Chemia strukturalna pierwiastków

zdany egzamin z podstaw chemii i chemii analitycznej.

przedmiot fakultatywny

1. Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (godziny kontaktowe) 30 h.

2. Praca indywidualna studenta (przygotowanie do zajęć, przygotowywanie wystąpień) 30 h.

Student zna podstawowe prawa i nazewnictwo chemiczne; zna najważniejsze pierwiastki i ich związki; zna stany skupienia materii, oddziaływania międzycząsteczkowe, równowagi fazowe; zna podstawowe pojęcia i metody badawcze współczesnej chemii nieorganicznej i koordynacyjnej; zna przepisy i zasady z zakresu bezpieczeństwa i higieny pracy

K_W01, K_W02, K_W08; K_W10; K_W16

Student potrafi posługiwać się nazewnictwem chemicznym oraz pojęciami z zakresu chemii ogólnej, potrafi korelować właściwości pierwiastków i ich związków chemicznych z położeniem w układzie okresowym i powiązać właściwości chemiczne substancji z ich współczesnymi zastosowaniami; umie znajdować relacje pomiędzy zachowaniem się materiałów podczas formowania i użytkowania a właściwościami fizykochemicznymi, budową i rodzajem struktury.

K_U01; K_U02; K_U13

Student: samodzielnie i efektywnie pracuje z dużą ilością informacji, dostrzega zależności pomiędzy zjawiskami i poprawnie wyciąga wnioski, myśli twórczo, jest nastawiony na jak najlepsze wykonywanie powierzonych zadań, zdobywanie nowej wiedzy, umiejętności i doświadczeń, nawiązuje współpracę w grupie, pracuje systematycznie, dba o środowisko naturalne.

K_K01, K_K02, K_K03, K_K08, K_K09.

Wykład z prezentacjami multimedialnymi oraz prezentacje ustne studentów.

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

- referatu
- seminaryjna

Wykład obejmuje zagadnienia łączące chemiczne właściwości pierwiastków z ich struktura elektronową. Omawiane są zagadnienia dotyczące topologii połączeń, najgęstszego upakowania kul, geometrii sfery koordynacyjnej, izomerii związków kompleksowych oraz metod charakterystyki ciała stałego.

W ramach wykładu omawiane są następujące zagadnienia:

1. Wybrane metody badań strukturalnych (przede wszystkim ciała stałego ale też cieczy): UV-Vis, XRD, SEM, EPR, podatności magnetycznej.

2. UV-Vis: chromofory organiczne i nieorganiczne, teoria pola ligandów, możliwość określania zmian strukturalnych na podstawie zmian w widmie UV-Vis.

3. Magnetochemia: właściwości magnetyczne związków, rodzaje oddziaływań magnetycznych, prawo Curie, kompleksy wysoko- i niskospinowe, właściwości i zastosowania związków.

4. Krystalografia: rodzaje kryształów, struktura kryształów aperiodycznych i kwazikryształów, układy, sieci Bravais’go, polimorfizm, XRD, teoretyczne metody przewidywania struktury krystalicznej.

5. Energia sieci kryształów cząsteczkowych i jonowych, stałe Madelunga.

6. Struktura substancji w ciele stałym, ciekłym i gazowym, zmiany strukturalne związane ze zmianą stanu skupienia, struktury 0D, 1D, 2D, 3D.

7. Chemia koordynacyjne: liczby koordynacyjne i wielościany koordynacyjne, upakowanie kul, pojęcie luk i rodzaje luk w układach najgęstszego upakowania kul, związki międzywęzłowe.

8. Struktury tetraedryczne i oktaedryczne, łączenie wielościanów, tworzenie struktur warstwowych (na przykładzie tlenków manganu).

9. Struktura materiałów węglowych – diament, grafit i grafen, otrzymywanie i właściwości.

10. Perowskity (struktury, teoria pasmowa, właściwości nadprzewodzące).

11. Związki jonowe: wybrane typy struktur oraz właściwości.

12. Struktury wybranych niemetali: siarki, fosforu i ich związków.

Literatura podstawowa

1. A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, PWN, Warszawa, 1994

2. A.F. Wells Strukturalna chemia nieorganiczna, WNT, warszawa, 1993

3 W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, PWN, warszawa, 2011

Literatura uzupełniająca

1. C.E. Housecroft, A.G. Sharpe, Inorganic chemistry, Fourth edition, Pearson Education Limited, 2012, England

2. U. Müller Inorganic structural chemistry, Second edition, Wiley&Sons, 2006, England

Wykład: zaliczenie na ocenę (minimum 60% obecności) oraz prezentacje ustne studentów

Kryteria.

Na ocenę dostateczną

Student prezentuje treści zawarte w podstawowych podręcznikach z zakresu chemii strukturalnej oraz nieorganicznej poruszane na wykładach.

Na ocenę dostateczną plus

Student prezentuje treści zawarte w podstawowych podręcznikach z zakresu chemii strukturalnej oraz nieorganicznej, zawarte na stronach www oraz poszerza swoją prezentację o informacje wyszukane w czasopismach ogólnopolskich.

Na ocenę dobrą

Student prezentuje podstawowe oraz rozszerzone informacje dotyczące poruszanego tematu wyszukane w czasopismach naukowych. Potrafi zaciekawić swoim wystąpieniem oraz odpowiada na zadane pytania dotyczące omawianego tematu.

Na ocenę dobry plus

Student swobodnie porusza się po prezentowanym temacie, porusza zagadnienia nie objęte programem wykładu, korzysta z informacji zawartych w czasopismach naukowych, potrafi zaciekawić innych, odpowiada swobodnie na zadane pytania.

Na ocenę bardzo dobra

Student prezentuje treści nie objęte wykładem, sposób prezentacji sugeruje bardzo dobra znajomość omawianego tematu, potrafi zachęcić innych do dyskusji oraz swobodnie odpowiada na zadane pytania, potrafi wskazać własne rozwiązania i przemyślenia związane z omawianymi problemami.

brak.