Chemia fizyczna - Politechnika Gdańska

Politechnika Gdańska, międzywydziałowy kierunek „INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA”
KONSPEKT PRZEDMIOTU
PIERWSZEGO POZIOMU STUDIÓW STACJONARNYCH
Nazwa przedmiotu
Chemia fizyczna
Semestry:
Rodzaj przedmiotu:
VI
Liczba godzin w semestrze:
Wykład
Semestr VI
30
Strumień/profil:
chemia w medycynie
X
Skrót:
kierunkowy w strumieniu CHM
Ćwiczenia
15
Laboratorium
elektronika w medycynie
Osoba odpowiedzialna za przedmiot:
Imię:
Ewa
E-mail: [email protected]
Projekt
4
Seminarium
Łącznie
45
fizyka w medycynie
Nazwisko:
Telefon:
CHFZ
Punkty ECTS:
informatyka w medycynie
Kamieńska-Piotrowicz
0583472593
Lokal:
205 Chemia A
Cele przedmiotu:
Przedstawienie podstaw termodynamiki chemicznej i odniesienie ich do kluczowego zagadnienia w chemii, czyli efektów
energetycznych reakcji oraz równowagi reakcji. Zastosowanie opisu fizykochemicznego do roztworów i najważniejszych
procesów fizycznych towarzyszących reakcjom chemicznym. Wprowadzenie do elektrochemii układów równowagowych
i kinetyki chemicznej. Ilustracja przedstawianych treści zastosowaniami biofizycznymi.
Spodziewane efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje:
1. Opanowanie podstaw termodynamiki chemicznej oraz umiejętność ich zastosowania w zakresie reakcji chemicznej.
2. Rozumienie istoty podstawowych przemian fizycznych mających praktyczne znaczenie w chemii.
3. Zaznajomienie się z podstawami elektrochemii układów równowagowych.
4. Umiejętność opisu kinetyki reakcji chemicznej i znajomość wpływu różnych czynników na szybkość reakcji.
Karta zajęć - wykład
Lp.
Zagadnienie
Poziom
wiedzy
A
B
C
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
Podstawowe pojęcia termodynamiki chemicznej
Pierwsza zasada termodynamiki: energia wewnętrzna, ciepło, praca
Termochemia: prawa Hessa i Kirchhoffa
Druga zasada termodynamiki: entropia
Energia swobodna i entalpia swobodna
Procesy odwracalne i samorzutne, kryteria samorzutności
Potencjał chemiczny
Równowaga chemiczna: stała równowagi reakcji
Równanie van’t Hoffa
Właściwości cieczy: prężność pary, temperatura wrzenia i topnienia
Równowagi fazowe w układach jednoskładnikowych
Właściwości cieczy: napięcie powierzchniowe, zjawiska kapilarne
Roztwory doskonałe, prawo Raoulta
Roztwory rzeczywiste, prawo Henry’ego, aktywność
Równowaga ciecz – para w układach dwuskładnikowych
Podstawy destylacji i rektyfikacji
Właściwości koligatywne roztworów
Osmoza, dializa
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
umiejętności
D
E
Liczba
godzin
0,5
1
1
1
0,5
1
0,5
1
0,5
1
0,5
1
1
1
1
1
1
1
Politechnika Gdańska, międzywydziałowy kierunek „INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA”
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
Układy koloidalne: rodzaje, właściwości
Struktury wielkocząsteczkowe w biochemii: micele, membrany
Zjawiska transportu: lepkość, dyfuzja, sedymentacja
Elektroforeza: podstawy fizykochemiczne
Przewodnictwo roztworów elektrolitów
Oddziaływania międzycząsteczkowe
Oddziaływania w roztworach elektrolitów
Rodzaje elektrod, potencjały elektrodowe
Potencjały układów redox, w tym układów biologicznych
Ogniwa galwaniczne: budowa, siła elektromotoryczna
Termodynamika ogniw galwanicznych
Równanie kinetyczne reakcji chemicznej
Kinetyka reakcji elementarnych
Kinetyka reakcji złożonych
Zależność stałej szybkości reakcji od temperatury
Podstawy katalizy
Kataliza enzymatyczna
Próg zaliczenia:
Semestr: VI
z wykładu
51/100
X
X
X
X
1
0,5
1
0,5
1
0,5
1
1
1
1
1
0,5
1
1
1
0,5
1
Razem: 30
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Warunki zaliczenia przedmiotu
z ćwiczeń
z laboratorium
z projektu
z seminarium
Z CAŁOŚCI
51/100
Opis form zaliczenia
Zaliczenie wykładu odbędzie się na podstawie dwóch równocennych testów, składających się z 15–20 zadań. Zadania będą
miały charakter testu wyboru lub będą zawierały polecenie wpisania odpowiedzi słownej lub wzoru. Za każdą poprawną
odpowiedź można uzyskać od 1 do 2 punktów (liczba punktów będzie podana przy zadaniu). Odpowiedzi częściowe będą
punktowane odpowiednio niżej. Warunkiem zaliczenia testu jest uzyskanie 51% maksymalnej liczby punktów.
Wykład (semestr VI)
Id
Termin
1
Tydzień 9
2
Tydzień 15
Procenty
50
50
Razem: 100
Zakres
Test z zakresu zagadnień 1-18, według planu wykładu
Test z zakresu zagadnień 19-35, według planu wykładu
Uwagi dotyczące kryteriów zaliczenia:
Aby zaliczyć wykład, należy uzyskać 51% punktów z obu testów łącznie (co oznacza, że nie ma konieczności zaliczenia obu
testów). Osoby, które nie uzyskały odpowiedniej liczby punktów, mogą pisać test z całości materiału lub z jednej jego
części, jeśli wynik drugiej wynosił przynajmniej 51%.
Przedziały ocen pozytywnych:
51-60 dst
61-70 dst+
71-80 db
81-90 db+
91-95 bdb
96-100 cel
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego.
Politechnika Gdańska, międzywydziałowy kierunek „INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA”
Przedmioty wyprzedzające wraz z wymaganiami wstępnymi
Zakres
1. Rachunek różniczkowy i całkowy
1.1. Pochodna zwykła, pochodna cząstkowa
1.2. Pochodne funkcji elementarnych
1.3. Całkowanie funkcji elementarnych
2. Podstawowe informacje o funkcjach: równanie, znaczenie parametrów,
przedstawienie graficzne,
2.1. Funkcja liniowa
2.2. Funkcja wykładnicza
2.3. Funkcja logarytmiczna
Lp.
1.
Przedmiot
Matematyka
2.
Fizyka
1.
2.
3.
4.
3.
Chemia
1. Podstawowe pojęcia chemii ogólnej
1.1. Pierwiastek i związek chemiczny
1.2. Równanie stechiometryczne reakcji
1.3. Podstawy obliczeń stechiometrycznych
1.4. Sposoby wyrażania stężeń roztworów
2. Znajomość budowy związków nieorganicznych i organicznych na poziomie
elementarnym
Podstawowe wielkości fizyczne i ich jednostki
Podstawowe wiadomości z zakresu mechaniki: ruch, prędkość, zasady dynamiki
Prawa gazów doskonałych
Podstawy elektrostatyki, prąd elektryczny, przewodnictwo elektryczne
Metody dydaktyczne:
Wykład będzie przeprowadzony metodą tradycyjną (kreda i tablica), umożliwiającą studentowi śledzenie toku
rozumowania. Przykładowe dane i część wykresów będzie pokazana na slajdach. Zagadnienia wymagające dłuższego
zapisywania będą udostępnione w formie elektronicznej, aby student mógł skupić się na słuchaniu i notowaniu wyjaśnień.
Wykaz literatury podstawowej:
1. Materiały do przedmiotu opracowane w formie elektronicznej
2. Atkins P. W., Chemia fizyczna, PWN 2001
3. Atkins P. W., Podstawy chemii fizycznej, PWN 1999
4. Pigoń K., Ruziewicz Z., Chemia fizyczna, PWN 2006
5. Sobczyk L., Kisza A., Chemia fizyczna dla przyrodników, PWN 1975
Wykaz literatury uzupełniającej:
1. Buchowski H., Ufnalski W., Podstawy termodynamiki, WNT 1994
2. Buchowski H., Ufnalski W., Gazy, ciecze, płyny, WNT 1994
3. Buchowski H., Ufnalski W., Równowagi chemiczne, WNT 1995
4. Buchowski H., Ufnalski W., Roztwory, WNT 1995
5. Kisza A., Elektrochemia I. Jonika, WNT 2000
6. Kisza A., Elektrochemia II. Elektrodyka, WNT 2001
7. Molski A., Wprowadzenie do kinetyki chemicznej, WNT 2001
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego.