Chemia fizyczna 1600-BM21CHFI-1
Głównym celem przedmiotu "Chemia fizyczna" jest zapoznanie studentów z podstawami chemii fizycznej umożliwiającymi zrozumienie praw rządzących procesami fizykochemicznymi zachodzącymi w przyrodzie oraz opanowanie terminologii i aparatu matematycznego opisującego te zjawiska. W trakcie realizacji zajęć teoretycznych i praktycznych studenci nabywają umiejętności stosowania zdobywanej wiedzy w rozwiązywaniu różnorakich problemów oraz interpretacji obserwowanych zjawisk fizykochemicznych. Z faktu, iż przedmiot "Chemia fizyczna" zajmuje się badaniem zjawisk zachodzących w układach makroskopowych i międzycząsteczkowych, przedstawiane podstawy teoretyczne umożliwiają studentom zrozumienie wielu przemian i procesów biochemicznych zachodzących w organizmach żywych, a przez co kryteriów doboru przy projektowaniu molekuł o charakterze farmakologiczno-diagnostycznym i zasady ich działania. Ćwiczenia laboratoryjne wspomagają ugruntowanie wiadomości przekazanych w trakcie wykładów oraz wyrabiają umiejętności praktycznego posługiwania się metodami eksperymentalnymi oraz teoretycznymi podczas rozwiązywania problemów z zakresu chemii fizycznej. Opanowanie przez studentów reguł i praw z zakresu przedmiotu "Chemia fizyczna" oraz ich powiązania z ujęciem ilościowym i jakościowym stanowią bazę do zrozumienia podstaw chemicznej analizy instrumentalnej oraz wielu metod diagnostyczno-laboratoryjnych.
W ramach realizowanych treści kształcenia z przedmiotu "Chemia fizyczna" student zdobywa wiedzę z zakresu celów i zadań chemii fizycznej. Nabiera umiejętności dokonywania pomiarów fizykochemicznych oraz opracowanie statystycznego wyników uzyskanych na drodze pomiarów bezpośrednich i pośrednich. Ponadto poznaje i stosuje pomocnicze metody obliczeniowe. W ciągu cyklu trwania przedmiotu, student zdobywa fachową wiedzę z działu termodynamiki tj.: pierwszej zasady termodynamiki, termochemii, zależności ciepła od temperatury (prawo Kirchoffa), drugiej zasady termodynamiki, zmian entropii w procesach fizyko-chemicznych oraz obliczeń tych zmian, kryteriów samorzutności procesów chemicznych, obliczania zmian entalpii swobodnej, związkami pomiędzy funkcjami termodynamicznymi, powinowactwa chemicznego, równowag chemicznych i prawa działania mas; reguły przekory Le Chateliera-Browna, obliczania standardowego powinowactwa i stałej równowagi. Z działu roztwory i równowagi fazowe, student poznaje: układy jednoskładnikowe (gazy doskonały, gaz rzeczywisty, roztwory ciekłe, ciała stałe), układy koloidalne, zjawiska powierzchniowe, równowagi w układach wielofazowych, termodynamikę równowag fazowych, regułę faz Gibbsa, równanie Clausiusa-Clapeyrona. Przedstawiane treści z działu kinetyka chemiczna pozwalają studentowi zapoznać się z: szybkością reakcji homogenicznej, kinetyką reakcji prostych (reakcje rzędu zerowego, pierwszego, drugiego), kinetyką reakcji złożonych (reakcje odwracalne, równoległe, następcze, łańcuchowe), teoriami kinetycznymi, katalizą oraz reakcjami enzymatycznymi. Ostatni realizowany dział pozwala studentowi na zdobycie wiedzy z zakresu elementów elektrochemii, czyli: przewodnictwa wodnych roztworów elektrolitów, ogniw galwanicznych, potencjału utleniająco- redukującego, charakterystyki półogniw, elektrolizy, prawa Faraday’a i zjawiska korozji.
Całkowity nakład pracy studenta
Efekty uczenia się - wiedza
Efekty uczenia się - umiejętności
Efekty uczenia się - kompetencje społeczne
Metody dydaktyczne
Metody dydaktyczne eksponujące
Metody dydaktyczne podające
- opis
Metody dydaktyczne poszukujące
- giełda pomysłów
- klasyczna metoda problemowa
- doświadczeń
- obserwacji
- laboratoryjna
Metody dydaktyczne w kształceniu online
- metody odnoszące się do autentycznych lub fikcyjnych sytuacji
- metody oparte na współpracy
- metody rozwijające refleksyjne myślenie
Rodzaj przedmiotu
Wymagania wstępne
Koordynatorzy przedmiotu
W cyklu 2022/23Z: | W cyklu 2024/25Z: | W cyklu 2023/24Z: |
Kryteria oceniania
Podstawą do zaliczenia przedmiotu jest: obecność, pozytywna ocena wystawiona przez prowadzącego laboratoria (na podstawie ilości punktów uzyskanych przez studenta w trakcie ćwiczeń) oraz przestrzeganie zasad ujętych w Regulaminie Dydaktycznym Katedry i Zakładu Chemii Fizycznej.
Wykłady: zaliczenie odbywa się na podstawie egzaminu teoretycznego.
Egzamin końcowy teoretyczny: Zaliczenie przedmiotu Chemia Fizyczna odbywa się na podstawie egzaminu pisemnego składającego się z 15 pytań zamkniętych o charakterze pytań testowych oraz 5 pytań otwartych (krótkich odpowiedzi). Za każde poprawne rozwiązanie pytania zamkniętego student otrzymuje 1 punkt. Za każdą pełną odpowiedź na pytanie otwarte można uzyskać 1 punkt. Koniecznym warunkiem zdania egzaminu jest jednoczesne spełnienie dwóch warunków: zdobycie sumarycznej ilości punktów (z obydwu części egzaminu) większej niż 50% oraz zdobycie co najmniej 30% w części otwartej egzaminu (i tylko w tym wypadku naliczane są premie).
Skala ocen za egzamin ma charakter liniowy zgodnie z poniższa punktacją:
Ocena Procent możliwych punktów do zdobycia
bardzo dobry 91-100
dobry plus 81-90
dobry 71-80
dostateczny plus 61-70
dostateczny 51-60
niedostateczny 0-50
Laboratoria: na podstawie zaliczenia. Kryteria oceniania: w trakcie jednego ćwiczenia student oceniany jest na podstawie stopnia merytorycznego przygotowania do ćwiczenia (0-4 punktów), jakości wykonywania zadań i poleceń (0-2 punktów), opracowania przeprowadzonych doświadczeń w postaci raportu (0-4 punktów) oraz jednego kolokwium teoretycznego (0-64 punkty) w ciągu semestru. Każde kolokwium składa się z 10 pytań zamkniętych o charakterze pytań testowych wielokrotnego wyboru z jedną poprawną odpowiedzią oraz 5 pytań otwartych (krótkich odpowiedzi). Każda poprawna odpowiedź punktowana jest w skali 0 - 1, przy czym całkowita liczba punktów uzyskanych przez studenta obliczana jest na podstawie następującego schematu: x/15∙64, gdzie x oznacza sumę punktów zdobytych na podstawie poprawności rozwiązywanych zadań / problemów. Punkty za kolokwium będą uznawane w przypadku zdobycia minimum 30% maksymalnej ilości punktów. Celem uzyskania zaliczenia z laboratorium należy zdobyć minimum 51% z wszystkich możliwych punktów do zdobycia oraz oddać poprawnie wypełnione raporty z przeprowadzonych doświadczeń.
Wykład:
Egzamin końcowy teoretyczny: zaliczenie, > 50% punktów możliwych do zdobycia (W1, W2, W3, W4, U4, U5, K2, K3, K7)
Laboratoria:
Kolokwium teoretyczne: zaliczenie, > 30% punktów możliwych do zdobycia (W1, W2, W3, W4, U2, U5, K2, K6)
Praktyczne wykonanie ćwiczeń: zaliczenie na punkty (0-2 punktów) (W1, W2, W3, W4, W5, U1, U2, U3, U6, U7, U8, K1, K3, K4, K5, K6)
Raporty: ocena na podstawie punktów (0-4 punktów) (W1, W2, W3, W4, U2, U3, U4, U5, U9, K2, K3, K4, K6)
Merytoryczne przygotowanie do zajęć: ocena na podstawie punktów ( 0-4 punktów) (W1, W2, W3, W5, U2, U3, U4, U5, K2, K3)
Praktyki zawodowe
W ramach przedmiotu nie odbywają się praktyki zawodowe.
Literatura
Literatura podstawowa:
1. P.W. Atkins, Podstawy Chemii Fizycznej. PWN, Warszawa 2001
2. K. Pigoń, Z. Ruziewicz, Chemia Fizyczna. PWN, Warszawa 2005
3. P.W. Atkins, C.A. Trapp, M.P. Cady, C. Giunta, Chemia Fizyczna – zbiór zadań z rozwiązaniami. PWN, Warszawa 2001
Literatura uzupełniająca:
1. A.G. Whittaker, A.R. Mount, M.R. Heal, Krótkie wykłady, Chemia fizyczna, PWN, Warszawa, 2003
2. L. Sobczyk, A. Kisza, K. Gatner, A. Koll, Eksperymentalna chemia fizyczna, PWN, Warszawa 1982.
3. W. Ufnalski, Obliczenia fizykochemiczne, OWPW, Warszawa 1995
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: