Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Chemia ogólna i fizyczna

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: O.1s.COF.SI.OBTSZ Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Chemia ogólna i fizyczna
Jednostka: Katedra Chemii
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 7.00
Język prowadzenia: polski
Skrócony opis:

Celem zajęć jest przekazanie studentom podstawowych wiadomości na temat właściwości związków nieorganicznych wynikających z budowy ich cząsteczek, stanu skupienia i środowiska, w którym występują oraz praw opisujących te właściwości, a także wyrobienie umiejętności wykonywania podstawowych obliczeń chemicznych i czynności laboratoryjnych niezbędnych do rozwiązywania przez studentów problemów w trakcie ich dalszego studiowania oraz pracy zawodowej.

Pełny opis:

Wykłady:

- Podstawowe prawa rządzące przemianami chemicznymi: prawo zachowania masy, stałości składu, prawo Avogadro. Budowa atomu z uwzględnieniem konfiguracji elektronowej, izotopy - zastosowanie, alotropia.

- Układ okresowy pierwiastków chemicznych. Właściwości pierwiastków wynikające z ich położenia w układzie okresowym. Elektroujemność pierwiastków.

- Powstawanie związków chemicznych. Wiązania kowalencyjne, kowalencyjne spolaryzowane, semipolarne, jonowe. Wpływ rodzaju wiązania na właściwości związku chemicznego.

- Rodzaje reakcji chemicznych: reakcja syntezy, analizy, wymiany . Interpretacja jakościowa i ilościowa równania reakcji chemicznej. Stopnie utlenienia pierwiastków – reakcje utleniania i redukcji. Szereg elektrochemiczny metali - właściwości wynikające z położenia w szeregu elektrochemicznym.

- Charakterystyka oddziaływań międzycząsteczkowych. Przykłady występowania tych oddziaływań, ich wpływ na właściwości związków chemicznych i znaczenie dla układów biologicznych.

- Pierwiastki biogenne - cykle bio-geo-chemiczne węgla, azotu, tlenu, siarki, fosforu, krzemu, właściwości i wykorzystanie praktyczne tych pierwiastków i ich związków. Właściwości i zastosowanie niektórych metali.

- Podział związków nieorganicznych: tlenki, kwasy, wodorotlenki, sole, wodorki, związki kompleksowe, inne połączenia chemiczne - budowa, charakterystyczne właściwości, zastosowanie.

- Budowa i właściwości cząsteczki wody. Rozpuszczalność gazów i ciał stałych. Roztwory nienasycone, nasycone, krystalizacja. Sposoby wyrażania stężeń roztworów: procentowe, molowe, ułamki molowe. Przeliczanie stężeń. Właściwości roztworów: dyfuzja, osmoza, wrzenie i krzepnięcie roztworów.

- Stan i stała równowagi chemicznej, aktywność substancji, termodynamiczna stała równowagi chemicznej. Reguła przekory Le Chateliera- Brauna. Wpływ temperatury i ciśnienia na stałą równowagi chemicznej, równanie izobary van`t Hoffa – praktyczne wykorzystanie.

- Reakcje w roztworach wodnych: dysocjacja elektrolityczna - stała i stopień dysocjacji, elektrolity mocne i słabe, prawo rozcieńczeń Ostwalda. Protonowa teoria kwasów i zasad Brönsteda i Lowry’ego: reakcje proteolityczne. Elektronowa teoria kwasów i zasad-teoria Lewisa.

- Autodysocjacja wody, iloczyn jonowy wody, wykładnik stężenia jonów wodorowych pH i wodorotlenowych pOH, reakcje zobojętniania. Elektrolity amfoteryczne – amfolity: właściwości, znaczenie dla układów biologicznych.

- Wyznaczanie pH roztworów, hydroliza soli, odczyn roztworów soli, roztwory buforowe. Iloczyn rozpuszczalności, związki trudno rozpuszczalne, reakcje wytrącania osadów.

- Termodynamika chemiczna i termochemia, zasady termodynamiki, zależności pomiędzy funkcjami termodynamicznymi. Efekty energetyczne reakcji chemicznych. Prawo Hessa, prawa Kirchhoffa, obliczenia termochemiczne. Procesy odwracalne i nieodwracalne, samorzutne i wymuszone. Warunek równowagi układu i kierunek samorzutnego przebiegu reakcji. Reakcja chemiczna, jako przykład układu otwartego-potencjał chemiczny reakcji.

- Szybkość reakcji chemicznych, stała szybkości reakcji, wpływ stężenia reagentów na szybkość reakcji. Reakcje złożone i czynniki decydujące o ich szybkości. Reakcje odwracalne, następcze, równoległe i reakcje łańcuchowe. Wpływ temperatury na szybkość reakcji. Energia aktywacji, teoria kompleksu aktywnego. Reakcje katalityczne: kataliza homo- i heterogeniczna, autokataliza, inhibitory. Kataliza enzymatyczna w życiu codziennym i w przemyśle spożywczym.

- Układy koloidalne: charakterystyka, podział, metody otrzymywania, zastosowanie jako składniki żywności. Właściwości kinetyczne, optyczne i elektryczne układów dyspersyjnych. Budowa cząstek koloidalnych. Koagulacja i peptyzacja koloidów. Charakterystyka, właściwości i zastosowanie układów koloidalnych, takich jak: aerozole, zole, żele, piany i emulsje.

- Elektrochemia. Rodzaje elektrod, standardowy (normalny) potencjał elektrody, Szereg standardowych potencjałów elektrod. Elektrody I-go i II-go rodzaju, elektrody jonoselektywne. Potencjometryczny pomiar pH. Ogniwo – siła elektromotoryczna ogniwa. Elektroliza – charakterystyka procesu, prawa Farada`ya, zastosowanie. Ogniwa elektrochemiczne jako źródła energii elektrycznej. Akumulatory. Ogniwa paliwowe. Korozja, metody zapobiegania. Biologiczne aspekty pomiarów elektrochemicznych.

Ćwiczenia:

- Regulamin pracowni chemicznej. Zasady BHP. Postępowanie z odpadami chemicznymi. Podstawowe szkło laboratoryjne i czynności laboratoryjne, jak: wytrącanie osadów, sączenie, odmierzanie cieczy, miareczkowanie, sporządzanie roztworów. Pisanie sprawozdań z ćwiczeń.

- Przykładowe reakcje syntezy, analizy, wymiany, wytrącanie i rozpuszczanie osadów. Reakcje egzo- i endotermiczne, odwracalne i nieodwracalne.

- Przykładowe reakcje zobojętniania, powstawania kompleksów, utleniania-redukcji, tworzenia soli, reakcje związków amfoterycznych.

- Reakcje charakterystyczne (rozpoznawcze) niektórych anionów: NO3-, PO43- , Cl- , CO32- , S2- , C2O42- , SO42- oraz niektórych kationów: Pb2+ , Cu2+, Hg2+, Cd2+, Fe3+, Ni2+, Cr3+, Al3+, Zn2+, Ca2+, Mg2+, NH4+.

- Podstawy analizy wagowej, stosowane przyrządy, zakres czynności, przykłady obliczeń. Ważenie substancji na wadze technicznej i analitycznej. Oznaczanie wilgotności skrobi oraz zawartości wody w próbkach soli uwodnionych.

- Sporządzanie roztworów o dowolnym stężeniu procentowym.

- Reakcje dysocjacji elektrolitycznej w roztworach wodnych - elektrolity słabe i mocne. Pomiar przewodzenia prądu przez roztwory różnych elektrolitów.

- Iloczyn jonowy wody, pH i pOH, hydroliza soli – odczyn roztworów. Wyznaczanie pH roztworów soli, kwasów i zasad za pomocą wskaźników kwasowo-zasadowych oraz metodą potencjometryczną.

- Podstawy objętościowej analizy ilościowej, zasady posługiwania się laboratoryjnymi naczyniami miarowymi, zakres czynności, przykłady obliczeń.

- Sporządzanie roztworu HCl i NaOH o określonym stężeniu molowym przez rozcieńczenie roztworów stężonych.

- Mianowanie sporządzonych roztworów HCl i NaOH oraz wykorzystanie ich do prostych oznaczeń alkacymetrycznych, takich jak: alkalimetryczne oznaczenie zawartości HCl, CH3COOH i H2SO4 oraz acydymetryczne oznaczanie zawartości NH3, NaOH i Na2CO3 w próbce.

- Twardość wody i jej usuwanie. Oznaczanie metodą kompleksometryczną ogólnej twardości wody oraz zawartości jonów magnezu w roztworze.

- Podstawy redoksymetrii, stosowane szkło laboratoryjne, zakres czynności, przykłady obliczeń.

- Mianowanie roztworu Na2S2O3. Jodometryczne oznaczanie zawartości jonów miedzi(II) oraz żelaza(III) w roztworze.

- Mianowanie roztworu KMnO4. Manganometryczne oznaczanie zawartości nadtlenku wodoru, jonów żelaza(II) oraz jonów siarczanowych(IV) w próbce.

Literatura:

Podstawowa

1. Bielański A. Podstawy chemii nieorganicznej. Tom 1 i 2. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2012.

2. Whittaker, A. G., A. R. Mount, and M. R. Heal. Krótkie wykłady, Chemia fizyczna. PWN, Warszawa, 2006.

3. Paweł Szlachcic, Joanna Szymońska, Bożena Jarosz, Ewa Drozdek, Oskar Michalski, Anna Wisła-Świder. Chemia I. Skrypt do ćwiczeń laboratoryjnych z chemii nieorganicznej i analitycznej. wyd. 2, 2014.

Uzupełniająca

1. Cox P.A. Chemia nieorganiczna. Krótkie wykłady. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2006.

2. Mastalerz, Przemysław. Elementarna chemia nieorganiczna. Wydawnictwo Chemiczne, 2017.

Efekty uczenia się:

WIEDZA - absolwent zna i rozumie:

Definiuje podstawowe zjawiska, pojęcia i prawa chemiczne. Klasyfikuje poszczególne rodzaje substancji nieorganicznych.

Opisuje właściwości najważniejszych pierwiastków i związków chemicznych. Prezentuje równania reakcji chemicznych z udziałem różnych substancji chemicznych. Wyjaśnia zależność pomiędzy budową substancji a jej właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Prezentuje równania reakcji przebiegających w roztworach wodnych i przewiduje ich skutki.

Definiuje właściwości roztworów wodnych i układów koloidalnych. Określa wpływ czynników fizykochemicznych na stan równowagi chemicznej i szybkość reakcji chemicznych. Diagnozuje procesy chemiczne zachodzące w procesie produkcji i przetwarzania żywności oraz w środowisku przyrodniczym.

Podstawowe zasady bezpieczeństwa i higieny pracy.

UMIEJĘTNOŚCI - absolwent potrafi:

Posługuje się podstawowym sprzętem i szkłem laboratoryjnym.

Opisuje wykonane doświadczenia chemiczne. Interpretuje obserwowane wyniki reakcji chemicznych. Używa praw chemicznych do ilościowego opisu reakcji chemicznych.

Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie. Przygotowuje pisemne sprawozdania na temat przeprowadzonych doświadczeń laboratoryjnych.

Rozwiązuje praktyczne zadania dotyczące analizy jakościowej i ilościowej substancji.

KOMPETENCJE SPOŁECZNE - absolwent jest gotów do:

Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się i podnoszenia kwalifikacji zawodowych

Akceptuje potrzebę odpowiedzialnego zachowania w laboratorium chemicznym oraz używania substancji chemicznych.

Wspiera działania na rzecz informowania społeczeństwa o rzeczywistym zagrożeniu środowiska przyrodniczego oraz wytwarzanej żywności przez stosowanie substancji chemicznych.

Identyfikuje i rozwiązuje problemy dotyczące stosowania związków chemicznych w życiu codziennym.

Metody i kryteria oceniania:

Wykład:

Zaliczenie na ocenę w formie pisemnej; na ocenę pozytywną należy udzielić co najmniej 51% prawidłowych odpowiedzi na zadane pytania; udział oceny z zaliczenia wykładów w ocenie końcowej wynosi 60%.

Ćwiczenia:

Zaliczenie ćwiczeń na podstawie indywidualnych sprawozdań z prac laboratoryjnych (średnia z uzyskanych ocen)-udział w ocenie końcowej modułu 20%; 3 kolokwia cząstkowe z ćwiczeń (ocena pozytywna dla min. 51% punktów)-udział w końcowej ocenie modułu 20%.

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2019/2020" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-02-23
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia laboratoryjne, 45 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Karen Khachatryan
Prowadzący grup: Karen Khachatryan, Anna Konieczna-Molenda, Lidia Krzemińska-Fiedorowicz, Paweł Szlachcic, Anna Wisła-Świder
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2020/2021" (zakończony)

Okres: 2020-10-01 - 2021-02-24
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia laboratoryjne, 45 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Karen Khachatryan
Prowadzący grup: Karen Khachatryan, Lidia Krzemińska-Fiedorowicz, Paweł Szlachcic, Anna Wisła-Świder
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2021/2022" (zakończony)

Okres: 2021-10-01 - 2022-02-27
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia laboratoryjne, 45 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Karen Khachatryan
Prowadzący grup: Karen Khachatryan, Lidia Krzemińska-Fiedorowicz, Anna Wisła-Świder
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2022/2023" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2022-10-01 - 2023-02-25
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia laboratoryjne, 45 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Karen Khachatryan
Prowadzący grup: Karen Khachatryan, Lidia Krzemińska-Fiedorowicz, Anna Wisła-Świder
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.