Podstawy chemii 0600-S1-CM-PC

Wykład:
Chemia jako nauka. Podstawowe definicje, nazewnictwo chemiczne. Stechiometria - obliczenia z zastosowaniem równań chemicznych. Atomistyczna teoria budowy materii. Atomy, cząstki elementarne, cząsteczki, jony. Jądro atomowe. Reakcje jądrowe. Model Bohra. Kwantowa teoria budowy atomu. Liczby kwantowe. Orbitalne atomowe. Układ okresowy pierwiastków. Elektroujemność, energia jonizacji, wymiary atomów i jonów. Elektronowa i kwantowa teorie wiązania chemicznego. Rodzaje wiązań chemicznych. Orbitale molekularne w prostych cząsteczkach. Hybrydyzacja orbitali atomowych. Struktura wybranych cząsteczek. Oddziaływania międzycząsteczkowe.
Wiązanie wodorowe. Podstawowe właściwości gazów, cieczy i ciał stałych. Przemiany fazowe i wykresy fazowe. Gaz doskonały i gaz rzeczywisty - prawa gazowe. Woda jako najpowszechniejszy rozpuszczalnik. Typy kryształów i ich właściwości. Reakcje chemiczne i podstawy kinetyki chemicznej. Szybkość reakcji, stała szybkości reakcji, rząd reakcji, energia aktywacji, kompleks aktywny, kataliza, teoria zderzeń aktywnych. Równowaga chemiczna - stała równowagi. Reguła przekory. Równowaga chemiczna w roztworach elektrolitów.
Dysocjacja elektrolitów. Definicja kwasu i zasady. Mocne i słabe kwasy i zasady. Bufory. Wytracanie osadów. Iloczyn rozpuszczalności i rozpuszczalność molowa. Reakcje redoks. Definicje stopnia utlenienia, utleniacza i reduktora. Bilansowanie równań reakcji redoks. Szereg napięciowy metali. Korozja. Elektrody i ogniwa elektrochemiczne. Równanie Nernsta. Standardowa elektroda wodorowa, elektrody gazowe. Ogniwa paliwowe. Elementy termodynamiki, entalpia, entropia, ciepło reakcji. Prawo Hessa.

Treści programowe laboratorium:
1. Bezpieczeństwo pracy w laboratorium chemicznym.
2. Podstawowy sprzęt laboratoryjny.
3. Rozpuszczanie, roztwarzanie i krystalizacja.
4. Pojęcie pH.
5. Przybliżony i dokładny pomiar pH.
6. Definicje kwasów i zasad.
7. Dysocjacja elektrolityczna.
8. Równowaga chemiczna w roztworach elektrolitów.
9. Kwasy i zasady mocne oraz słabe.
10 Sporządzanie i stosowanie mieszanin buforowych.
11. Właściwości oraz zastosowanie wskaźników pH.
12. Budowa, nazewnictwo i właściwości związków kompleksowych.
13. Wytrącanie osadów.
14. Iloczyn rozpuszczalności i rozpuszczalność związków nieorganicznych.
15. Pojęcie stopnia utlenienia, utleniacza i reduktora.
16. Bilansowanie równań reakcji redox.
17. Szereg napięciowy metali.
18. Wpływ pH na przebieg reakcji redox.
19. Utlenianie związków organicznych.
20. Klasyczny podział kationów i anionów na grupy analityczne.
21. Reakcje charakterystyczne i grupowe wybranych anionów i kationów.

Treści programowe ćwiczeń:
1. Obliczenia stechiometryczne.
2. Stężenia roztworów (procentowe i molowe).
3. pH roztworów kwasów i zasad.
4. Stałe i stopień dysocjacji.
5. Mieszaniny buforowe.
6. Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności.
7. Reakcje utleniająco-redukujące.
8. Bilansowanie równań reakcji redoks

Całkowity nakład pracy studenta

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (145 godz.): - udział w wykładach – 30 godz. - udział w ćwiczeniach - 30 godz. - udział w laboratorium – 60 godz. - konsultacje i praca z nauczycielem akademickim - 25 godz. Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta (105 godz.): - przygotowanie do ćwiczeń – 25 godz. - przygotowanie do laboratorium – 55 godz. - przygotowanie studenta do egzaminu – 25 godz. Łącznie: 250 godz. (10 ECTS)

Efekty uczenia się - wiedza

Student: K_W01 dysponuje wiedzą z zakresu głównych działów chemii, posługuje się odpowiednią terminologią i nomenklaturą K_W02 zna podstawy analizy matematycznej oraz metod statystycznych i informatycznych niezbędnych do opisu zjawisk chemicznych i biologicznych oraz opracowywania danych K_W03 dysponuje zaawansowaną wiedzą z zakresu nauk biologicznych i chemicznych wykorzystywaną w badaniach biomedycznych oraz opisuje podstawowe zjawiska fizyczne, chemiczne, biologiczne zachodzące w żywym organizmie K_W04 zna teoretyczne i praktyczne aspekty metod, technik i narzędzi badawczych wykorzystywanych w analizach chemicznych i biologicznych K_W05 zna podstawowe metody syntezy, izolowania i analizy związków chemicznych, w tym biologicznie aktywnych K_W06 zna relacje pomiędzy strukturą i aktywnością związków chemicznych, w tym związków biologicznie czynnych K_W07 zna metody syntezy związków nieorganicznych i organicznych oraz ich właściwości K_W08 definiuje pojęcia i objaśnia mechanizmy procesów fizjologicznych i patologicznych w organizmie człowieka K_W09 posiada wiedzę dotyczącą przepisów i zasad bezpiecznej pracy w laboratorium, oraz regulacje prawne dotyczące substancji toksycznych i ich przechowywania oraz oznakowania K_W10 zna literaturę polsko- i obcojęzyczną z zakresu wybranej specjalizacji K_W11 dysponuje wiedzą pozwalającą na zrozumienie podstawowych problemów związanych z tematyką kierunku studiów

Efekty uczenia się - umiejętności

Student: K_U01 potrafi analizować i rozwiązywać problemy chemiczne i biologiczne w oparciu o zdobytą wiedzę K_U02 potrafi posługiwać się metodami matematycznymi w chemii i naukach przyrodniczych oraz wykorzystuje je do opisu właściwości i struktury związków K_U03 umie wykorzystać podstawową wiedzę z zakresu nauk chemicznych i biologicznych w badaniach biomedycznych, opisuje podstawowe zjawiska zachodzące w żywym organizmie K_U04 potrafi zaplanować eksperyment i wykorzystać aparaturę służącą do realizacji określonego zadania badawczego K_U05 stosuje podstawowe metody analityczne wykorzystywane w naukach chemicznych i biomedycznych oraz potrafi opracować wyniki eksperymentalne K_U06 potrafi przeprowadzić syntezę i analizę związków chemicznych, w tym biologicznie aktywnych K_U07 potrafi określić budowę oraz funkcje związków wielkocząsteczkowych występujących w organizmach żywych K_U08 potrafi opisać i zaprezentować kwestie chemiczne i biologiczne, posługując się językiem specjalistycznym K_U09 potrafi samodzielnie oraz w grupie poszerzać wiedzę z zakresu wybranej specjalizacji K_U10 rozumie i ocenia zagrożenia dla zdrowia i życia człowieka oraz etyczne uwarunkowania wybranej specjalizacji K_U11 potrafi posługiwać się językiem obcym w zakresie wybranych dziedzin nauki na poziomie B2 Europejskiego Systemu Kształcenia Językowego, potrafi wyszukiwać informacje w literaturze specjalistycznej

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

Student: K_K01 rozumie konieczność ciągłego doskonalenia się i podnoszenia kompetencji zawodowych K_K02 potrafi organizować pracę, dąży do realizacji powierzonych zadań K_K03 potrafi odpowiednio określić priorytety w celu zaplanowania i realizacji określonego zadania K_K04 identyfikuje i rozwiązuje problemy związane z wykonywaniem zawodu K_K05 zna oraz przestrzega zasady i normy, dba o zdrowie i środowisko naturalne K_K06 rozumie etyczne i społeczne aspekty praktycznego wykorzystania zdobytej wiedzy i umiejętności

Metody dydaktyczne

Metody dydaktyczne podające: - wykład informacyjny (konwencjonalny) z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych. Metody dydaktyczne poszukujące: - laboratorium: laboratoryjna – zajęcia laboratoryjne związane są z treściami programowymi przerabianymi na wykładzie. Student wykonuje zadania samodzielnie po przygotowaniu w oparciu o dostępną instrukcję oraz zalecaną literaturę. W oparciu o poczynione obserwacje i wyniki pomiarów student zapisuje stosowne równania reakcji, wykonuje obliczenia oraz wyciąga wnioski. - ćwiczenia: ćwiczeniowa - ćwiczenia związane są z treściami programowymi przerabianymi na wykładzie

Wymagania wstępne

Brak

Koordynatorzy przedmiotu

W cyklu 2022/23Z:

W cyklu 2023/24Z:

W cyklu 2025/26Z:

W cyklu 2024/25Z:

Kryteria oceniania

Metody oceniania:
wykład - K_W01, K_W08, K_U01, K_K01, K_K02, K_K05, K_K06, K_K08
laboratorium - K_W01, K_U03, K_U05, K_U08, K_K01, K_K02, K_K03, K_K05, K_K06, K_K08, K_K09 ćwiczenia - K_W01, K_U01, K_U03, K_K02, K_K03, K_K05, K_K06, K_K09

Kryteria oceniania:
Wykład:
Zaliczenie blokowe z następującymi wagami:
- 60% dwugodzinny egzamin pisemny obejmujący treści omawiane na wykładzie
- 25 % ocena z laboratorium
- 15 % ocena z ćwiczeń

Wymagany próg na ocenę:
- dostateczną: 50 -60 %
- dostateczną plus: 61 – 65 %
- dobrą: 66 – 75 %
- dobrą plus: 76 – 80 %
- bardzo dobrą: 81-100 %

Laboratorium:
Zaliczenie na ocenę w oparciu o:
- wyniki sprawdzianów (40 %)
- wyniki samodzielnie przeprowadzonych analiz jakościowych (50 %)
- ocenę poprawności prowadzenia dziennika laboratoryjnego (5 %)
- stopień przestrzegania zasad BPH oraz przepisów porządkowych (5%)

Wymagany próg na ocenę:
- dostateczną: 50 -60 %
- dostateczną plus: 61 – 65 %
- dobrą: 66 – 75 %
- dobrą plus: 76 – 80 %
- bardzo dobrą: 81-100 %

Ćwiczenia
Zaliczenie na ocenę w oparciu o wyniki śródsemestralnych testów kontrolnych.

Wymagany próg na ocenę:
- dostateczną: 50 -60 %
- dostateczną plus: 61 – 65 %
- dobrą: 66 – 75 %
- dobrą plus: 76 – 80 %
- bardzo dobrą: 81-100 %

Literatura

1. H. Kowalczyk-Dembinska, J. Łukaszewicz, Chemia ogólna i jakosciowa analiza chemiczna. Cwiczenia laboratoryjne – czesc II, 2008, UMK, Torun
2. H. Kowalczyk-Dembinska, J. Łukaszewicz, Chemia ogólna i jakosciowa analiza chemiczna. Cwiczenia laboratoryjne – czesc I, 2008, UMK, Torun
3. H. Kowalczyk-Dembinska, Cwiczenia rachunkowe z podstaw chemii, Wydawnictwo UMK,Torun
4. L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna Czasteczki,materia,reakcje, Warszawa
5. L. Pajdowski, Chemia ogólna, PWN, Warszawa
6. A. Bielanski, Chemia ogólna i nieorganiczna, PWN, Warszawa
7. J. D. Lee, Zwiezła chemia nieorganiczna, PWN, Warszawa
8. L. Pauling, P. Pauling, Chemia, PWN, Warszawa
9. Z. Galus, Cwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej, PWN, Warszawa
10. Minczewski J., Marczenko Z., Chemia analityczna t. I, Podstawy teoretyczne i analiza jakosciowa, PWN, Warszawa
11. Minczewski J., Marczenko Z., Chemia analityczna t. II, Analiza ilosciowa, PWN, Warszawa
12. Sliwa A., Obliczenia chemiczne, PWN, Poznan
13. M. J. Sienko, R. A. Plane, "Chemia, podstawy i zastosowania", WNT, Warszawa
14. Szmal Z.S., Lipiec T., Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, PZWL, Warszawa
15. Aleksiejew W., Chemia analityczna, PWN, Warszawa
16. Danilczuk E., Karpinski K., Łodzinska A., Wojtczak J., Analiza jakosciowa cz.1, Aniony, UMK, Torun
17. Danilczuk E., Karpinski K., Łodzinska A., Wojtczak J., Analiza jakosciowa cz. 2, Kationy, UMK, Torun

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 0600-S1-CM-PC w USOSweb