Obliczenia chemiczne
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | T.1s.OBCH.SI.TTZIX.T | Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) |
Nazwa przedmiotu: | Obliczenia chemiczne | ||
Jednostka: | Katedra Technologii Węglowodanów | ||
Grupy: | |||
Punkty ECTS i inne: |
(brak)
![]() ![]() |
||
Język prowadzenia: | polski | ||
Skrócony opis: |
Celem przedmiotu jest przygotowanie studentów do samodzielnego wykonywania obliczeń chemicznych i inżynierskich. Zrealizowanie tego celu umożliwi opanowanie przez studentów praktycznej umiejętności obliczania stężeń roztworów oraz zawartości składników roztworów i mieszanin, jak również sporządzania roztworów na potrzeby analityczne. Po zakończeniu cyklu student będzie potrafił wykonywać podstawowe obliczenia stechiometryczne oraz określał (obliczał pH) odczyn roztworów kwasów, wodorotlenków i soli. W ramach zajęć nabędzie także podstawową wiedzę z zakresu obliczania składu oraz pH roztworów buforowych. Zajęcia umożliwią studentowi zapoznanie się z teoretycznymi podstawami alkacymetrii i analizy strąceniowej. Przekazana studentowi wiedza oraz nabyte umiejętności stanowić będą podbudowę pod sprawne i efektywne posługiwanie się metodami analitycznymi na potrzeby pracy laboratorium bioinżynierii jak i w laboratoriach przemysłowych. |
||
Pełny opis: |
Treść kształcenia Układ jednostek SI. Podstawowe, pokrewne i uzupełniające jednostki stosowane w chemii i inżynierii żywności. Przeliczanie jednostek. Pojęcie mola, masy molowej oraz objętości molowej (gazów), równanie stanu gazu doskonałego. Prawo zachowania materii, prawo stosunków stałych oraz wielokrotnych. Zastosowanie wprowadzonych pojęć w obliczeniach. Układanie równań reakcji chemicznych, dobór współczynników stechiometrycznych. Obliczenia chemiczne na podstawie przebiegu reakcji. Sposoby wyrażania stężenia roztworów: stężenie procentowe, molowe, ułamki (molowe, objętościowe, masowe), ppm. Przeliczanie stężeń. Sposoby sporządzania roztworów o zadanym stężeniu. Mieszanie, rozcieńczanie i zatężanie roztworów. Podstawy reakcji jonowych w roztworach. Reakcje równowagowe w roztworach - dysocjacja. Stała i stopień dysocjacji. Wprowadzenie pojęcia elektrolitów mocnych i słabych. Iloczyn jonowy wody, odczyn roztworów oraz skala pH. Obliczanie stężenia jonów wodorowych i wodorotlenowych na podstawie wartości pH roztworu. Obliczenia związane ze zmianą stężenia jonów wodorowych w roztworze. Podstawy alkacymetrii. Równowagi kwasowo-zasadowe w roztworach wodnych. Obliczanie pH roztworów mocnych i słabych kwasów oraz zasad. Dysocjacja kwasów wieloprotonowych. Reakcje zobojętniania kwasów i zasad. Właściwości koligatywne roztworów. Roztwory buforowe i ich wykorzystanie w analizie żywności. Obliczenia składu roztworów buforowych i ich pH. |
||
Literatura: |
Literatura podstawowa: 1. Chemiczne metody analizy ilościowej; A. Cygański; WNT, Warszawa, 2011. 2. Chemia Ogólna; L. Jones, P. Atkins; PWN, Warszawa, 2009. 3. Chemia. Podstawy i zastosowania, M.J. Sienko, R. A. Plane, WNT, Warszawa, 2002. 4. Obliczenia chemiczne. Zbiór zadań z chemii ogólnej i analitycznej nieorganicznej; praca zbiorowa pod redakcją A. Śliwy; PWN, Warszawa, 1987. 5. Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej; praca zbiorowa pod redakcją Z. Galusa; PWN, Warszawa, 2002. Literatura uzupełniająca: 1. Modern Analytical Chemistry; D. Harvey; McGraw Hill, Boston, 2009. 2. Analytical Chemistry; G. D. Chfistian; Wiley, Hoboken, 2004. |
||
Efekty uczenia się: |
Wiedza Zna podstawowe prawa chemiczne i pojęcia umożliwiające obliczenia stechiometryczne niezbędne w chemii fizycznej i analitycznej w tym podstawowe sposoby wyrażania stężeń - ułamki (molowe, masowe, objętościowe i mieszane), stężenia procentowe i molowe, ppm Potrafi scharakteryzować oraz zdefiniować zjawiska zachodzące w roztworach wodnych elektrolitów posługując się pojęciem równowagi dynamicznej. Rozróżnia kwasy i zasady zgodnie z teoriami Arrheniusa oraz Broensteda. Zna definicję iloczynu jonowego wody oraz iloczynu rozpuszczalności (dla substancji trudnorozpuszczalnych). Zna i potrafi zdefiniować pojęcie pH, jako miary kwasowości środowiska. Umiejętności Rozwiązuje problemy stechiometrii procesów chemicznych w oparciu o podstawowe prawa chemiczne poprawnie posługując się jednostkami układu SI. Przeprowadza ilościową analizę zjawisk i procesów związanych z reakcjami chemicznymi. Oblicza oraz przelicza stężenia składników w roztworze. Nabiera teoretycznych umiejętności na temat sporządzania roztworów, ich rozcieńczania, zatężania i mieszania. Interpretuje zjawiska zachodzące w wodnych roztworach elektrolitów oraz potrafi zastosować podstawowe narzędzia matematyczne do opisu równowagi w roztworze. Oblicza wykładnik jonów wodorowych w roztworach kwasów, zasad i soli oraz interpretuje jego zmiany podczas reakcji zobojętniania. Kompetencje społeczne Potrafi, pracując w zespole kreatywnie rozwiązywać problemy analityczne |
||
Metody i kryteria oceniania: |
Na ocenę 2 Zna podstawowe prawa chemiczne i pojęcia umożliwiające obliczenia stechiometryczne niezbędne do analizy objętościowej w tym podstawowe sposoby wyrażania stężeń Nie potrafi scharakteryzować oraz zdefiniować zjawisk zachodzących w roztworach wodnych elektrolitów posługując się pojęciem kwasów i zasad, iloczynu jonowego wody oraz iloczynu rozpuszczalności. Nie rozwiązuje problemów stechiometrii procesów chemicznych i nie przeprowadza ilościowej analizy zjawisk i procesów związanych z reakcjami chemicznymi. Nie oblicza oraz nie jest w stanie przeliczać stężenia składników w roztworze. Nie nabiera teoretycznych umiejętności na temat sporządzania roztworów, ich rozcieńczania, zatężania i mieszania. Nie interpretuje zjawisk zachodzących w wodnych roztworach elektrolitów oraz nie potrafi zastosować podstawowych narzędzi matematyczne do opisu równowagi w roztworze. Nie oblicza wykładnika jonów wodorowych w roztworach kwasów, zasad i soli oraz nie interpretuje jego zmiany podczas reakcji zobojętniania. Nie potrafi pracować w zespole. Nie rozwiązuje problemów analitycznych w sposób kreatywny Na ocenę 3 Zna wybrane podstawowe prawa chemiczne i pojęcia umożliwiające obliczenia stechiometryczne niezbędne do analizy objętościowej w tym podstawowe sposoby wyrażania stężeń W stopniu dostatecznym potrafi scharakteryzować oraz zdefiniować zjawiska zachodzące w roztworach wodnych elektrolitów posługując się pojęciem kwasów i zasad, iloczynu jonowego wody oraz iloczynu rozpuszczalności. Rozwiązuje problemy stechiometrii procesów chemicznych w oparciu o podstawowe prawa chemiczne, ale nie przeprowadza ilościowej analizy zjawisk i procesów związanych z reakcjami chemicznymi. W stopniu podstawowym oblicza oraz przelicza stężenia składników w roztworze nie nabierając teoretycznych umiejętności na temat sporządzania roztworów, ich rozcieńczania, zatężania i mieszania. Oblicza wykładnik jonów wodorowych w roztworach kwasów, zasad i soli oraz interpretuje jego zmiany podczas reakcji zobojętniania, ale nie interpretuje zjawisk zachodzące w wodnych roztworach elektrolitów. W stopniu podstawowym potrafi zastosować podstawowe narzędzia matematyczne do opisu równowagi w roztworze. Potrafi pracować w zespole i podejmuje próby kreatywnego rozwiązywania problemów analitycznych Na ocenę 4 Zna w stopniu dobrym podstawowe prawa chemiczne i pojęcia umożliwiające obliczenia stechiometryczne niezbędne do analizy objętościowej w tym podstawowe sposoby wyrażania stężeń W stopniu zadowalającym potrafi scharakteryzować oraz zdefiniować zjawiska zachodzące w roztworach wodnych elektrolitów posługując się pojęciem kwasów i zasad, iloczynu jonowego wody oraz iloczynu rozpuszczalności. Rozwiązuje problemy stechiometrii procesów chemicznych w oparciu o podstawowe prawa chemiczne poprawnie posługując się jednostkami układu SI przeprowadzając zadowalającą analizę ilościową zjawisk i procesów związanych z reakcjami chemicznymi. Oblicza oraz przelicza stężenia składników w roztworze nabierając teoretycznych umiejętności na temat sporządzania roztworów, ich rozcieńczania, zatężania i mieszania w stopniu zadowalającym. Oblicza wykładnik jonów wodorowych w roztworach kwasów, zasad i soli oraz interpretuje jego zmiany podczas reakcji zobojętniania. Zadowalająco interpretuje zjawisk zachodzące w wodnych roztworach elektrolitów. W stopniu dobrym potrafi zastosować podstawowe narzędzia matematyczne do opisu równowagi w roztworze. Potrafi pracować w zespole i kreatywnie rozwiązywać proste problemy analityczne Na ocenę 5 Bardzo dobrze zna podstawowe prawa chemiczne i pojęcia umożliwiające obliczenia stechiometryczne niezbędne do analizy objętościowej w tym podstawowe sposoby wyrażania stężeń Potrafi precyzyjnie scharakteryzować oraz zdefiniować zjawisk zachodzące w roztworach wodnych elektrolitów posługując się pojęciem kwasów i zasad, iloczynu jonowego wody oraz iloczynu rozpuszczalności. Rozwiązuje problemy stechiometrii procesów chemicznych w oparciu o podstawowe prawa chemiczne poprawnie posługując się jednostkami układu SI przeprowadzając pełną analizę ilościową zjawisk i procesów związanych z reakcjami chemicznymi. Oblicza oraz przelicza stężenia składników w roztworze nabierając teoretycznych umiejętności na temat sporządzania roztworów, ich rozcieńczania, zatężania i mieszania. Oblicza wykładnik jonów wodorowych w roztworach kwasów, zasad i soli oraz interpretuje jego zmiany podczas reakcji zobojętniania. Szczegółowo interpretuje zjawisk zachodzące w wodnych roztworach elektrolitów. Potrafi zastosować podstawowe narzędzia matematyczne do opisu równowagi w roztworze. Potrafi pracować w zespole i kreatywnie rozwiązuje problemy analityczne |
| |||||
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.