Analiza chemiczna

Wiedza z chemii w zakresie szkoły średniej

przedmiot obligatoryjny

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (50 godz.):

- udział w wykładach – 16 h

- udział w ćwiczeniach - 27 h

- konsultacji -7h

Czas poświęcony na pracę indywidualna studenta (50 godz.) :

- praca własna studenta - 50 h

Łącznie: 100 godzin (4 ECTS)

(K_W01) - opisuje i wyjaśnia zjawiska chemiczne zachodzące w organizmach żywych i w środowisku przyrodniczym;

(K_U01) – potrafi stosować podstawowe techniki pomiarowe i analityczne wykorzystywane w postępowaniu dowodowym;

(K_K08) - jest odpowiedzialny za powierzony sprzęt, pracę własną i innych;

(K_K09) - jest chętny do pracy w zespole jako jego członek.

Wykład ustny i prezentacja multimedialna (Power Point).

Ćwiczenia praktyczne realizowane w zespołach 2-osobowych. Studenci wykonują zaplanowane ćwiczenia, według wcześniej otrzymanych szczegółowych instrukcji pisemnych, po wstępnym omówieniu podstaw teoretycznych i zaplanowaniu pracy.

Celem wykładu i ćwiczeń laboratoryjnych jest zapoznanie studenta z podstawowymi zagadnieniami chemii ogólnej, które są istotne w dalszych etapach kształcenia. W trakcie wykładu student rozszerzy i ugruntuje posiadane wiadomości z zakresu budowy materii, układu okresowego pierwiastków, klasyfikacji związków chemicznych, typów wiązań i reakcji chemicznych, reakcji w roztworach wodnych. Omawiane zagadnienia uświadamiają studentom wszelkie przemiany materii we wszechświecie oraz prawa rządzące tymi przemianami. Dzięki temu student nabiera przekonania o ogromnym powiązaniu chemii z innymi dziedzinami wiedzy.

W trakcie ćwiczeń student pogłębia wiedzę ze znajomości okresowości właściwości pierwiastków, sposobu zapisu związków, ich nomenklatury, opisu drogi reakcji chemicznych i różnego typu obliczeń chemicznych, oraz nabywa umiejętności posługiwania się drobnym sprzętem laboratoryjnym, przygotowywania roztworów, obsługi podstawowej aparatury laboratoryjnej.

Wykład

1. Budowa materii - definicje pojęć podstawowych, budowa atomu, znaczenie liczb kwantowych, kolejność zapełniania poziomów energetycznych w atomach.

2. Układ okresowy pierwiastków, zmiana właściwości w grupach i okresach.

3. Związki chemiczne - klasyfikacja i nomenklatura związków nieorganicznych. Wzory chemiczne.

4. Typy wiązań chemicznych. Budowa przestrzenna cząsteczek. Hybrydyzacja wiązań. Polarność cząsteczek.

5. Podział reakcji chemicznych (synteza, analiza, wymiana, redoks, reakcje dysproporcjonowania). Związki kompleksowe.

6. Roztwory. Rodzaje stężeń w roztworach - obliczenia.

7. Reakcje odwracalne. Dysocjacja. Hydroliza. Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności.

8. Teorie kwasowo zasadowe, moc kwasów i zasad. Odczyn środowiska - pH. Roztwory buforowe.

9. Organiczne związki chemiczne – klasyfikacja (węglowodory alifatyczne i aromatyczne, alkohole, etery, aldehydy i ketony, kwasy organiczne, estry, aminy, amidy, fluorowcopochodne związków organicznych) i nomenklatura

10. Otrzymywanie i właściwości związków organicznych.

11. Typy wiązań, budowa przestrzenna cząsteczek związków organicznych i rodzaje izomerii

12. Mechanizmy reakcji w chemii organicznej.

13. Związki organiczne występujące naturalnie w organizmach roślinnych i zwierzęcych: węglowodany, alkaloidy, steroidy, lipidy, terpeny, aminokwasy, peptydy, białka.

14. Klasyczne i instrumentalne metody identyfikacji związków organicznych.

Ćwiczenia

1. Zapoznanie się z podstawowym wyposażaniem laboratoryjnym. Przeprowadzenie prostych reakcji chemicznych (w tym badanie wpływu pH na kierunek reakcji redox). Otrzymywanie prostych związków nieorganicznych, np heptahydratu siarczanu(VI) żelaza(II) z żelaza metalicznego.

2. Sporządzanie wodnych roztworów elektrolitów o określonym stężeniu molowym i procentowym – obliczenia.

3. Wyznaczanie stałej i stopnia dysocjacji słabych elektrolitów. Wpływ wspólnego jonu na stopień dysocjacji słabego elektrolitu. Protoliza wodnych roztworów soli.

4 Doświadczalny podział substancji na elektrolity i nieelektrolity. Wpływ stężenia elektrolitu na przewodnictwo elektrolityczne i przewodnictwo molowe.

5. Wyznaczanie iloczynu rozpuszczalności metodą pomiaru przewodnictwa. Sporządzanie i badanie właściwości roztworów buforowych – obliczenia.

6. Montaż podstawowych szklanych zestawów laboratoryjnych. Wykonanie ćwiczeń obejmujących różne metody oczyszczania związków organicznych.

7. Wykonanie syntezy prostej związku organicznego. Analiza jakościowa związków organicznych.

W ramach pracowni z chemii ogólnej przedstawiony zostanie regulamin pracowni, omówione zostaną zasady bezpiecznej pracy w laboratorium i pierwsza pomoc w nieszczęśliwych wypadkach.

1. L. Pajdowski, Chemia ogólna, PWN Warszawa 1999.

2. L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2004 (i kolejne wydania)

3. A. Śliwa (red.), Obliczenia chemiczne, PWN, Warszawa 1987(wszystkie wydania).

4. K. Pazdro, A. Rola-Noworyta, Akademicki zbiór zadań z chemii ogólnej. Oficyna Edukacyjna – Krzysztof Pazdro, Warszawa 2009.

5. J. Mc Murry "Chemia Organiczna" PWN Warszawa 2017 i wcześniejsze

6. R. Morrison, R. Boyd, “Chemia Organiczna”, PWN Warszawa 2010

Wykład: Sprawdzian wiedzy w formie pytań otwartych i zadań obliczeniowych: na ocenę dostateczną student musi odpowiedzieć na 60-70% pytań, na ocenę dostateczny plus - 71-80%, na ocenę dobry - 81-87%, na ocenę dobry plus - 88-94%, na ocenę bardzo dobry - powyżej 94%. Warunkiem dopuszczenia do sprawdzianu jest uzyskanie zaliczania z ćwiczeń (wpisana do USOS-a pozytywna ocena z ćwiczeń).

Ćwiczenia: Zaliczenie na ocenę uzyskuje się na podstawie średniej

ocen z kolokwiów sprawdzających wejściowych lub wyjściowych po każdej

jednostce ćwiczeniowej zajęć laboratoryjnych (oceniane są zrealizowane zadania). W przypadku niezaliczenia dwóch sprawdzianów

student pisze kolokwium z całości materiału.

W zakresie wiedzy i umiejętności: zaliczenie poszczególnych bloków tematycznych zajęć i kolokwium z całości materiału: na ocenę dostateczną student musi poprawnie zrealizować 60-70% zadań, na ocenę dostateczny plus - 71-80%, na ocenę dobry - 81-87%, na ocenę dobry plus - 88-94%, na ocenę bardzo dobry - powyżej 94%.

W zakresie kompetencji społecznych: oceniana jest aktywność studenta na zajęciach i jego zaangażowanie oraz praca zespołowa. Ocena w skali 2-5.

Ocena ostateczna z ćwiczeń laboratoryjnych: średnia z uśrednionych ocen uzyskanych na zajęciach lub ocena z kolokwium z całości materiału.