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

Chemia nieorganiczna

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: T.1s.CHNI.NI.TTZTX.T Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Chemia nieorganiczna
Jednostka: Instytut Chemii
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 0 LUB 10.00 (w zależności od programu)
zobacz reguły punktacji
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. Zajęcia obejmują bloki tematyczne prezentujące aktualny stan wiedzy na temat budowy atomów i cząsteczek związków chemicznych, rodzaju reakcji chemicznych, systematyki i właściwości związków nieorganicznych, właściwości wody i reakcji zachodzących w roztworach wodnych, kinetyki i uwarunkowań termodynamicznych zachodzenia reakcji oraz znaczenia tych zagadnień dla organizmów żywych i środowiska naturalnego oraz procesów wytwarzania i przetwarzania żywności, a także ich praktycznego wykorzystania.

Pełny opis:

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. Biologiczne aspekty pomiarów elektrochemicznych.

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 zobojętniania, utleniania-redukcji, powstawania kompleksów, reakcje związków amfoterycznych. Reakcje egzo- i endotermiczne, odwracalne i nieodwracalne. Reakcje charakterystyczne (rozpoznawcze) niektórych anionów oraz niektórych kationów.

Podstawy analizy wagowej, stosowane przyrządy, zakres czynności, przykłady obliczeń. Ważenie substancji na wadze technicznej i analitycznej. 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:

Literatura podstawowa:

1. Bielański A. Podstawy chemii nieorganicznej. Tom 1 i 2. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2010.

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

3. Atkins W.P., Jones L. Chemia ogólna. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2006.

4. Tomasik P. Podstawy chemii. Cz.I. Chemia ogólna, chemia nieorganiczna. Wydawnictwo AR, Kraków, 1998.

5. Szymońska J., Szlachcic P., Michalski O., Kulig E., Wisła A. Chemia I – skrypt do ćwiczeń laboratoryjnych. Wydawnictwo UR w Krakowie, 2009.

Literatura uzupełniająca:

1. Litwin M., Styka-Wlazło Sz., Szymońska J. Chemia ogólna i nieorganiczna - kształcenie ogólne w zakresie podstawowym i rozszerzonym. Podręcznik dla liceum ogólnokształcącego, liceum profilowanego i technikum, Wydawnictwo Nowa Era, Warszawa, 2004.

Efekty uczenia się:

Wiedza

Definiuje podstawowe zjawiska, pojęcia i prawa chemiczne.

Opisuje właściwości najważniejszych pierwiastków i związków chemicznych.

Wyjaśnia zależność pomiędzy budową substancji a jej właściwościami fizycznymi i chemicznymi.

Klasyfikuje poszczególne rodzaje substancji nieorganicznych.

Prezentuje równania reakcji chemicznych z udziałem różnych substancji chemicznych.

Definiuje właściwości roztworów wodnych i układów koloidalnych.

Prezentuje równania reakcji przebiegających w roztworach wodnych i przewiduje ich skutki.

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.

Przewiduje szkodliwość substancji chemicznych stosowanych jako składniki żywności.

Umiejętności

Posługuje się podstawowym sprzętem i szkłem laboratoryjnym.

Rozwiązuje praktyczne zadania dotyczące analizy jakościowej i ilościowej substancji.

Opisuje wykonane doświadczenia chemiczne.

Interpretuje obserwowane wyniki reakcji chemicznych.

Używa praw chemicznych do ilościowego opisu reakcji chemicznych.

Używa właściwych metod postępowania z substancjami szkodliwymi i odpadami chemicznymi.

Przygotowuje pisemne sprawozdania na temat przeprowadzonych doświadczeń laboratoryjnych.

Wykorzystuje nowoczesne technologie informatyczne i zasoby internetowe.

Prezentuje umiejętność współpracy w zespole.

Kompetencje społeczne

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.

Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się i podnoszenia kwalifikacji zawodowych

Metody i kryteria oceniania:

Na ocenę 2

- Nie wymienia i nie stosuje praw chemicznych.

- Nieprawidłowo nazywa najważniejsze pierwiastki i związki nieorganiczne, jak: tlenki, wodorotlenki, kwasy i sole.

- Nie rozpoznaje właściwości najważniejszych pierwiastków ani poszczególnych grup związków nieorganicznych.

- Nieprawidłowo układa równania reakcji chemicznych z udziałem różnych substancji chemicznych.

- Nie wymienia właściwości wody ani właściwości roztworów wodnych.

- Nie klasyfikuje reakcji zachodzących w roztworach wodnych (dysocjacja, hydroliza, zobojętnianie, wytrącanie osadów) i nie pisze ich równań.

- Nie definiuje odczynu roztworu, ani nie przewiduje jego zmian pod wpływem dodawania kwasów, zasad lub rozcieńczania roztworu.

- Nie wymienia przykładów roztworów buforowych, nie podaje ich działania ani przykładów zastosowania.

- Nie wymienia efektów energetycznych reakcji chemicznych i nie stosuje obliczeń termochemicznych.

- Nie wymienia czynników wpływających na szybkość reakcji chemicznych.

- Nie klasyfikuje reakcji katalitycznych.

- Nie opisuje układów koloidalnych i nie wymienia ich właściwości.

- Nie rozpoznaje zagrożeń dla żywności i żywienia człowieka wynikających z niewłaściwego stosowania nieorganicznych substancji chemicznych.

- Nie używa podstawowego sprzętu i szkła laboratoryjnego zgodnie z jego przeznaczeniem.

- Nie opisuje wyników przeprowadzonych doświadczeń i reakcji chemicznych.

- Nie wykonuje obliczeń stechiometrycznych i obliczeń dotyczących stężeń roztworów.

- Nie przygotowuje roztworów o określonym stężeniu procentowym i molowym.

- Nie potrafi doświadczalnie wyznaczyć dokładnego stężenia roztworów lub ilości substancji w próbce.

- Niepoprawnie stosuje metody wyznaczania odczynu roztworu, zwłaszcza wskaźniki kwasowo-zasadowe.

- Nie rozwiązuje zadań dotyczących analizy jakościowej i ilościowej.

- Nie prezentuje w wyznaczonym terminie wyników wykonanych doświadczeń chemicznych w formie pisemnego sprawozdania.

- Nie przestrzega zasad pracy obowiązujących w laboratorium chemicznym oraz konieczności odpowiedniego składowania wytworzonych tam odpadów.

Na ocenę 3

- Wymienia prawa chemiczne, ale ich nie stosuje.

- Nazywa najważniejsze pierwiastki i związki nieorganiczne i pisze ich wzory, ale nie podaje ich właściwości chemicznych.

- Układa równania reakcji tylko z udziałem niektórych substancji, ale ich nie objaśnia.

- Wymienia właściwości roztworów, ale ich nie tłumaczy i nie podaje ich praktycznego zastosowania.

- Wymienia reakcje zachodzące w roztworach wodnych (dysocjacja, hydroliza, zobojętnianie, wytrącanie osadów), ale ich nie objaśnia lub nieprawidłowo pisze ich równania.

- Definiuje odczyn roztworu, ale nie wykonuje obliczeń związanych z jego zmianami.

- Podaje przykłady roztworów buforowych, ale nie przewiduje ich działania pod wpływem dodawania kwasu, zasady lub rozcieńczania, nie wymienia przykładów ich zastosowania produkcji żywności.

- Wymienia efekty energetyczne reakcji, ale nie wykonuje obliczeń termochemicznych.

- Definiuje szybkość reakcji, ale niepoprawnie określa jej zmiany zachodzące pod wpływem różnych czynników.

- Określa rodzaje reakcji katalitycznych, ale nie podaje przykładów.

- Klasyfikuje układy koloidalne ale nie wymienia sposobów ich otrzymywania ani właściwości.

- Rozpoznaje zagrożenia dla środowiska przyrodniczego i żywności wynikające z niewłaściwego stosowania nieorganicznych substancji chemicznych, ale nie uwzględnia ich w praktycznym działaniu.

- Używa niektóre szkło laboratoryjne i sprzęt zgodnie z przeznaczeniem.

- Opisuje wyniki wykonanych doświadczeń, ale ich nie interpretuje i nie uogólnia.

- Wykonuje ze znaczącymi błędami obliczenia stechiometryczne i dotyczące stężeń roztworów.

- Przygotowuje roztwory o określonym stężeniu w sposób niedokładny, nie uzasadnia użycia odpowiedniego naczynia laboratoryjnego.

- Określa dokładne stężenie roztworów (mianuje roztwory), ale nie uzasadnia użycia odpowiednich wskaźników czy substancji podstawowych.

- Identyfikuje prawidłowo odczyn roztworu, ale nie tłumaczy jego zmian.

- Rozwiązuje polecone zadania dotyczące analizy jakościowej lub ilościowej, ale nie umie samodzielnie zaprojektować przebiegu analizy i przewidywać jej wyniku.

- Przygotowuje pisemne sprawozdania z wykonanych doświadczeń chemicznych, ale ze znaczącymi błędami merytorycznymi lub po upływie wyznaczonego terminu.

- Stosuje zasady bhp obowiązujące w laboratorium chemicznym i sposoby postępowania z wytworzonymi tam odpadami chemicznymi.

Na ocenę 4

- Wymienia i stosuje w praktyce prawa chemiczne.

- Poprawnie nazywa pierwiastki i nieorganiczne związki chemiczne, opisuje ich właściwości chemiczne.

- Rozróżnia rodzaje reakcji, układa równania reakcji z udziałem większości związków chemicznych i przewiduje ich skutki.

- Wylicza i objaśnia właściwości wody i roztworów wodnych, wskazuje ich praktyczne wykorzystanie.

- Klasyfikuje reakcje zachodzące w roztworach wodnych, pisze ich równania i podaje ich interpretację.

- Definiuje odczyn roztworu, objaśnia jego znaczenie i wykonuje obliczenia związane z jego zmianami.

- Podaje przykłady roztworów buforowych, przewiduje ich działanie pod wpływem dodawania kwasu, zasady lub rozcieńczania, nie wymienia przykładów ich zastosowania produkcji żywności.

- Wymienia efekty energetyczne reakcji chemicznych i z niewielkimi błędami wykonuje obliczenia termochemiczne.

- Definiuje szybkość reakcji chemicznych i poprawnie interpretuje wpływ różnych czynników na szybkość reakcji prostych.

- Poprawnie klasyfikuje rodzaje reakcji katalitycznych i podaje odpowiednie przykłady.

- Wymienia przykłady układów koloidalnych i opisuje ich właściwości, ale nie podaje ich znaczenia dla produkcji żywności.

- Rozpoznaje zagrożenia dla środowiska przyrodniczego i żywności związane z niewłaściwym używaniem substancji chemicznych, uwzględnia je w praktycznym działaniu.

- Używa sprzęt i szkło laboratoryjne zgodnie z przeznaczeniem.

- Opisuje i interpretuje wyniki wykonanych doświadczeń, potrafi je uogólnić.

- Wykonuje z niewielkimi błędami obliczenia stechiometryczne oraz obliczenia dotyczące stężeń roztworów.

- Przygotowuje roztwory o określonym stężeniu procentowym i molowym posługując się właściwym szkłem laboratoryjnym.

- Prawidłowo mianuje roztwory, objaśnia użycie substancji podstawowych i wskaźników.

- Określa odczyn roztworu i tłumaczy jego zmiany pod wpływem dodania kwasu, zasady lub rozcieńczenia roztworu.

- Samodzielnie planuje i wykonuje wyznaczone zadania z analizy jakościowej i ilościowej.

- Przygotowuje z niewielkimi błędami pisemne sprawozdania z wykonanych doświadczeń, które prezentuje w wyznaczonym terminie.

- Postępuje zgodnie z zasadami bhp obowiązującymi w laboratorium chemicznym i stosuje zalecane sposoby utylizacji odpadów chemicznych.

Na ocenę 5

- Wymienia i stosuje w praktyce prawa chemiczne.

- Poprawnie nazywa pierwiastki i nieorganiczne związki chemiczne, klasyfikuje je i opisuje ich właściwości chemiczne.

- Rozróżnia rodzaje reakcji, bezbłędnie pisze równania reakcji z udziałem większości związków chemicznych i poprawnie przewiduje ich skutki.

- Objaśnia właściwości wody na podstawie budowy jej cząsteczek, rozróżnia roztwory właściwe od koloidów, wymienia ich właściwości i wskazuje praktyczne wykorzystanie.

- Rozróżnia reakcje zachodzące w roztworach wodnych kwasów, zasad i soli, pisze ich równania, objaśnia przebieg i skutki.

- Definiuje i określa doświadczalnie odczyn roztworu, objaśnia jego znaczenie, wykonuje obliczenia związane z jego zmianami.

- Wymienia przykłady roztworów buforowych, przewiduje ich działanie pod wpływem dodawania kwasu, zasady lub rozcieńczania, podaje przykłady ich zastosowania w produkcji żywności.

- Wymienia efekty energetyczne reakcji chemicznych i wykonuje obliczenia termochemiczne.

- Definiuje szybkość reakcji chemicznych i poprawnie interpretuje wpływ różnych czynników na przebieg reakcji prostych i złożonych.

- Poprawnie klasyfikuje rodzaje reakcji katalitycznych i podaje przykłady ich wykorzystania w produkcji żywności.

- Podaje przykłady układów koloidalnych i sposoby ich otrzymywania, opisuje ich właściwości oraz podaje ich znaczenia dla produkcji żywności.

- Przewiduje szkodliwe dla środowiska przyrodniczego i żywności skutki niewłaściwego stosowania substancji chemicznych, wskazuje działania bezpieczne.

- Używa sprzęt i szkło laboratoryjne zgodnie z przeznaczeniem.

- Opisuje i interpretuje wyniki wykonanych doświadczeń, projektuje doświadczenia weryfikujące postawione hipotezy.

- Wykonuje obliczenia stechiometryczne oraz dotyczące stężeń roztworów.

- Przygotowuje roztwory o określonym stężeniu procentowym i molowym posługując się własnymi obliczeniami i odpowiednim szkłem laboratoryjnym.

- Prawidłowo mianuje roztwory, objaśnia użycie substancji podstawowych i wskaźników pisząc równania odpowiednich reakcji.

- Wyznacza doświadczalnie odczyn roztworu i tłumaczy jego zmiany pod wpływem dodania kwasu, zasady lub rozcieńczenia roztworu.

- Samodzielnie planuje i wykonuje wyznaczone zadania z analizy jakościowej i ilościowej.

- Przygotowuje z niewielkimi błędami pisemne sprawozdania z wykonanych doświadczeń, które prezentuje w wyznaczonym terminie.

- Postępuje zgodnie z zasadami bhp obowiązującymi w laboratorium chemicznym i stosuje zalecane sposoby utylizacji odpadów chemicznych.

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2017/2018" (zakończony)

Okres: 2017-10-01 - 2018-02-25
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia laboratoryjne, 20 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Danel
Prowadzący grup: Krzysztof Danel, Gohar Khachatryan, Anna Konieczna-Molenda
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia laboratoryjne - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2018/2019" (zakończony)

Okres: 2018-10-01 - 2019-02-24
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia laboratoryjne, 20 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Danel
Prowadzący grup: Krzysztof Danel, Gohar Khachatryan, Anna Konieczna-Molenda
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia laboratoryjne - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.