Chemia analityczna I - BIOL
Transkrypt
Chemia analityczna I - BIOL
Chemia analityczna I SYLABUS A. Informacje ogólne Elementy składowe sylabusu Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Nazwa kierunku studiów Poziom kształcenia Profil studiów Forma studiów Kod przedmiotu Język przedmiotu Rodzaj przedmiotu Rok studiów /semestr Wymagania wstępne (tzw. sekwencyjny system zajęć i egzaminów) Opis Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii Kierunek CHEMIA Studia pierwszego stopnia Ogólnoakademicki Stacjonarne 0200-CS1-2CHA polski Obowiązkowy (MK_2) Rok studiów I /semestr 2 Liczba godzin zajęć dydaktycznych z podziałem Liczba godzin zajęć dydaktycznych: 105 h.; formy prowadzenia zajęć: na formy prowadzenia wykład 15h, laboratorium 60 h, konwersatorium 30 h zajęć Celem realizacji przedmiotu jest: zapoznanie z równowagami jonowymi w roztworach praktyczne zapoznanie z właściwościami chemicznymi wybranych kationów i anionów, metodami ich identyfikacji, Założenia i cele przedmiotu zapoznanie z podstawami jakościowej analizy klasycznej oraz przykładowymi metodami tej analizy kształtowanie umiejętności pracy laboratoryjnej oraz umiejętności obliczeń niezbędnych w chemii analitycznej. Metody dydaktyczne oraz ogólna forma zaliczenia przedmiotu Formy zaliczenia przedmiotu: wykład: pisemny egzamin, laboratorium: wykonanie wszystkich przewidzianych w programie analiz oraz zaliczenie pisemnych kolokwiów, Konwersatorium: zaliczenie na ocenę na podstawie kolokwiów pisemnych. Efekty kształcenia 1. Opisuje równowagi jonowe w roztworach wodnych w oparciu o podstawowe prawa i teorie chemiczne 2. Charakteryzuje właściwości chemiczne wybranych kationów i anionów oraz wyjaśnia ich podział na grupy analityczne 3. Zna metody klasycznej analizy jakościowej 4. Dokonuje obliczeń: stężeń i pH roztworów, pojemności buforowej, rozpuszczalności soli trudno rozpuszczalnych, stężeń wolnych jonów metalu, ligandów i kompleksów w oparciu o stałe trwałości kompleksów 5. Posiada umiejętność przeprowadzania systematycznego toku analizy jakościowej badanej próbki 6. Określa skład jakościowy próbki na podstawie przeprowadzonych doświadczeń 7. Przedstawia w formie pisemnego sprawozdania wyniki identyfikacji przeprowadzonych analiz jakościowych Odniesienie do kierunkowych efektów kształcenia K_W01, K_W06 K_W03, K_W02, K_W06 K_W06 K_U01 K_U01, K_U02 K_U04 K_U04 Punkty ECTS Bilans nakładu pracy studenta Wskaźniki ilościowe Data opracowania: 6 Ogólny nakład pracy studenta: 150 godz. w tym: udział w laboratoriach: 60 godz.; udział w wykładach: 15 godz. udział w konwersatoriach: 30 godz.; przygotowanie się do zajęć, zaliczeń i egzaminu: 32 godz.; udział w konsultacjach, zaliczeniach i egzaminie: 13 godz. Punkty Nakład pracy studenta związany z zajęciami: Liczba godzin ECTS wymagającymi bezpośredniego udziału 118 4,7 nauczyciela 135 5,4 o charakterze praktycznym 1.10.2012r Koordynator przedmiotu: prof. dr hab. Anatol Kojło SYLABUS B. Informacje szczegółowe C. Elementy składowe sylabusu Opis Nazwa przedmiotu Chemia analityczna I Kod przedmiotu Nazwa kierunku Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Język przedmiotu 0200-CS1-2CHA Kierunek CHEMIA Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii Polski Rok studiów/ semestr Liczba godzin zajęć dydaktycznych oraz forma prowadzenia zajęć Liczba punktów ECTS Prowadzący Rok studiów I /semestr 2 Wykład 15 h Treści merytoryczne przedmiotu Równowagi w roztworach wodnych. Prawo działania mas i stała równowagi chemicznej. Stopień i stała dysocjacji oraz prawo rozcieńczeń Ostwalda. Pojęcie aktywności i współczynnika aktywności. Termodynamiczna stała równowagi chemicznej. Wzór Debeye’a i Huckla do obliczania współczynników aktywności. 2. Kwasy i zasady. Teoria Arrheniusa. Dysocjacja wody, iloczyn jonowy wody i wykładnik stężenia jonów wodorowych. Teoria protonowa Broensteda i Lowryego. Pojęcie sprzężonej pary kwas-zasada. Stała dysocjacji sprzężonego kwasu i zasady. Kwasy i zasady w rozpuszczalnikach niewodnych. Reakcje protolityczne. Stężenie jonów wodorowych i pH w roztworach wodnych kwasów i zasad (słabych i mocnych), kwasów i zasad wieloprotonowych oraz amfolitów. Roztwory buforowe (właściwości, pH, pojemność buforowa, sposoby przyrządzania). Inne teorie kwasów i zasad (np. rozpuszczalnikowa, elektronowa Lewisa oraz twardych i miękkich kwasów i zasad Pearsona). 3. Reakcje strącania osadów. Stężeniowy i termodynamiczny iloczyn rozpuszczalności. Rozpuszczalność i czynniki wpływające na rozpuszczalność związków trudno rozpuszczalnych (efekt wspólnego jonu, efekt solny, pH roztworu oraz obecność substancji kompleksujących). 4. Reakcje utleniania i redukcji. Potencjał redoks. Równanie Nernsta. Potencjał normalny i formalny. Wpływ środowiska (pH, kompleksowanie i strącanie) na wielkość potencjału redoks. Stała równowagi reakcji redoks i jej związek z wartościami potencjałów normalnych i formalnych. Przewidywanie kierunku reakcji redoks. 5. Reakcje kompleksowania. Rodzaje kompleksów (proste, chelatowe i jonowoasocjacyjne). Kompleksy labilne i bierne. Stałe równowagi reakcji kompleksowania. Kolejne oraz sumaryczne stałe trwałości i nietrwałości. 6. Ogólne zagadnienia związane z analizą jakościową. Metody analizy. Podział kationów i anionów na grupy Prof. dr hab. Anatol Kojło analityczne. Odczynniki grupowe. Warunki grupowego strącania kationów. Systematyczny tok analizy kationów. Analiza anionów. Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich weryfikacji Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej Opisuje równowagi jonowe w roztworach wodnych w oparciu o podstawowe prawa i teorie chemiczne. Wyjaśnia podział kationów i anionów na grupy analityczne. Zna metody klasycznej analizy jakościowej (K_W01, K_W02, K_W06) Sposoby weryfikacji efektów kształcenia: egzamin pisemny Zasady dopuszczenia do egzaminu: zaliczenie laboratorium i konwersatorium. Literatura obowiązkowa 1. J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, t. I, PWN, Warszawa 2004. 2. D. A. Skoog, D. M. West, F. J. Holler, S. R. Crouch, Podstawy chemii analitycznej, PWN, Warszawa 2006. 3.Z. Galus (red.), Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej, PWN, Warszawa 2010. Literatura uzupełniająca 1.T. Lipiec, Z. Szmal, Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, PZWL, Warszawa 1996. 2.R. Kocjan, Chemia analityczna, t. I, PZWL, Warszawa 2002. 3. A. Hulanicki, Reakcje kwasów i zasad w chemii analitycznej, PWN, Warszawa 2012. SYLABUS C) Informacje szczegółowe Elementy składowe sylabusu Opis Nazwa przedmiotu Chemia analityczna I Kod przedmiotu Nazwa kierunku Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Język przedmiotu 0200-CS1-2CHA Kierunek CHEMIA Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii polski Rok studiów/ semestr Liczba godzin zajęć dydaktycznych oraz forma prowadzenia zajęć Liczba punktów ECTS Prowadzący Rok studiów I /semestr 2 Laboratorium 60 h Treści merytoryczne przedmiotu -----------------------------------------------------------------mgr Elżbieta Zambrzycka, dr Piotr Hałaburda, dr Julita Malejko, dr Edyta Nalewajko-Sieliwoniuk, Zajęcia organizacyjne. Szkolenie BHP. Podział kationów na grupy analityczne. Reakcje kationów I grupy analitycznej: Ag+, Pb2+, Hg22+. Próbka kontrolna na wykrywanie kationów I grupy analitycznej w mieszaninie. Reakcje kationów II grupy analitycznej: II a) Hg2+, Bi3+, Cu2+, Cd2+, IIb) As3+, As5+, Sb3+, Sn2+, Sn4+. Próbka kontrolna na wykrywanie kationów grupy IIa w mieszaninie. Próbka kontrolna na wykrywanie kationów grupy IIb w mieszaninie. Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich weryfikacji Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej Reakcje kationów III grupy analitycznej: Ni2+, Co2+, Mn2+, Zn2+, Fe2+, Fe3+, Al3+, Cr3+. Próbka kontrolna na wykrywanie kationów III grupy analitycznej w mieszaninie. Reakcje kationów IV (Ba2+, Ca2+, Sr2+) i V grupy (Mg2+, Na+, K+, NH4+) analitycznej. Próbka kontrolna na wykrywanie kationów grupy IV i V w mieszaninie. Reakcje analityczne anionów grup I–VII (Cl-, Br-, I-, CN-, NCS-, Fe(CN)63-, Fe(CN)64-, ClO-, S2-,CH3COO-, NO2- , SO32-, CO32-, C2O42, C4H4O62-, BO2-, S2O32-, CrO42-, Cr2O72-, AsO33-, AsO43-, PO43-, NO3-, ClO3-, ClO4-, MnO4-, SO42-, F-, SiO32-). Próbka kontrolna na wykrywanie anionów grup I-III w mieszaninie. Próbka kontrolna na wykrywanie anionów grup IV-VII w mieszaninie. Analiza jakościowa soli i minerałów. Analiza jakościowa metali i stopów. 1. Charakteryzuje właściwości chemiczne wybranych kationów i anionów oraz wyjaśnia ich podział na grupy analityczne (K_W03, K_W02, K_W06) 3. Zna metody klasycznej analizy jakościowej (K_W06) 5. Posiada umiejętność przeprowadzania systematycznego toku analizy jakościowej badanej próbki (K_U01, K_U02) 6. Określa skład jakościowy próbki na podstawie przeprowadzonych doświadczeń (K_U04) 7. Przedstawia w formie pisemnego sprawozdania wyniki identyfikacji przeprowadzonych analiz jakościowych (K_U04) 8. Pracuje w laboratorium zgodnie z zasadami BHP (K_K05) Sposoby weryfikacji efektów kształcenia: kolokwium; ćwiczenia praktyczne/laboratoryjne wykonanie wszystkich przewidzianych w programie analiz oraz zaliczenie pisemnych kolokwiów. Literatura obowiązkowa 1. J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, t. I i II, PWN, Warszawa 2004. 2. T. Lipiec, Z. Szmal, Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, PZWL, Warszawa 1996. 3. Z. Galus (red.), Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej, PWN, Warszawa 2005 (rozdz. 4.11 str. 132-138, rozdz. 5 str. 140170, rozdz. 9.3 str. 236-244, rozdz. 9.4 str. 264-270, rozdz. 9.5 str. 281-282, rozdz. 9.6 str. 287-290). Literatura uzupełniająca 1. D. A. Skoog, D. M. West, F. J. Holler, S. R. Crouch, Podstawy chemii analitycznej, PWN. 2. A. Hulanicki, Reakcje kwasów i zasad w chemii analitycznej, PWN, Warszawa 2012. SYLABUS D) Informacje szczegółowe Elementy składowe sylabusu Opis Nazwa przedmiotu Kod przedmiotu Nazwa kierunku Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Język przedmiotu Chemia analityczna I 0200-CS1-2CHA Chemia Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii polski Rok studiów/ semestr I rok / II semestr Liczba godzin zajęć dydaktycznych oraz forma prowadzenia zajęć Prowadzący Liczba godzin: 30 Forma prowadzenia zajęć: konwersatorium Dr Ewa Cieszyńska Treści merytoryczne przedmiotu 1.Kwasy wieloprotonowe, zasady ulegające kilku etapom protolizy, substancje amfiprotyczne 2.Mieszaniny kwasów i zasad 3. Roztwory buforowe 4. Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności 5. Związki kompleksowe. - Operuje podstawowymi metodami obliczeniowymi w zakresie niezbędnym do zrozumienia i opisu procesów chemicznych mających miejsce w roztworach zawierających kwasy wieloprotonowe, zasady ulegające kilku etapom protolizy, substancje amfiprotyczne, roztwory buforowe, związki trudno rozpuszczalne, związki kompleksowe (K_U01) - Identyfikuje i rozwiązuje problemy chemiczne w oparciu o zdobytą wiedzę Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich weryfikacji Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej Sposób weryfikacji: dwa kolokwia pisemne i ocena aktywności w trakcie zajęć Warunkiem otrzymania zaliczenia jest otrzymanie ocen pozytywnych z dwóch kolokwiów. W przypadku nieobecności na zajęciach student powinien zgłosić się na konsultacje. Trzy nieusprawiedliwione nieobecności (6 godzin ) na zajęciach kwalifikuje do niezaliczenia przedmiotu 1. Z. Galus (red.), Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej, PWN, Warszawa 2010. 2. A. Hulanicki, Reakcje kwasów i zasad w chemii analitycznej, PWN, Warszawa 2012.