Chemia ogólna

Celem przedmiotu jest przekazanie studentom wiedzy o podstawowych pojęciach i prawach chemii. Układ okresowy pierwiastków. Wiązania chemiczne. Podstawowe rodzaje reakcji chemicznych. Podstawy obliczeń chemicznych. Metody analizy i identyfikacji związków organicznych.

Część I – chemia nieorganiczna1/. POJĘCIA PODSTAWOWE:Podstawowe prawa chemiczne i konsekwencje z nich wynikające, liczba Awogadro, masa i objętość molowa, masa atomowa i cząsteczkowa. Nomenklatura związków nieorganicznych. Symbole podstawowych pierwiastków, zapis i uzgadnianie reakcji chemicznych.2/. BUDOWA MATERII:

A.Budowa jądra atomowego: podstawowe cząstki elementarne, izotopy naturalne i

sztuczne, promieniotwórczość naturalna i sztuczna, wykorzystanie tych zjawisk i zagrożenia z nimi związane - bomba atomowa i wodorowa, reaktor jądrowy.

B.Struktura elektronowa atomu: liczby kwantowe, orbitale, zabudowa powłok elektronowych dla pierwiastków grup głównych trzech pierwszych okresów i okresowość ich własności. Budowa układu okresowego. Elektroujemność

pierwiastków i zmiany elektroujemności w grupach i okresach.

3/. WIĄZANIE CHEMICZNE:

Wiązanie jonowe, wiązanie kowalencyjne, wiązanie kowalencyjne spolaryzowane.

Konsekwencje wynikające dla własności związków chemicznych z obecności określonego typu wiązania chemicznego. Wiązanie metaliczne i wiązanie wodorowe. Podstawowe wiadomości o strukturach krystalicznych.

4/. MIESZANINY I ROZTWORY:

Podstawowe pojęcia: mieszanina a roztwór, roztwór rzeczywisty, roztwór kolloidalny,koagulacja roztworu kolloidalnego. Stężenie roztworu i sposoby jego wyrażania, stężenie molowe i procentowe, przeliczanie stężeń.

5/. ROZTWORY ELEKTROLITÓW:

Dysocjacja elektrolityczna, teoria kwasów i zasad Arrheniusa i Broensteda. Reakcje dysocjacji i reakcje jonowe, stopień i stała dysocjacji, mocne i słabe elektrolity prawo rozcieńczeń Ostwald’a, , iloczyn jonowy wody, pH, hydroliza soli, roztwory buforowe.

Twardość wody i sposoby jej usuwania. Alkacymetria w zakresie omawianym na ćwiczeniach.

6/. RÓWNOWAGA I KINETYKA CHEMICZNA:

Szybkość reakcji chemicznej, równowaga chemiczna i stała równowagi, reguła przekory. Kataliza i katalizatory, kataliza enzymatyczna.

7/. PROCESY UTLENIAJĄCO – REDUKCYJNE:

Szereg napięciowy metali, ogniwa galwaniczne, rodzaje półogniw, SEM ogniwa i półogniwa, akumulatory i ogniwa użytkowe. Elektroliza i jej zastosowanie. Korozja metali

i sposoby jej zapobiegania. Reakcje red-ox i ich uzgadnianie.

8/. ZWIĄZKI NIEORGANICZNE:

Własności najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków: Na, K, Mg, Ca, Al, C, Si, O, S, N, P, Cl. Minerały naturalne: skały węglanowe, skały krzemianowe,

glinokrzemiany.

Część II – Chemia organiczna.

1/. Węglowodory – budowa i kształt cząsteczek organicznych w zależności od typów hybrydyzacji. Konformacja łańcuchów i pierścieni. Przypomnienie zasad nomenklatury związków organicznych.

2/. Właściwości i najważniejsze reakcje podstawowych, jednofunkcyjnych związków organicznych:

a/. węglowodory,

b/. alkohole i fenole,

c/. aldehydy i ketony,

d/. kwasy karboksylowe i ich pochodne.

3/. Najważniejsze związki o znaczeniu biologicznym:

a/. estry i tłuszcze

b/. aminy i aminokwasy

c/. węglowodany.

Część III – Program ćwiczeń.

1/. Organizacja ćwiczeń. Zasady BHP. Powtórzenie i przypomnienie systematyki związków

nieorganicznych.

2/. Przykłady reakcji : syntezy, analizy, wymiany, wytrącanie i rozpuszczanie osadów, utleniania- redukcji.

3/. Analiza ilościowa. Przykłady obliczeń w analizie objętościowej. Oznaczanie zawartości NaOH i HCl metodą alkacymetryczną.

4/. Kolokwium I. Wstęp do chemii organicznej. Najważniejsze reakcje węglowodorów, alkoholi i fenoli.

5/. Najważniejsze reakcje aldehydów i ketonów. Kwasy karboksylowe i ich pochodne, ze szczególnym uwzględnieniem estrów i tłuszczy.

6/. Kolokwium II. Przegląd własności amin i aminokwasów, cukrów i białek.

Literatura zalecana:

1/. M. Litwin, Sz. Styka-Wlazło, J. Szymońskat. 1 : „Chemia ogólna i nieorganiczna” ( zakres rozszerzony),t. 2: „Chemia organiczna(zakres rozszerzony). Wyd.„ Nowa Era”.2/. A. Erndt „Podstawy chemii ogólnej i nieorganicznej” PWN. Warszawa. 1986.

3/. H. Hart, L.E. Craine, D.J. Hart. “ Chemia organiczna” PZWL. Warszawa.

4/. J Banaś,W.Solarski „ e-chemia” opracowanie internetowe. AGH

Umiejętności:

Student który zaliczył wykłady:

-posiada ogólną wiedzę z chemii nieorganicznej w tym właściwości pierwiastków grup głównych oraz ich związków

-posiada wiedzę na temat podstawowych praw chemicznych

-wykonuje obliczenia stechiometryczne w oparciu o poznane wcześniej prawa

-posiada umiejętność zapisywania reakcji chemicznych oraz orientuje się w nowoczesnej nomenklaturze

-posługuje się pojęciem stężenia procentowego, molowego.

-orientuje się w procesach utleniania i redukcji.

-potrafi zidentifikować proste proste związki organiczne.

Student który zaliczył ćwiczenia laboratoryjne:

-samodzielnie wykonuje eksperymenty chemiczne w zakresie podstaw analizy chemicznej w tym:

-sporządza roztwory o określonym stężeniu procentowym i molowym

-oznacza ilościowo kwasy i zasady

-sporządza sprawozdanie z samodzielnie przeprowadzonych ćwiczeń laboratoryjnych z uwzględnieniem obserwacji oraz wniosków.

Na końcu cyklu wykładów egzamin pisemny. Egzamin obejmuje zadania problemowe oraz testowe.

Ocena z ćwiczeń laboratoryjnych obejmuje:

-sprawozdania z wykonywanych eksperymentów(indywidualne i grupowe)

-indywidualne zadania rachunkowe oceniające umiejętność wykorzystania zdobytej wiedzy w zakresie stechiometrii oraz podstawowych praw chemicznych do rozwiązywania praktycznych problemów.

Ocena końcowa: średnia z ocen cząstkowych