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

← Wróć

Inżynieria Materiałowa

Chemia I, II, III
Semestr I (1°)

Osoba odpowiedzialna za przedmiot: dr hab. inż. Jarosław Chojnacki.

Wykład

Program

  1. Atomy i cząsteczki: Materia, masa, energia. Model standardowy, cząstki subatomowe. Atom, izotop, pierwiastek chemiczny. Liczba atomowa, masowa, masa atomowa. Mol.
  2. Struktura elektronowa atomu: Podstawy mechaniki kwantowej. Równania de Broglie'a, Schrödingera, zasada Heisenberga. Liczby kwantowe. Orbitale. Reguły Pauliego i Hunda. Konfiguracje elektronowe.
  3. Klasyfikacja pierwiastków chemicznych: Układ okresowy a budowa atomów. Bloki elektronowe. Typy pierwiastków chemicznych. Okresowa zmiana właściwości fizycznych i chemicznych.
  4. Wiązania chemiczne: Wiązania: jonowe, kowalencyjne, spolaryzowane, koordynacyjne. Geometria cząsteczek. Hybrydyzacja orbitali. Metoda LCAO i VSEPR. Wiązanie wodorowe, metaliczne, van der Waalsa.
  5. Klasyfikacja związków chemicznych: Wodorki, tlenki, kwasy, zasady, sole. Współczesna nomenklatura. Wpływ typu wiązań na właściwości fizyczne i chemiczne.
  6. Reakcje chemiczne: Typy reakcji chemicznych. Efekty energetyczne. Podstawy termodynamiki i termochemii. Równowaga chemiczna. Kinetyka reakcji chemicznych.
  7. Równowagi w roztworach wodnych: Stężenia roztworów. Dysocjacja elektrolityczna. Elektrolity mocne i słabe. Równowaga kwasowo-zasadowa. Teorie kwasów i zasad. Wskaźniki. Hydroliza, bufory, amfoteryzm. Strącanie osadów, iloczyn rozpuszczalności.
  8. Podstawy elektrochemii: Potencjał redoks. Reakcje redoks. Szereg elektrochemiczny. Ogniwa galwaniczne. Elektroliza.

Materiały

Ćwiczenia

Program

  • Pisanie równań reakcji chemicznych: cząsteczkowych i jonowych (3 godziny)
  • Roztwory: stężenie molowe, stężenie procentowe (wagowe), ppm, ppb, przeliczanie stężeń (3 godziny)

Pierwsze kolokwium (7 tydzień zajęć)

  • Stechiometria związków i mieszanin, wyznaczanie wzorów empirycznych i rzeczywistych(2h),
  • Stechiometria reakcji, uwzględnianie czystości, stężeń reagentów i ich nadmiaru oraz wydajności reakcji (4 godziny)

Drugie kolokwium (14 tydzień zajęć)

Kolokwium poprawkowe (15 tydzień zajęć)

Zaliczenie

W trakcie semestru przeprowadzone będą dwa kolokwia. Z każdego kolokwium można uzyskać 15 punktów. Aby zaliczyć ćwiczenia rachunkowe należy uzyskać łącznie co najmniej 16 punktów z obu sprawdzianów i minimum 5 z każdego z nich. Skala ocen jest następująca:

Liczba punktów Ocena
28 — 30 5,0
25 — 27 4,5
22 — 24 4,0
19 — 21 3,5
16 — 18 3,0
< 16 2,0

Literatura


Inżynieria Materiałowa

Chemia I, II, III
Semestr II (1°)

Osoba odpowiedzialna za przedmiot: dr hab. inż. Jarosław Chojnacki.

Laboratorium

Program

Program przedmiotu obejmuje 10 ćwiczeń z analizy jakościowej kationów, anionów i substancji nieorganicznych. Ćwiczenia te studenci wykonują indywidualnie. Każde ćwiczenie polega na przeprowadzeniu analizy jakościowej otrzymanej próbki oraz napisaniu sprawdzianu.

Uwaga! W laboratorium należy pracować w fartuchu i okularach ochronnych.

Zakres poszczególnych ćwiczeń oraz maksymalne ilości punktów, które można uzyskać za ich wykonanie przedstawiono w poniższej tabeli:

Nr ćwiczenia Zakres Maksymalna liczba
punktów za część
praktyczną
Maksymalna liczba
punktów za część
teoretyczną
Suma punktów
1 Zajęcia wstępne
2 I grupa kationów:
Ag+, Hg22+, Pb2+
30 15 45
3 IIA grupa kationów:
Hg2+, Pb2+, Bi3+, Cu2+, Cd2+
50 25 75
4 III grupa kationów:
Ni2+, Co2+, Fe3+, Mn2+, Al3+, Zn2+
60 30 90
5 IV i V grupa kationów:
Ca2+, Ba2+, Mg2+, Na+, K+, NH4+
60 30 90
6 I grupa anionów:
Cl, Br, I, [Fe(CN)6]4−, [Fe(CN)6]3−
50 25 75
7 II i V grupa anionów:
NO2, CH3COO, NO3, MnO4
40 20 60
8 III grupa anionów:
SO32−, CO32−, C2O42−, BO33−, C4H4O62−
50 25 75
9 IV i VI grupa anionów:
PO43−, S2O32−, CrO42−, SO42−
40 20 60
10 Trzy substancje nieorganiczne:
kwasy, zasady, sole, tlenki, metale
60 30 90
Σ 440 220 660

Zaliczenie

  • Warunkiem przystąpienia do analizy próbki jest napisanie krótkiego kolokwium (tzw. wejściówki), punktowanego według powyższej tabeli.
  • Za pomocą metod chemicznych należy zanalizować otrzymaną próbkę, która będzie stanowić mieszaninę kilku jonów spośród wymienionych w tabeli (zależnie od ćwiczenia).
  • W ćwiczeniu 10 wydawane są trzy substancje oddzielnie.
  • Wynik analizy należy przedstawić w postaci krótkiego pisemnego sprawozdania na odpowiednich drukach dostępnych na laboratorium. W sprawozdaniu należy podać, jakie jony (substancje) zostały wykryte oraz równania reakcji chemicznych, które doprowadziły do stwierdzenia ich obecności.
  • Za nieobecność lub nieoddanie sprawozdania z ćwiczeń 2-9 otrzymuje się 0 pkt., a w przypadku ćwiczenia nr 10 uzyskuje się −60 pkt.
  • Za każdy prawidłowo wykryty jon dostaje się punkty dodatnie, za podanie jonu nieobecnego w próbce dostaje się punkty ujemne. Liczba punktów za analizę obliczana jest według poniższego wzoru:

P = (M / n) × (AB)

gdzie:
P – liczba punktów uzyskana z części praktycznej danego ćwiczenia
M – maksymalna liczba punktów, jaką można uzyskać z części praktycznej danego ćwiczenia (patrz tabela)
n – rzeczywista liczba jonów w wydanej mieszaninie
A – liczba prawidłowo wykrytych jonów
B – liczba jonów, które nie były obecne w mieszaninie, a zostały podane w sprawozdaniu jako obecne

Ilustrują to następujące przykłady: Studentka w ćwiczeniu nr 1 (M = 30) otrzymała do analizy próbkę zawierającą dwa kationy Hg22+ i Pb2+ (n = 2)...

  1. ...w sprawozdaniu napisała, że wykryła jony Ag+ i Hg22+. Jeden dobrze, jeden źle. Dostaje:
    A = 1, B = 1
    P = (30 / 2) × (1 − 1) = 0 pkt.
  2. ...w sprawozdaniu napisała, że wykryła trzy jony Ag+, Hg22+ i Pb2+. Dwa dobrze, jeden źle. Dostaje:
    A = 2, B = 1
    P = (30 / 2) × (2 − 1) = 15 pkt.
  3. ...w sprawozdaniu napisała, że wykryła jony Hg22+ i Pb2+. Oba dobrze. Dostaje:
    A = 2, B = 0
    P = (30 / 2) × (2 − 0) = 30 pkt.

Skalę ocen podano w poniższej tabeli:

Liczba punktów Ocena
596 — 660 5,0
561 — 595 4,5
496 — 560 4,0
431 — 495 3,5
365 — 430 3,0
< 365 2,0

Materiały