Politechnika GdańskaWydział ChemicznyKatedra Chemii Nieorganicznej Copyright © 2017 by KChN WCh PG – Andrzej Okuniewski | |

← Wróć

Biotechnologia

Podstawy chemii
Semestr I (1°)

Osoba odpowiedzialna za przedmiot: dr hab. inż. Anna Dołęga.

Wykład

Program

  • Podstawowe pojęcia i definicje: podstawowe prawa chemiczne, zbilansowane równania chemiczne, równania jonowe, nazewnictwo związków chemicznych.
  • Stany skupienia: definicja ciał stałych, ciekłych i gazowych, ciała bezpostaciowe i częściowo uporządkowane. Równanie Clapeyrona dla gazów doskonałych i rzeczywistych, prawo Daltona, kinetyczna teoria gazów. Charakterystyka i struktura cieczy, roztwory. Ciała stałe anizotropowe i izotropowe, budowa kryształów, defekty sieciowe, substancje niestechiometryczne, polimorfizm, reakcje w fazie stałej.
  • Budowa atomu: jądro atomowe, liczba atomowa i masowa, defekt masy i energia wiązania jądra, izotopy, trwałość jąder, samorzutne przemiany jądrowe, szybkość rozpadu promieniotwórczego, okres półtrwania, reakcje termojądrowe.
  • Budowa atomu: elektrony w atomach, model Bohra, zasada nieoznaczoności Heisenberga, gęstość elektronowa, liczby kwantowe, orbitale atomowe, zakaz Pauliego, reguła Hunda. Rozbudowa powłok elektronowych.
  • Układ okresowy pierwiastków: okresowość właściwości chemicznych i fizycznych, okresy, grupy i bloki, promienie atomowe, jonowe i van der Waalsa.
  • Wiązania chemiczne: elektrony walencyjne, reguła oktetu, elektroujemność, powinowactwo elektronowe, energia wiązań chemicznych. Orbitale molekularne: metoda LCAO (MO), orbitale typu σ i π, hybrydyzacja orbitali atomowych, rząd wiązania. Wzory Lewisa, VSEPR.
  • Silne wiązania chemiczne i ich rodzaje, charakterystyka wiązania jonowego, metalicznego i kowalencyjnego. Właściwości fizykochemiczne substancji w zależności od typu wiązań chemicznych, związki jonowe i molekularne, metale, stopy i związki metaliczne.
  • Wodór, tlen, woda.
  • Słabe wiązania chemiczne, wiązania wodorowe, siły van der Waalsa.
  • Roztwory. Właściwości i funkcje rozpuszczalnika, woda jako rozpuszczalnik, solwatacja, autodysocjacja, rozpuszczalniki donorowe i akceptorowe, stopione sole. Elektrolity: elektrolity słabe i mocne, stała i stopień dysocjacji.
  • Podstawy termochemii. Ciepło reakcji chemicznej, entalpia, prawo Hessa.
  • Równowagi chemiczne: prawo działania mas.
  • Podstawy kinetyki, mechanizm reakcji chemicznych a rząd reakcji.
  • Reakcje redoks: stopień utlenienia, bilansowanie równań redoks, reduktory i utleniacze. Ogniwa elektrochemiczne. Potencjały standardowe. Szereg napięciowy metali.

Zaliczenie wykładu

W sesji odbędzie się egzamin. Do egzaminu nie będą dopuszczone osoby, które nie zaliczyły ćwiczeń z Podstaw chemii. Maksymalna liczba punktów z egzaminu wynosi 30. Aby zaliczyć wykład należy uzyskać co najmniej 60% punktów możliwych do zdobycia, czyli 18 punktów. Skala ocen podana jest w tabeli poniżej:

Liczba punktów Ocena
26,0 — 30,0 5,0
24,0 — 25,5 4,5
22,0 — 23,5 4,0
20,0 — 21,5 3,5
18,0 — 19,5 3,0
< 18,0 2,0

Zaliczenie w sesji poprawkowej można uzyskać pisząc egzamin poprawkowy. Do egzaminu nie będą dopuszczone osoby, które nie zaliczyły ćwiczeń. Obowiązują te same reguły punktowania.

Zaliczenie przedmiotu

Ocena końcowa z przedmiotu obliczana jest po przekroczeniu przez studenta progu 60% punktów z ćwiczeń i 60% punktów z egzaminu:

O = 0,33 × C + 0,67 × E

gdzie:
O – to ostateczna ocena końcowa
C – ocena z ćwiczeń
E – ocena z egzaminu

Literatura

  • Bielański A., Podstawy chemii nieorganicznej. PWN, Warszawa, 2010 oraz wydania wcześniejsze.
  • Jones L., Atkins P.: Chemia ogólna. PWN, Warszawa, 2004 oraz wydania następne.
  • Cox P.A., Krótkie wykłady. Chemia Nieorganiczna, PWN, Warszawa, 2003.
  • Atkins P.: Podstawy chemii fizycznej. PWN, Warszawa, 2009.
  • Sienko M., Plane R.: Chemia. Podstawy zastosowania. PWN, Warszawa, 1993.
  • Pajdowski L.: Chemia ogólna. PWN, Warszawa, 1999.

Ćwiczenia

Program

  • Nomenklatura związków chemicznych - nieorganicznych i organicznych (2 godziny)
  • Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne – masa atomowa, cząsteczkowa, mol, liczba Avogadra, masa molowa, izotopy (1 godzina)
  • Prawa gazowe, równanie stanu gazu doskonałego (2 godziny)
  • Zapis konfiguracji elektronowych, kolejność obsadzania orbitali atomowych (1 godzina)
  • Pierwsze kolokwium (4 tydzień zajęć, 4 zadania, 20 pkt.)
  • Rysowanie wzorów Lewisa, określanie struktury przestrzennej cząsteczek metodą VSEPR (3 godziny)
  • Obliczanie składu procentowego związków, wyprowadzanie wzorów substancji – najprostszych i rzeczywistych (2 godziny)
  • Stechiometria mieszanin (1 godzina)
  • Reakcje utleniania i redukcji: stopień utlenienia i jego zmiana w reakcjach utlenienia i redukcji, bilansowanie równań reakcji (2 godziny)
  • Drugie kolokwium (9 tydzień zajęć, 5 zadań, 25 pkt.)
  • Obliczenia stężeń roztworów – sposoby wyrażania stężeń, przeliczanie wzajemne stężeń, rozcieńczanie, zatężanie, mieszanie roztworów o różnych stężeniach (2 godziny)
  • Obliczenia stechiometryczne: obliczenia oparte na równaniach reakcji. Niestechiometryczny stosunek reagentów, wydajność reakcji, reakcje współbieżne. Obliczenia związane z zastosowaniem roztworów w reakcjach (6 godzin)
  • Równowaga chemiczna (2 godziny)
  • Trzecie kolokwium (15 tydzień zajęć, 6 zadań, 30 pkt.)

Zaliczenie

W trakcie semestru przeprowadzone będą trzy kolokwia. Z kolokwiów można uzyskać sumarycznie 75 punktów (z pierwszego 20, z drugiego 25 i z trzeciego 30 pkt). Aby zaliczyć ćwiczenia rachunkowe należy uzyskać co najmniej 60% wszystkich punktów możliwych do zdobycia tzn. 75 pkt. × 0.6 = 45 pkt. Skala ocen jest następująca:

Liczba punktów Ocena
68,0 — 75,0 bardzo dobra (5,0)
61,0 — 67,5 ponad dobra (4,5)
53,0 — 60,5 dobra (4,0)
45,0 — 52,5 dość dobra (3,5)
< 45,0 niedostateczna (2,0)

Osoby, które nie zaliczyły ćwiczeń w terminie podstawowym, przystępują do zaliczenia poprawkowego. Zaliczenie poprawkowe polega na napisaniu kolokwium z całości materiału. Próg zaliczenia pozostaje ten sam (60%). Ocena z ćwiczeń zostaje obniżona o pół stopnia.

Literatura

  • Skrypt KChN on-line
  • K. M. Pazdro: Podstawy Obliczeń Chemicznych, Oficyna Edukacyjna * Krzysztof Pazdro.
  • Z. Bądkowska, E. Koliński, M. Wojnowska: Obliczenia z chemii nieorganicznej. Wydawnictwo PG.
  • N. Glinka: Zadania i ćwiczenia z chemii ogólnej, Państwowe Wydawnictwo Naukowe.
  • H. Całus: Podstawy Obliczeń Chemicznych, Państwowe Wydawnictwo Techniczne.