Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowania
Strona główna

Chemia metali przejściowych

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0600-S2-O-CMP
Kod Erasmus / ISCED: 13.3 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0531) Chemia Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Chemia metali przejściowych
Jednostka: Wydział Chemii
Grupy: Stacjonarne studia drugiego stopnia - Chemia - Semestr 2
Stacjonarne studia drugiego stopnia - Chemia - Semestr 3
Punkty ECTS i inne: 2.00 LUB 3.00 (zmienne w czasie) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

Wcześniejsze zaliczenie przedmiotów „Chemia nieorganiczna” i "Analiza instrumentalna" na poziomie licencjackim jest niezbędne do realizacji opisywanego przedmiotu.

Rodzaj przedmiotu:

przedmiot obowiązkowy

Całkowity nakład pracy studenta:

1. Godziny realizowane z udziałem nauczycieli: godziny kontaktowe przewidziane w planie studiów dla danego przedmiotu (suma godzin wszystkich form zajęć z przedmiotu; w przypadku zajęć realizowanych z wykorzystaniem metod i technik kształcenia na odległość - liczba godzin kontaktowych przeprowadzonych „stacjonarnie” oraz liczba godzin przeprowadzanych w modelu synchronicznym) a także godziny konsultacji indywidualnych studenta/słuchacza/ uczestnika kursu (w przypadku zajęć realizowanych z wykorzystaniem metod i technik kształcenia na odległość - liczba godzin kontaktowych przewidzianych na „stacjonarne” konsultacje oraz liczba godzin przewidzianych na konsultacje on-line), W - 10 godz. ; L – 30 godz., konsultacje – 5 godz., razem – 45 godz.

2. Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta/słuchacza/uczestnika kursu potrzebny do pomyślnego zaliczenia przedmiotu, tj. wcześniejsze przygotowanie i uzupełnienie notatek; zebranie i wybór odpowiednich materiałów do zajęć, wymagane powtórzenie materiału, pisanie prac, projektów, czytanie literatury, zapoznanie się z materiałami dydaktycznymi umieszczonymi na platformie e-learningowej, wykonanie zadań sprawdzających umieszczonych na tej platformie, 20 godz.

3. Czas wymagany do przygotowania się do uczestnictwa w procesie oceniania (np. w egzaminach), 25 godz.

4. Czas wymagany do odbycia obowiązkowej (-ych) praktyki (praktyk).

Efekty uczenia się - wiedza:

W1: ma pogłębioną wiedzę z zakresu podstawowych działów chemii, jej rozwoju i znaczenia dla postępu nauk ścisłych i przyrodniczych oraz poznania świata i rozwoju ludzkości - K_W01

W2: ma pogłębioną wiedzę w wybranej dziedzinie chemii - K_W02

W3: posiada wiedzę w zakresie syntezy i charakterystyki związków nieorganicznych i organicznych, katalizatorów, adsorbentów, materiałów węglowych, związków naturalnych, metaloorganicznych, polimerów i nanomateriałów oraz ich praktycznego zastosowania - K_W03

W4: zna zasady prawidłowego planowania eksperymentu i weryfikacji wiarygodności wyniku; posiada wiedzę na temat metod statystycznych potrzebnych w analizie danych eksperymentalnych - K_W09

W5: posiada wiedzę w zakresie chemii metali przejściowych oraz o kierunkach jej rozwoju i najnowszych odkryciach - K_W11

W6: zna i rozumie podstawy teoretyczne różnych metod analitycznych i ich wykorzystanie w interpretacji wyników pomiarowych - K_W12

W7: zna zaawansowane techniki stosowane w procesach chemicznych K_W13

W8: zna zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w stopni pozwalającym na samodzielną pracę na stanowisku badawczym lub pomiarowym K_W14

Efekty uczenia się - umiejętności:

U1: potrafi korzystać z pogłębionej wiedzy z różnych działów chemii oraz twórczo wykorzystać ją w zakresie swojej specjalności - K_U01

U2: posiada umiejętność pracy z normami polskimi oraz międzynarodowymi w celu wykonania oznaczania wybranych właściwości fizycznych i chemicznych substancji chemicznych - K_U05

U3: potrafi przygotować stanowisko pracy i zaplanować proces syntezy określonego związku lub produktu chemicznego - K_U06

U4: potrafi samodzielnie wyszukać informacje w czasopismach naukowych i popularnonaukowych oraz chemicznych bazach danych w języku polskim, angielskim; formułuje problemy naukowe z zakresu chemii, szuka ich rozwiązania, przedstawia wyniki pracy w formie raportów pisemnych w języku polskim i obcym oraz w formie samodzielnie przygotowanego referatu - K_U08

U5: potrafi, używając metod teoretycznych, wyznaczać właściwości cząsteczek, w tym spektroskopowe oraz badać ścieżki reakcji chemicznych, umie świadomie wybrać optymalną metodę; potrafi samodzielnie przeprowadzić obliczenia, użyć ich do analizy danych eksperymentalnych i w sposób krytyczny ocenić wyniki - K_U10

U6: umie samodzielnie zaprojektować i przeprowadzić eksperyment oraz krytycznie przeanalizować wyniki; potrafi zastosować przykładowy pakiet programów do statystycznej analizy eksperymentu - K_U11

U7: potrafi zaplanować, wyszukać w literaturze, przewidywać możliwe kierunki, wykonać i weryfikować sposób syntezy, badania składu oraz właściwości nowego związku chemicznego - K_U12

U8: potrafi analizować wybrane rodzaje widm (NMR, UV-Vis, IR, EPR) i wyciągać wnioski odnośnie struktury związków; umie wyszukiwać i porównywać z widmami zgromadzonymi w różnych bazach danych - K_U13

U9: umie posługiwać się wybraną grupą metod analitycznych; potrafi w sposób krytyczny ocenić wyniki analiz i przedyskutować błędy pomiarowe - K_U14

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne:

K1: potrafi współdziałać w zespole (przyjmując w nim różne role) i kreatywnie rozwiązywać problemy dotyczące badań naukowych oraz syntezy chemicznej - K_K02

K2: posiada świadomość możliwości praktycznego wykorzystania i znaczenia dla gospodarki związków chemicznych i nowych materiałów oraz potencjalnych zagrożeń związanych z ich wykorzystywaniem; potrafi zidentyfikować i rozstrzygnąć związane z tym dylematy - K_K03

K3: potrafi odpowiednio określić priorytety służące rozwiązaniu określonego przez siebie lub innych problemu chemicznego - K_K05

K4: potrafi formułować i przedstawiać opinie na temat podstawowych zagadnień chemicznych i osiągnięć w tej dyscyplinie - K_K07

Metody dydaktyczne:

Wykład

- Wykład informacyjny (konwencjonalny)

Laboratorium

- Metoda laboratoryjna

- Metody służące prezentacji treści (prezentacja multimedialna)

Metody dydaktyczne podające:

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

Metody dydaktyczne poszukujące:

- laboratoryjna

Skrócony opis:

Przedmiot zapoznaje studentów z podstawami chemii metali przejściowych. Pomaga w nabyciu umiejętności otrzymywania, badania i opisu właściwości fizykochemicznych związków metali przejściowych przy wykorzystaniu szeregu technik pomiarowych.

Pełny opis:

Wykład

Wprowadzenie do chemii metali przejściowych (konfiguracje elektronowe, zmiany właściwości w obrębie grupy i okresu układu okresowego, porównanie właściwości pierwiastków szeregu 4d i 5d z 3d); teoria pola krystalicznego (rozszczepienie orbitali d w polach o różnych symetriach, czynniki wpływające na wielkość rozszczepienia, ESPK, energia wymiany, ESPO, koordynacja kwadratowa, spinele – budowa i zastosowanie); teoria orbitali molekularnych (diagramy orbitali molekularnych, wiązania , porównanie koordynacji kwadratowej z tetraedryczną, szeregi nefeloauksetyczne); spektroskopia elektronowa związków metali przejściowych (rodzaje i intensywność przejść elektronowych, reguły wyboru, stany elektronowe, rozszczepienie termów stanu podstawowego, diagramy Orgela i Tanabe Sugano, wpływ budowy i konfiguracja elektronowa kompleksu na przejścia d-d); związki metali przejściowych w stanie stałym (znaczenie stanu stałego, substancje stałe szeregów 3d, 4d i 5d); związki niestechiometryczne (defekty sieciowe, tworzenie, budowa i znaczenie związków niestechiometrycznych); nadprzewodnictwo w związkach metali przejściowych (otrzymywanie, struktura, nazewnictwo, zastosowanie); nowe materiały magnetyczne na bazie związków koordynacyjnych (magnesy molekularne, pojedyncze molekuły jako magnesy, materiały hybrydowe, zastosowania).

Laboratorium

Synteza, badanie właściwości chemicznych, oznaczanie składu kompleksów chromu(II) i chromu(III), związków metaloorganicznych chromu(III), związków manganu(III) i (VI), żelaza(VI) metodą elektrochemiczną i chemiczną, kompleksów żelaza(II), żelaza(III), miedzi(II) i niklu(II) z zastosowaniem wielu różnych metod eksperymentalnych.

Tytuły ćwiczeń:

1. Właściwości spektroskopowe kompleksów miedzi(II)

2. Otrzymywanie związków koordynacyjnych miedzi(II), niklu(II), chromu(III), żelaza(III). Badanie właściwości spektroskopowych i magnetycznych

3. Kompleksy chromu(III) z kwasem pikolinowym

4. Kompleksy chromu(III) z kwasem dipikolinowym

5. Zastosowanie chromu(II) w procesach utleniania ditlenem oraz w syntezie związków metaloorganicznych

6. Równowagi reakcji kompleksowania – skład i stała trwałości związków kompleksowych żelaza(II), żelaza(III), niklu(II)

7. Wyznaczanie stałej kwasowej jonu cis-[Cr(C2O4)2(H2O)2]-

8. Otrzymywanie i badanie właściwości jonów [FeO4]2-.

Literatura:

Wykład

1. E. Crabb, E. Moore, L. Smart (eds.), Concepts in Transition Metal Chemistry, RSCPublishing, Cambridge, 2010.

2. A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2012.

3. F.A. Cotton, G. Wilkinson, P.L. Gaus, Chemia nieorganiczna, wyd. 2, Wydaw¬nictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1998.

4. G.A. Lawrance, Introduction to Coordination Chemistry, John Wiley & Son Ltd., Chichester, 2010.

5. G.L. Miessler, D.A. Tarr, Inorganic Chemistry, 3th ed., Pearson Education Inc., New Jersey, 2004.

6. M. Cieślak-Golonka, J. Starosta, M. Wasielewski, Wstęp do chemii koordynacyjnej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2010.

7. H.-B. Kraatz, N. Metzler-Nolte (eds.), Concepts and Models in Bioinorganic Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2006.

8. C.J. Jones, J.R. Thornback, Medicinal Application of Coordination Chemistry, RSCPublishing, Cambridge, 2007.

Laboratorium

1. J. Wiśniewska, G. Wrzeszcz, Chemia metali przejściowych i magnetochemia, UMK, Toruń, 2013.

Metody i kryteria oceniania:

Egzamin pisemny – W01, W02, W03, W11, U01, U13, K03

Kolokwia – W01, W02, W03, W09, W11, W12, W13, U01, U08, U10, U12, U13, K05, K07

Aktywność – K02, K03, K05, K07

Inne – Raporty z ćwiczeń laboratoryjnych – W09, W14, U05, U06, U08, U10, U11, U12, U14, K07

Egzamin pisemny (test jednokrotnego i wielokrotnego wyboru, pytania otwarte; test uzupełniający - poprawkowy, pytania otwarte, zadania obliczeniowe – łącznie 60 min.).

Laboratorium (ocena ciągła – kolokwia, bieżące przygotowywanie się do zajęć, dyskusja podczas wykonywania eksperymentów, referowanie wyników, raporty z wykonywanych ćwiczeń).

Nie obowiązuje zaliczenie sekwencyjne, brak zaliczenia z laboratorium nie oznacza nieuzyskania zaliczenia z wykładu.

Praktyki zawodowe:

Nie dotyczy

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2021/22" (zakończony)

Okres: 2021-10-01 - 2022-02-20
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 20 godzin więcej informacji
Wykład, 10 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Joanna Wiśniewska
Prowadzący grup: Joanna Wiśniewska
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2023/24" (zakończony)

Okres: 2023-10-01 - 2024-02-19
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 10 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Joanna Wiśniewska
Prowadzący grup: Joanna Wiśniewska
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.
ul. Jurija Gagarina 11, 87-100 Toruń tel: +48 56 611-40-10 https://usosweb.umk.pl/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.2.0-1 (2024-03-12)