Chemia

Celem zajęć jest przekazanie studentom podstawowej wiedzy na temat właściwości związków nieorganicznych wynikających z budowy ich cząsteczek oraz położenia w układzie okresowym. Cel obejmuje również podstawowe pojęcia i prawa opisujące te właściwości, a także nabranie praktycznych umiejętności wykonywania podstawowych obliczeń chemicznych i czynności laboratoryjnych niezbędnych do rozwiązywania przez studentów problemów w trakcie ich dalszego studiowania oraz pracy zawodowej. Zajęcia obejmują tematy prezentujące aktualny stan wiedzy na temat budowy atomów i cząsteczek związków chemicznych, rodzaju reakcji chemicznych, nomenklatury i właściwości związków nieorganicznych, reakcji zachodzących w roztworach wodnych, kinetyki i uwarunkowań termodynamicznych zachodzenia reakcji, procesów oksydacyjno-redukcyjnych oraz znaczenia tych zagadnień i ich praktycznego wykorzystania.

WYKŁADY:

1. Budowa materii, atom, cząstki elementarne, jądro atomowe, izotopy - zastosowanie, alotropia.

2. Struktura elektronowa atomu, liczby kwantowe, orbitale atomowe, konfiguracja elektronowa pierwiastków.

3. Układ okresowy pierwiastków. Właściwości pierwiastków wynikające z ich położenia w układzie okresowym.

4. Elektroujemność. Rodzaje wiązań chemicznych i wpływ rodzaju wiązania na właściwości związku chemicznego.

5. Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne. Prawo zachowania masy, stałości składu, prawo Avogadro. Współczesne poglądy na budowę atomu.

6. Typy reakcji chemicznych. Szybkość reakcji. Reakcje nieodwracalne i odwracalne, stan równowagi, reguła przekory.

7. Roztwory nienasycone, nasycone, krystalizacja. Sposoby wyrażania stężeń roztworów. Przeliczanie stężeń.

8. Elektrolity. Dysocjacja elektrolityczna, stała i stopień dysocjacji, prawo rozcieńczeń Ostwalda.

9. Autodysocjacja wody, iloczyn jonowy wody, wykładnik stężenia jonów wodorowych pH i wodorotlenowych pOH.

10. Wyznaczanie pH roztworów, hydroliza soli, odczyn roztworów soli, roztwory buforowe.

11. Iloczyn rozpuszczalności, związki trudno rozpuszczalne, reakcje wytrącania osadów.

12. Teorie kwasów i zasad. Hydroliza soli, roztwory buforowe.

13. Układy koloidalne: charakterystyka, podział i metody otrzymywania. Budowa cząstek koloidalnych. Koagulacja i peptyzacja koloidów.

14. Reakcje utleniania-redukcji. Bilansowanie reakcji redoks.

15.Szereg elektrochemiczny, potencjały elektrodowe, elektrody I-go i II-go rodzaju. Ogniwa galwaniczne.

ĆWICZENIA:

1. Regulamin pracowni, zasady BHP. Zasady pracy z odczynnikami chemicznymi (zagrożenia i środki ostrożności). Odpady chemiczne i ich utylizacja. Szkło laboratoryjne i podstawowy sprzęt w laboratorium chemicznym. Podstawowe czynności laboratoryjne.

2. Klasyfikacja związków nieorganicznych. Zapis wzorów sumarycznych i strukturalnych tych związków.

3. Klasyfikacja reakcji związków nieorganicznych. Przeprowadzenie reakcji chemicznych. Zapis równań reakcji. Formułowanie obserwacji i wniosków. Obliczenia stechiometryczne.

4. Analiza jakościowa soli. Reakcje charakterystyczne niektórych kationów: Pb2+ , Cu2+, Co2+, Fe2+, Fe3+, Ni2+, Cr3+, Al3+, Zn2+, Mg2+, NH4+, Na+ oraz niektórych anionów: NO3-, Cl- , CO32- , S2- , SO42-

5. Odczyn roztworów, skala pH. Wyznaczanie pH roztworów soli, kwasów i zasad metodą potencjometryczną.

6. Hydroliza soli – odczyn roztworów soli hydrolizujących i niehydrolizujących.

7. Sporządzanie roztworów o określonych stężeniach procentowych i molowych z naważek oraz przez rozcieńczanie roztworów stężonych. Obliczenia ze stężeń roztworów.

8. Wstęp do analizy objętościowej – alkacymetria. Sporządzanie roztworów około 0,1M kwasu solnego i około 0,1M wodorotlenku sodu.

9. Mianowanie sporządzonego roztworu kwasu solnego, mianowanie sporządzonego roztworu wodorotlenku sodu.

10. Oznaczenia acydymetryczne: oznaczanie zawartości słabych i mocnych zasad w próbce roztworu.

11. Oznaczenia alkalimetryczne: oznaczanie zawartości słabych i mocnych kwasów w próbce roztworu. Obliczenia w analizie objętościowej.

12. Reakcje utleniania-redukcji. Samorzutny kierunek reakcji redoks. Bilansowanie reakcji redoks.

13. Podstawy oksydymetrii. Manganometria. Mianowanie roztworu KMnO4.Ilościowe oznaczanie Fe2+ w próbce roztworu.

14. Podstawy oksydymetrii. Jodometria. Mianowanie roztworu tiosiarczanu sodu. Jodometryczne oznaczanie zawartości Cu2+ w roztworze.

15. Kompleksometria. Oznaczanie twardości wody metodą kompleksometryczną.

Literatura podstawowa:

1. Bielański A. Podstawy chemii nieorganicznej. Tom 1 i 2. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2011.

2. Cox P.A. Chemia nieorganiczna. Krótkie wykłady. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2009.

3. P. Szlachcic, J. Szymońska, B. Jarosz, E. Drozdek, O. Michalski, A. Wisła-Świder. „Chemia I. Skrypt do ćwiczeń laboratoryjnych z chemii nieorganicznej

i analitycznej”, Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, 2014.

Literatura uzupełniająca:

1. K. Pazdro "Podstawy chemii" Wyd. Pazdro W-wa 2004

2. K. Pazdro " Zbiór zadań z chemii" Wyd. Pazdro W-wa 2005

WIEDZA - absolwent ma podstawową wiedzę z fizyki niezbędną do zrozumienia zjawisk i procesów występujących w systemach logistycznych.

UMIEJĘTNOŚCI - absolwent potrafi przeprowadzać obserwacje i pomiary; analizować i interpretować ich wyniki.

KOMPETENCJE SPOŁECZNE - absolwent ma świadomość konieczności ciągłego zdobywania wiedzy; dokształcania i samodoskonalenia w zakresie transportu i logistyki.

Egzamin pisemny ograniczony czasowo

Na ocenę 2,0

Student uzyskał mniej niż 50% punktów możliwych do uzyskania za poprawne rozwiązanie zadań

Na ocenę 3,0

Student uzyskał od 50 do 65% punktów możliwych do uzyskania za poprawne rozwiązanie zadań

Na ocenę 3,5

Student uzyskał od 66 do 75% punktów możliwych do uzyskania za poprawne rozwiązanie zadań

Na ocenę 4,0

Student uzyskał od 76% do 85% punktów możliwych do uzyskania za poprawne rozwiązanie zadań

Na ocenę 4,5

Student uzyskał od 86% do 95% punktów możliwych do uzyskania za poprawne rozwiązanie zadań

Na ocenę 5,0

Student uzyskał powyżej 95% punktów możliwych do uzyskania za poprawne rozwiązanie zadań.