Chemia ogólna z elementami chemii fizycznej

Nazwa modułu kształcenia

Chemia ogólna z elementami chemii fizycznej

Nazwa jednostki prowadzącej moduł

Wydział Chemii

Kod modułu

 

Język modułu kształcenia

polski

Efekty kształcenia dla modułu kształcenia

Dysponuje wiedzą z zakresu chemii ogólnej i fizycznej w stopniu pozwalającym na realizację tych zagadnień podczas nauczania chemii w gimnazjum i w szkołach ponadgimnazjalnych.

Rozumie podstawowe pojęcia, prawa i zjawiska chemiczne; opisuje właściwości najważniejszych pierwiastków i nieorganicznych związków chemicznych; dostrzega zależność pomiędzy budową substancji a jej właściwościami fizycznymi i chemicznymi.

Dysponuje wiedzą pozwalającą wykazać interdyscyplinarny charakter chemii, jej najnowsze osiągnięcia i różnorodne zastosowanie we współczesnym świecie oraz wpływ przemysłu i technologii chemicznej na środowisko.

Korzysta z chemicznych tekstów źródłowych, biegle wykorzystuje nowoczesne technologie informatyczne do pozyskiwania, przetwarzania, tworzenia i prezentowania informacji. Krytycznie odnosi się do pozyskiwanych informacji.

Bezpiecznie posługuje się sprzętem laboratoryjnym i odczynnikami chemicznymi, projektuje i przeprowadza doświadczenia chemiczne w pracowni chemicznej, potrafi opracować i zrealizować działalność szkolnej pracowni chemicznej zgodnie z obowiązującymi przepisami w zakresie składowania, użytkowania i utylizacji substancji chemicznych.

Wykazuje zainteresowanie chemią i naukami przyrodniczymi. Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień przyrodniczych i popularyzować wiedzę z tej dziedziny nauki.

Typ modułu kształcenia (obowiązkowy/fakultatywny)

obowiązkowy

Semestr

I , II i III semestr

Imię i nazwisko osoby/osób prowadzących moduł

prof. dr hab. Marian Jaskuła, prof. dr hab. Anna Migdał-Mikuli, dr hab. Wacław Makowski, dr Paweł Bernard, dr Małgorzata Krzeczkowska

Imię i nazwisko osoby/osób egzaminującej/egzaminujących bądź udzielającej zaliczenia, w przypadku gdy nie jest to osoba prowadząca dany moduł

prof. dr hab. Anna Migdał-Mikuli, dr Paweł Bernard

Sposób realizacji

Wykład, ćwiczenia, seminarium, e-ćwiczenia.

Wymagania wstępne i dodatkowe

Brak wymagań wstępnych

Rodzaj i liczba godzin zajęć dydaktycznych wymagających bezpośredniego udziału nauczyciela akademickiego i studentów, gdy w danym module przewidziane są takie zajęcia

Wykład - 30h,

Ćwiczenia - 10h,

Seminarium - 10h,

E-ćwiczenia - 10h.

Liczba punktów ECTS przypisana modułowi

8 punktów ECTS

 

Bilans punktów ECTS

Udział w wykładach - 30h.

Udział w wykładach w ćwiczeniach, seminariach, e-ćwiczeniach razem 30h

Samodzielne opanowanie omówionego materiału i studiowanie zaleconej literatury - 30h.

Samodzielne rozwiązywanie zadań na platformie e-nauczania - 50h.

Przygotowanie do egzaminu przedmiotowego oraz dyplomowego, obecność na egzaminach - 60h.

Łączny nakład pracy: 200 godz., co odpowiada 8 punktom ECTS

Stosowane metody dydaktyczne

Wykład informacyjny, heureza, dyskusja, ćwiczenia laboratoryjne.

Metody sprawdzania i oceny efektów kształcenia uzyskanych przez studentów

Bieżąca ocena wiedzy i kompetencji uczestników, elektroniczna kontrola realizacji materiału na platformie e-nauczania, egzamin przedmiotowy, egzamin dyplomowy.

Forma i warunki zaliczenia modułu, w tym zasady dopuszczenia do egzaminu, zaliczenia, a także forma i warunki zaliczenia poszczególnych zajęć wchodzących w zakres danego modułu

Wykład – egzamin pisemny (ocena)

Ćwiczenia – ocenianie ciągłe (bez oceny)

E-ćwiczenia – ocenianie ciągłe (bez oceny)

Seminarium – ocenianie ciągłe (bez oceny)

Treści modułu kształcenia

Budowa atomów, dualizm korpuskularno-falowy elektronów, liczby kwantowe, orbitale atomowe, konfiguracje elektronowe pierwiastków, budowa cząsteczek, hybrydyzacja orbitali atomowych, rodzaje wiązań chemicznych, typy oddziaływań międzycząsteczkowych.

I zasada termodynamiki: parametry stanu, funkcje stanu, praca, ciepło, energia wewnętrzna, entalpia, entalpia reakcji chemicznych, korelacje danych termochemicznych. Prawo Hessa, prawo Kirchhoffa, związek pomiędzy Cv i Cp. II zasada termodynamiki: definicja entropii, energia swobodna i entalpia swobodna, warunki równowagi i samorzutności procesów, potencjał chemiczny. Roztwory rzeczywiste: aktywność i współczynnik aktywności, lotność.

Równowaga chemiczna. Równowagi fazowe, reguła faz Gibbsa. Przemiany fazowe czystych substancji – diagramy fazowe. Przemiany fazowe w układach wieloskładnikowych: diagramy ciecz-gaz, ciecz-ciecz i ciecz-ciało stałe. Układy trójskładnikowe.

Kinetyka chemiczna i kataliza: podstawowe równania kinetyczne, rząd reakcji metody wyznaczania, kinetyka reakcji złożonych, mechanizm reakcji elementarnych, równanie Arrheniusa, teoria zderzeń aktywnych, teoria stanu przejściowego, kataliza homogeniczna, kataliza enzymatyczna, autokataliza, kataliza heterogeniczna, kataliza kwasowo-zasadowa.

Roztwory, termodynamiczne właściwości roztworów, roztwory elektrolitów i niektóre równowagi w roztworach elektrolitów. Ogniwa galwaniczne, ich budowa i rodzaje. Ogniwa jako źródła energii elektrycznej. Potencjał dyfuzyjny i membranowy. Korozja elektrochemiczna. Oddziaływanie międzycząsteczkowe. Fizykochemia zjawisk powierzchniowych, adsorpcja na granicach faz, napięcie i potencjał powierzchniowy, substancje powierzchniowo czynne. Fizykochemia układów zdyspergowanych, klasyfikacja układów koloidalnych, właściwości molekularno-kinetyczne, optyczne i elektryczne układów koloidalnych, emulsje i piany.

Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej

  1. L. Sobczyk, A. Kisza, Chemia fizyczna dla przyrodników, PWN, Warszawa.
  2. K. Pigoń, Z. Ruziewicz, Chemia fizyczna, PWN, Warszawa 2005.
  3. P. W. Atkins, Chemia fizyczna, PWN, Warszawa 2001.