Chemia I WB-IS-11-03-ćw
Budowa materii. Pierwiastki i związki chemiczne. Pojęcia atomu, izotopu, pierwiastka, cząsteczki. Pochodzenie pierwiastków. Metale, niemetale i półmetale. Charakterystyka układu okresowego. Związki chemiczne (cząsteczkowe, jonowe), wzory chemiczne. Mieszaniny, typy mieszanin i metody rozdzielania. Nomenklatura chemiczna.
Budowa atomu a układ okresowy. Budowa cząsteczki. Kwanty i fotony. Widma atomowe. Falowe właściwości elektronu. Modele atomów: orbitale atomowe i poziomy energetyczne. Liczby kwantowe i spin elektronu. Struktura elektronowa atomu wodoru i atomów wieloelektronowych. Zasady rozbudowy powłok. Struktura atomu a układ okresowy. Okresowość właściwości pierwiastków. Właściwości wodoru i pierwiastków grup głównych.
Kształty cząsteczek i jonów. Rozkład ładunku w cząsteczkach: wiązania i cząsteczki polarne. Długość a siła wiązań. Wiązania sigma i pi. Hybrydyzacja. Orbitale molekularne wodoru i cząsteczek dwuatomowych.
Układ metryczny. Jednostki układu SI i jednostki pochodne. Dokładność i precyzja. Mol i masa molowa. Wyznaczanie wzorów chemicznych.
Reakcje chemiczne. Równania reakcji chemicznych. Reakcje strącania i ich zastosowania. Reakcje kwasów i zasad. Kwasy (zasady) mocne i słabe. Reakcje zobojętniania a przeniesienie protonu. Reakcje powstawania gazów. Reakcje redoks (utleniania i redukcji). Utleniacze i reduktory.
Stany skupienia materii. Właściwości gazów. Molekularny charakter gazów i pojęcie ciśnienia. Prawa gazowe: Boyle'a, Charlesa i Gay-Lussaca, Avogadro oraz równanie stanu gazu doskonałego. Mieszaniny gazów. Gazy rzeczywiste. Ruch cząsteczek w gazach. Dziura ozonowa. Ciecze i ciała stałe. Siły międzycząsteczkowe: siły Londona, oddziaływania dipol-dipol, wiązanie wodorowe. Struktura cieczy i ciał stałych. Przemiany fazowe: prężność pary, wrzenie, krzepnięcie, topnienie, wykresy fazowe.
Szybkość reakcji. Równowaga chemiczna. Pojęcie szybkości reakcji: chwilowa szybkość reakcji, stała szybkości i okres półtrwania. Rzędowość reakcji. Wpływ temperatury. Kataliza. Rola enzymów. Odwracalność reakcji chemicznych i stała równowagi. Szybkość reakcji a równowaga. Równowagi heterogeniczne i w fazie gazowej. Stopień przereagowania i kierunek reakcji.
Roztwory. Molekularna interpretacja rozpuszczania. Rozpuszczalność: wpływ temperatury i ciśnienia. Koloidy. Rozpuszczalność a nieporządek. Stężenie i wpływ substancji rozpuszczonej na właściwości koligatywne. Kwasy i zasady Bronsteda i Lowry'ego. Sprzężone kwasy i zasady a wymiana protonu. Szczególna rola wody. Skala pH. Przewidywanie względnej mocy kwasów. Kwaśne deszcze. Równowagi w roztworach wodnych. Jony jako kwasy i zasady i pH roztworu soli. Miareczkowanie kwas-zasada. Wskaźniki. Bufory.
Obliczenia chemiczne. Stechiometria reakcji i podstawy obliczeń chemicznych. Wydajność reakcji. Analiza elementarna. Podstawowe pojęcia dotyczące roztworów: molowość, rozcieńczanie i miareczkowanie.
Struktura i właściwości związków organicznych. Metody otrzymywania. Reakcje. Węglowodory alifatyczne. Alkohole, aldehydy i ketony. Izomeria i stereochemia. Kwasy karboksylowe i ich pochodne. Halogenki alkilowe Aminy i nitryle. Związki aromatyczne. Związki heterocykliczne.
Poziom przedmiotu
Symbol/Symbole kierunkowe efektów uczenia się
Efekty kształcenia
IS1P_W03 student w zaawansowanym stopniu opisuje wybrane obiekty i zjawiska oraz dotyczące ich metody i teorie, wyjaśniające złożone zależności między nimi, stanowiące podstawową wiedzę ogólną z zakresu chemii
IS1P_W04 student posiada wiedzę z zakresu chemii przydatną do wyjaśniania złożonych zależności między obszarami wiedzy właściwymi dla studiowanego kierunku
IS1P_U01 student potrafi wykorzystywać posiadaną wiedzę z zakresu chemii w rozwiązywaniu problemów inżynierskich
IS1P_U02 student potrafi wykonywać zadania z zakresu chemii w nie w pełni przewidywalnych warunkach przez właściwy dobór źródeł oraz informacji z nich pochodzących
IS1P_U09 student potrafi samodzielnie planować i realizować własne uczenie się przez całe życie
IS1P_K01 absolwent jest gotowy do krytycznej oceny posiadanej wiedzy z zakresu chemii
IS1P_K02 absolwent jest gotowy do uznawania znaczenia wiedzy z zakresu chemii w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych problemów inżynierskich
Opis ECTS:
Aktywność studenta - nakład pracy studenta w godzinach
Udział w ćwiczeniach - 30 h
Przygotowanie do ćwiczeń - 10 h
Przygotowanie do kolokwium- 20 h
60 h/30 h = 2 punky ECTS
Kryteria oceniania
Rozwiązywanie zadań z zakresu chemii ogólniej, nieorganicznej i organicznej.
Warunkiem zaliczenia ćwiczeń jest obecność na ćwiczeniach i zaliczenie dwóch kolokwiów.
Do zaliczenia każdego kolokwium wymagane jest 60% poprawnych odpowiedzi.
Literatura
1. L.L Jones, P.W. Atkins, "Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje" PWN Warszawa 2009 i wczesniejsze wydania.
2. A. Bielański, "Chemia nieorganiczna". PWN Warszawa 2008.
3. Zygmunt Marczenko, Jerzy Minczewski "Chemia analityczna". PWN Warszawa 2008.
4. G. Patrick, Krótkie wykłady: Chemia Organiczna, PWN, 2008
5. R.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia Organiczna, PWN, 1998
6. Galus Z. (ed.) "Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej". PWN Warszawa 2007.
7. Halina Kowalczyk-Dembińska "Ćwiczenia rachunkowe z podstaw chemii", UNIVERSITAS, 2007
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: