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

← Wróć

Nanotechnologia

Chemia II
Semestr II (1°)

Osoba odpowiedzialna za przedmiot: prof. dr hab. inż. Barbara Becker.

Wykład

Program

W każdym z 14 tygodni zajęć odbywać się będzie dwugodzinny wykład. Ostatnie 2 godziny przeznaczone są na pisemne zaliczenie. Łącznie 30 godzin zajęć.

Kolejne wykłady obejmą następującą tematykę:

  • Pochodzenie i rozpowszechnienie pierwiastków. Geneza układu okresowego Mendelejewa. Orbitale atomowe i konfiguracje elektronowe atomów – współczesny układ okresowy. (2h)
  • Kolumny, okresy i bloki w układzie okresowym oraz zmienność właściwości pierwiastków. Promienie atomów i jonów, potencjał jonizacji, powinowactwo elektronowe, elektroujemność, polaryzowalność. (2h)
  • Wiązanie chemiczne – koncepcja Lewisa i reguła oktetu. Metoda LCAO MO i orbitale cząsteczkowe. Konfiguracja elektronowa prostych cząsteczek dwuatomowych. (H2, C2, O2, N2, F2, LiH, LiF, NaF). Wiązanie kowalencyjne, kowalencyjne spolaryzowane, jonowe. (2h)
  • Zarys teorii pasmowej ciała stałego – przewodniki, półprzewodniki, izolatory. Wiązanie metaliczne. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Typ wiązań, a właściwości ciał stałych. Ciała amorficzne i krystaliczne. (2h)
  • Wodór i jego związki w przekroju układu okresowego. (1h)
  • Helowce i ich związki. Historia odkrycia. (1h)
  • Tlen i ozon. Woda i jej właściwości. Wiązanie wodorowe. Tlenki i wodorotlenki. Amfoteryczność. (2h)
  • Fluorowce, tlenowce i azotowce – zmienność właściwości w obrębie grup. Kwasy tlenowe i beztlenowe. Sole. Alotropia i polimorfizm. (4h)
  • Węgiel i jego odmiany alotropowe. Tlenki węgla, węglany, wodorowęglany i zjawiska krasowe. (2h)
  • Krzem, krzemionka, krzemiany i glinokrzemiany, zeolity, silikony. German. Bor i jego związki z tlenem. (3h)
  • Metale i stopy. Właściwości metali bloku p. Efekt biernej pary elektronowej. (1h)
  • Metale bloku d. Związki niestechiometryczne. Związki kompleksowe. Rola orbitali d. Pojęcie nisko- i wysokospinowych związków kompleksowych. Izomeria związków kompleksowych. (4h)
  • Metale bloku s. Mocne zasady. (1h)
  • Metale bloku f. Kontrakcja lantanowców. Naturalne szeregi promieniotwórcze. (1h)

Literatura

  • P. W. Atkins, L. Jones: Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje. Wydawnictwo PWN, 2012

Laboratorium

Program

Studenci wykonują ćwiczenia w 4-osobowych zespołach. Podział taki obowiązuje przez cały semestr. Zwracana będzie uwaga na współpracę i dobrą organizację pracy w ramach grupy.

Studenci w trakcie przebywania w sali laboratoryjnej muszą bezwzględnie podporządkowywać się zaleceniom nauczycieli dotyczącym bezpieczeństwa pracy w laboratorium chemicznym. Obowiązuje odzież ochronna i okulary ochronne.

Program przedmiotu obejmuje 30 godzin zajęć laboratoryjnych. Pierwsze dwie godziny zajmie omówienie regulaminu pracowni, przepisów BiHP oraz programu sześciu 4-godzinnych ćwiczeń. Ostatnie zajęcia przewidziane są na ewentualne odrabianie zaległości i/lub poprawę ćwiczeń niezaliczonych. Nie są przewidywane zajęcia dodatkowe.

Realizowane będą następujące ćwiczenia:

  1. Reakcje redox
  2. Związki kompleksowe
  3. Analiza jakościowa wybranych jonów
  4. Chemiczna droga do świata „nano”
  5. Właściwości kwasowo-zasadowe związków chemicznych
  6. Wybrane aspekty krystalizacji

Każde z ćwiczeń składa się z dwóch części – teoretycznej (kilkunastominutowy sprawdzian odbywający się na początku każdego z zajęć) i praktycznej. Sprawdzian teoretyczny dotyczy materiału związanego z tematem wykonywanego ćwiczenia (patrz: Materiały poniżej) i jest pisany przez każdego studenta indywidualnie. Po sprawdzianie każda grupa 4-osobowa wykonuje jedno ćwiczenie zgodnie z załączoną instrukcją. Po wykonaniu części praktycznej każda grupa musi napisać zwięzłe i logiczne sprawozdanie na odpowiednim arkuszu załączonym na stronie kchn.pg.gda.pl. Sprawozdanie to musi być przesłane do prowadzącego zajęcia drogą elektroniczną w postaci pliku PDF nie później niż 24 godziny przed następnym ćwiczeniem.

Do kolejnego ćwiczenia można przystąpić po napisaniu sprawdzianu i przesłaniu prowadzącemu sprawozdania z poprzedniego ćwiczenia.

Punktacja

Maksymalna liczba punktów możliwa do uzyskania z każdego ćwiczenia wynosi 20 i polega na zsumowaniu punktów uzyskanych ze sprawdzianu teoretycznego i sprawozdania. Maksymalna liczba punktów możliwa do uzyskania zarówno z każdego sprawdzianu jak i ze sprawozdania z części praktycznej wynosi 10.

Zaliczenie

Zaliczenie laboratorium otrzymają studenci, którzy ukończą wszystkie ćwiczenia (napiszą wszystkie sprawdziany i oddadzą wszystkie sprawozdania) oraz uzyskają co najmniej 60 punktów w tym minimum 30 punktów ze sprawdzianów.

Jeżeli student nie otrzymał 30 punktów ze sprawdzianów, natomiast uzyskał minimum 60 punktów ogółem, to może przystąpić do sprawdzianu zaliczającego z całości materiału. Warunkiem uzyskania zaliczenia jest wówczas zdobycie 50% punktów z tego kolokwium.

Skalę ocen podano w poniższej tabeli:

Liczba punktów Ocena
109 — 120 5,0
97 — 108 4,5
85 — 96 4,0
73 — 84 3,5
60 — 72 3,0
< 60 2,0

Prowadzący, wyjątkowo, mają prawo podwyższyć lub obniżyć ocenę o pół stopnia, jeżeli uważają, że ocena wynikająca z liczby punktów nie oddaje w pełni jakości pracy studenta.

Materiały

Instrukcje do ćwiczeń:

  1. Wstęp
  2. Reakcje redoks [arkusz sprawozdania]
  3. Związki kompleksowe [arkusz sprawozdania]
  4. Analiza jakościowa wybranych jonów [arkusz sprawozdania]
  5. Chemiczna droga do świata „nano” [arkusz sprawozdania]
  6. Właściwości kwasowo-zasadowe związków chemicznych [arkusz sprawozdania]
  7. Wybrane aspekty krystalizacji [arkusz sprawozdania]

Materiały uzupełniające: