Chemia fizyczna IB - laboratorium

obowiązkowe

Ćwiczenia laboratoryjne są ilustracją zagadnień omawianych na wykładzie z Chemii Fizycznej I. W trakcie trwania pracowni w semestrze zimowym studenci w dwuosobowych grupach wykonują samodzielnie, pod opieką asystenta, dziesięć ćwiczeń (poziom B) lub 6 ćwiczeń (poziom A). Ćwiczenia te obejmują dwa bloki tematyczne: I – Termodynamika i równowagi fazowe, II – Termochemia i właściwości materii. Ćwiczenia w danym bloku stanowią tematyczną całość. Czas wykonania każdego ćwiczenia – 5 godz.

Studenci poznają metodykę i aparaturę stosowaną do pomiarów podstawowych wielkości fizycznych układów, takich jak: lepkość, napięcie powierzchniowe, momenty dipolowe cząsteczek i ciśnienie osmotyczne. Z zakresu termodynamiki badają równowagi fazowe w układach jedno i dwuskładnikowych, wyznaczają również ciepło przemiany. W oparciu o autorski program komputerowy zapoznają się z funkcjami termodynamicznymi dwuskładnikowych układów elektrolitów (metoda udziałów grupowych UNIFAC).

Praca w laboratorium – 60 godz.

Przygotowanie samodzielne do każdego ćwiczenia – 10 x 4 godz. = 40 godz.

Pisemne opracowanie uzyskanych wyników 10 x 4godz. = 40 godz.

Razem ok.140 godz.

1. P.W. Atkins, Chemia Fizyczna, PWN, Warszawa, 2001

2. G.M.Barrow, Chemia Fizyczna, PWN, Warszawa 1978

3. R. Brdička, Podstawy Chemii Fizycznej, PWN, Warszawa 1970

4. H. Buchowski, W. Ufnalski, Elementy termodynamiki chemicznej Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 1993

5. Chemia Fizyczna – Ćwiczenia Laboratoryjne I, Wyd.UW, Warszawa 2002.

6. H.D. Forsterling, H. Kuhn Eksperymentalna chemia fizyczna, WNT Warszawa 1976

7. K. Pigoń, Z. Ruziewicz, Chemia Fizyczna. PWN, 2005

8. Praca zbiorowa, Chemia fizyczna, PWN, Warszawa, 1980.

9. W. Ufnalski, K. Mądry, Excel dla chemików...i nie tylko, WNT, Warszawa, 2000.

10. S. Malanowski, Równowaga ciecz-para. Oznaczanie, obliczanie, zastosowanie, PWN, Warszawa, 1974.

11. L. Sobczyk, A. Kisza, K. Gatner, A. Koll, Eksperymentalna chemia fizyczna, PWN, Warszawa 1982.

12. Fizyka Chemiczna, red. M. J. Janik, PWN, Warszawa 1989

13. A. Chełkowski, Fizyka dielektryków, PWN, Warszawa 1993.

14. L.Sobczyk, A.Kisza, Chemia Fizyczna dla przyrodników, PWN, Warszawa 1975

15. Skrypt Chemia Fizyczna - Ćwiczenia Laboratoryjne I, W-wa 2002, Wyd. UW

Po zakończeniu procesu uczenia się student:

• formułuje, wyjaśnia i posługuje się wieloma pojęciami z zakresu działu :termodynamika, termochemia, właściwości materii, tj. Funkcje stanu: entalpia, entropia, energia swobodna, entalpia swobodna, izoterma i izobara van’t Hoffa, ciepło właściwe i molowa pojemność cieplna; Potencjał chemiczny. Równanie stanu gazu doskonałego. Gazy rzeczywiste, równanie van der Waalsa, izotermy gazu doskonałego i rzeczywistego., Clausiusa- Clapeyrona. Prawo Raoult`a, prawo Daltona. Równanie Gibbsa – Duhema. Właściwości koligatywne. Trójkąt Gibbsa. Prawo podziału; ekstrakcja.

• przedstawia działanie reguły faz Gibbsa,

• potrafi formułować zasady termodynamiki

• tłumaczy zjawisko typu: osmoza i ciśnienie osmotyczne,

• wyznacza napięcie powierzchniowe, moment dipolowy cząsteczki, lepkość cieczy

• potrafi obliczyć wartości ciepeł reakcji na podstawie literaturowych danych oraz prawa Hessa

• przewiduje zmiany funkcji termodynamicznych w przemianach fazowych i reakcjach chemicznych.

• formułuje zależności między funkcjami termodynamicznymi

• interpretuje diagramy fazowe układów jedno-, dwu i trójskładnikowych

• w termodynamiczny sposób opisuje mieszaniny cieczy

• posługuje się pojęciami takimi jak : azeotropy i zeotropy

• wyznacza stałe równowagi z danych termodynamicznych,

• dokonuje oceny wpływu parametrów na położenie stanu równowagi reakcji

• posiada umiejętność posługiwania się metodami pomiarowymi wyznaczania wyżej omawianych wielkości.

Symbole kierunkowych efektów kształcenia: K_W01, K_W02, K_W03, K_W04, K_W05, K_W06, K_W08, K_W09, K_W010, K_W011, K_W022,

K_U01, K_U02, K_U04, K_U08, K_U09, K_U019, K_U020, K_U021, K_U022, K_U023,

K_K02

Poziom B

Warunkiem przystąpienia do wykonania ćwiczenia jest zdanie kolokwium wejściowego, sprawdzającego znajomość podstaw teoretycznych, celu ćwiczenia, sposobu wykonania i stosowanej aparatury. Opracowane wyniki pomiarów muszą być przedstawione prowadzącemu ćwiczenie w formie sprawozdania.

Po wykonaniu wszystkich ćwiczeń z danego działu studenci zdają kolokwium wyjściowe z całości materiału. Warunkiem przystąpienia do kolokwium jest wykonanie ćwiczeń i zaliczenie sprawozdań.

Warunkiem zaliczenia semestru jest wykonanie wszystkich ćwiczeń, zaliczenie wszystkich sprawozdań i uzyskanie pozytywnych ocen z obu kolokwiów.

Punktacja:

 Kolokwium wejściowe – 0,5-3 punktów

 Sprawozdanie - 0 –2 punktów

 Kolokwium działowe- 0 – 20 punktów (zalicza uzyskanie co najmniej 10 punktów)

Punkty otrzymane za ćwiczenia w określonym dziale są uśredniane. Maksymalnie można otrzymać 5 punktów.

Ocena końcowa z działu wystawiana jest na podstawie sumy punktów kolokwium działowego i średniej z wykonanych ćwiczeń. W semestrze maksymalnie można uzyskać 50 punktów.

Przeliczenie punktów na oceny:

 punkty: 26,0 – 31,5 ocena: 3

 31,6 – 36,5 ocena: 3+

 36,6 – 41,5 ocena: 4

 41,6 – 46,5 ocena: 4+

 46,6 – 50 ocena: 5

Nie dotyczy