Chemia nieorganiczna i koordynacyjna w kosmetyce

Ugruntowana wiedza z chemii ogólnej, analitycznej, nieorganicznej, fizycznej oraz matematyki. Znajomość języka angielskiego.

przedmiot obligatoryjny

Godziny kontaktowe:

- udział w wykładach – 30 godz.

- udział w zajęciach laboratoryjnych – 30 godz.

- udział w ćwiczeniach - 15 godz.

- konsultacje – 15 godz.

Czas wymagany do przygotowania w procesie oceniania:

- przygotowanie do zajęć/pisanie raportów 20 godz.

- czytanie literatury 20 godz.

- przygotowanie do kolokwiów/egzaminu - 20 godz.

Łącznie: 150 godz./25 = 6 ECTS

W1: posiada rozszerzoną 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: posiada wiedzę w zakresie syntezy i charakterystyki związków nieorganicznych, organicznych i biologicznie czynnych i ich identyfikacji – K_W03;

U1: potrafi korzystać z rozszerzonej wiedzy z podstawowych działów chemii oraz twórczo wykorzystać ją w zakresie chemii kosmetycznej lub chemii gospodarczej - K_U01

U2: 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_U05;

K1: zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego uczenia się przez całe życie; potrafi samodzielnie podjąć działania w celu poszerzania i pogłębiania wiedzy chemicznej - K_K01

K2: potrafi współdziałać w zespole (przyjmując w nim różne role) i kreatywnie rozwiązywać problemy dotyczące badań naukowych oraz syntezy chemicznej - K_K02

Wykład: metoda podająca – wykład problemowy, informacyjny (konwencjonalny)

Laboratorium: samodzielna praca studentów; metoda eksperymentu

Ćwiczenia: elementy ćwiczeń audytoryjnych, rozwiązywanie zadań problemowych, praca samodzielna (prace domowe i ich dyskusja).

- pokaz

- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład problemowy

- ćwiczeniowa
- doświadczeń
- laboratoryjna
- obserwacji

Przedmiotem kursu są zagadnienia z zakresu chemii nieorganicznej i koordynacyjnej, rozszerzonej o zastosowanie związków nieorganicznych w życiu człowieka, w tym w przemyśle kosmetycznym. Zasadniczym celem jest ukazanie praktycznych aspektów chemii nieorganicznej, w tym koordynacyjnej na tle niezbędnych podstaw teoretycznych. Zajęcia laboratoryjne umożliwiają studentowi zapoznanie się z techniką syntezy, separacji i analizy związków koordynacyjnych w kosmetykach i o znaczeniu biologicznym i medycznym.

Wykład połączony z dyskusją

Na wykładzie wprowadzone zostaną zasady nazewnictwa stosowane w chemii koordynacyjnej. Omówiona będzie koncepcja twardych i miękkich kwasów i zasad, budowa związków koordynacyjnych, teoria pola ligandów oraz schemat rozszczepienia w kompleksach o symetrii Oh i Td. Wyjaśniony zostanie efekt Jahna-Tellera. Wykład obejmie również zagadnienia dotyczące klasyfikacji ligandów i ich roli w przemyśle kosmetycznym. Omówione zostaną zastosowania kompleksów wielordzeniowych oraz związków mixed-valence. Przedstawione zostaną podstawy termodynamiki i kinetyki przemian związków koordynacyjnych, stałe trwałości, czynniki wpływające na tworzenie kompleksów (właściwości jonu centralnego i ligandów). Omówione zostaną mechanizmy reakcji substytucji i mechanizmy reakcji redoks, fotochemia związków koordynacyjnych. Poruszone zostaną najciekawsze tematy z chemii koordynacyjnej mającej zastosowanie w życiu człowieka min. znaczenie biologiczne i medyczne kompleksów, kompleksy jako pigmenty, ligandy w maskowaniu i usuwaniu metali ciężkich, witaminy jako ligandy, biogenne utleniacze i reduktory kompleksów …

Laboratorium:

Na zajęciach laboratoryjnych student zapozna się z podstawowymi czynnikami redoksowymi stosowanymi w przemyśle kosmetycznym, z ich reakcjami, oznaczaniem. Samodzielnie zsyntezuje i oznaczy skład wybranych związków koordynacyjnych. Wyznaczy stałe trwałości i stałe kwasowe związków koordynacyjnych. Zbada wpływ pH na kompleksowanie. Pozna wybrane fotoczułe związki koordynacyjne.

Ćwiczenia:

Poszerzenie wybranej tematyki wykładów. Rozwiązywanie zadań problemowych. Dyskusja podstaw teoretycznych niezbędnych do zrozumienia każdego z bloków tematycznych.

1. P. Atkins, T. Overton i in., Shriver&Atkins Inorganic Chemistry, 5 wyd. Oxford University Press 2010;

2. C.E. Housecroft, A.G. Sharpe, „Inorganic Chemistry”, 4 wyd., Person Education Limited 2005;

3. J. R. Gispert, “Coordination Chemistry”, Wiley-VCh 2008;

4. A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, tomy 1-2, PWN, Warszawa, 2012;

5. L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna, PWN Warszawa, 2009 lub nowsze;

6. Z. Sarbak, B. Jachymska-Sarbak, A. Sarbak, Chemia w kosmetyce i kosmetologii, MedPharm Polska, Wrocław 2013;

7. H. Puzanowska-Tarasiewicz, A.Z. Wilczewska, Podstawy chemii kosmetycznej, Wyższa Szkoła Kosmetologii i Ochrony Zdrowia w Białymstoku, Białystok 2006;

8. A. Marzec, Chemia kosmetyków. Towarzystwo Naukowe Organizacji i Kierownictwa Stowarzyszenie Wyższej Użyteczności „Dom organizatora”, Toruń 2005;

9. G. Schroeder, Kosmetyki – chemia dla ciała, Cursiva 2011;

10. M. Molski, Chemia piękna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012;

11. A. Katafias, Ćwiczenia laboratoryjne z chemii nieorganicznej i koordynacyjnej, Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toruń 2008.

12. Wewnętrzne materiały dydaktyczne udostępniane studentom.

Metody oceniania:

Egzamin (W1, W2, U1, K1);

Wiadomości sprawdzane w formie pisemnej (W1, U1, U2, K1);

Pisemne raporty z przeprowadzonych doświadczeń (U2, K1, K2).

Metody oceniania:

Egzamin (W1, W2, U1, K1);

Wiadomości sprawdzane w formie pisemnej (W1, U1, U2, K1);

Pisemne raporty z przeprowadzonych doświadczeń (U2, K1, K2).

Kryteria oceniania:

niedostateczny - 0-49%

dostateczny - 50-60%

dostateczny plus - 61-65%

dobry - 66-75%

dobry plus - 76-80%

bardzo dobry - 81-100%

nie dotyczy