje budowę chemiczną i właściwości fizyczne.
Potrafi wybrać metodę analityczną służącą do badania kosmetyków i leków
pod kątem ich ewentualnej toksyczności.
Us03
Us05
KTK01
KTK02
Zdaje sobie sprawę z dynamicznego rozwoju zarówno kosmetologii i
toksykologii i widzi potrzebę ciągłego pogłębiania wiedzy z obydwu dyscyplin.
Rozumie potrzebę zwracania uwagi laikom na możliwość wystąpienia
działania toksycznego kosmetyków w przypadku ich nieprawidłowego
stosowania.
Ks01
Ks03
wykład, laboratorium
Znajomość podstaw anatomii, biochemii, chemii organicznej i nieorganicznej, mikrobiologii.
74
Zagadnienia z zakresu toksykologii ogólnej:
Podstawowe pojęcia - trucizna, dawka, zatrucie itd.
Czynniki warunkujące toksyczność - budowa chemiczna związku i właściwości fizykochemiczne.
Losy trucizny w organizmie.
Mechanizmy działania toksycznego.
Drogi wnikania substancji toksycznych ze szczególnym zwróceniem uwagi na wchłanianie przez skórę.
Zagadnienia z zakresu toksykologii szczegółowej:
Toksyczność metali, niemetali i połączeń nieorganicznych.
Toksyczność rozpuszczalników organicznych.
Wybrane zagadnienia z toksykologii środowiska.
Toksykologia uzależnień.
Działanie toksyczne kosmetyków. Ocena toksykologiczna surowców kosmetycznych i farmaceutycznych. Ocena
bezpieczeństwa wyrobów kosmetycznych i farmaceutycznych. Badanie kosmetyków i leków pod kątem stabilności
chemicznej, fizycznej i mikrobiologicznej.
Rozwiązania prawne dotyczące substancji niedozwolonych do stosowania w kosmetykach i lekach
1. W. Seńczuk, Toksykologia, PZWL 2002
2. W.Seńczuk, Toksykologia Współczesna, PZWL 2005
3. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 12.06.2002 r. w sprawie ustalenia listy substancji niedozwolonych do
stosowania w kosmetykach, listy substancji dozwolonych do stosowania w kosmetykach wyłącznie w
ograniczonych ilościach, w zakresie i warunkach stosowania, listy barwników, substancji konserwujących i
promieniochronnych dozwolonych do stosowania w kosmetykach oraz znaku graficznego wskazującego na
umieszczenie dodatkowych informacji. Dz.U. RP, z dnia 12.06.2002 r. nr 105, poz.934 i Dz.U. RP, 2004 nr 201
poz.2064
Ustawa o kosmetykach z dnia 30.03.2001 r. Dz.U. RP z dnia 11.05.2001 r. nr 42 poz. 473 z kolejnymi zmianami.
1. B.J.Alloway, D.C.Ayres, Chemiczne podstawy zanieczyszczenia środowiska, PWN 1999
2. A.Kurnakowska, Ekologia, PWN 1997
Wykład z wykorzystaniem multimediów.
Ćwiczenia laboratoryjne, z wykorzystaniem aparatury pomiarowej.
Konsultacje w formie dyskusji.
Zaliczenie ćwiczeń:
1. Obecność na ćwiczeniach obowiązkowa.
2. Zaliczenie testu składającego się z 30 pytań zamkniętych.
Zaliczenie wykładów:
Zaliczenie testu składającego się z 30 pytań zamkniętych.
Warunkiem zaliczenia na ocenę jest uzyskanie minimum 31 pkt. z 60 możliwych (30 pkt. z ćwiczeń i 30 pkt. z
wykładów).
Skala ocen:
0 - 30 pkt. 2
31 - 36 pkt. 3
37 - 42 pkt. 3,5
43 - 48 pkt. 4
49 - 54 pkt. 4,5
55 - 60 pkt. 5
Poprawy:
Jeden termin poprawkowy z wykładów i ćwiczeń do końca trwania zajęć dydaktycznych w semestrze. Jeden termin
poprawkowy w sesji poprawkowej.
Aktywność
75
15 godzin
Udział studenta w laboratorium
15 godzin
Udział studenta w konsultacjach
10 godzin
Przygotowanie do testu końcowego z wykładów
Przygotowanie do testu końcowego z ćwiczeń
laboratoryjnych
5 godzin
5 godzin
50 godzin
Punkty ECTS za moduł kształcenia 1
Załącznik do sylabusa Toksykologia:
WIEDZA
WTA01 Rozumie powiązania toksykologii jako nauki interdyscyplinarnej z chemią.
ACh_W01, ACh_W02
1. Jakie grupy funkcyjne decydują o potencjalnej toksyczności związków chemicznych.
2. Które grupy funkcyjne zmniejszają toksyczność związków chemicznych.
3. W jaki sposób budowa przestrzenna wpływa na toksyczność.
WTA02 Zna toksykologię w stopniu umożliwiającym pracę zgodnie z zasadami BHP. ACh_W06
1. Co oznaczają symbole zawarte w karcie charakterystyki substancji niebezpiecznej (NDS, NDSCH, LD50,
LC50, itp.)
2. Które związki chemiczne wchłaniają się przez skórę i jaki parametr fizykochemiczny to określa.
3. Które związki chemiczne mogą wnikać do organizmu przez drogi oddechowe i jaki to ma wpływ na
prawidłowe funkcjonowanie organizmu.
4. Jak należy rozumieć działanie natychmiastowe i działanie odległe trucizn.
5. Jakie znasz odtrutki specyficzne i niespecyficzne.
6. Które elementy z karty charakterystyki substancji niebezpiecznej istotne są dla studenta a które dla
pracownika lub pracodawcy.
UMIEJĘTNOŚCI
UTA01 Potrafi zaproponować metodę badawczą w celu określenia potencjalnej toksyczności związków
chemicznych. ACh_U03
1.Jakie zastosowanie ma spektrofotometr do badania zawartości substancji toksycznych?
2.Od czego zależy wybór metody pomiarowej dla danej substancji toksycznej.
UTA02 Potrafi samodzielnie wyciągać i formułować wnioski na temat potencjalnego działania toksycznego
związków chemicznych. ACh_U03
1.Od jakich parametrów fizykochemicznych zależy potencjalna toksyczność związków?
2. W jakich źródłach będziesz szukał informacji na temat potencjalnego działania toksycznego związków?
KTA01 Rozumie potrzebą pogłębiania wiedzy na temat związków chemicznych, które oprócz właściwości
wykorzystywanych w różnych dziedzinach mogą być szkodliwe. ACh_K01
1. Jakie są najnowsze doniesienia na temat toksyczności dioksyn i jaka aparatura laboratoryjna umożliwia
pomiary ich stężeń?
2. Glin właściwości toksyczne a zastosowanie w gospodarstwie domowym i farmakologii.
KTA02 Jest rzetelny w swojej pracy, przekazuje swoją wiedzę i doświadczenie w celu zminimalizowania
działania toksycznego różnych związków chemicznych na organizmy żywe i środowisko. ACh_K03
1. W jaki sposób będziesz korzystał z uzyskanej wiedzy na temat szkodliwego działania substancji
uzależniających.
2. Jeżeli będziesz kierował pracą w laboratorium to w jaki sposób zadbasz o bezpieczeństwo w aspekcie
toksykologicznym swoje i pracowników.
76
Język wykładowy:
Farmakologia i formy leków
Farmacology and forms of medicines
polski
chemia
obowiązkowy
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
trzeci
szósty
2
dr Eliza Guzik
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
WIEDZA
FFW02
zna podstawowe pojęcia z biochemii, anatomii i fizjologii, umożliwiające opis
oraz interpretację procesów zachodzących w organizmie człowieka
zna podstawowe grupy leków w układzie farmakologicznym
FFW03
Rozumie znaczenie chemii w kontekście przygotowania różnych form leków.
FFW01
FFW04
FFU01
FFU02
Zna wybrane zagadnienia z zakresu anatomii i fizjologii i potrafi wykorzystać
tę wiedzę w celu wskazania odpowiedniej formy leku.
UMIEJĘTNOŚCI
Umie wykonać wybrane formy leków metodami tradycyjnymi i przy użyciu
nowoczesnych urządzeń.
Potrafi dyskutować na temat roli chemików w rozwoju farmakologii i
technologii postaci leku.
Symbol efektu
ościowego
K_W05
K_W07
K_W01
K_W04
K_U18
K_U23
FFK02
FFK03
Rozumie potrzebę przejrzystego i interesującego przedstawienia laikom
problemów związanych z zastosowaniem różnych form leków.
Dostrzega interdyscyplinarny charakter farmakologii
K_K06
K_K07
Wykład (15 g.), ćwiczenia laboratoryjne (15 g.)
Znajomość podstaw anatomii, biochemii, chemii organicznej i nieorganicznej.
Farmakologia ogólna - podstawowe pojęcia
Farmakokinetyka i Farmakodynamika
Farmakologia bólu: narkotyczne i nienarkotyczne leki przeciwbólowe
Leki stosowane w schorzeniach układu pokarmowego: leki wpływające na wydzielanie soku żołądkowego, leki
przeciwwymiotne, przeczyszczające, przeciwbiegunkowe, leki przeciwrobacze
Farmakologia chorób infekcyjnych: antybiotyki, sulfonamidy, pochodne nitrofuranu, nitroimidazolu, chinolony, leki
przeciwgrzybicze, leki przeciwwirusowe
Farmakologia układu nerwowego: leki psychotropowe, leki przeciwpadaczkowe, leki stosowane w chorobie
Alzheimera
Farmakologia układu krążenia
Wybrane postacie leków:
77
Proszki, tabletki, kapsułki. Maści i kremy - podstawowe rodzaje podłoży maściowych. Różne metody
wykonywania. Czopki i gałki. Roztwory lecznicze. Syropy. Mikstury. Niezgodności recepturowe.
1.
2.
3.
4.
5.
A.Danysz, W. Buczko, Kompendium farmakologii i farmakoterapii, Elsevier URBAN & PARTNER Wrocław
2008
M.J.Neal, Farmakologia w zarysie, PZWL Warszawa 2005
S. Janicki, A. Fiebig, M. Sznitowska, Farmacja stosowana, PZWL 2008
L. Krówczyński, Ćwiczenia z receptury, Collegium Medicum UJ Kraków 1996
R. Jachowicz, Receptura apteczna, PZWL 2008
1.
2.
3.
4.
W. Kostowski, Z.S.Herman, Farmakologia podstawy farmakoterapii, PZWL Warszawa 2006
A.Zejc, M. Gorczyca, Chemia Leków, PZWL Warszawa 1999
G.L.Patrick, Chemia Medyczna, WNT Warszawa 2003
K. H. Bauer, K. H. Frömming, C. Führer, Technologia postaci leku z elementami biofarmacji, MedPharm Polska
2012
5. R. Jachowicz, Farmacja Praktyczna, PZWL 2010
6. Farmakopea Polska VI, VIII, IX
Wykład z wykorzystaniem multimediów. Konsultacje w formie dyskusji. Ćwiczenia laboratoryjne z wykorzystaniem
tradycyjnych utensyliów recepturowych oraz nowoczesnej aparatury.
Zaliczenie na ocenę na podstawie testu składającego się z pytań zamkniętych z materiału przedstawianego na
wykładzie.
Zaliczenie ćwiczeń: Obecność na ćwiczeniach obowiązkowa. Wykonanie ćwiczeń, przedstawienie sprawozdań i
zaliczenie kolokwium z zakresu ćwiczeń.
Warunkiem zaliczenia jest uzyskanie minimum 31 pkt. z 60 możliwych do uzyskania z kolokwiów.
Skala ocen:
0 - 15 pkt. 2
16 - 18 pkt. 3
19 - 21 pkt. 3,5
22 - 24 pkt. 4
25 - 27 pkt. 4,5
28 - 30 pkt. 5
Poprawy:
Jeden termin poprawkowy do końca zajęć dydaktycznych w semestrze. Jeden termin poprawkowy w sesji
poprawkowej.
Aktywność
15 godzin
Udział studenta ćwiczeniach laboratoryjnych
Przygotowanie do ćwiczeń, przygotowanie opisów
(sprawozdań) z ćwiczeń.
Uzupełnienie wiedzy w czytelni i udział w konsultacjach
15 godzin
Przygotowanie do testu końcowego
5 godzin
10 godzin
5 godzin
50 godzin
Punkty ECTS za przedmiot 2
Załącznik do sylabusa Farmakologia i formy leków
WIEDZA
FF01 zna podstawowe pojęcia z biochemii, anatomii i fizjologii, umożliwiające opis oraz interpretację procesów
zachodzących w organizmie człowieka CH_f_W05
78
1.Na czym polega mechanizm receptorowy działania leku?
2.Co oznacza pojęcie organ docelowy, jakie mogą być organy docelowe do działania różnych leków?
FF02 zna podstawowe grupy leków w układzie farmakologicznym CH_f_W07
1.Wymień poznane grupy antybiotyków oraz nazwy międzynarodowe leków należących do tych grup.
2.Czym różni się działanie przeciwbólowe leków narkotycznych i nienarkotycznych?
3.Na czym polega niebezpieczeństwo związane z zastosowaniem leków z grupy NLPZ?
4.Wymień różne możliwości działania leków psychotropowych.
FFW03 Rozumie znaczenie chemii w kontekście przygotowania różnych form leków C H1A_far_W01.
1.Jakie związki chemiczne są dobrymi emulgatorami służącymi do sporządzania emulsji jako jednej z form
leków?
2.Czy substancje lecznicze w formie roztworów są dobrą postacią leku? Podaj wady i zalety. Omów na
przykładzie stosowania zewnętrznego i wewnętrznego.
FFW042 Zna wybrane zagadnienia z zakresu anatomii i fizjologii i potrafi wykorzystać tę wiedzę w celu
wskazania odpowiedniej formy leku CH1A_far_W04.
1.Jakie mogą być drogi wprowadzania leku do organizmu.
2.Które z form leku są stosowane wyłącznie do użytku wewnętrznego, a które można stosować wewnętrznie i
zewnętrznie.
UMIEJĘTNOŚCI
FFU01 Umie wykonać wybrane formy leków metodami tradycyjnymi i przy użyciu nowoczesnych urządzeń
CH1A_U18.
1.Jakie zalety związane są z zastosowaniem unguatora w procesie sporządzania maści.
2.Dlaczego zastosowanie unguatora ma szczególne znaczenie w technice przygotowania czopków i maści w
postaci zawiesin.
FFU02 Potrafi dyskutować na temat roli chemików w rozwoju farmakologii i technologii postaci leku
CH1A_U023
1.Jeżeli w skład wolnej formy leku wchodzi jod to jak należy taki lek przechowywać?
2.Jakie procesy chemiczne mogą zachodzić w trakcie przechowywania maści, czopków, roztworów olejowych w
niewłaściwej temperaturze?
FFK01 Rozumie potrzebę przejrzystego i interesującego przedstawienia laikom problemów związanych z
zastosowaniem różnych form leków CH1A_K06.
1.Jakimi sposobami można uzyskać przedłużone działanie różnych form leków? Podaj przykłady.
2.Jakie zastosowanie mają poznane formy leków?
FFK02 Dostrzega interdyscyplinarny charakter farmakologii CH1A_K07.
1.W jaki sposób wyjaśnisz możliwość powstawania niezgodności recepturowych. Podaj przykłady.
2.Jakie właściwości fizykochemiczne należy brać pod uwagę aby uniknąć niezgodności recepturowych.
3.Czy od budowy przestrzennej cząsteczki związku chemicznego może zależeć jego działanie
farmakologiczne? Podaj przykłady.
4.Jakiego typu reakcje mogą zachodzić w czasie biotransformacji leków?
5.Czy istnieją grupy funkcyjne, które wskazują na potencjalne właściwości farmakologiczne lub toksyczne
leków?
6.Jakiego typu interakcje mogą zachodzić pomiędzy najczęściej stosowanymi lekami?
79
Język wykładowy:
Chemia medyczna
Medicinal Chemistry
Język polski
Chemia
Instytut Chemii, Katedra Chemii Organicznej i Stosowanej, Zakład Chemii
Organicznej
obowiązkowy
Pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
trzeci
szósty
5
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
Wk01
Wk02
Wk03
Wk04
Dr hab. Teodozja M. Lipińska prof. UPH
WIEDZA
ma wiedzę z historycznego postępu chemii medycznej i różnych dróg
pozyskiwania substancji leczniczych
ma wiedzę na temat dróg przemian metabolicznych i mechanizmów działania
podstawowych farmaceutyków
ma wiedzę z zakresu metodologii poszukiwania i testowania nowych leków
ma wiedzę na temat metodologii analizy zależności pomiędzy strukturą i
właściwościami fizykochemicznymi a aktywnością biologiczną grup leków
Symbol efektu
ościowego
Ws01, Ws02
Ws03, Ws05
K_W06, Ws05
K_W12, Us03, Ws04,
UMIEJĘTNOŚCI
Uk01
UK02
potrafi analizować wyniki eksperymentów w zakresie syntezy i oznaczeń
analitycznych substancji leczniczych
potrafi korzystać z baz danych i programów do analizy struktura-właściwości
fizykochemiczne-aktywność lecznicza grup istniejących i potencjalnych leków
K_U14, K_U17, K_U08,
K_U11,
Us05
K_U14
potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień chemii
Ks03
medycznej
ma świadomość konieczności pogłębiania swojej wiedzy w związku z
Kk02
rozwojem nauki i w razie pracy zawodowej lub naukowej w węższym
Ks01
obszarze chemii medycznej
Wykład: konwencjonalny z użyciem środków audiowizualnych, eksperymenty
laboratoryjne dotyczące otrzymywania i badania substancji leczniczych, korzystanie z
profesjonalnych programów komputerowych do analizy QSAR i modelowania
molekularnego
Kk01
Wymagania wstępne; podstawowa wiedza z przedmiotów chemicznych i biologicznych oraz z biochemii.
80
1.Rys historyczny chemii medycznej od pradziejów do chwili obecnej. Geneza odkrycia i zastosowania chininy i
aspiryny.; 2. Współczesne metody pozyskiwania leków i badania ich aktywności - penicylinya, insulina i taksol pierwotne substancje aktywne i metody modyfikacji struktury.; 3. Drogi podawania różnych grup substancji
aktywnych a metabolizm I i II fazy - sposoby wydalania z organizmu, niszczenie komórek obcych a ingerencje
lecznicze w organiżmie człowieka; 4. Mechanizmy działania chemioterapeutyków i leków farmakokinetycznych na
chemiczne obiekty docelowe: (tłuszcze. białka, węglowodany, kwasy nukleinowe); 5.Leki jako inhybitory i
aktywatory enzymów - mechanizmy i miejsca działania, przykłady; 6. Aktywność biologiczna jako wynik
oddziaływania z receptorami - mechanizmy i przykłady; 7. Metody i możliwości prowadzenia chemioterapii chorób
nowotworowych bazujące na etiologii ich powstawania i rozwoju; 8. Metodologia zwalczania chorób
wywoływanych przez bakterie, wirusy, grzyby, pierwotniaki, pasożyty; 9. Metody poszukiwania nowych leków,
struktura wiodąca, farmakofor, grupy leków, chemia kombinatoryczna - biblioteki potencjalnych leków - droga leku
od pomysłu do wdrożenia;; 10. Wpływ budowy stereochemicznej na aktywność leków: leki jako racematy i
aktywne stereoizomery. Sposoby pozyskiwania leków czystych optycznie; 11. Ilościowa zależnośc między
budową a działaniem (QSAR); metody korelacji parametrów fizykochemicznych z aktywnością biologiczną; 12.
Projektowanie leków z wykorzystaniem modelowania molekularnego.; 13. Konwencjonalne formy lekow i formy
leków przyszłości; 14. Nowoczesne systemy farmaceutyczne; 15. Stabilność i niestabilność form leków.
Kompatybilność i niekompatybilność składników leku – przyczyny.
1. R. B. Silverman, Chemia organiczna w projektowaniu leków, WNT 2004.
2. G. Patrick, Chemia leków, krótkie wykłady, PWN 2001.
3. G. L. Patric, Chemia medyczna, Podstawowe zagadnienia, WNT 2003.
4. M. Zając, E. Pawełczyk, Chemia Leków, AM Poznań 2006.
5. Gawroński, K. Gawrońska, K. Kacprzak, M. Kwint, Współczesna synteza organiczna, PWN 2004.
6. K. Kacprzak. K. Gawrońska, Chemia kosmetyczna, ćwiczenia laboratoryjne, Wydawnictwo Naukowe UAM,
Poznań 2008.
7. P. Kafarski, P. Wieczorek Ćwiczenia laboratoryjne z chemii bioorganicznej, Wydawnictwo Uniwersytetu
Opolskiego 1997.
1. A, Zejc, M, Gorczyca, Chemia leków. Podręcznik dla studentów farmacji i farmaceutów, PZWL, 2004.
2. M. Molski, Chemia piękna, PWN 2009
Wykład: konwencjonalny z użyciem środków audiowizualnych - problemowe przedstawianie omawianych zagadnień,
eksperymenty laboratoryjne dotyczące otrzymywania i badania substancji i leczniczych i gotowych form leków,
korzystanie z profesjonalnych programów komputerowych do analizy QSAR i modelowania molekularnego.
Efekty Wk1- Wk04, Uk02 oraz Kk01 sprawdzane będą na egzaminie Efekty Uk01 i Uk03 i Kk02 sprawdzane będą
w ramach ćwiczeń laboratoryjnych i związanego z nimi sprawdzianu końcowego
Egzamin pisemny - 60 pkt. Punktacja jest następująca: 60.0 54.6pkt - 5.0; 54,5- 48.6pkt - 4.5; 42.5- 42,6 - 4.0; 42.5
- 36.6pkt - 3.5; 3235,5 - 0.6pkt -3.
Laboratorium: Studenci wykonują indywidualnie ćwiczenia eksperymentalne z 5 działów: 1) Synteza i badanie
czystości składników leków, 2) wyodrębnianie substancji biologicznie czynnych z materiałów naturalnych, 3). analiza
ilościowa substancji leczniczych wg Farmakopei V, 4) identyfikacja substancji aktywnej w lekach (tabletkach ze
znanych grup farmaceutycznych: benzodiazepiny, beta-blokery, niesteroidowe leki przeciwbólowe i przeciwzapalne),
5) chemiczna analiza kamieni moczowych wg standardowej, dostępnej komercyjnie procedury stosowanej do celów
analizy medycznej oraz 6) ćwiczenia teoretyczno-obliczeniowe z analizy QSAR i modelowania molekularnego przy
użyciu programów komputerowych i dostępnych baz danych.
Laboratorium
Punktacja z wykonywania ćwiczeń i opracowania wyników 6 x 5 punkty = 30 punkty, kolokwium końcowe - 30
punkty, Łącznie 60 punkty Oceny: 60.0 54.6pkt - 5.0; 54,5- 48.6pkt - 4.5; 42.5- 42,6 - 4.0; 42.5 - 36.6pkt - 3.5;
3235,5 - 0.6pkt -3.0
Dwie oceny z modułu stanowią oceny z dwóch przedstawionych form zaliczenia; egzaminu i laboratorium.
Poprawy:
Jednorazowa poprawa kolokwium z laboratorium w trakcie zajęć w semestrze. Dwie poprawy w sesji
egzaminacyjnej, odpowiednio przed drugim i trzecim terminem egzaminu pisemnego.
81
Aktywność
wykład
30 godz
laboratorium
45 godz
przygotowanie do egzaminu
przygotowanie do pracowni i zaliczenie procedur
wykonywania (konsultacje)
opracowanie wyników, wyszukiwanie danych
literaturowych i pisanie sprawozdań
przygotowanie do kolokwium końcowego z laboratorium
20 godz
15 godz.
15 godz.
5 godz
Obciążenie pracą studenta
130 godzin
5
Załącznik do sylabusa: Chemia medyczna
Wk01: ma wiedzę z historiycznego postępu chemii medycznej i różnych dróg pozyskiwania substancji
leczniczych
- podać tradycyjne i nowoczesne sposobyi pozyskiwania substancji leczniczych
- podać sposób otrzymywania a) aspiryny, b) chininy, c) penicyliny d) insuliny
WK02: posiada wiedzę na temat dróg przemian metabolicznych i mechanizmów działania podstawowych
farmaceutyków
- podać drogi podawania leku i problemy z osiągnięciem miejsca działania
- na czym polegają przemiany metaboliczne I i II fazy - podać przykłady ?
- podać różnice w mechanizmach działania leków farmakokinetycznych i chemioterapeutyków
WK03: ma wiedzę z zakresu metodologii poszukiwania i testowania nowych leków
- w jaki sposób może być dobierana struktura wiodąca leku
- podać drogę wprowadzania nowych leków
WK04: ma wiedzę na temat metodologii analizy zależności pomiędzy strukturą i właściwoścami
fizykochemicznymi a aktywnością biologiczną grup leków
- na czym polega metodologia QSAR ?
-jakie dane dla grupy molekuł są brane pod uwagę w metodologii QSAR ?
Uk01: potrafi analizować wyniki eksperymentów w zakresie syntezy i oznaczeń analitycznych substancji
leczniczych
- w jaki sposób można zbadać czystość preparatu leczniczego
- w jaki sposób można oznaczyć lek dwuskładnikowy posiadający w swym składzie substancję o charakterze
kwasu organicznego i sól aminy trzeciorzędowej ?
Uk02: potrafi korzystać z baz danych i programów do analizy struktura-właściwości fizykochemiczne-aktywność
lecznicza grup istniejących i potencjalnych leków
- wykonać analizę indeksu terapeutycznego dla paracetamolu, aspiryny i ibupromu
- podać jakie grupy związków stanowią niiesteroidowe leki przeciwzapalne
Kk01: potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień chemii medycznej
-dlaczego penicylina jest antybiotykiem stosowanym częściej niż chloramfenikol ?
-na czym polega zjawisko lekooporności na penicylinę
Kk02: ma świadomość konieczności pogłębiania swojej wiedzy w związku z rozwojem nauki i w razie pracy
zawodowej lub naukowej w węższym obszarze chemii medycznej
- podać nową teorię dotyczącą powstawania chorób nowotworowych ?
- co oznacza pojęcie stres oksydacyjny, a co oznacza określenie: odporność immunologiczna ?
82
Chemia
nowych
materiałów
83
Efekty
kształcenia
dla
specjalności:
chemia
nowych
materiałów
Opis specjalnościowych efektów kształcenia
Kierunek chemia, studia I stopnia, Specjalność: chemia nowych
materiałów
Odniesienie do
efektów
kształcenia dla
kierunku chemia
WIEDZA
Ws01
Ws02
Ws03
Ws04
Us01
Us02
Us03
Us04
Us05
Ks01
Ks02
Ks03
Ks04
Rozumie miejsce i znaczenie chemii we współczesnym przemyśle
nowych materiałów oraz rolę dla postępu w tych dziedzinach
Zna i rozumie rolę podstawowych działów i praw chemii w
zagadnieniach poszukiwania, opracowywania i stosowania
nowoczesnych materiałów
Posiada wiedzę z zakresu nauki o materiałach, doboru materiałów do
zastosowań w różnych produktach a także technologii wytwarzania,
przetwórstwa i recyklingu materiałów inżynierskich, metod ich
kształtowania i badania ich struktury i właściwości
Zna źródła literatury fachowej i aktów prawnych dla swojej specjalności
i dostrzega potrzebę korzystania z nich
UMIEJĘTNOŚCI
K_W01, K_W02
Umie posługiwać się specjalistyczną terminologią i nomenklaturą
chemiczną w zastosowaniu do nowoczesnych materiałów
chemicznych
Posiada umiejętność określania podstawowych właściwości oraz
reaktywności związków nieorganicznych i organicznych w aspekcie
termodynamicznym i kinetycznym w zastosowaniu do interpretacji ich
różnorodnej aktywności oraz do projektowania nowych materiałów
K_U01
Posiada umiejętności z zakresu obsługi aparatury specjalistycznej do
badania struktury i właściwości materiałów
Umie syntetyzować, oczyszczać, analizować strukturę związków
chemicznych z zastosowaniem metod klasycznych i instrumentalnych
oraz krytycznie ocenić wyniki eksperymentów, dokonać obserwacji i
obliczeń teoretycznych wraz z przeprowadzeniem analizy statystycznej
otrzymanych danych
Potrafi dobrać metody analityczne do rozwiązywania praktycznych
problemów analizy materiałów
Zna ograniczenia własnej wiedzy w kontekście dynamicznego rozwoju
nowoczesnych technologii i nauk o materiałach oraz rozumie potrzebę
ciągłego samodzielnego kształcenia
Potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze branżowej,
także w językach obcych i dokonywać krytycznej oceny tych
materiałów
Rozumie potrzebę popularnego przedstawiania laikom zagadnień
specjalistycznych
Potrafi formułować i uzasadniać opinie dotyczące zagadnień
branżowych
K_W01, K_W02,
K_W03
K_W02, K_W03,
K_W04 K_W12,
K_W07, K_W08,
K_W09
K_U01, K_U02,
K_U03, K_U04,
K_U05, K_U06,
K_U07, K_U16,
K_U18, K_U23,
K_U19, K_U22
K_U05, K_U06,
K_U13, K_U14,
K_U17, K_U18,
K_U19, K_U22
K_U05, K_U06,
K_U13, K_U14,
K_U17, K_U18,
K_U19, K_U22
K_K01, K_K02,
K_K05,
K_K01, K_K02,
K_K03, K_W09
K_K06, K_U23
K_K06, K_U01
84
Język wykładowy:
Chemia nieorganiczna z elementami chemii materiałów
Inorganic chemistry with materials chemistry elements
polski
chemia
obowiązkowy
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
drugi
trzeci
8
Symbol
efektu
NII_W01
NII_W02
NII_W03
NII_W04
NII_W05
Efekty kształcenia
WIEDZA
nieorganicznych.
Symbol efektu
kierunkowego
K_W01,K_W02,
K_W01, K_W02, K_W03
K_W01, K_W02, K_W03
K_W01, K_W02, K_W03
K_W01, K_W02, K_W03
UMIEJĘTNOŚCI
NII_U01
NII_U02
NII_U03
NII_U04
NII_U05
NII_U06
NII_U07
właściwości.
K_U01, K_U02, K_U12,
K_U13
K_U01, K_U02, K_U03,
K_U05, K_U06, K_U07
K_U01, K_U02, K_U12,
K_U13
K_U01, K_U03, K_U04,
K_U18, K_U19
K_U01, K_U05, K_U06,
K_U07, K_U10, K_U18,
K_U14, K_U16,
K_U17, K_U19,
K_U14, K_U19, K_U20
NII_K01
NII_K02
NII_K03
K_K01, K_K02
K_K04, K_K05,
K_K05, K_K07
85
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Ogólna charakterystyka metali. Występowanie w przyrodzie, minerały.
Zastosowania metali i ich związków w analityce chemicznej i technice.
Elementy chemii bionieorganicznej.
3. B. Kurzak, K. Kurzak, Chemia nieorganiczna. Ćwiczenia laboratoryjne. Wyd. Akademii Podlaskiej, Siedlce, 2006.
Warszawa 1989.
8. A. Bartecki, Chemia pierwiastków przejściowych, Wydanie drugie rozszerzone, Oficyna Wydawnicza Politechniki
Wrocławskiej, Wrocław 1996.
7. A. Hulanicki, Reakcje kwasów i zasad w chemii analitycznej, PWN, Warszawa 1980.
8. H.S. Rossotti, F.J.C. Rossotti, Równowagi jonowe, PWN, Warszawa 1983.
9. A. Kabata-Pendias, H. Pendias, Biogeochemia pierwiastków śladowych, Wydawnictwo Naukowe PWN,
Warszawa, 1999.
86
Sprawdzenie efektów NII_W01, NII_W02, NII_W04, NII_U01, NII_U04, NII_U06, NII_U07, NII_K01, NII_K02 oraz
NII_K03 nastąpi podczas kolokwiów wejściowych oraz działowych w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych a także na
podstawie analizy sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. Efekty NII_W03 - NII_W05 oraz NII_U01 - NII_U05
Warunkiem zaliczenia Laboratorium z chemii nieorganicznej jest
Warunkiem zaliczenia Ćwiczeń z chemii nieorganicznej jest
Laboratorium i Ćwiczeniami. Dwa kolejne kolokwia poprawkowe będą miały miejsce w trakcie sesji
egzaminacyjnej, odpowiednio przed drugim i trzecim terminem końcowego egzaminu pisemnego. Niezaliczenie
kolokwiów wejściowych do ćwiczeń laboratoryjnych oraz niewykonanie ćwiczeń w przewidzianym terminie
uniemożliwia podejście do kolokwiów działowych i egzaminu a tym samym jest przyczyną niezaliczenia
przedmiotu.
końcowej z ćwiczeń. Uzyskanie dwóch ocen bardzo dobrych z zaliczeń z Laboratorium i Ćwiczeń (zdobycie >
90% punktów) może być podstawą zwolnienia studenta ze zdawania egzaminu równoznaczne z wpisaniem
oceny bardzo dobrej.
 25
2,0
Ocena
> 25
3,0
> 30
3,5
> 35
4,0
> 40
4,5
> 45
5,0
Aktywność
działowych
45 godz.
15 godz.
40 godz.
200 godz.
30 godz.
15 godz.
25 godz.
30 godz.
8 ECTS
87
Załącznik do Sylabusa: Chemia Nieorganiczna z elementami chemii materiałów
Wiedza:


Wytłumacz, czym jest kontrakcja „lantanowcowa”, podaj konsekwencje tego efektu. Czy możesz
Do wyprodukowania jednego egzemplarza samochodu o napędzie hybrydowym Toyota Prius
3+
a) +2 b) +4 c) +5 d) +6
a) +2 b) +4 c) +7 d) +6
geometrie.
fioletową barwą?
3+
3+
2+
+
a) Sc
b) Cr
c) Zn
d) Cu
2+
5+
3+
3+
a) Mn b) Cr
c) Sc
d) Fe
Umiejętności:
egzamin).
88


Który z pary wymienionych tlenków powinien wykazywać silniejsze właściwości utleniające?
Wybór uzasadnij.
c) VO2 czy V2O5?
Który z następujących metali jest najsilniejszym reduktorem?
a) Fe
b) Ru
c) Os
d) Re
 Pierwiastki z 12 grupy (cynkowce) to metale o skrajnie różnym oddziaływaniu na środowisko.
Podaj ich rolę.
a) tlenek srebra
b) chlorek srebra
c) siarczek srebra
d) węglan srebra
egzamin).
żelaza(III).
zasadami.
89


Skomentuj wyniki otrzymane w ćwiczeniu w oparciu o dostępne źródła literaturowe. Podaj
cytowany).
90
Język wykładowy:
Podstawy Chemii Ciała Stałego
The principles of solid-state chemistry
polski
Chemia
Instytut Chemii
fakultatywny
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
drugi
czwarty
3
Prof. dr hab. inż. Janusz Chruściel
Efekty kształcenia
Symbol
Efektu
kształcenia
WIEDZA
Ma ugruntowaną wiedzę z zakresu podstawowych oddziaływań chemicznych i
fizykochemicznych w materiałach
Rozumie oraz potrafi wytłumaczyć opisy prawidłowości, zjawisk i procesów
CCS_W02 wykorzystujące język matematyki, w szczególności potrafi samodzielnie odtworzyć
podstawowe twierdzenia i prawa
zna podstawowe aspekty budowy i działania aparatury naukowej stosowanej do
CCS_W03
badań w zakresie nauki o materiałach
Symbol efektu
kierunkowego
CCS_W01
K_W01
K_W03, K_W04
K_W03,
UMIEJĘTNOŚCI
Potrafi analizować problemy oraz znajdować ich rozwiązania w oparciu o poznane
twierdzenia i metody
Umie posługiwać się specjalistyczną terminologią i nomenklaturą chemiczną w
CCS_U02
zastosowaniu do nowoczesnych materiałów chemicznych
Posiada umiejętność określania podstawowych właściwości związków
CCS_U03 chemicznych w zastosowaniu do interpretacji ich różnorodnej aktywności oraz do
projektowania nowych materiałów.
CCS_U01
K_U04
K_U01
K_U02
CCS_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia.
Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień z chemii ciała
CCS_K02
stałego
K_K01
K_K04
wykłady (15 godz.), ćwiczenia (30 godz.)
Umiejętność posługiwania się terminologią chemiczną z zakresu chemii ciała stałego oraz umiejętność
samodzielnego wykonania ćwiczeń laboratoryjnych.
91
Typy faz skondensowanych. Rodzaje przejść fazowych i ich opis na gruncie termodynamiki fenomenologicznej,
teoria Landaua przejść fazowych. Teoria skalowania. Przejścia fazowe i elementy fizyki statystycznej. Modele
makroskopowe i mikroskopowe. Typy wiązań chemicznych w kryształach. Energia sieciowa kryształów jonowych.
Cykl Borna-Habera. Kryształy kowalencyjne, o wiązaniach metalicznych, cząsteczkowe. Teoria pola krystalicznego.
Orbitale molekularne jonu centralnego z ligandami. Energia stabilizacji w polu krystalicznym. Właściwości optyczne
związków metali przejściowych. Efekt Jahna-Tellera. Elektronowa teoria i teoria pasmowa ciała stałego. Przewodniki
i izolatory. Poziom Fermiego. Kryształy niedoskonałe. Drgania sieci przestrzennej. Spektroskopia cząsteczkowa.
Ciepło molowe i przewodnictwo cieplne ciał stałych. Chemia defektów w kryształach. Defekty liniowe i powstawanie
dyslokacji. Kryształy stechiometryczne i niestechiometryczne. Rodzaj uporządkowania faz niestechiometrycznych.
Wpływ domieszek i wpływ ich na właściwości fizyczne i chemiczne kryształów a odstępstwa od stechiometrii.
Struktura i właściwości powierzchni i zjawiska występujące na granicy powierzchni ciał stałych. Diagramy fazowe
układów jednoskładnikowych. Rzędowość przemian fazowych. Enancjotropowość i monotropowość odmian
polimorficznych. Układy dwuskładnikowe i układy eutektyczne. Kongruentne i inkongruetne punkty topnienia. Układy
z fazą pośrednią. Mieszaniny i opisujące ich funkcje termodynamiczna. Roztwory doskonałe i niedoskonałe.
Diagramy fazowe i opis termodynamiczny. Odstępstwa dodatnie i ujemne od prawa Raoulta. Odchylenia od stanu
równowagi. Teoria zarodkowania i termodynamiczny proces zarodkowania. Kinetyczno-molekularna teoria wzrostu
kryształów, mechanizm dyslokacyjny. Reakcje w fazie stałej i ich systematyka. Mechanizmy dyfuzji w fazach stałych.
Dyfuzja w układach wielofazowych, efekt Kirkendalla. Mechanizmy spiekania w układzie jednoskładnikowym i
proszków wielofazowych. Ciągły i nieciągły rozrost ziaren w układach jednoskładnikowych i w obecności fazy ciekłej.
Reakcja rozkładu ciał stałych i ich ogólny opis kinetyczny. Wpływ ciśnienia fazy gazowej, defektów sieci krystalicznej,
temperatury, zewnętrznego pola elektrycznego i magnetycznego na kinetykę rozkładu termicznego. Rola wiązań O-H
w reakcji rozkładu termicznego. Reakcje pomiędzy ciałami stałymi, kinetyka, modele dyfuzyjne i mechanizm reakcji
między ciałami stałymi. Nowe materiały występujące w fazach skondensowanych o użytecznych właściwościach
aplikacyjnych. Ich rola w nowoczesnych technologiach.
1. J. Dereń, J. Haber, R. Pampuch "Chemia ciała stałego", PWN, W-wa 1975r.
2. H. Schmalzried "Reakcje w stanie stałym", PWN, W-wa 1978r.
1. R. Tilley "Understanding solids", J. Wiley, Chichester 2004r.
2. A. R. West "Basic solid state chemistry", J. Wiley, Chichester 1996r.
Wykład tradycyjny wspomagany technikami multimedialnymi.
Ćwiczenia laboratoryjne w pracowni chemii ciała stałego wyposażonej w niezbędny sprzęt laboratoryjny.
Zamieszczanie na stronach internetowych problemów i instrukcji do ćwiczeń.
Weryfikacja wiedzy - zaliczenie pisemne testowy i kolokwia cząstkowe na zajęciach laboratoryjnych, weryfikacja
umiejętności na ćwiczeniach laboratoryjnych
Warunek uzyskania zaliczenia przedmiotu:
Uzyskanie łącznie, co najmniej 51% ogólnej liczby punktów ze wszystkich form zaliczenia (test, kolokwia) oraz
wykonanie wszystkich przewidzianych programem ćwiczeń laboratoryjnych.
Przedział
punktacji (%)
0-50
51-60
61-70
71-80
81-90
91-100
Ocena
2,0
3,0
3,5
4,0
4,5
5
Elementy i ich waga mające wpływ na ocenę końcową:
Test końcowy - 70%
Kolokwia, aktywność – 20%
Sprawozdania – 10%
Poprawa: jednorazowa poprawa kolokwiów oraz testu
92
Aktywność
15 godz.
30 godz.
5 godz.
5 godz.
Samodzielne przygotowanie się do kolokwiów
10 godz.
5 godz.
75 godz.
3 ECTS
Załącznik do sylabusa Podstawy Chemii Ciała Stałego
Przykładowe pytania:
Wiedza:
CCS_W01 Student ma ugruntowaną wiedzę z zakresu podstawowych oddziaływań
fizykochemicznych w materiałach


chemicznych i
Scharakteryzuj podział na oddziaływania słabe i mocne.
Omów jakimi relacjami opisuje się oddziaływania fizyczne i chemiczne
CCS_W02 Rozumie oraz potrafi wytłumaczyć opisy prawidłowości, zjawisk i procesów wykorzystujące język
matematyki, w szczególności potrafi samodzielnie odtworzyć podstawowe twierdzenia i prawa


Przedstaw i omów podstawowe prawa chemii szczególnie w odniesieniu do ciała stałego.
Wykaż znaczenie różnic w strukturze ciała stałego w odniesieniu do innych ciał, np. kryształów
plastycznych.
CCS_W03
Zna podstawowe aspekty budowy i działania aparatury naukowej stosowanej do badań w
zakresie nauki o materiałach


Scharakteryzować stosowaną aparaturę w badaniach materiałowych, struktury i dynamiki molekularnej.
Wymienić oczekiwane korelacje pomiędzy charakterystyką własności materiałowych a badanymi
parametrami fizycznymi.
Umiejętności:
CCS_U01
metody


Potrafi analizować problemy oraz znajdować ich rozwiązania w oparciu o poznane twierdzenia i
Które z poznanych podstawowych praw chemii w zastosowania do ciała stałego jest najistotniejsze w
opisie własnośoci materii stałej.
W jaki sposób rozwiązać problem identyfikacji faz stałych.
CCS_U02
Umie posługiwać się specjalistyczną terminologią i nomenklaturą chemiczną w zastosowaniu do
nowoczesnych materiałów chemicznych


W jaki sposób opisuje się skład chemicznych ciał stałych stanowiących nowe układy nie będące
mieszaninami np. o własnościach magnetycznych.
W jaki sposób rozróżnić fazy ciała stałego i jak scharakteryzować ich polimorfizm.
CCS_U03
Posiada umiejętność określania podstawowych właściwości związków chemicznych w
zastosowaniu do interpretacji ich różnorodnej aktywności oraz do projektowania nowych materiałów.
93


Jaka jest możliwa korelacja pomiędzy własnościami fizycznymi fazy stałej nowych materiałów, a ich
oczekiwanymi aplikacjami.
Jak interpretować występujące podstawowe właściwości chemiczne ciał stałych w aspekcie aplikacji.
CCS_K01

Wiedza o ciele stałym znacznie w ostatnim okresie się poszerza. Jakie nowe zakresy wskazują na
dalszy intensywny rozwój chemii ciała stałego i w oparciu o jaką literaturę może być poszerzana wiedza
o ciele stałym.
CCS_K02

Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień z chemii ciała stałego
Wskazać najnowsze doniesienia w zakresie chemii i fizyki ciała stałego.
 Scharakteryzować, jakie podstawowe zagadnienia z chemii ciała stałego wpływają na ich opis
własności chemicznych.
94
Język wykładowy:
Podstawy fizyki ciała stałego
Basis of solid state physics
Język polski
chemia
Instytut Chemii, Katedra chemii Organicznej i Stosowanej, Zakład Chemii
Organicznej
obowiązkowy
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
drugi
czwarty
3
Symbol
efektu
Wfcs_01
Prof. nzw. dr hab. inż. Zbigniew Karczmarzyk
Efekty kształcenia
WIEDZA
Zna i rozumie podstawy teoretyczne fizyki ciała stałego.
Zna aparat matematyczny stosowany do opisu i interpretacji zjawisk w fizyce
Wfcs_02
ciała stałego.
Zna podstawowe metody eksperymentalne fizyki ciała stałego, ich
Wfcs_03
zastosowania i ograniczenia.
UMIEJĘTNOŚCI
Posiada umiejętność opisu matematycznego zjawisk oraz procesów
Ufcs_01
fizycznych i chemicznych w fizyce ciała stałego.
Potrafi
określić
relacje
pomiędzy
strukturą
a
właściwościami
Ufcs_02
fizykochemicznymi ciał stałych.
Umie zastosować odpowiednie metody eksperymentalne fizyki ciała stałego
Ufcs_03
do badań właściwości fizykochemicznych ciał stałych.
Potrafi precyzyjnie formułować pytania, służące pogłębieniu własnego
Kfcs_01
zrozumienia podstaw fizyki ciała stałego.
Potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze dotyczące
Kfcs_02
zagadnień z fizyki ciała stałego.
Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę samodzielnego
Kfcs_03
kształcenia w zakresie podstaw fizyki ciała stałego.
Wykład (15 godzin) i ćwiczenia laboratoryjne (15 godzin)
Symbol efektu
kierunkowego
K_W04
K_W10
K_W12
K_U10
K_U06
K_U14
K_U19
K_K02
K_K03
K_K01
Podstawy matematyki wyższej, podstawy fizyki, krystalochemia
Wykład. Budowa ciał stałych: kryształy, kwasikryształy, ciała amorficzne, budowa realnych ciał stałych. Elementy
krystalografii: sieć krystaliczna, sieć przestrzenna, sieć odwrotna, symetria, dyfrakcja na krysztale. Wiązania w
ciałach stałych: wiązania jonowe, kowalencyjne, metaliczne, van der Waalsa, wiązania wodorowe. Drgania sieci
krystalicznej, rozszerzalność cieplna, ciepło właściwe kryształów. Struktura elektronowa ciał stałych: model gazu
Fermiego elektronów swobodnych, struktura pasmowa ciał stałych. Najważniejsze rodzaje ciał stałych:
półprzewodniki, magnetyki, ferroelektryki, nadprzewodniki.
Ćwiczenia laboratoryjne. Metody eksperymentalne fizyki ciała stałego: dyfrakcja rentgenowska, spektroskopia
rentgenowska, dyfrakcja neutronów, dyfrakcja wysokoenergetycznych elektronów.
95
1. Kittel Ch., Wstęp do fizyki ciała stałego, PWN, Warszawa 1999.
2. Harrison W. A., Teoria ciała stałego, PWN, Warszawa 1976.
3. Bojarski Z., Gigla M., Stróż K., Surowiec M., Krystalografia podręcznik wspomagany komputerowo, PWN,
Warszawa 2001.
4. Trzaska Durski Z., Trzaska Durska H. „Podstawy krystalografii strukturalnej i rentgenowskiej”, PWN, Warszawa,
1994.
1. Sukiennicki A., Zagórski A., Fizyka ciała stałego, WN-T, Warszawa 1984.
2. Surowiec M. R., Kwazikryształy, WN-T, Warszawa 2008.
Wykład: tradycyjny z użyciem środków audiowizualnych.
Ćwiczenia: słowna metoda problemowa, eksperyment modelowy, eksperyment laboratoryjny, pomiar z obliczeniami.
Efekty Ufcs_01, Ufcs_02, Ufcs_03 sprawdzane będą na ćwiczeniach laboratoryjnych w ramach dwóch kolokwiów
kontrolnych, z których każde punktowane jest w zakresie od 0 do 10 punktów.
Efekty na poziomie wiedzy i umiejętności sprawdzane będą w ramach testu zaliczeniowego.
Warunki uzyskania zaliczenia kursu:
1. Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych
- co najwyżej dwie nieusprawiedliwione nieobecności na ćwiczeniach,
- uzyskanie minimum 10.5 punktów z dwóch kolokwiów kontrolnych punktowanych od 0 do 10 punktów.
2. Zaliczenie testu zaliczeniowego składającego się z 15 pytań z 5 możliwościami wyboru poprawnej odpowiedzi do
każdego pytania; poprawna odpowiedź - 1 punkt, niepoprawna odpowiedź - 0 punktów.
Oceny: 0 - 7 pkt 2.0, 8 - 9 pkt 3.0, 10 pkt 3.5, 11 - 12 pkt 4.0, 13 pkt 4.5, 14 - 15 pkt 5.0.
Aktywność
15 godz.
15 godz.
laboratoryjnych
Samodzielne przygotowanie do kolokwiów
Samodzielne przygotowanie do kolokwium
zaliczeniowego
10 godz.
15 godz.
10 godz.
5 godz.
85 godz.
Punkty ECTS za kurs
3 ECTS
Załącznik do Sylabusa: Podstawy Fizyki Ciała Stałego
Wiedza:
Wfcs_01 – Zna i rozumie podstawy teoretyczne fizyki ciała stałego.
- Jaki jest podział ciał stałych ze względu na rodzaj i zasięg uporządkowania ich struktury wewnętrznej?
- Wyjaśnić pojęcia: sieć krystaliczna, sieć przestrzenna, komórka elementarna, sieć prymitywna, sieć
centrowana, typy sieci Bravais’ego.
Wfcs_02 Zna aparat matematyczny stosowany do opisu i interpretacji zjawisk w fizyce ciała stałego.
96
- Jaką postać ma równanie Schrödingera dla swobodnego elektronu i co jest rozwiązaniem tego równania?
- Co to jest fonon i kwantowanie drgań sieci krystalicznej?
Wfcs_03 – Zna podstawowe metody eksperymentalne fizyki ciała stałego, ich zastosowania i ograniczenia.
- Wymienić podstawowe metody eksperymentalne badania struktury wewnętrznej kryształów.
- Sformułować i udowodnić prawo Bragga oraz wnioski wynikające bezpośrednio z tego prawa.
Umiejętności:
Ufcs_01 – Posiada umiejętność opisu matematycznego zjawisk oraz procesów fizycznych i chemicznych w
fizyce ciała stałego.
- Podać geometryczną konstrukcję sieci odwrotnej z sieci przestrzennej kryształu.
- Jaka jest analityczna i graficzna postać funkcji rozkładu Fermiego-Diraca dla doskonałego gazu
elektronowego?
Ufcs_02 – Potrafi określić relacje pomiędzy strukturą a właściwościami fizykochemicznymi ciał stałych.
- Podać przykłady właściwości fizycznych ciał krystalicznych, które związane są z symetria sieci krystalicznej?
- Wymienić podstawowe właściwości fizycznej kryształów metali i wskazać ich związek z budową wewnętrzną
tych kryształów.
Ufcs_03 – Umie zastosować odpowiednie metody eksperymentalne fizyki ciała stałego do badań właściwości
fizykochemicznych ciał stałych.
- W jaki sposób można wyznaczyć parametry komórki elementarnej kryształu wykorzystując eksperymentalne
metody dyfrakcyjne?
- Za pomocą jakich metod dyfrakcyjnych można badać cienkie warstwy krystaliczne?
Kfcs_01 – Potrafi precyzyjnie formułować pytania, służące pogłębieniu własnego zrozumienia podstaw fizyki
ciała stałego.
- Na czym polega komplementarność metod rentgenowskiej analizy strukturalnej, elektronografii i neutronografii
strukturalnej w badaniach strukturalnych?
- Jakimi metodami doświadczalnymi można prowadzić badania struktury pasmowej metali?
Kfcs_02 – Potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze dotyczące zagadnień z fizyki ciała stałego.
- Jakie znasz bazy danych oraz źródła informacji dotyczących budowy i właściwości ciał stałych?
Kfcs_03 – Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę samodzielnego kształcenia w zakresie podstaw
fizyki ciała stałego.
- Jakie są możliwości zastosowania metod rentgenowskiej analizy strukturalnej w badaniach strukturalnych
układów o niskim stopniu uporządkowania?
- Omówić polimorfizm węgla jako przykład rozwoju badań nad poszukiwaniem nowych materiałów o
niezwykłych właściwościach fizyko-chemicznych.
97
Język wykładowy:
Chemia organiczna z elementami chemii materiałów
Organic Chemistry with material chemistry elements
Język polski
chemia
Zakład Chemii Organicznej Katedry Chemii Organicznej i Stosowanej Instytutu
Chemii UPH
obowiązkowy
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
trzeci
piąty
8
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
Worg01
Worg02
Worg03
Worg04
dr hab. Danuta Branowska
WIEDZA
Zna terminologię biocząsteczek: węglowodanów, aminokwasów, białek,
peptydów, enzymów, kwasów tłuszczowych, lipidów złożonych, kwasów
nukleinowych DNA i RNA oraz wybranych terminów z chemii
supramolekularnej i kombinatoryjnej.
Ma podstawową wiedzę o typach nowych materiałów, polimerach i
biopolimerach.
Potrafi przeprowadzić syntezę biocząsteczek i napisać reakcje prostych
układów oraz zaprojektować syntezę nowych materiałów
Zna zasady budowy oraz działania podstawowych przyrządów mających
zastosowanie w badaniach chemicznych
Symbol efektu
kierunkowego
K_W02
K_W04
K_W04
K_W06
K_W06
K_W12
K_W05
UMIEJĘTNOŚCI
Uorg01
Potrafi analizować wyniki przeprowadzonych doświadczeń i pomiarów stałych K_U03, K_U14
fizycznych
K_U17
Uorg02
Potrafi prawidłowo przeprowadzić analizę związków organicznych i ich
K_U01, K_U07
K_U018, K_U019
Posiada umiejętność przewidywania właściwości użytkowych materiałów w
zależności od ich składu chemicznego
K_U17,
K_U018, K_U019
Uorg03
Korg01
Korg02
Ma świadomość konieczności doskonalenia swojej wiedzy w związku z
rozwojem nauki
Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień chemicznych
K_K01
K_K07
audytoryjne i słowna metoda problemowa, eksperyment laboratoryjny.
Strategia syntezy związków naturalnych oraz analiza związków organicznych metodami klasycznymi i
spektroskopowymi.
98
1. Sposoby identyfikacji związków organicznych i ich mieszanin metodami klasycznymi i przy użyciu metod
spektroskopowych.
2. Budowa i stereochemia węglowodanów. Synteza i podstawowe reakcje monosacharydów.
3. Budowa disacharydów i polisacharydów. Wiązania glikozydowe. Fragmenty glikozydowe różnicujące
grupy krwi.
4. Budowa i stereochemia aminokwasów. Podstawowe reakcje aminokwasów i ich synteza. Elektroforeza.
5. Synteza peptydów metodą laboratoryjną i Merriefielda. Metody sekwencjonowania peptydów. Wybrane
peptydy biologicznie czynne, insulina.
6. Kwasy nukleinowe, nukleozydy i nukleotydy. Struktura DNA. Komplementarność zasad. Metoda syntezy
fragmentu DNA.
7. Kwasy nukleinowe i dziedziczenie. Replikacja, transkrypcja i translacja. RNA w syntezie białka.
8. Nowe materiały, typy związków i ich synteza.
9. Podstawy chemii medycznej. Biopolimery
10. Rola struktury wiodącej w projektowaniu leków.
11. Strategia wieloetapowych syntez.
12. Analiza retrosyntetyczna.
13. Taktyka syntezy organicznej. Synteza iteracyjna i kombinatoryjna.
14. Grupy ochronne i ich rola w syntezie organicznej.
15. Elementy chemii supramolekularnej.
1. J. Mc Murry, Chemia organiczna, t. 4-5, PWN 2005 r.
2. J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, P. Wotheres, Chemia organiczna t. 1-4, WNT, Warszawa 2010.
3. Publikacje naukowe czasopisma “Chemistry of materials”; ACS Publication
1. A. Vogel, Preparatyka Organiczna, WNT 2006 r.
2. R. B. Silverman, Chemia organiczna w projektowaniu leków, WNT 2004 r.
Wykład problemowy z wykorzystaniem środków audiowizualnych. Ćwiczenia audytoryjne połączone ze
sprawdzaniem zakresu opanowanej wiedzy. Ćwiczenia laboratoryjne dotyczące identyfikacji związków organicznych i
ich mieszanin metodami klasycznymi i spektroskopowymi.
Efekty Worg04, Uorg01, Uorg02, Uorg03 i Korgm02 będą sprawdzane na trzech kolokwiach w ramach
laboratorium. Efekty Worg01, Worg02, Worg03 i Korg01 będą sprawdzane na dwóch kolokwiach z ćwiczeń oraz
egzaminie pisemnym.
Egzamin pisemny 60 pkt. : 54 pkt. – 5.0; 48.6 pkt. – 4.5; 42.6 pkt. – 4.0; 36.6 pkt. – 3.5; 30.6 pkt. – 3.0.
Dwa kolokwia sprawdzające z ćwiczeń każde po 20 pkt.: 36.4 pkt. – 5.0; 32.4 pkt. – 4.5; 28.4 pkt. – 4.0; 24.4 – 3.5;
20.4 – 3.0
Laboratorium – określenie struktury 3 związków prostych oraz składników mieszaniny przy użyciu metod
chemicznych i spektroskopowych. Zaliczenie 3 kolokwiów i napisanie 2 sprawozdań z analizy związków
organicznych. Punktacja: I kolokwium 6 pkt., II 10 pkt., III 10 pkt.; 2 sprawozdania po 2 punkty, łącznie 30 pkt. Ocena:
16-18 pkt. – 3; 18.5-21.5 pkt. -4.0; 24.5-27.0 pkt. – 4.5; 27.5-30.0 pkt. 5.0.
Oceny z modułu (laboratorium, ćwiczenia, egzamin) stanowią formę zaliczenia.
Poprawa oceny: jednorazowa poprawa oceny z kolokwiów w semestrze; dwie poprawy oceny z kolokwiów w trakcie
sesji egzaminacyjnej przed drugim i trzecim terminem egzaminu. Poprawa oceny z egzaminu w drugim i trzecim
terminie w sesji.
Aktywność
Obecność na wykładzie
30 godzin
Obecność na ćwiczeniach
15 godzin
99
Obecność w laboratorium
60 godzin
Konsultacje
15 godzin
Przygotowanie do laboratorium
25 godzin
Przygotowanie do ćwiczeń i kolokwiów
25 godzin
Przygotowanie do egzaminu
30 godzin
200 godz.
8 ECTS
Worg01 - Wyjaśnij pojęcia: np. kwasy tłuszczowe, węglowodany, lipidy, retrosynteza?
Worg02 – Wyjaśnij znaczenie aminokwasów w organizmie?
Worg03 - Napisz reakcję otrzymywania tripeptydu (Ala-Gly-Leu) metodą Merriefielda?
Worg04 – Wyjaśnij na czym polega proces elektroforezy?
Uorg01 – Jakich związków z jakiej grupy rozpuszczalności spodziewasz się po wykryciu w próbce do analizy
azotu?
Uorg02 – Dokonaj rozdziału mieszaniny związków np; toluen i aldehyd benzoesowy?
Uorg03 – Napisz co najmniej 4 metody otrzymywania aminokwasów?
Korg01 – Omów reakcje zachodzące na podłożu stałym?
Korg02 – Jak dokonasz rozdziału związków chiralnych?
100
Język wykładowy:
Chemia fizyczna materiałów
Physical Chemistry of Materials
język polski
chemia
obowiązkowy
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
trzeci
piąty
8
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
Wk01
Wk02
Wk03
WIEDZA
Symbol efektu
kierunkowego
K_W02, K_W04
K_W10
K_W12
UMIEJĘTNOŚCI
Uk01
Uk02
Uk03
Uk04
w środowisku.
K_U14
K_U14, K_U17
K_U10
K_U12
Kk01
Kk02
w związku z rozwojem nauki.
K_K01
K_K07
fizyczna I.
101
1. Kinetyka formalna
Reakcje złożone (odwracalne, następcze, równoległe, łańcuchowe) i ich kinetyka, teoria zderzeń aktywnych,
kompleksu aktywnego, teoria stanu stacjonarnego, wpływ temperatury na szybkość reakcji (równanie Arrheniusa),
interpretacja fizyczna parametrów równania Arrheniusa, kataliza homo- i heterogeniczna, enzymy, kinetyka reakcji
enzymatycznych, mechanizmy reakcji chemicznych.
2.Zjawisko adsorpcji.
Zjawisko adsorpcji. Zjawiska na granicy faz ciało stałe-gaz lub ciało stałe-ciecz. Podstawowe pojęcia adsorpcji.
Adsorpcja na granicy faz ciecz-gaz, równanie Gibbsa, substancje powierzchniowo czynne. Flotacja. Rodzaje
adsorpcji, cechy charakterystyczne adsorpcji fizycznej i chemicznej. Izotermy adsorpcji Brunnauera-Emmeta-Tellera
(BET). Izotermy adsorpcji Langmuira. Adsorocja z roztworów równanie Freundlicha. Adsorpcja jonowymienna.
Zastosowania adsorpcji. Znaczenie adsorpcji w katalizie heterogenicznej.
3.Ciecze
Charakterystyka stanu ciekłego, siły oddziaływania między cząsteczkami cieczy, ciśnienie wewnętrzne. Przepływ
cieczy i ich rodzaje. Prawo przepływu Newtona. Układy newtonowskie i nie newtonowskie, lepkość cieczy, zależność
lepkości od temperatury, metody wyznaczania lepkości, napięcie powierzchniowe, parachora i refrachora, zależność
napięcia powierzchniowego od temperatury, metody wyznaczania napięcia powierzchniowego, napięcie
międzyfazowe i zwilżalność.
4. Koloidy
Pojęcie stanu koloidalnego. Rodzaje układów koloidowych, podział koloidów, koloidy liofobowe i liofilowe. Metody
otrzymywania układów koloidalnych, metody dyspersyjne, metody kondensacyjne, metody oczyszczania koloidów.
Koagulacja roztworów koloidalnych. Właściwości optyczne układów koloidowych, efekt Tyndalla. Właściwości
elektryczne układów koloidowych: elektroforeza i elektroosmoza, potencjał elektrokinetyczny. Koloidy, które
odgrywają dużą rolę w biologicznym funkcjonowania organizmów żywych a w tym i człowieka.
2. P. W. Atkins, Podstawy chemii fizycznej, PWN 1999.
3. R. Brdička, Podstawy chemii fizycznej; PWN, Warszawa 1970
4. K. Pigoń i Z. Ruziewicz, Chemia fizyczna, PWN 2006
2001
2. Schwetlick K., Kinetyczne metody badania mechanizmów reakcji; PWN, Warszawa 1975
3. A. W. Adamson, Zadania z chemii fizycznej, PWN, Warszawa 1978.
Efekty Wk02 i Uk03 sprawdzane będą na dwóch kolokwiach z ćwiczeń rachunkowych.
wejściowych i 10 sprawozdań z wykonanych ćwiczeń.
Sposób zaliczenia laboratorium jest punktowany w następujący sposób:
pkt - 3.0.
102
i laboratorium.
Poprawy:
Aktywność
30 godzin
30 godzin
60 godzin
Przygotowanie do laboratorium i opracowanie
sprawozdań
25 godzin
25 godzin
30 godzin
200 godzin
8 ECTS
Wiedza
Wk01
Co rozumiesz pod pojęciem adsorpcja. Wymień i scharakteryzuj poznane rodzaje adsorpcji.
Dokonaj opisu teorii zderzeń aktywnych.
Omów katalizę heterogeniczną. Jakie jest znaczenie adsorpcji w katalizie heterogenicznej.
Omów wpływ temperatury na szybkość reakcji (równanie Arrheniusa), dokonaj interpretacji fizycznej
parametrów równania Arrheniusa.
10. Co rozumiesz pod pojęciem reakcje szybkie?
6.
7.
8.
9.
Wk02
4. Na dowolnym przykładzie opisz kinetykę reakcji łańcuchowych w/g zaproponowanego mechanizmu
5. Zjawisko lepkości ma ogromne znaczenie w przyrodzie. Dokonaj matematyczno-fizycznego opisu tego
zjawiska.
6. Przedstaw matematyczno-fizyczny opis dowolnej reakcji przebiegającej z udziałem katalizatora.
Wk03
Zna metody i aparaturę służącą do wyznaczania: izoterm adsorpcji, napięcia
powierzchniowego, lepkości cieczy, właściwości koloidów oraz parametrów
kinetycznych.
5. Metoda stalagmometryczna jest jedną z metod, którą wykorzystuje się do badania napięcia
powierzchniowego. Przedstaw postawy teoretyczne tej metody oraz dokonaj opisu aparatury
wykorzystywanej w tej metodzie.
6. Jaką metodę i jaką aparaturę wykorzystasz do zbadania właściwości koloidów?
Uniejętności
Uk01
Uk02
103
5. Co
jest
przyczyną
rozbieżności
pomiędzy
Uk03
wielkościami
uzyskanymi
w
ćwiczeniu
3. Następujące
dane
dotyczą
adsorpcji
azotu
na
próbce
żelu
krzemionkowego
w temperaturze 77K
p(Tr)
20
55
102
168 228
304
455
V(objętoś
88
110 130
151 169
191
244
zaadsorbowana)
3 -1
(cm *g )
0
Objętość podano w warunkach( 0 C i 1 atm). Prężność pary nasyconej p0=760 Tr.
Oblicz korzystając z równania izotermy BET Vm (objętość warstwy jednocząsteczkowej). Opierając się
na otrzymanej wartości oblicz także powierzchnię właściwą próbki żelu krzemionkowego, wiedząc iż
-20
2
powierzchnia cząsteczki azotu wynosi 16,2x10 m .
4. Kinetykę pewnej reakcji typu AP, zachodzącej w układzie homogenicznym, badano metodą
dylatometryczną tj. mierząc zmiany objętości ciekłej mieszaniny reakcyjnej. W stanie wyjściowym
produkt P w mieszaninie był nieobecny. Otrzymane wyniki ilustruje poniższa tabela. Wykaż, że reakcja
jest rzędu pierwszego.
Czas, min
0
40
80
160
240
320
∞
3
objętość cm
15
44,58
67,17
89,58
97,72
100,8
102,4
Uk04
w środowisku.
5. Niektóre owady mogą poruszać się po powierzchni wody i nie toną. Wyjaśnij dlaczego?
6. Przedstaw rolę dyfuzji i ruchów Brown'a w przyrodzie.
Kk01
w związku z rozwojem nauki i techniki.
4. Podaj z jakich źródeł literaturowych korzystałeś, aby poszerzyć swoją w zakresie chemicznych i
instrumentalnych metod analitycznych.
5. Na postawie wybranej przez siebie literatury naukowej i popularnonaukowej odpowiedz na pytanie, jakie
metody stosuje się do badania nowych materiałów.
6. Jakie formy aktywności wykazywałeś w celu aktualizowania swojej wiedzy z zakresu instrumentalnych
metod analitycznych w diagnostyce laboratoryjnej.
Kk02
4. Jakie są przyczyny dla których badania reakcji szybkich powinny być prowadzone.
5. Dlaczego węgiel aktywny wykazuje szczególne właściwości powierzchniowe jako adsorbent?
6. Wyraź swoją opinię na temat efektywności oczyszczania roztworów koloidalnych metodami dializy,
elektrodializy i ultrafiltracji.
104
Język wykładowy:
Nauka o materiałach I
Materials Science I
polski
Chemia
Instytut Chemii
fakultatywny
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
trzeci
piąty
4
Symbol
efektu
Dr hab. inż. Mirosława Ossowska-Chruściel
Efekty kształcenia
Symbol efektu
kierunkowego
WIEDZA
Ma ugruntowaną wiedzę z zakresu podstawowych oddziaływań fizycznych w
materiałach
Ma podstawową wiedzę z zakresu samoorganizacji i dynamiki układów prostych i
CNM_W02
złożonych nowych materiałów.
Ma wiedzę z zakresu podstawowych własności różnych klas nowych materiałów i
CNM_W03
ich układów
CNM_W04 Ma podstawową wiedzę na temat relacji: budowa a właściwości materiałów
CNM_W01
K_W02, K_W04
K_W01, K_W02
K_W02, KW03
K_W02, KW_03
UMIEJĘTNOŚCI
Potrafi na podstawie nabytej wiedzy przewidzieć rodzaje oddziaływań w
materiałach.
Potrafi rozpoznać układy samoorganizujące oraz określić je pod względem
CNM_U03
termodynamicznym
Na podstawie nabytej wiedzy student powinien potrafić określić w sposób ogólny
CNM_U04
relacje między budową a własnościami materiałów
CNM_U01
K_U04
K_U05
K_U09
CNM_K01 kontekście coraz bardziej dynamicznego rozwoju technologii z zastosowaniem
nowych materiałów
Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień z zakresu
CNM_K02
nowoczesnych technologii i właściwości nowych materiałów
K_K02
K_K04
wykłady (15 godz.), ćwiczenia (45 godz.)
1. Umiejętność posługiwania się terminologią chemiczną oraz umiejętność samodzielnego wykonania ćwiczeń
laboratoryjnych
105
Oddziaływania wewnątrz i międzycząsteczkowe w materiałach: typy oddziaływań, energie potencjalne oddziaływań,
potencjały modelowe w oddziaływaniach molekuł, ukierunkowane wiązania wodorowe, zjawiska wywołane
wiązaniami wodorowymi w materiałach.
Termodynamika materiałów: układy termodynamiczne - otwarty, zamknięty, i izolowany, zasady termodynamiki,
funkcje stanu, procesy odwracalne, nieodwracalne, samorzutne i kwazistatyczne, równowagi termodynamiczne,
cieplny przekaz energii. Metody badań termicznej trwałości układów.
Zjawiska optyczne w materiałach: natura światła, właściwości optyczne materii, załamanie światła, zjawisko
interferencji, mechanizm absorpcji światła, polaryzacja światła, zjawisko Faradaya (zjawisko magnetooptyczne),
dwójłomność materii (zjawisko optyczne i magnetyczne Kerra), rozpraszania światła (rozpraszanie Ramana i
Rayleigh, efekt Mössbauera), optyka liniowa i nieliniowa i jej praktyczne zastosowania.
Samoorganizacja materii: definicja samoorganizacji i jej reguły. Cechy samoorganizacji, zjawiska emergentne,
atraktory. Materiały samoorganizujące się, materiały inteligentne, przykłady samoorganizacji monomolekularnej i
złożonej, monowarstwy i wielowarstwy. Rodzaje oddziaływań w układach. Warstwy Langmuira i LangmuiraBlodgetta, oddziaływania z podłożem. Badania własności warstw. Właściwości układów blokowych a zastosowania w
technice.
Materiały magnetyczne (magnetyki), diamagnetyczne (diamagnetyki), paramagnetyczne (paramagnetyki),
ferromagnetyczne (ferromagnetyki), antyferromagnetyczne (antyferromagnetyki) i ferrimagnetyczne (ferrimagnetyki).
Materiały o własnościach ferro-, antyferro- i ferrielektrycznych. Parametry charakterystyczne i zjawiska zachodzące w
poszczególnych grupach materiałów. Przenikalność elektryczna i sposoby jej pomiaru, wpływ pola elektrycznego na
składowe przenikalności elektrycznej. Metody oznaczania parametrów elektrooptycznych. Konduktywność
materiałów. Materiały nadprzewodzące, rodzaje i zastosowania. Materiały fotoniczne, światłowody, półprzewodniki,
ferroelektryki, materiały organiczne. Rodzaje, budowa, działanie i zastosowania.
1. Leszek A. Dobrzański, „Podstawy nauki o materiałach”, WNT, 2002r.
2. Robert Hołyst, Andrzej Poniewierski, „Termodynamika dla chemików, fizyków i inżynierów”, Wydawnictwo
Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego, 2004.
3. Blicharski M, „Wstęp do inżynierii materiałowej”, WNT, wyd.3, 2012.
4. Adam P. Pikul, „Wybrane zagadnienia z fizyki magnetyków”, Wydawnictwo: UWr. 2012r.
1. Ian W. Hamley, “Introduction to Soft Mater”, Willey, 2007
2. Romuald Jóźwicki, „Podstawy inżynierii fotonicznej”, Oficyna wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2006
Ćwiczenia laboratoryjne w pracowni chemii nowych materiałów wyposażonej w niezbędny sprzęt laboratoryjny.
Weryfikacja wiedzy – egzamin w formie testu pisemnego, kolokwia cząstkowe na zajęciach laboratoryjnych;
weryfikacja umiejętności na ćwiczeniach laboratoryjnych.
Uzyskanie łącznie, co najmniej 51% ogólnej liczby punktów ze wszystkich form zaliczenia (egzamin, kolokwia).
Przedział
punktacji (%)
0-50
51-60
61-70
71-80
81-90
91-100
Ocena
2,0
3,0
3,5
4,0
4,5
5
Egzamin - 70%
106
Sprawozdania – 5%
Aktywność
15 godz.
45 godz
15 godz
5 godz.
Samodzielne przygotowanie do kolokwiów
5 godz.
20 godz.
105 godz.
4 ECTS
107
Chromatograficzna analiza materiałów
Chromatographic Analysis of Materials
Język wykładowy:
polski
chemia
Instytut Chemii
obowiązkowy
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
trzeci
piąty
4
dr Ewa Olszewska
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
WIEDZA
Wm01
Wm02
Wm03
Wm04
Symbol efektu
kierunkowego
K_W01
K_W02, K_W04,
K_W01, K_W03, K_W04
K_W01, K_W03
UMIEJĘTNOŚCI
Um01
Um02
Um03
Um04
K_U01
K_U02
K_U03
K_U04
Km01
Km02
Km03
K_K01
K_K02
K_K03
108
2. Parametry retencji: czas retencji, objętość retencji, współczynnik retencji, współczynnik selektywności,
rozdzielczość, wysokość równoważna półce teoretycznej, sprawność kolumny.
3. Podstawy teoretyczne procesu chromatograficznego (chromatografia adsorpcyjna, podziałowa,
jonowymienna, wykluczenia, teoria półek, teoria poszerzenia pasm).
4. Podział technik chromatograficznych (chromatografia bibułowa, cienkowarstwowa, cieczowa, gazowa).
13. Sposoby przygotowania próbki do analizy metodą chromatograficzną.
Sposób oceniania:
109
Aktywność
15 godz.
45 godz.
15 godz.
15 godz.
10 godz.
10 godz.
110 godz.
4
Załącznik do Sylabusa: Chromatograficzna analiza materiałów.
Wiedza:
Wm01- Student zna podstawową nomenklaturę chromatograficzną. (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza
sprawozdań).
 Przedstaw i wyjaśnij zależność pomiędzy współczynnikiem opóźnienia a współczynnikiem retencji. Co
 Co oznacza pojęcie "objętość martwa kolumny chromatograficznej"? Jeżeli objętość martwa kolumny
 Co oznacza pojęcie "liczba półek teoretycznych" kolumny chromatograficznej (?); Jaka jest szerokość
piku chromatograficznego w 1/2 wysokości piku w sekundach, gdy czas retencji piku wynosi 360 sekund, a
Wm02- Zna podstawy teorii procesu chromatograficznego. (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza
sprawozdań).
 Wymień czynniki, które mają wpływ na rozdział składników mieszaniny w technice TLC i omów w jaki
sposób.
 Zdefiniuj pojęcia: rozdzielczość kolumny, czas retencji, objętość retencji. Opisz i wyjaśnij jakie zmiany
wystąpią w „obrazie chromatograficznym”, gdy a) podwyższymy temperaturę kolumny, b) zmniejszymy średnicę
kolumny, bez zmiany przepływu eluentu, c) zwiększymy przepływ eluentu, bez zmiany długości i średnicy
kolumny oraz średnicy ziaren wypełnienia, d) zwiększymy długość kolumny, bez zmiany natężenia przepływu
eluentu.
 Na czym polega mechanizm cienkowarstwowej chromatografii adsorpcyjnej?
 Na czym polega mechanizm cienkowarstwowej chromatografii podziałowej?
 Wyjaśnij na czym polega chromatografia w odwróconym układzie faz (RP)?
Wm03- Zna zastosowania metod chromatograficznych w analizie chemicznej jakościowej i ilościowej.
(Kolokwia działowe, wejściowe).
 Technika chromatografii umożliwia:
 Oznaczano zawartość chloroformu w wodzie techniką GC-ECD. Jakie jest jego stężenie molowe w
badanej wodzie jeśli po wprowadzeniu 1l roztworu wzorcowego o stężeniu 5 g/ml otrzymano pik o
powierzchni 5000 jednostek a po zadozowaniu 1l 1% (objętościowo) roztworu wody w metanolu otrzymano pik
o powierzchni 30000 jednostek?
Wm04- Zna podstawowe techniki chromatograficzne oraz ich zastosowanie. (Kolokwia wejściowe, działowe,
 Hipotetyczna mieszanina zawierająca substancje polarne, średnio polarne i niepolarne jest rozdzielana w
 Podaj kilka przykładów zastosowania chromatografii bibułowej.
 Podaj kilka przykładów zastosowania chromatografii cienkowarstwowej.
110
Umiejętności:
Um01- Potrafi dokonać pomiarów wielkości uzyskiwanych w analizie chromatograficznej i je zinterpretować.
 Stała podziału lorazepamu, substancji czynnej leku psychotropowego, wynosi 100. Związek
 Obliczyć jak zmieni się liczba półek teoretycznych, gdy wartość współczynnika selektywności α zmieni się
z 1.01 do 1.02. Współczynnik retencji wynosi 3.00, a rozdzielczość R S =1.00.
 Jaka będzie sprawność kolumny skoro ma ona długość 10 m a czas retencji analizowanej substancji
wynosi 264 s, szerokość piku przy podstawie 38 s?
Um02- Potrafi dobrać odpowiedni układ chromatograficzny do rozdziału mieszaniny. (Kolokwia działowe,
wejściowe).
 Omówić optymalne warunki dla powtarzalności współczynnika Rf
Um03- Posiada umiejętności interpretacji wyników analiz uzyskanych metodami chromatograficznymi.
(Kolokwia działowe, wejściowe).
 Do kolumny chromatograficznej dozowano mieszaninę czteroskładnikową, a na chromatogramie
 Oblicz indeks retencji i ilość atomów węgla w cząsteczce analizowanej substancji, której czas retencji
wynosi 5.26 min. Dla mieszaniny wzorców C5-C8 otrzymano kolejno następujące czasy retencji [min]: 5.03; 6.27;
8.41; 12.82, czas martwy wynosi 4.32 min.
Um04-Potrafi zaplanować i wykonać podstawowe eksperymenty mające na celu identyfikację związków




Km01-Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia (Kolokwia wejściowe,
działowe, analiza sprawozdań).
 W sprawozdaniu z ćwiczenia „Analiza mieszaniny olejków eterycznych skórki pomarańczowej metodą
 W ćwiczeniu „Analiza mieszaniny metodą TLC” porównaj wpływ składu eluenta na parametry
rozdzielczości i w oparciu o uzyskane wyniki analizy sformułuj wnioski w oparciu o wykres i poparte
obliczeniami.
Km02-Potrafi pracować w zespole i rozumie znaczenie uczciwości intelektualnej i wkładu działań własnych i
 Skomentuj wyniki otrzymane w ćwiczeniu w oparciu o dostępne źródła literaturowe. Podaj warunki
111
Język wykładowy:
Fizyka chemiczna
Chemical Physics
polski
Chemia
Instytut Chemii
fakultatywny
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
trzeci
szósty
3
Prof. dr hab. inż. Janusz Chruściel
Efekty kształcenia
Symbol
efektu
CNM_W01
CNM_W02
CNM_W03
CNM_W04
CNM_W05
WIEDZA
Posiada podstawową wiedzę z zakresu materii skondensowanej tj. ciał stałych,
cieczy i faz pośrednich między nimi
Ma podstawową wiedzę z zakresu nanomateriałów, metamateriałów, ciekłych
kryształów, kryształów plastycznych i innych materiałów
Ma wiedzę podstawową z zakresu zjawisk związanych z ruchami molekularnymi w
materii skondensowanej
Posiada wiedzę z zakresu przemian fazowych, ich określenia i metod badawczych
oraz wpływu parametrów zewnętrznych na charakter zmian
Posiada podstawową wiedzę z zakresu termodynamiki przejść fazowych
CNM_W06 Posiada podstawową wiedzę z różnych rodzajów spektroskopii molekularnej
Symbol efektu
kierunkowego
K_W02, K_W04
K_W01, K_W02
K_W02, KW03
K_W03, KW05
KW03, KW04
K_W02, KW_03
UMIEJĘTNOŚCI
Potrafi na podstawie nabytej wiedzy wstępnie przewidzieć własności niektórych
klas przejść fazowych
Potrafi w sposób samodzielny przeprowadzić oznaczenia wartości funkcji
CNM_U03
termodynamicznych
Na podstawie nabytej wiedzy student powinien potrafić określić charakter ruchów
CNM_U04 molekularnych w różnych zakresach częstości zewnętrznego pola elektromagnetycznego
CNM_U01
K_U04
K_U06
K_U09
CNM_K01 kontekście coraz bardziej dynamicznego rozwoju nowoczesnych metod
badawczych
Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień z zakresu zjawisk
CNM_K02 zachodzących wewnątrz faz skondensowanych w szerokim zakresie częstości
pola od zjawisk w skali makro- do mikromolekularnej
K_K02
K_K04
Wykłady (15 godz.), ćwiczenia (30 godz.)
2. Umiejętność posługiwania się terminologią chemiczną i fizykochemiczną oraz umiejętność samodzielnego
stawiania hipotez naukowych
112
Zastosowanie metod kalorymetrycznych do badania własności ciał stałych. Zależność ciepła właściwego od
temperatury. Temperatura Einsteina.
Rodzaje ruchów molekularnych i sposoby ich badania. Przestrzenno-czasowe funkcje korelacji. Funkcje korelacji
sferycznych harmonik. Modele reorientacji molekuł w fazach skondensowanych. Skala czasowa procesów
reorientacji molekularnej.
Widmo rotacyjne molekuł dwuatomowych, hetero- i homojądrowych. Molekuła jako oscylator anharmoniczny. Widma
rotacyjne molekuł wieloatomowych. Klasyfikacja drgań normalnych. Spektroskopia kształtu pasma. Funkcje korelacji
momentu dipolowego i tensora polaryzowalności. Zastosowanie teorii grup do analizy drgań normalnych. Drgania
molekuł w sieci krystalicznej. Wyznaczenie wysokości bariery na rotację grup molekularnych. Spektroskopia
fourierowska. Rozdzielenie wibracyjnej i reorientacyjnej funkcji korelacji.
Makroskopowe i mikroskopowe parametry dielektryka. Mechanizmy i rodzaje polaryzacji dielektrycznej. Zespolona
przenikalność dielektryczna. Równanie relaksacyjne Debye’a. Dyspersja i absorpcja dielektryczna. Diagram ColeCole. Funkcja relaksacji a funkcja korelacji momentu dipolowego. Absorpcja Poleya.
Procesy relaksacji w magnetycznym rezonansie jądrowym. Relaksacja spinowo-spinowa, równanie Blocha.
Relaksacja kwadrupolowa. Wpływ sprzężenia spinowo-rotacyjnego na procesy relaksacji.
Zastosowanie rozpraszania neutronów do badania dynamiki układów molekularnych. Spójność i niespójność
rozpraszania neutronów. Badania fononów w kryształach molekularnych. Metody eksperymentalna zastosowania
rozpraszania neutronów: INS, IINS, QNS. Modele dyfuzji rotacyjnej.
Kompleksowe zastosowanie różnych metod do badania dynamiki układów molekularnych (badania kalorymetryczne,
dielektryczne, metodą NMR, absorpcji w zakresie średniej i dalekiej podczerwieni, rozpraszania ramanowskiego,
rozpraszania neutronów metodą QNS.
1. Fizyka Chemiczna, dynamika molekuł na tle różnych metod badawczych, Pod redakcją J.M. Janik, PWN,
Warszawa 1989
2. C. J. Cramer, "Essentials of computational chemistry. Theories and models", Wiley, New York 2004.
3. D. J. Wales, "Intermolecular forces and clusters I", Springer, Berlin 2005.
4. T. R. Kelly, "Molecular machines", Springer, Berlin 2005.
5. L. Piela, „Idee Chemii Kwantowej”, PWN, Warszawa, 2003.
6. K. Gumiński, „Termodynamika procesów nieodwracalnych”, PWN, Warszawa 1986.
1.
2.
3.
4.
5.
L. Sobczyk, „Wiązania wodorowe”, 1969, PWN Warszawa
E. Arunan, G.R. Desiraju, R.A. Klein, J. Sadlej, S. Scheiner, I. Alkorta, D.C. Clary, R.H. Crabtree, J.J.
Dannenberg, P. Hobza, H.G. Kjaergaard, A.C. Legon, B. Mennucci, D.J. Nesbitt. „Definition of the hydrogen
bond” (IUPAC Recommendations 2011). „Pure Appl. Chem.”. 83 (8), s. 1637–1641, 8 July 2011. IUPAC.
F. A. Cotton, "Teoria grup dla chemików", PWN, Warszawa 1987.
Z. Kęcki, „Podstawy spektroskopii molekularnej", Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1992.
P. Suppan, „Chemia i światło", PWN Warszawa 1997.
Ćwiczenia laboratoryjne w pracowni fizyki chemicznej. Zamieszczanie na stronach internetowych problemów do
ćwiczeń.
Weryfikacja wiedzy – zaliczenie końcowe (test pisemny) i kolokwia cząstkowe na zajęciach laboratoryjnych,
weryfikacja umiejętności na ćwiczeniach laboratoryjnych
Uzyskanie łącznie, co najmniej 51% ogólnej liczby punktów ze wszystkich form zaliczenia (test, kolokwia).
Przedział
punktacji (%)
0-50
51-60
61-70
71-80
81-90
91-100
Ocena
2,0
3,0
3,5
4,0
4,5
5
113
Test końcowy - 70%
Sprawozdania – 5%
Aktywność
15 godz.
30 godz.
10 godz.
5 godz.
20 godz.
20 godz.
100 godz.
3 ECTS
Załącznik do sylabusa Fizyka Chemiczna
Wiedza:
CFC_W01
Posiada podstawową wiedzę z zakresu materii skondensowanej tj. ciał stałych, cieczy i faz
pośrednich między nimi


Wymienić stosowane kryteria przy opisie fazy skondensowanej.
Wymienić i scharakteryzować znane fazy pośrednie.
CFC_W02
Ma podstawową wiedzę z zakresu nanomateriałów, metamateriałów, ciekłych kryształów,
kryształów plastycznych i innych materiałów


Czym się charakteryzują nanomateriały od strony rozmiarów strukturalnych.
Jakie organiczne substancje chemiczne mogą posiadać własności ciekłokrystaliczne, w odniesieniu np.
do kalamitycznych mezogenów.
CFC_W03
Ma wiedzę podstawową z zakresu zjawisk związanych z ruchami molekularnymi w materii
skondensowanej


Wymienić znane typy ruchów molekularnych i podać ich charakterystykę.
Jakie równania mają zastosowanie do opisu zjawisk relaksacyjnych.
CFC_W04
Posiada wiedzę z zakresu przemian fazowych, ich określenia i metod badawczych oraz wpływu
parametrów zewnętrznych na charakter zmian


Wymienić podstawowe metody w badaniach przemian fazowych, w tym metody komplementarne.
Jakie czynniki zewnętrzne mogą wpływać na zmianę charakteru przejść fazowych.
CFC_W05


Jakie metody badawcze są stosowane do opisu termodynamiki przejść fazowych.
Wymienić funkcje termodynamiczne stosowane w opisie charakteru przejść fazowych I i II rodzaju.
CFC_W06


Posiada podstawową wiedzę z zakresu termodynamiki przejść fazowych
Posiada podstawową wiedzę z różnych rodzajów spektroskopii molekularnej
Jakie rodzaje spektroskopii molekularnej są używane w opisie charakteru przejść fazowych.
Jakie informacje jakościowe, wynikające z badań spektroskopowych, są charakterystyczne do
rozróżnienia przejść fazowych.
Umiejętności:
114
CFC_U01
Potrafi na podstawie nabytej wiedzy wstępnie przewidzieć własności niektórych klas przejść
fazowych
 Jakie wskazówki mogą sugerować zmianę własności niektórych klas przejść fazowych
 W oparciu o jakie metody badawcze należy oczekiwać informacji o możliwości śledzenia istotnych
zmian w przejściach fazowych.
CFC_U02


Potrafi w sposób samodzielny przeprowadzić oznaczenia wartości funkcji termodynamicznych
Przebiegi jakich funkcji termodynamicznych należy oczekiwać, w podejściu podstawowym, w opisie
charakterystyki przejść fazowych
Jakie metody badacze mogą dostarczyć informacji o wartościach funkcji termodynamicznych.
CFC_U03
Na podstawie nabytej wiedzy student powinien potrafić określić
molekularnych w różnych zakresach częstości zewnętrznego pola elektro-magnetycznego


charakter
ruchów
Jak zmiana częstości zewnętrznego pola elektrycznego wpływa na charakter ruchów molekularnych
Jaki aspekt zakresu zmian ruchów molekularnych jest możliwy do wykorzystania aplikacyjnego.
CFC_K01
Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia w kontekście coraz
bardziej dynamicznego rozwoju nowoczesnych metod badawczych

W oparciu o jaką dostępną literaturę polską i obcojęzyczną można uzyskać nowe informacje o
metodach badawczych
CFC_K02
Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień z zakresu zjawisk zachodzących
wewnątrz faz skondensowanych w szerokim zakresie częstości pola od zjawisk w skali makro- do
makromolekularnej


Jak zmienia się charakter zjawisk zachodzących wewnątrz faz skondensowanych w szerokim zakresie
częstości pola dla zjawisk w skali makro- do mikromolekularnej
Jakie relacje matematyczne z pogranicza chemii i fizyki należy wykorzystać do charakterystyki
zagadnień molekularnych wewnątrz fazy skondensowanej.
115
Język wykładowy:
Nauka o materiałach II
Materials Science II
polski
Chemia
Instytut Chemii
fakultatywny
pierwszego stopnia
Rok studiów:
Semestr:
trzeci
szósty
4
Symbol
efektu
Prof. dr hab. inż. Mirosława Ossowska-Chruściel
Efekty kształcenia dla specjalności: Chemia Nowych Materiałów
Symbol efektu
kierunkowego
WIEDZA
CNM_W01 Posiada podstawową wiedzę z zakresu struktury chemicznej nowych materiałów
Ma podstawową wiedzę z zakresu wytwarzania nowych materiałów metodami
CNM_W02
innowacyjnymi z zastosowaniem różnego typu katalizatorów
Ma wiedzę z zakresu doboru podstawowych własności różnych klas nowych
CNM_W03
materiałów i wykorzystania ich do sporządzania kompozytów
Posiada wiedzę z zakresu metod oznaczania parametrów użytkowych nowych
CNM_W04
materiałów
Posiada podstawową wiedzę z zakresu budowy skomplikowanych układów
CNM_W05
materiałów będących materiałami przyszłości
Dysponuje podstawową wiedzą na temat możliwości zastosowania różnych klas
CNM_W06
nowych materiałów w różnych dziedzinach technologii.
K_W02, K_W04
K_W01, K_W02
K_W02, K_W03
K_W03, K_W05
KW03, K_W04
K_W02, K_W03
UMIEJĘTNOŚCI
Potrafi na podstawie nabytej wiedzy wstępnie przewidzieć własności niektórych
klas nowych materiałów.
Potrafi w sposób samodzielny przeprowadzić oznaczenia parametrów użytkowych
CNM_U03
poszczególnych klas nowych materiałów
Na podstawie nabytej wiedzy student powinien potrafić określić w sposób ogólny
CNM_U04
możliwości zastosowań nowych materiałów.
CNM_U01
K_U04
K_U06
K_U09
CNM_K01 kontekście coraz bardziej dynamicznego rozwoju technologii z zastosowaniem
nowych materiałów
Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień z zakresu
CNM_K02
nowoczesnych technologii i właściwości nowych materiałów
K_K02
K_K04
Wykłady (45 godz.), ćwiczenia (15 godz.)
3. Umiejętność posługiwania się terminologią chemiczną i fizykochemiczną oraz umiejętność samodzielnego
wykonania ćwiczeń laboratoryjnych
116
Nanomateriały: synteza nanocząstek z uwzględnieniem najnowszych metod i innowacyjnych katalizatorów. Badanie
wpływu różnego typu katalizatorów na geometrię nanocząstek. Nanocząstki metaliczne i organiczne. Modyfikacje
nanocząstek. Samoorganizacja nanocząstek. Nanoklastry i nanosystemy. Zastosowania nanomateriałów w różnych
technologiach.
Ciekłe kryształy: definicje, struktura i podział. Faza nematyczna chiralna, fazy smektyczne o własnościach ferro i
antyferroelektrycznych, budowa faz, rodzaje oddziaływań wewnątrzfazowych. Charakterystyka i metody badań
przejść międzyfazowych. Metody badań własności faz i ich struktury. Modelowanie struktur. Parametry użytkowe faz
ciekłokrystalicznych. Układy bi- i wielomolekularne ciekłych kryształów. Samoorganizacja cząsteczek
ciekłokrystalicznych. Kompozyty ciekłych kryształów z nanostrukturami, barwnikami i innymi komponentami. Budowa
i zasady działania wyświetlaczy ciekłokrystalicznych, piksele plazmowe i LCD. Inne, wszechstronne zastosowania
ciekłych kryształów i ich kompozytów.
Materiały polimerowe: Sposoby wytwarzania, klasyfikacja, architektura makrocząsteczek. Sposoby modyfikacji
własności użytkowych polimerów. Badania parametrów funkcjonalnych polimerów (lepkości, twardości, plastyczności
i wytrzymałości). Funkcjonalne i konstrukcyjne własności polimerów i ich kompozytów oraz zastosowania. Metody
sporządzania kompozycji polimerowych (w tym z udziałem nanostruktur). Materiały polimerowe biokompatybilne.
Ciekłokrystaliczne materiały polimerowe.
Materiały szkliste: definicje, wytwarzanie fazy szklistej, faza szklista organiczna, parametry procesu zeszklenia i
metody ich badania. Trwałość fazy szklistej, sposoby jej modyfikacji i metody badań trwałości. Zastosowania faz
szklistych.
Metamateriały: odkrycia i charakterystyka. Budowa metamateriałów, układy złożone. Sposoby wytwarzania
metamateriałów, dobór komponentów o odpowiednich własnościach. Własności optyczne metamateriałów.
Najnowsze osiągnięcia w dziedzinie wytwarzania z udziałem nanocząstek. Zastosowania metamateriałów – materiały
przyszłości.
Materiały stosowane w holografii. Zasada działania holografii. Pamięć holograficzna. Nośniki pamięci holograficznej z
wykorzystaniem najnowszych materiałów. Zastosowania: jako zapis fotografii trójwymiarowej, jako zapis danych
(uniwersalny dysk holograficzny HVD, dysk Blu-ray i jego wersje), do wyznaczania trójwymiarowej struktury molekuł.
Materiały stosowane w fotowoltaice. Odkrycia i definicje fotowoltaiki. Budowa ogniw fotowoltaicznych i zasada ich
działania. Sposoby doboru materiałów składowych o odpowiednich własnościach. Badania parametrów użytkowych
ogniw. Sposoby zestawiania modułów.
R.W. Kelsall, I.W. Hamley, M. Geoghegan, “Nanotechnologie”, PWN, 2012,
Ludovico Cademartiri, Goeffrey A. Ozin, “Nanochemia”, PWN, 2012,
Wacław Królikowski, „Polimerowe kompozyty konstrukcyjne”, PWN, 2012,
Ashby Michael, Shercliff Hugh, Cebon David, “Inżynieria materiałowa” t.1i 2, Galaktyka, 2011,
W. Kuczyński, „Chiral Liquid Crystals”, PAN, Poznań, 2005
Antoni Adamczyk, „Niezwykły stan materii, ciekłe kryształy”, Omega, 1979,
J. Żmija, J. Zieliński, J. Parka, E. Nowinowski-Kruszelnicki, „Displeje ciekłokrystaliczne” PWN,1993,
Stanisław Bartkiewicz, „Fotorefrakcyjne ciekłe kryształy”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej”,
2004.
9. Mariusz T. Sarniak, „Podstawy Fotowoltaiki” Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, 2008
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
1.
2.
3.
4.
B. Wood, Metamaterials and invisibility, C. R. Physique (2009),doi:10.1016/j.crhy.2009.01.002
R.C. McPhedran et al. Metamaterials 2010
J. B. Pendry, “Manipulating the near field with metamaterials”, Opt.&Phot. News, Sept. 2004
Ewa Klugann-Radziemska, „Fotowoltaika w teorii i praktyce”, wydawnictwo BTC.
Ćwiczenia laboratoryjne w pracowni chemii nowych materiałów wyposażonej w niezbędny sprzęt laboratoryjny.
Weryfikacja wiedzy - egzamin pisemny testowy i kolokwia cząstkowe na zajęciach laboratoryjnych, weryfikacja
umiejętności na ćwiczeniach laboratoryjnych
Uzyskanie łącznie, co najmniej 51% ogólnej liczby punktów ze wszystkich form zaliczenia (egzamin, kolokwia).
117
Przedział
punktacji (%)
0-50
51-60
61-70
71-80
81-90
91-100
Ocena
2,0
3,0
3,5
4,0
4,5
5
Egzamin - 70%
Sprawozdania – 5%
Aktywność
45 godz.
15 godz.
10 godz.
5 godz.
5 godz.
20 godz.
100 godz.
4 ECTS
Załącznik do sylabusa Nauka o Materiałach II
Wiedza:
CNM_W01
Posiada podstawową wiedzę z zakresu struktury chemicznej nowych materiałów


Wymień metody wyznaczania struktury chemicznej
Jaki typ struktur chemicznych dominuje w nowych materiałach
CNM_W02
Ma podstawową wiedzę z zakresu wytwarzania nowych materiałów metodami innowacyjnymi z
zastosowaniem różnego typu katalizatorów


Zdefiniuj rolę katalizatora i inhibitora w otrzymywaniu nowych materiałów
Otrzymywanie nowych materiałów nowymi innowacyjnymi metodami technologicznymi prowadzące do
ich wysokiej czystości
CNM_W03
Ma wiedzę z zakresu doboru podstawowych własności różnych klas nowych materiałów i
wykorzystania ich do sporządzania kompozytów


Wymień znane kompozyty szczególnie użyteczne w zakresie nowych materiałów
Jakimi kryteriami w odniesieniu do podstawowych własności materiałów należy się kierować przy
sporządzaniu układów wielofunkcyjnych
CNM_W04


Posiada wiedzę z zakresu metod oznaczania parametrów użytkowych nowych materiałów
Wymienić ważne i znaczące parametry cechujące nowe materiały w aspekcie ich aplikacji
Która ze znanych metod badawczych ma największe znaczenie dla oznaczeń parametrów użytkowych
nowych materiałów
CNM_W05
Posiada podstawową wiedzę z zakresu budowy skomplikowanych układów materiałów
będących materiałami przyszłości


Scharakteryzować podstawowe cechy budowy nanomateriałów i metod ich otrzymywania
Scharakteryzować podstawowe cechy metamateriałów i metody ich otrzymywania
CNM_W06
Dysponuje podstawową wiedzą na temat możliwości zastosowania różnych klas nowych
materiałów w różnych dziedzinach technologii.
118


Wymienić nowe rozwijające się dziedziny technologii nowych materiałów
Jakie najważniejsze aspekty aplikacyjności mogą decydować w przyszłości
Umiejetności:
CNM_U01
materiałów.


Potrafi na podstawie nabytej wiedzy wstępnie przewidzieć własności niektórych klas nowych
Jakie cechy materiałowe,fizyczne czy chemiczne, decydują o własnościach nowych materiałów
Czy stabilność termiczna i chemiczna ma decydujący wpływ na własności nowych materiałów
CNM_U02
Potrafi w sposób samodzielny przeprowadzić oznaczenia parametrów użytkowych
poszczególnych klas nowych materiałów
 Które z parametrów opisujących własności nowych materiałów są istotne ze względów aplikacyjnych
 Jaki typ i rodzaj aparatury pomiarowej jest celowy do zastosowania w określeniu parametrów
użytkowych nowych materiałów
CNM_U03
Na podstawie nabytej wiedzy student powinien potrafić określić w sposób ogólny możliwości
zastosowań nowych materiałów.
 Jakie dziedziny gospodarki będą szczególnie wykorzystywały nowe materiały
CNM_K01
Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia w kontekście coraz
bardziej dynamicznego rozwoju technologii z zastosowaniem nowych materiałów
 Jakie obszary nowoczesnych technologii rozwijają się najbardziej dynamicznie w odniesieniu do
nowych materiałów
 W jakim zakresie chemii i fizyki należy rozwijać własną wiedzę w odniesienie do technologii i
aplikacyjności nowych materiałów
CNM_K02
Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień z zakresu nowoczesnych
technologii i właściwości nowych materiałów
 Jakie zagadnienia z zakresu nowoczesnych technologii należy uwzględnić, aby można poprawnie
formułować opinie w otrzymywaniu i zastosowaniu np. w zakresie ogniw fotowoltaicznych, fullerenów,
nanorurek węglowych i innych materiałów.
119
Pytania
na egzamin
licencjacki
z zakresu
specjalności
120
Analityka chemiczna
121
Chemia kosmetyków i leków
1. Związki powierzchniowo czynne: budowa cząsteczki i wpływ temperatury i stężenia detergentu na jego
właściwości powierzchniowe.
2. Związki powierzchniowo czynne: Podział, kryteria oraz przykłady związków i ich zastosowanie w wyrobach
kosmetycznych.
3. Budowa, właściwości i rodzaje mydeł. Podobieństwa i różnice między mydłami i detergentami.
4. Charakterystyka procesu biodegradacji środków powierzchniowo czynnych w środowisku.
5. Charakterystyka emulsji: definicja, podział i otrzymywanie. Rola, mechanizm działania, dobór i przykłady
emulgatorów.
6. Niestabilność emulsji: objawy, sposoby badania oraz mechanizmy stabilizacji.
7. Budowa liposomu i jego powinowactwo do struktury naskórka. Metody i surowce do otrzymywania
liposomów. Zastosowanie w kosmetykach i lekach.
8. Budowa cząsteczki, reakcje charakterystyczne i występowanie lecytyny. Zastosowanie w kosmetykach i
lekach .
9. Oddziaływanie promieniowania słonecznego na skórę. Naturalne mechanizmy obronne organizmu przed
promieniowaniem.
10. Mechanizm ochrony przed promieniowaniem. Związki stosowane jako filtry UV. Definicje i sposoby
wyznaczania współczynników ochrony przed promieniowaniem słonecznym.
11. Konserwanty wyrobów kosmetycznych i leków: charakterystyka i czynniki fizykochemiczne decydujące o
ich aktywności oraz aspekty prawne.
12. Rola witaminy A w organizmie, kosmetykach i lekach. Formy chemiczne, w jakich jest stosowana.
13. Budowa, właściwości i rola witaminy E w organizmie oraz w kosmetykach.
14. Budowa, właściwości i rola witaminy C w organizmie oraz w kosmetykach.
15. Antyoksydanty stosowane w wyrobach kosmetycznych, suplementach oraz lekach – rola i przykłady.
16. Hydrokoloidy i emolienty w kosmetykach i lekach. Rola, mechanizm działania i przykłady.
17. Tłuszcze: podział, zastosowanie i rola w wyrobach farmaceutycznych i kosmetycznych – mechanizm
działania i przykłady substancji naturalnych i syntetycznych.
18. Substancje zapachowe – grupy funkcyjne odpowiedzialne za zapach, warunki stosowania w kosmetyce.
Metody pozyskiwania, formy i przykłady zapachowych surowców roślinnych.
19. Mechanizm powstawania naturalnej opalenizny oraz jego zaburzenia. Sztuczna opalenizna. Równania
odpowiednich reakcji.
20. Barwniki i pigmenty w wyrobach kosmetycznych. Wymagania, jakie muszą spełniać oraz przykłady.
Mechanizm powstawania efektów perłowych.
21. Glin i jego związki w otoczeniu a jego zastosowanie w kosmetyce.
22. Fosforany i fosfoniany w wyrobach kosmetycznych i chemii gospodarczej w kontekście zanieczyszczenia
środowiska.
23. Budowa skóry. Bariera warstwy rogowej. Sposoby przenikania substancji aktywnych przez skórę. Prawo
Fick’a. Proces starzenia się skóry: mechanizm i przyczyny.
24. Ditlenek tytanu – właściwości, metody otrzymywania i zastosowanie w wyrobach kosmetycznych i
farmaceutycznych.
25. Analiza sensoryczna – metody i zastosowanie w przemyśle kosmetycznym. Ocena działania preparatów
kosmetycznych na skórę: metody i stosowane urządzenia.
26. Podać rys historyczny wprowadzania farmaceutyków do lecznictwa.
27. Podać współczesne metody pozyskiwania leków ilustrując je odpowiednimi przykładami.
28. Podać historię odkrycia chininy, aspiryny, insuliny, penicyliny. W jaki sposób leki te otrzymywane są obecnie.
29. Jakie działania uboczne mogą wykazywać farmaceutyki ? Co oznacza pojęcie indeks farmaceutyczny ?
30. Dlaczego praktykowane są różne drogi podawania leków ? Podać sposoby biotransformacji w I i II fazie.
31. Mechanizm działania anestetyków – rola współczynnika E
32. Zasadność podziału leków na dwie grupy: chemioterapeutyki i leki farmakokinetyczne. Podaj przykłady.
33. Co jest podstawą do selektywności działania leków na komórki zdrowe i nowotworowe człowieka oraz na
bakterie i wirusy?
34. Mechanizmy enzymatyczne działania leków. Co to są koenzymy ?
35. Wyjaśnić toksyczne działanie metanolu i sposoby działania w kierunku odtruwania.
36. Sposoby zwalczania chorób wirusowych w tym AIDS wywołanej przez wirus HIV
37. Działanie sulfonamidów jako środków bakteriostatycznych
38. Podać mechanizmy działania przeciwbakteryjnego antybiotyków
39. Wyjaśnić specyficzne działanie penicylin, zjawisko lekooporności i sposoby jego przezwyciężania
40. Jakie choroby mogą być zwalczane przez stosowanie interkalatorów DNA?
41. Mechanizm działania aspiryny i innych niesteroidowych leków przeciwbólowych (NLPZ).
42. Wyjaśnić sposoby działania leków na receptory
43. Typy receptorów transbłonowych i wewnątrzkomórkowych – rola fizjologicznych substancji
przekaźnikowych – możliwości oddziaływania leczniczego.
44. Omówić współdziałanie receptorów i enzymów w organizmie na przykładzie fizjologicznej roli acetylocholiny
jako neuroprzekaźnika.
45. Wytwarzanie i rola hormonów w organizmie
122
46. Sposoby leczenia chorób nowotworowych, rola profilaktyki i wczesnego wykrywania. Kategorie
chemioterapeutyków przeciwnowotworowych
47. Rola witamin z grupy B w organizmie człowieka i ich zastosowanie w wyrobach kosmetycznych.
48. W jaki sposób poszukuje się struktury substancji wiodącej nowych leków
49. Droga leku od projektowania do wprowadzenia do aptek
50. Poszukiwanie leków poprzez modelowanie molekularne. Wyjaśnić pojęcie „farmakofor”
123
Chemia nowych materiałów
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
Oddziaływania wewnątrz i międzycząsteczkowe w materiałach
Zjawiska wywołane wiązaniami wodorowymi w materiałach.
Układy termodynamiczne - otwarty, zamknięty, i izolowany,
Zasady termodynamiki, funkcje stanu.
Procesy odwracalne, nieodwracalne, samorzutne i kwazistatyczne.
Metody badań termicznej trwałości układów.
Natura światła, właściwości optyczne materii, załamanie światła, zjawisko interferencji,
Absorpcja światła, polaryzacja światła, dwójłomność materii.
Rozpraszania światła (rozpraszanie Ramana i Rayleigh, efekt Mössbauera).
Optyka liniowa i nieliniowa i jej praktyczne zastosowania.
Samoorganizacja materii: definicja samoorganizacji i jej reguły. Cechy samoorganizacji.
Materiały samoorganizujące się, materiały inteligentne, przykłady samoorganizacji monomolekularnej i
złożonej, monowarstwy i wielowarstwy.
Warstwy Langmuira i Langmuira-Blodgetta, oddziaływania z podłożem.
Materiały
magnetyczne
(magnetyki),
diamagnetyczne
(diamagnetyki),
paramagnetyczne
(paramagnetyki).
Charakterystyka
materiałów
ferromagnetycznych
(ferromagnetyki),
antyferromagnetycznych
(antyferromagnetyki) i ferrimagnetycznych (ferrimagnetyki).
Materiały o własnościach ferro-, antyferro- i ferrielektrycznych.
Przenikalność elektryczna i sposoby jej pomiaru.
Wpływ pola elektrycznego na składowe przenikalności elektrycznej.
Materiały nadprzewodzące, rodzaje i zastosowania.
Materiały fotoniczne, rodzaje i zastosowanie.
Typy faz skondensowanych.
Rodzaje przejść fazowych i ich opis na gruncie termodynamiki fenomenologicznej.
Teoria Landaua przejść fazowych. Teoria skalowania.
Typy wiązań chemicznych w kryształach. Energia sieciowa kryształów jonowych.
Kryształy kowalencyjne, o wiązaniach metalicznych, cząsteczkowych.
Teoria pola krystalicznego. Energia stabilizacji w polu krystalicznym.
Elektronowa teoria i teoria pasmowa ciała stałego.
Przewodniki i izolatory. Poziom Fermiego. Kryształy niedoskonałe. Drgania sieci przestrzennej.
Ciepło molowe i przewodnictwo cieplne ciał stałych.
Chemia defektów w kryształach. Defekty liniowe i powstawanie dyslokacji.
Wpływ domieszek na właściwości fizyczne i chemiczne kryształów; odstępstwa od stechiometrii.
Struktura i właściwości powierzchni i zjawiska występujące na granicy powierzchni ciał stałych.
Enancjotropowość i monotropowość odmian polimorficznych.
Układy dwuskładnikowe i układy eutektyczne. Kongruentne i inkongruetne punkty topnienia.
Zastosowanie metod kalorymetrycznych do badania własności ciał stałych. Zależność ciepła
właściwego od temperatury. Temperatura Einsteina.
Rodzaje ruchów molekularnych i sposoby ich badania.
Przestrzenno-czasowe funkcje korelacji. Funkcje korelacji sferycznych harmonik.
Modele reorientacji molekuł w fazach skondensowanych. Skala czasowa procesów reorientacji
molekularnej.
Molekuła jako oscylator anharmoniczny. Widma rotacyjne molekuł wieloatomowych. Klasyfikacja drgań
normalnych.
Funkcje korelacji momentu dipolowego i tensora polaryzowalności.
Makroskopowe i mikroskopowe parametry dielektryka. Mechanizmy i rodzaje polaryzacji dielektrycznej.
Zespolona przenikalność dielektryczna. Równanie relaksacyjne Debye’a. Dyspersja i absorpcja
dielektryczna.
Zastosowanie rozpraszania neutronów do badania dynamiki układów molekularnych. Spójność i
niespójność rozpraszania neutronów.
Charakterystyka nanomateriałów. Rodzaje i zastosowania nanomateriałów w różnych dziedzinach
techniki
Charakterystyka metamateriałów. Sposoby konstrukcji metamateriałów i wynikające z nich unikalne
własności. Przyszłościowe zastosowania metamateriałów.
Materiały inteligentne. Rodzaje, charakterystyka, właściwości, zastosowania.
Ogniwa fotowoltaiczne. Budowa i zastosowanie.
Układy dwu i wieloskładnikowe, sposoby ich otrzymywania.
Anizotropia własności fizycznych mezogenów.
Wpływ zewnętrznego pola elektro-magnetycznego na własności ferro- i antyferroelektryczne faz
pośrednich.
124

Sylabusy - Chemia I stopień 2013/14 Tom II

Transkrypt

Podobne dokumenty