Chemia WB-IS-11-22-CW
Poziom przedmiotu:podstawowy
Wymagania wstępne:podstawy wiedzy o chemii i fizyce.
Cele przedmiotu: zapoznanie studenta z podstawami chemii ogólnej, nieorganicznej i organicznej umożliwiające późniejsze zrozumienie innych zagadnień związanych ze studiowanym kierunkiem.
Zakres:
1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. Układ metryczny. Jednostki układu SI i jednostki pochodne. Dokładność i precyzja. Mol i masa molowa. Wyznaczanie wzorów chemicznych.
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. Obliczenia chemiczne. Stechiometria reakcji i podstawy obliczeń chemicznych. Wydajność reakcji. Analiza elementarna. Podstawowe pojęcia dotyczące roztworów: molowość, rozcieńczanie i miareczkowanie.
10. 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. Polimery.
Laboratorium:
Treści merytoryczne:
Zapoznanie z podstawowymi technikami pracy i sprzętem w laboratorium chemicznym. Analiza jakościowa - identyfikacja kationów i anionów. Analiza objętościowa - miareczkowe metody oznaczania substancji. Zapoznanie studentów z pracą w laboratorium syntezy organicznej, nauczenie studentów technik laboratoryjnych stosowanych w syntezie organicznej: Zapoznanie ze sprzętem laboratoryjnym, szkłem i zasadami jego użytkowania oraz zasadami BHP. Synteza aspiryny. Synteza octanu butylu. Chromatografia kolumnowa i spektrofotometria.
|
W cyklu 2022/23_L:
Cele przedmiotu: zapoznanie studenta z podstawami chemii ogólnej, nieorganicznej i organicznej umożliwiające późniejsze zrozumienie innych zagadnień związanych ze studiowanym kierunkiem. Zakres: 1. 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. 2. 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. 3. 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. 4. Układ metryczny. Jednostki układu SI i jednostki pochodne. Dokładność i precyzja. Mol i masa molowa. Wyznaczanie wzorów chemicznych. 5. 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. 6. 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. 7. 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. 8. 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. 9. Obliczenia chemiczne. Stechiometria reakcji i podstawy obliczeń chemicznych. Wydajność reakcji. Analiza elementarna. Podstawowe pojęcia dotyczące roztworów: molowość, rozcieńczanie i miareczkowanie. 10. 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. Polimery. |
W cyklu 2023/24_L:
Cele przedmiotu: zapoznanie studenta z podstawami chemii ogólnej, nieorganicznej i organicznej umożliwiające późniejsze zrozumienie innych zagadnień związanych ze studiowanym kierunkiem. Zakres: 1. 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. 2. 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. 3. 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. 4. Układ metryczny. Jednostki układu SI i jednostki pochodne. Dokładność i precyzja. Mol i masa molowa. Wyznaczanie wzorów chemicznych. 5. 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. 6. 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. 7. 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. 8. 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. 9. Obliczenia chemiczne. Stechiometria reakcji i podstawy obliczeń chemicznych. Wydajność reakcji. Analiza elementarna. Podstawowe pojęcia dotyczące roztworów: molowość, rozcieńczanie i miareczkowanie. 10. 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. Polimery. |
Grupa przedmiotów ogólnouczenianych
Opis nakładu pracy studenta w ECTS
Poziom przedmiotu
Symbol/Symbole kierunkowe efektów uczenia się
Typ przedmiotu
Wymagania wstępne
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
Wykład:
ISIP_W01
Absolwent zna i rozumie w zaawansowanym stopniu zagadnienia z chemii przydatne do rozwiązywania podstawowych zadań związanych z inżynierią środowiska.
Weryfikacja: egzamin
Ćwiczenia
ISIP_U01
Absolwent potrafi wykorzystać wiedzę z chemii do rozwiązywania zadań inżynierskich w różnych obszarach inżynierii środowiska
ISIP_K01
Absolwent jest gotów do krytycznej oceny posiadanej wiedzy z zakresu chemii oraz uznawania znaczenia wiedzy fachowej w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych z zakresu inżynierii środowiska
Weryfikacja: kolokwium, egzamin
Laboratorium
ISIP_U04 Absolwent potrafi planować i organizować pracę w laboratorium: indywidualną oraz w zespole
ISIP_ U19 Absolwent potrafi odpowiednio stosować zasady bhp; znaleźć swoje miejsce w środowisku przemysłowym, spełniając zasady bezpieczeństwa i higieny pracy; potrafi zorganizować sobie oraz zespołowi pracę w sposób efektywny i bezpieczny
ISIP_U20 Absolwent potrafi zastosować techniki eksperymentalne i laboratoryjne z zakresu chemii w formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich, potrafi te metody i narzędzia odpowiednio dobrać i właściwie zastosować.
weryfikacja: wejściówki, sprawozdanie, kolokwium końcowe
ECTS [1 ECTS=30 godzin]
wykład 2 ECTS,
ćwiczenia 2 ECTS,
laboratorium 2 ECTS
Udział w wykładach: 30 godzin
Udział w ćwiczeniach:30 godzin
Udział w laboratoriach: 30 godzin
Przygotowanie do kolokwium: 30 godzin
Przygotowanie do laboratorium: 20 godzin
P
rzygotowanie do kolokwium końcowego z laboratorium: 20 godzin
Przygotowanie do egzaminu: 20 godzin
suma: 180 godzin [180/30=6]
ćwiczenia:
ECTS [1 ECTS=30 godzin]
ćwiczenia 2 ECTS,
Udział w ćwiczeniach:30 godzin
Przygotowanie do kolokwium: 30 godzin
Kryteria oceniania
Sposoby weryfikacji efektów kształcenia:
- aktywność na ćwiczeniach
- rozwiązywanie na ćwiczeniach problemów postawionych w zadaniach z zakresu chemii.
- kolokwia na ćwiczeniach
94-100% - 5
93-88% - 4,5
87-80% - 4
79-70% - 3,5
69-60% - 3
mniej niż 59,9% - 2
Na ocenę 2 (ndst.): Student nie ma wiedzy z zakresu podstaw chemii.
Na ocenę 3 (dst.): Student na poziomie podstawowym opanował wiedzę z zakresu chemii i na poziomie podstawowym potrafi ją wykorzystywać.
Na ocenę 4 (db.): Student na dobrym poziomie opanował wiedzę z zakresu podstaw chemii i dobrze potrafi ją wykorzystywać do rozwiązywania problemów i do rozwiązywania zadań .
Na ocenę 5 (bdb.): Student na bardzo dobrym poziomie opanował wiedzę z zakresu chemii i bardzo dobrze potrafi ją wykorzystywać do rozwiązywania problemów w tym zakresie.
Praktyki zawodowe
nie dotyczy
Literatura
Literatura obowiązkowa:
L.L Jones, P.W. Atkins, "Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje" PWN Warszawa 2009 i wcześniejsze wydania.
Krzysztof M. Pazdro "Zbiór zadań z chemii"
Literatura uzupełniająca:
A. Bielański, "Chemia nieorganiczna". PWN Warszawa 2008.
Galus Z. (ed.) "Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej". PWN Warszawa 2007.
Halina Kowalczyk-Dembińska "Ćwiczenia rachunkowe z podstaw chemii", UNIVERSITAS, 2007.
Więcej informacji
Więcej informacji o poziomie przedmiotu, roku studiów (i/lub semestrze) w którym się odbywa, o rodzaju i liczbie godzin zajęć - szukaj w planach studiów odpowiednich programów. Ten przedmiot jest związany z programami:
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: