Lista zagadnień do egzaminu licencjackiego

Lista zagadnień do egzaminu licencjackiego
Przedmiot „Podstawy chemii”:
1. Historia odkryć subatomowej struktury materii i znajomość kluczowych eksperymentów,
dowodzących istnienia elektronów, protonów i neutronów
2. Układ okresowy i odzwierciedlenie okresowości zmian właściwości fizycznych i
chemicznych pierwiastków w tym układzie
3. Koncepcja gazu doskonałego oraz prawa opisujące gaz doskonały
4. Gazy rzeczywiste i znaczenie zależności je opisującej (równanie van der Waalsa)
5. Stany skupienia materii i przejścia fazowe
6. Prawo działania mas i równowaga chemiczna w układach zamkniętych, w fazie gazowej
7. Ciecze i ich podstawowe właściwości fizyczne
8. Roztwory i ich podstawowe właściwości fizyczne
9. Ciała stałe i ich struktura krystaliczna
10. Podstawy kinetyki chemicznej
11. Stężenia, sposoby ich wyrażania i przeliczania
12. Stechiometria reakcji chemicznych
13. Roztwory wodne kwasów, zasad i soli, ich kwasowość i wyznaczanie współczynnika pH
14. Rozpuszczalność soli, iloczyn rozpuszczalności, hydroliza soli, roztwory buforowe
15. Podstawowe pojęcia z zakresu elektrochemii
Przedmiot „Chemia analityczna”:
1. Podstawowe pojęcia: próbka, próbka ślepa, analit, metoda selektywna i metoda
specyficzna, oznaczanie i wykrywanie
2. Stałe równowag chemicznych stosowane w chemii analitycznej
3. Roztwory buforowe
4. Wyrażanie stężeń składników głównych, domieszkowych i śladowych
5. Podział kationów na grupy analityczne, odczynniki grupowe
6. Podstawy miareczkowania i podział metod miareczkowych
7. Podstawy analizy wagowej
8. Czynniki wpływające na rozpuszczalność osadu
9. Pobieranie próbki i związane z tym pojęcia: próbka laboratoryjna, próbka analityczna,
próbka reprezentatywna
10. Przygotowanie próbek do analizy: próbki nieorganiczne i organiczne, roztwarzanie,
mineralizacja na sucho i mokro
Przedmiot „Chemia nieorganiczna A”:
1. Metody otrzymywania czystych pierwiastków, bloku s i p
2. Dwuskładnikowe połączenia pierwiastków bloku s i p (z wodorem, tlenem, fluorowcami i
inne): otrzymywanie właściwości, zastosowania
1
3. Kwasy, zasady i sole w chemii nieorganicznej: otrzymywanie, właściwości, zastosowania.
Teorie kwasów i zasad w odniesieniu do związków nieorganicznych
4. Związki nieorganiczne w przyrodzie nieożywionej i żywej: formy, występowanie,
znaczenie. Pierwiastki i ich związki nieorganiczne przyjazne życiu biologicznemu oraz
pierwiastki i ich związki nieorganiczne toksyczne
5. Metale i ich związki oraz materiały nieorganiczne jako katalizatory reakcji chemicznych
6. Zastosowania pierwiastków bloku s i p, ich związków nieorganicznych i różnorodnych
materiałów nieorganicznych w różnych działach nauki i techniki
7. Właściwości pierwiastków i ich związków nieorganicznych w świetle prawa okresowości
(położenie pierwiastka w układzie okresowym a właściwości)
8. Przemiany chemiczne związków nieorganicznych i kompleksowych; rodzaje przemian
(według różnych kryteriów)
9. Wiązania chemiczne w związkach i substancjach nieorganicznych (kowalencyjne,
jonowe, metaliczne i inne; budowa molekuł, cieczy, ciał stałych)
10. Ogólna charakterystyka pierwiastków przejściowych (reaktywność chemiczna, rodzaje
związków, stopnie utlenienia, związki kompleksowe). Właściwości pierwiastków d i f
elektronowych w świetle prawa okresowości
Przedmiot „Chemia nieorganiczna B”:
1. Związki kompleksowe pierwiastków d i f elektronowych: rodzaje ligandów, wiązanie
metal-ligand, otrzymywanie i trwałość związków
2. Przemiany związków kompleksowych pierwiastków d i f elektronowych
3. Metale bloku d i f: występowanie w przyrodzie, otrzymywanie
4. Metale bloku d i f: zastosowania w różnych działach nauki i techniki, w życiu
codziennym, w medycynie
5. Elementy chemii koordynacyjnej: ligandy, liczba koordynacyjna, izomeria, liczba
elektronów, stopnie utlenienia
6. Pierwiastki d i f elektronowe: reaktywność chemiczna w świetle prawa okresowości
7. Dwuskładnikowe połączenia pierwiastków d i f elektronowych: wiązania, budowa,
właściwości, otrzymywanie, zastosowania
8. Związki metaloorganiczne: przykłady, wiązania, synteza
9. Związki kompleksowe: zastosowania w chemii, technologii chemicznej, w innych
działach nauki i techniki
10. Związki pierwiastków d i f elektronowych: zastosowania w katalizie i różnych działach
nauki i techniki (różnych technologiach), w medycynie
Przedmiot „Chemia organiczna A”:
1. Podaj przykłady związków organicznych o różnej hybrydyzacji atomów węgla, omów ich
budowę i właściwości chemiczne
2. Omów budowę i trwałość: karbokationów, karboanionów, rodników
3. Wyjaśnij na wybranych przykładach pojęcia: konformery, izomery geometryczne,
enancjomery, diastereoizomery
4. Na przykładzie wybranych związków aromatycznych omów efekt indukcyjny i
rezonansowy. Jaki jest wpływ podanych efektów na właściwości chemiczne związków
aromatycznych
2
5. Omów pojęcia aromatyczność i antyaromatyczność. Podaj po jednym przykładzie
związków aromatycznych spełniających regułę Hückla dla n = 0, 1, 2
6. Omów pojęcia zasadowość i nukleofilowość w odniesieniu do reakcji eliminacji i
substytucji nukleofilowej
7. Podaj przykłady utleniaczy i reduktorów stosowanych w chemii organicznej, podaj
przykłady ich zastosowania w syntezie organicznej w skali laboratoryjnej i przemysłowej
8. Podaj przykład reakcji o mechanizmie rodnikowym. Omów metody generowania
rodników
9. Zdefiniuj pojęcie związku heterocyklicznego i heteroaromatycznego. Podaj przykłady
związków heterocyklicznych i heteroaromatycznych
10. Na przykładzie reakcji addycji omów wpływ struktury substratu na selektywność reakcji
11. Na drodze jakich przemian (podaj schematy odpowiednich reakcji), wychodząc z alkanów
można otrzymać kwasy karboksylowe
12. Omów metody otrzymywania i właściwości chemiczne pochodnych nitrowych i amin
(alifatycznych i aromatycznych)
13. Porównaj kwasowość (zasadowość) związków organicznych takich jak alkohole, fenole,
kwasy karboksylowe, aminokwasy, aminy
14. Omów właściwości fizyczne związków organicznych zawierających tlen (alkohole, etery,
aldehydy, ketony, kwasy karboksylowe, estry)
15. Na przykładzie reakcji cykloaddycji omów pojęcia regioselektywność i stereoselektywność
Przedmiot „Chemia Organiczna B”:
1.
2.
3.
4.
5.
Karboaniony – ich powstawanie i wykorzystanie w syntezie organicznej
Reakcja metatezy alkenów – jej zastosowanie w syntezie organicznej
Związki boroorganiczne i ich zastosowanie w syntezie organicznej. Reakcja Suzuki
Organiczne związki fosforu. Reakcja Wittiga
Organiczne związki siarki
Przedmiot „Biomakromolekuły”:
1.
2.
3.
4.
5.
Aminokwasy, peptydy, białka – ich budowa i znaczenie biologiczne
Węglowodany (cukry) – podział, ogólna budowa, stereochemia
Enzymy – ich rola w organizmach żywych, schemat działania
Metody otrzymywania aminokwasów optycznie czynnych
Lipidy – ogólna budowa, podział, właściwości
Przedmiot „Makromolekuły”:
1.
2.
3.
4.
5.
Polimeryzacja rodnikowa i kationowa – mechanizmy i przykłady zastosowań
Dendrymery jako makromolekuły o ściśle określonej budowie
Anionity i kationity polimeryczne – ich budowa i zastosowanie
Chemiczne modyfikacje polistyrenu
Biopolimery – definicja, właściwości i ich zastosowanie
3
Przedmiot „Krystalografia”:
1. Komórka sieci krystalicznej a komórka sieci przestrzennej. Parametry komórki, jej
objętość i baza
2. Typy sieci Bravais’go w układach krystalograficznych
3. Podstawowe wzory i prawa krystalografii geometrycznej: teoretyczna gęstość kryształu,
odległości międzywęzłowe i międzypłaszczyznowe oraz prawo pasowe
4. Elementy symetrii i grupy punktowe (z uwzględnieniem rachunku macierzowego)
5. Opis grup przestrzennych w „Międzynarodowych tablicach krystalograficznych”
Przedmiot „Podstawy chemometrii”:
1.
2.
3.
4.
5.
Podstawy rachunku wektorowo-macierzowego
Interpretacja wyników Analizy Czynników Głównych
Miary podobieństwa obiektów i parametrów
Różnice miedzy grupowaniem hierarchicznym a metoda K-średnich
Metody wstępnej transformacji danych
Przedmiot „Chemia fizyczna A”:
1. I i II zasada termodynamiki: energia wewnętrzna, entropia (definicje i sens fizyczny).
2. Definicja, sens fizyczny i praktyczne zastosowania potencjału chemicznego
3. Aktywność i współczynnik aktywności – definicja termodynamiczna i znaczenie
praktyczne
4. Prawo działania mas i termodynamiczna stała równowagi reakcji chemicznej
5. Destylacja prosta i frakcyjna azeotropów i zeotropów
6. Napięcie powierzchniowe – definicja i sens fizyczny
7. Prawo podziału Nernsta – podstawy termodynamiczne i zastosowania
8. Ogniwa elektrochemiczne I i II rodzaju
9. I i II prawo kinetyki chemicznej
10. Polaryzacja dielektryczna – rodzaje i mechanizmy
Przedmiot „Chemia fizyczna B”:
1.
2.
3.
4.
5.
Zjawiska monotropii i enancjotropii
Wiązanie wodorowe: energia i geometria, rodzaje wiązań wodorowych
Oddziaływania międzycząsteczkowe uniwersalne – mechanizm i rodzaje
Przejścia fazowe I i II rodzaju – definicje i przykłady
Równania stanu gazów: doskonałego i rzeczywistego, przykłady
Przedmiot „Matematyka stosowana z elementami chemometrii”:
1. Rozkład normalny. Podstawowe parametry opisujące rozkład
2. Przedział ufności wokół wartości średniej
3. Idea planowania eksperymentu
4
4. Zastosowania metody najmniejszych kwadratów w chemii. Regresja liniowa
jednoparametrowa i wieloraka. Ograniczenia stosowalności metody najmniejszych
kwadratów
5. Idea testowanie hipotez. Przykłady testów statystycznych i ich praktycznych zastosowań
w chemii
Przedmiot „Laboratorium badań materiałów”:
1. Metody badań materiałów: podział, metody chemiczne i instrumentalne, ogólne zasady
pobierania próbek, przykłady oznaczania materiałów złożonych
2. Rozpuszczanie próbek: techniki rozkładu próbek na mokro i sucho
3. Metody strąceniowe
4. Metody oparte na lotności substancji
5. Metody wymiany jonowej
6. Metody ekstrakcyjne
Przedmiot „Chemia materiałów i zarządzanie chemikaliami”:
1.
2.
3.
4.
Charakterystyka materiałów metalicznych
Charakterystyka materiałów ceramicznych
Charakterystyka materiałów polimerowych
Charakterystyka kompozytów
Przedmiot „Technologia chemiczna”:
1.
2.
3.
4.
Surowce pierwotne i wtórne
Gaz syntezowy: źródła do produkcji, metody produkcji i przemysłowe zastosowania
Wodór: kierunki wykorzystania, przemysłowe metody produkcji
Najważniejsze syntezy oparte na etylenie, propylenie, acetylenie i ich przemysłowe
zastosowania
5. Najważniejsze syntezy oparte na benzenie, toluenie, ksylenie i ich przemysłowe
zastosowania
6. Tlen, azot, chlor: otrzymywanie i zastosowanie
7. Gaz ziemny i ropa naftowa
8. Podział procesów chemicznych: procesy homogeniczne i heterogeniczne, przebieg
reakcji, reakcja chemiczna i dyfuzja
9. Najważniejsze typy procesów i operacji heterogenicznych
10. Kataliza i procesy katalityczne: podział i reaktory do procesów katalitycznych
11. Dobór rodzaju katalizatora do danego typu reakcji
12. Reaktory chemiczne: podział reaktorów, najważniejsze modele reaktorów chemicznych
13. Zasady technologiczne: zasada najlepszego wykorzystania surowców
14. Zasady technologiczne: zasada najlepszego wykorzystania energii
15. Zasady technologiczne: zasada najlepszego wykorzystania aparatury
5
Przedmiot „Chemia kwantowa”:
1.
2.
3.
4.
5.
Pojęcie funkcji falowej i operatora kwantowo-mechanicznego
Struktura elektronowa atomów
Oscylator harmoniczny i drgania molekuł
Podstawowe metody obliczeniowe chemii kwantowej
Wyznaczanie własności molekularnych metodami chemii kwantowej
6