Metody wyznaczania stałych równowag w roztworach 0600-S1-CM-PW7c-MWSR

Przedmiot składa się z wykładu oraz laboratorium.
Wykład przedstawia podstawy teoretyczne umożliwiające definiowanie stałych równowag spotykanych w chemii roztworów. Prezentuje przykłady takich stałych (na przykład: stałe protonowania, kompleksowania (uwzględniając chemię enzymów), iloczyny rozpuszczalności, a także równowagi istniejące w roztworach dwufazowych (rozpuszczalniki niemieszające się ze sobą – stałe podziału)). W dalszej części wykładu przedstawione zostaną podstawowe metody stosowane do wyznaczania zaprezentowanych stałych (m.in. spektrofotometryczne, potencjometryczne, konduktometryczne, ale też wykorzystujące spektrometrię fluorescencyjną, NMR i HPLC).
Ilustracją wiadomości prezentowanych na wykładzie jest laboratorium. W ramach zajęć eksperymentalnych wykonane będzie sześć doświadczeń. Ich realizacja pozwoli wyznaczyć kilka różnych rodzajów stałych równowag chemicznych różnymi metodami (UV-Vis, konduktometria, alkacymetria, potencjometria).
Poniżej zestawiono tematy proponowanych zajęć laboratoryjnych:
1. Wyznaczanie stałych protonowania wybranego aminokwasu lub barwnika organicznego.
2. Równowagi związane z rozpuszczaniem wybranej soli nieorganicznej (np. CaSO4‧2H2O). Wpływ siły jonowej.
3. Wyznaczanie energii aktywacji i stałej równowagi wybranej reakcji (np. dysocjacji ferroiny).
4. Wpływ koordynacji liganda na wartość jego pKa.
5. Wyznaczanie współczynnika podziału (np. dla sulfanilamidu w układzie woda-oktanol).
6. Wyznaczanie stałej równowagi charakteryzującej etap reakcji odwracalnej poprzedzającej etap limitujący szybkość procesu (kinetyka Michaelis-Menten).

Całkowity nakład pracy studenta

a. 15 h – wykład, tj. 15 h kontaktowych; b. 30 h – laboratorium, tj. 30 h kontaktowych; c. 25 h – praca indywidualna, d. 30 h – czas wymagany do przygotowania w procesie oceniania. Łącznie 100h/25 = 4 ECTS

Efekty uczenia się - wiedza

W1: Opisuje podstawowe pojęcia dotyczące równowag istniejących w roztworach – K_W01; W2: Charakteryzuje procesy równowagowe obserwowane w życiu codziennym (kompleksowanie, zakwaszanie) – K_W09; W3: Zna podstawowe pojęcia w dziedzinie chemii roztworów, chemii fizycznej, w tym kinetyki (równowaga, etap limitujący, współczynnik podziału, itp.) – K_W10.

Efekty uczenia się - umiejętności

U1: Potrafi posługiwać się nazewnictwem chemicznym oraz pojęciami z zakresu chemii fizycznej i kinetyki chemicznej – K_U01; U2: Potrafi właściwie definiować stałe równowag w zależności od analizowane reakcji chemicznej – K_U02; U3: Umie znajdować relacje pomiędzy obserwowanymi zmianami fizykochemicznymi układu a modelem, który je opisuje – K_U13.

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

K1: Samodzielnie i efektywnie pracuje z dużą ilością informacji, dostrzega zależności pomiędzy zjawiskami i poprawnie wyciąga wnioski posługując się zasadami logiki (myślenie analit.) – K_K01; K2: Jest nastawiony na nieustanne zdobywanie nowej wiedzy, umiejętności i doświadczeń; widzi potrzebę ciągłego doskonalenia się i podnoszenia kompetencji zawodowych; zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia (dążenie do rozwoju) – K_K05; K3: Zna i przestrzega zasady i normy obowiązujące chemika, w tym normy etyczne; rozumie społeczną rolę zawodu; rozumie i docenia znaczenie uczciwości intelektualnej, dbałości o zdrowie i środowisko naturalne w działaniach własnych i innych osób (profesjonalizm i etyka) – K_K08.

Koordynatorzy przedmiotu

Adrian Topolski

Metody dydaktyczne

Wykład: - Wykład połączony z dyskusją; - Studium przypadku. Laboratorium: - Metoda laboratoryjna (wykonywanie zaplanowanych ćwiczeń laboratoryjnych); - Metoda doświadczeń; - Metoda problemowa (dyskusja z parami podczas wykonywania danego zadania); - Metoda referatu (raporty).

Metody dydaktyczne podające

- wykład problemowy
- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład konwersatoryjny
- opowiadanie

Metody dydaktyczne poszukujące

- laboratoryjna
- referatu
- biograficzna
- seminaryjna
- ćwiczeniowa
- klasyczna metoda problemowa
- doświadczeń

Wymagania wstępne

Wiedza z chemii ogólnej i matematyki.

Kryteria oceniania

Wykład (60%), Laboratorium (40%).

Sposób weryfikacji efektów uczenia się:
Test zaliczeniowy z wykładu: W1, W2, W3
Raport laboratoryjny: W1, W2, U1, U2, U3, K1, K2, K3

Praktyki zawodowe

Nie

Literatura

1. Kędryna, T., Chemia ogólna z elementami biochemii, Wyd. "Zamiast korepetycji", Kraków 1994.
2. Kita E., Kita P., Ćwiczenia laboratoryjne z kinetyki chemicznej, Wyd. UMK w Toruniu, Toruń 1993.
3. Galus, Z., Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej, Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa 1996.
4. Ufnalski W., Obliczenia fizykochemiczne, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1995.
5. Bielański, A., Podstawy chemii nieorganicznej, t.1, wyd. VI, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010.

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-PW7c-MWSR w USOSweb