Chemia ogólna

Celem nauczania przedmiotu jest przekazanie studentom podstawowych wiadomości na temat właściwości podstawowych związków nieorganicznych i organicznych wynikających z budowy ich cząsteczek oraz zapoznanie z podstawowymi reakcjami chemicznych w obrębie tych związków. Student w trakcie kursu poznaje również podstawowe pojęcia z zakresu elektrochemii, termodynamiki, kinetyki oraz statyki chemicznej. W każdym przypadku kładzie się nacisk na znalezienie powiązań omawianych treści programowych z ich praktycznym zastosowaniem w życiu codziennym np. medycynie, żywieniu człowieka, procesach przemysłowych czy w ochronie środowiska.

Wykłady:

Materia: atomy, jądrowy model atomu, izotopy, układ okresowy, mieszaniny i ich rozdział

Materia: nomenklatura związków nieorganicznych-wodorki, tlenki, kwasy, wodorotlenki, sole

Pomiary i mole: układ metryczny, jednostki SI, mol, masa molowa, wyznaczanie wzorów chemicznych

Wiązania chemiczne: wiązanie jonowe, wiązanie kowalencyjne, ładunek formalny, struktury Lewisa, kwasy i zasady Lewisa, wiązanie wodorowe, wiązanie metaliczne

Reakcje chemiczne i obliczenia: symbolika reakcji chemicznych, bilansowanie równań, reakcje w roztworach wodnych, reakcje kwasów i zasad, reakcje redoks

Elementy elektrochemii: budowa ogniwa galwanicznego, SEM, szereg napięciowy, korozja i zapobieganie, elektroliza

Elementy termochemii, kinetyki i statyki chemicznej: energia wewnętrzna, układ i otoczenie, ciepło i praca, I zasada termodynamiki, podstawowe prawa termochemii, efekty cieplne reakcji, entropia, szybkość reakcji chemicznej, stała równowagi chemicznej, prawo działania mas, reguła przekory

Ćwiczenia laboratoryjne:

Organizacja ćwiczeń. Regulamin pracowni chemicznej i przepisy BHP.Zasady pracy z odczynnikami chemicznymi. Odpady chemiczne i ich utylizacja.

Klasyfikacja reakcji nieorganicznych. Obliczenia stechiometryczne. Przeprowadzanie reakcji chemicznych (syntezy, analizy, wymiany pojedynczej i podwójnej, reakcje egzo- i endoenergetyczne, reakcje strącania osadów, reakcje powstawania związków kompleksowych)

Sporządzanie roztworów o określonym stężeniu procentowym i molowym. Ważenie substancji. Zasady posługiwania się szkłem miarowym.

Konduktometria i potencjometria. Badanie dysocjacji jonowej różnych substancji chemicznych przez pomiar przewodnictwa elektrycznego ich roztworów. Określanie odczynu wodnych roztworów różnych substancji.

Alkacymetria-sporządzanie roztworów HCl i NaOH o stężeniu ok. 0.1 mol/dm3. Mianowanie otrzymanych roztworów. Oznaczenie alkacymetryczne zawartości kwasów i zasad w próbce.

Manganometria-mianowanie roztworu KMnO4 oraz oznaczanie zawartości jonów żelaza(II) lub wody utlenionej w próbce.

Kompleksometria-oznaczanie twardości przemijającej wody wodociągowej/mineralnej.

Chemia organiczna-wprowadzenie. Wykrywanie węgla,wodoru,azotu i chlorowców w związkach organicznych. Rozdział mieszanin za pomocą destylacji, sublimacji, chromatografii oraz ekstrakcji.

Węglowodory. Otrzymywanie acetylenu/etylenu. Porównanie spalania węglowodorów. Reakcje węglowodorów z bromem, reakcja nitrowania toluenu.

Alkohole i fenole. Reakcja fenolu z woda bromową, reakcje alkoholi Irz, IIrz, IIIrz z sodem, reakcje utleniania alkoholi za pomocą Cr(VI) i Mn(VII), próba fenoli z FeCl3, wykrywanie kwasu galusowego w herbacie, reakcje fenoli z NaOH i NaHCO3, reakcja etanolu, glicerolu z Cu(OH)2.

Aldehydy i ketony- reakcja z 2,4-dinitrofenylohydrazyną, próba jodoformowa, próba Tollensa i Fehlinga, hydroliza polisacharydów, wykrywanie cukrów w produktach spożywczych.

Kwasy karboksylowe i ich pochodne-reakcje kwasów z sodem, magnezem, NaOH, NaHCO3. Reakcje estryfikacji, reakcje zmydlania tłuszczów, otrzymywanie bezwodnika ftalowego, wykazanie obecności nienasyconych kwasów tłuszczowych w olejach.

Aminy, aminokwasy i białka. Badanie właściwości zasadowych amin, reakcja amin z kwasem azotowym(III), reakcja ksantoproteinowa, reakcja biuretowa, badanie amfoterycznego charakteru aminokwasów, wykrywanie białek w produktach spożywczych, denaturacja białka, wykrywanie azotu i siarki w białkach.

Literatura

1. Mastalerz P. Elementarna chemia nieorganiczna. Wydawnictwo Chemiczne, Wrocław. 2011.

2. Mastalerz P. Elementarna chemia organiczna. Wydawnictwo Chemiczne. Wrocław. 2012.

3. Szymońska J., Szlachcic P., Michalski O., Kulig E., Wisła A., Chemia I-skrypt do ćwiczeń laboratoryjnych. Wydawnictwo UR w Krakowie, 2017.

Literatura uzupełniajaca:

1. Pazdro K.M., Rola-Noworyta A. Akademicki zbiór zadań z chemii ogólnej. Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro, Warszawa 2013.

2. M. Łukasiewicz, O.Michalski, J.Szymońska. Obliczenia chemiczne. Skrypt do ćwiczeń rachunkowych z chemii. Wydawnictwo UR. Kraków 2015.

Wiedza:

Ma podstawową wiedzę z zakresu matematyki, fizyki i chemii

niezbędną do rozumienia procesów bioinżynierii i

współczesnych technik laboratoryjnych i eksperymentalnych

wykorzystywanych w bioinżynierii zwierząt

Zna zasady nomenklatury związków nieorganicznych i organicznych w zakresie koniecznym do późniejszych etapów kształcenia

Umiejętności:

Posługuje się terminologią i nomenklaturą chemiczną;

przedstawia reakcje chemiczne za pomocą równań i

wykonuje obliczenia chemiczne;

Wykonuje podstawowe chemiczne analizy ilościowe i

jakościowe w zakresie niezbędnym do wyjaśnienia

zjawisk i procesów biologicznych

Kompetencje społeczne:

Wykazuje się kreatywnością w pracy zespołowej, potrafi

przewodzić grupie

Dba o bezpieczeństwo własne i osób uczestniczących w

danym przedsięwzięciu; wykazuje troskę o zdrowie własne i

sprawność fizyczną oraz kształtuje postawy sprzyjające

aktywności fizycznej

Wykłady:

Egzamin w formie pisemnej; na ocenę pozytywną należy udzielić co najmniej 55% prawidłowych odpowiedzi na zadane pytania; udział oceny z zaliczenia wykładów w ocenie końcowej wynosi 60%.

Ćwiczenia:

Na ocenę pozytywną należy zaliczyć poszczególne ćwiczenia laboratoryjne w formie sprawozdań oraz odpowiedzieć prawidłowo na pytania (co najmniej 55% prawidłowych odpowiedzi) kolokwiów zaliczeniowych. Udział oceny z zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych w ocenie końcowej wynosi 40%.