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

← Wróć

Technologie Ochrony Środowiska

Podstawy chemii
Semestr I (1°)

Osoba odpowiedzialna za przedmiot: prof. dr hab. inż. Jerzy Pikies.

Wykład

Program

  • Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne: Co to jest chemia? Substancja chemiczna, pierwiastki i związki chemiczne. Atom i cząsteczka. Mol. Masa atomowa. Molowa masa atomowa i cząsteczkowa. Prawo zachowania masy i energii. Prawo stosunków stałych i wielokrotnych. Prawo prostych stosunków objętościowych. Związek chemiczny i mieszanina. Roztwory. Sposoby wyrażania składu i stężenia.
  • Reakcje chemiczne: Równania chemiczne. Typy reakcji chemicznych: syntezy, analizy i wymiany. Reakcja spalania. Reakcje zachodzące w roztworach i reakcje wytrącania. Reakcje kwasowo-zasadowe. Reakcje utleniania i redukcji. Reakcje endo- oraz egzotermiczne. Reakcje fotochemiczne.
  • Stechiometria, nomenklatura związków chemicznych: Przypomnienie zasad nomenklatury podstawowych związków nieorganicznych. Nazwy tradycyjne i nazwy systematyczne wodorków, tlenków, wodorotlenków, kwasów i soli. Nomenklatura wybranych grup związków organicznych. Izomeria strukturalna i przestrzenna. Izomeria położenia i izomeria grup funkcyjnych. Izomeria geometryczna i izomeria optyczna. Wzór empiryczny i wzór cząsteczkowy. Wyznaczanie masy cząsteczkowej.
  • Elektronowa struktura atomu i układ okresowy: Kwantowanie energii. Widma absorpcyjne i widma emisyjne. Warunek kwantowy Plancka. Model atomu wodoru wg Bohra. Dualizm korpuskularno-falowy. Fale de Broglie. Spin elektronu. Zasada nieoznaczoności Heisenberga. Funkcja falowa i jej sens fizyczny. Równanie Schrödingera i idea rozwiązania. Liczby kwantowe. Radialna funkcja rozkładu. Orbitale atomowe. Zasady rozbudowy powłok: reguła Hunda i zasada Pauliego. Atom wodoru. Atomy wodoropodobne. Atomy wieloelektronowe. Konfiguracje elektronowe atomów. Układ okresowy. Okresowość własności. Potencjały jonizacji. Promienie atomowe. Elektroujemność. Powinowactwo elektronowe. Wodorki i tlenki. Wartościowość względem wodoru i wartościowość względem tlenu. Stopień utlenienia.
  • Wiązania chemiczne, budowa związków chemicznych, właściwości związków chemicznych: Typy wiązań chemicznych. Polaryzacja wiązań. Teoria OM, symetria i rodzaje orbitali molekularnych (LCAO). Teoria wiązań walencyjnych (VB). Hybrydyzacja orbitali i geometria cząsteczek. Metoda VSEPR. Wiązania zdelokalizowane. Wiązanie metaliczne, wodorowe, van der Waalsa. Typy makroukładów. Charakterystyka wiązaniowa i geometryczna. Charakterystyczne ich cechy. Wodór. Charakterystyka i typy wodorków. Woda, jej cechy fizyczne i chemiczne. Asocjacja i dysocjacja wody. Budowa kryształów lodu. Nadtlenek wodoru. Nadtlenki i podtlenki. Kwasy nadtlenowe. Tlen i jego związki.
  • Reakcje kwasowo-zasadowe w roztworach: Roztwory wodne. Elektrolity i nieelektrolity. Dysocjacja elektrolityczna. Równowagi w roztworach elektrolitów. Stała i stopień dysocjacji elektrolitycznej. Aktywność i współczynnik aktywności. Siła jonowa. Iloczyn rozpuszczalności i aktywności. Kwasy, zasady, sole. Teorie: Arrheniusa, Brønsteda, Lewisa. Równowagi. Amfoteryzm, hydroliza, bufory, teoria indykatorów.

Ćwiczenia audytoryjne

  • Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne: Substancja chemiczna, pierwiastki i związki chemiczne. Prawo zachowania masy. Prawo stosunków stałych i wielokrotnych. Prawo prostych stosunków objętościowych. Atom i cząsteczka. Mol. Masa atomowa. Molowa masa atomowa i cząsteczkowa. Wyznaczanie wzoru doświadczalnego i wzoru cząsteczkowego. Prawa gazowe. Równanie stanu gazu doskonałego. Przemiany izotermiczna, izobaryczna oraz izochoryczna. Związek chemiczny i mieszanina. Roztwory. Sposoby wyrażania składu i stężenia: skład procentowy, ułamek molowy, stężenie.
  • Stechiometria i reakcje chemiczne: Równanie chemiczne. Przypomnienie zasad nomenklatury podstawowych związków nieorganicznych. Nazwy tradycyjne i nazwy systematyczne wodorków, tlenków, wodorotlenków, kwasów i soli. Nomenklatura wybranych grup związków organicznych. Typy reakcji chemicznych: syntezy, analizy i wymiany. Reakcja spalania. Reakcje zachodzące w roztworach i reakcje wytrącania. Kwasy i zasady. Reakcja zobojętniania. Sole. Elektrolity i nieelektrolity. Elektrolity słabe i mocne. Równowagi kwasowo-zasadowe. Reakcje utleniania i redukcji. Dobór współczynników.

Literatura

  • K. M. Pazdro: Podstawy chemii dla kandydatów na wyższe uczelnie. OE Pazdro, Warszawa 1993.
  • L. Pauling, P. Pauling: Chemia. PWN, Warszawa 1998.
  • J. D. Lee: Zwięzła chemia nieorganiczna. PWN, Warszawa 1994.

Ćwiczenia

Program

  • Podstawowe pojęcia chemiczne (2 godziny)
  • Prawa gazowe (1 godzina)
  • Stechiometria wzorów chemicznych (1 godzina)
  • Pierwsze kolokwium (5 tydzień zajęć)
  • Bilansowanie reakcji chemicznych (2 godziny)
  • Stechiometria równań chemicznych (2 godziny)
  • Drugie kolokwium (10 tydzień zajęć)
  • Stechiometria mieszanin (1 godzina)
  • Roztwory: stężenie molowe, stężenie procentowe (wagowe), ppm, ppb, ppt (2 godziny)
  • Stechiometria reakcji w roztworach (1 godzina)
  • Trzecie kolokwium (15 tydzień zajęć)

Zaliczenie

W trakcie semestru przeprowadzone będą trzy kolokwia. Z każdego kolokwium można uzyskać 15 punktów. Aby zaliczyć ćwiczenia rachunkowe należy uzyskać co najmniej 60% wszystkich punktów możliwych do zdobycia tzn. 45 pkt. × 0.6 = 27 pkt. Skala ocen jest następująca:

Liczba punktów Ocena
42 — 45 5,0
37 — 41 4,5
32 — 36 4,0
27 — 31 3,5
< 27 2,0

Literatura

  • Skrypt KChN on-line (ćwiczenia)
  • Z. Bądkowska, E. Koliński, M. Wojnowska: Obliczenia z Chemii Nieorganicznej. Wydawnictwo PG.
  • K. M. Pazdro: Zbiór zadań z chemii dla szkół średnich. OE Pazdro.
  • H. Całus: Podstawy Obliczeń Chemicznych. PWT.
  • N. Glinka: Zadania i ćwiczenia z chemii ogólnej. PWN.
  • Wydawane są również inne zbiory zadań. Zachęcamy do wykorzystania wszystkich dostępnych źródeł.

Seminaria

Brak dostępnych informacji.