Chemia

Celem nauczania przedmiotu jest wprowadzenie studenta w zagadnienia chemii środowiskowej w oparciu o nowoczesną chemię ogólną i nieorganiczną. Student zapoznaje się z problemami obiegu pierwiastków chemicznych w środowisku i uzyskuje wiedzę o pierwiastkach podstawowych dla życia i tych, które są toksyczne dla środowiska naturalnego. Dowiaduje się też o zanieczyszczeniach powietrza, wody, gleby i organizmów żywych.

Wykłady (15 godz.)

1. Podstawowe prawa i pojęcia chemiczne. Budowa materii, atom, cząstki elementarne, jądro atomowe, izotopy.

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

3. Układ okresowy i zmiany właściwości pierwiastków w zależności od położenia w układzie, elektroujemność, rodzaje wiązań chemicznych.

4. Charakterystyka grup głównych układu okresowego.

5. Charakterystyka grup pobocznych układu okresowego.

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

7. Elektrolity. Dysocjacja elektrolityczna, stała i stopień dysocjacji, prawo rozcieńczeń Ostwalda, iloczyn jonowy wody, pH.

8. Teorie kwasów i zasad. Hydroliza soli, roztwory buforowe, koloidy.

9. Procesy oksydacyjno-redukcyjne, szereg elektrochemiczny, potencjały elektrodowe, elektrody I-go i II-go rodzaju. Ogniwa galwaniczne, stężeniowe, paliwowe, akumulatory. Korozja.

10. Tlen. Tlen cząsteczkowy w atmosferze, ozon i warstwa ozonowa. Freony i dziura ozonowa.

11. Podstawowe pierwiastki występujące w organizmach żywych. Woda-właściwości i znaczenie.

12. Główne pierwiastki występujące w skorupie ziemskiej.

13. Makro- i mikroelementy. Pierwiastki śladowe.

14. Metale ciężkie, toksyczność i wpływ na środowisko naturalne.

15. Wybrane związki organiczne występujące w środowisku naturalnym w tym aminokwasy, białka i cukry.

Ćwiczenia laboratoryjne (20 godzin)

1. Regulamin pracowni. Zasady BHP. Szkło laboratoryjne. Podstawowe czynności laboratoryjne: odmierzanie cieczy, ogrzewanie nad palnikiem, sączenie, rozpuszczanie, sedymentacja, sublimacja. Systematyka związków nieorganicznych.

2. Reakcje odwracalne i nieodwracalne. Reakcje chemiczne: syntezy, analizy, wymiany, zobojętniania, redox, strącania osadów Cz.I.

3. Reakcje odwracalne i nieodwracalne. Reakcje chemiczne: syntezy, analizy, wymiany, zobojętniania, redox, strącania osadów Cz.II.

4. Kolokwium: Stechiometria i nomenklatura.

Określanie odczynów kwasów, zasad i soli za pomocą wskaźników i potencjometrycznie.

5. Podstawy obliczeń chemicznych (stechiometria, stężenie procentowe, molowe, przeliczanie stężeń).

Sporządzanie roztworów.

6. Podstawy obliczeń chemicznych (stechiometria, stężenie procentowe, molowe, przeliczanie stężeń).

Sporządzanie roztworów HCl i NaOH o stężeniu ok. 0,1 mol/dm3.

7. Wstęp do ilościowej analizy objętościowej. Mianowanie roztworu NaOH i oznaczanie zawartości kwasu (zadanie kontrolne). Mianowanie roztworu HCl i oznaczanie zawartości zasady (zadanie kontrolne).

8. Kolokwium: stechiometria, stężenia, alkacymetria

Oznaczanie twardości wody metodą kompleksometryczną.

9. Zaliczenie i poprawa zaległości.

Literatura podstawowa-poziom akademicki

1. J.Szymońska, P.Szlachcic, E.Kulig, O.Michalski, A.Wisłą, Chemia I. Skrypt do ćwiczeń laboratoryjnych. Wydawnictwo UR w Krakowie, Kraków 2009.

2. Erndt A. "Podstawy chemii ogólnej i nieorganicznej" Wyd. PWN Warszawa 1992

3. P. Tomasik "Podstawy chemii" cz.I i II. Skrypt AR Kraków 1998

4. P. O'Neill "Chemia Środowiska" Wyd. PWN Wa-wa 1997

5. E. Szczepaniec-Cięciak, P. Kościelniak "Chemia Środowiska" Skrypt UJ Kraków 1995

6. R.W. Hay "Chemia bionieorganiczna" Wyd. PWN Wa-wa 1990

Literatura uzupełniająca-powtórka materiału

1. M.M.Poźniczek, Z.Kluz, Wybieram chemię tom 1-3, Zamkor, Kraków 2009.

2. K. Pazdro "Podstawy chemii" Wyd. Pazdro Wa-wa 2004

3. K. Pazdro " Zbiór zadań z chemii" Wyd Pazdro Wa-wa 2009

Wiedza

Po zakończeniu kursu student:

- rozróżnia podstawowe rodzaje wiązań w cząsteczkach i na ich podstawie wnioskuje o właściwościach fizykochemicznych związków;

- opisuje właściwości wybranych związków nieorganicznych i określa zakres ich zastosowań w ochronie środowiska,

- interpretuje i analizuje przebieg reakcji elektrolitów zachodzących w roztworach wodnych,

- wykonuje obliczenia chemiczne w zakresie obliczeń stechiometrycznych, wyznaczania stężenia molowego i procentowego, oznaczania pH,

Umiejętności:

- sprawnie posługuje się podstawowym sprzętem laboratoryjnym,

- sporządza roztwory o zadanym stężeniu,

- wykonuje miareczkowania alkacymetryczne,

- opracowuje wyniki przeprowadzonych badań i doświadczeń chemicznych, wyciąga wnioski z uzyskanych wyników;

Kompetencje społeczne

- organizuje pracę w małym zespole przy przygotowywaniu i wykonywaniu reakcji i oznaczeń chemicznych;

- ma świadomość niebezpieczeństw znajdujących się na pracowni chemicznej,

Student opracowuje podlegające weryfikacji sprawozdanie z każdego wykonanego samodzielnie ćwiczenia. W ciągu semestru pisze kolokwia dotyczące kolejnych partii materiału. Warunkiem zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych jest zaliczenie wszystkich sprawozdań i pozytywne oceny z kolokwiów. Ocena końcowa jest średnią ocen z kolokwiów.

Przedmiot kończy się egzaminem w formie pisemnej.

1. Ocena niedostateczna (2,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie co najmniej jednej z trzech składowych (W, U lub K) przedmiotowych efektów kształcenia student uzyska mniej niż 50% obowiązujących efektów dla danej składowej.

2. Ocena dostateczna (3,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie każdej z trzech składowych (W, U lub K) efektów kształcenia student uzyska przynajmniej 50% obowiązujących efektów dla danej składowej.

3. Ocena ponad dostateczna (3,5): wystawiana jest na podstawie średniej arytmetycznej z trzech składowych (W, U lub K) efektów kształcenia (średnio 61-70%).

4. Podobny sposób obliczania ocen jak przedstawiony w pkt. 3 przyjęto dla ocen dobrej (4,0 - średnio 71-80%), ponad dobrej (4,5 - średnio 81-90%) i bardzo dobrej (5,0 - średnio >90%).

UWAGA: Prowadzący zajęcia, na podstawie stopnia opanowania przez studenta obowiązujących treści programowych danego przedmiotu, w oparciu o własne doświadczenie dydaktyczne, formułuje ocenę, posługując się podanymi wyżej

kryteriami formalnymi.