Chemia ogólna

obowiązkowe

Znajomość chemii na poziomie szkoły średniej (symbole pierwiastków chemicznych, zapis równań reakcji chemicznej, bilanse stechiometryczne, proste obliczenia), elementarne pojęcia matematyczne (funkcja logarytmiczna/wykładnicza, pochodna funkcji)

w sali

Przedstawiane są fundamentalne zasady przyrody rządzące zjawiskami chemicznymi, odwołujące się do opisu budowy materii zarówno na poziomie makroskopowym, jak i atomowym. W ramach opisu makroskopowego objaśniane są podstawowe prawa, dzięki którym można zrozumieć kierunek i wynik przebiegu reakcji chemicznych, różnice w ich szybkościach oraz istotne z praktycznego punktu widzenia możliwości wpływania na ich przebieg. Opis ten konfrontowany jest z budową materii na poziomie mikroskopowym – budową atomu i jego strukturą elektronową, decydującą o właściwościach chemicznych pierwiastków. Omawiane są także podstawowe możliwości opisu materii i praw rządzących jej przemianami na poziomie atomowym. Charakterystyczną cechą wykładu jest elementarny poziom rozważań, z założenia nie odwołujący się do zaawansowanej matematyki, a mający na celu ugruntowanie podstaw chemii, koniecznych w dalszym jej studiowaniu.

W ramach wykładu realizowane są następujące główne zagadnienia. Elementarny opis faz: stałej, ciekłej i gazowej. Wiązania kowalencyjne, metaliczne i jonowe – związek ze strukturą substancji. Zapis równań reakcji chemicznych. Elementarny opis dynamiki atomów i cząsteczek w fazie gazowej – translacje, rotacje i oscylacje. Kryteria przebiegu reakcji chemicznych - I i II zasada termodynamiki jako fundamentalne prawa przyrody, entalpia swobodna i jej związek z charakterystyką stanu równowagi reakcji (K). Równowagi kwasowo-zasadowe, strącania osadów i redoks. Elementy kinetyki chemicznej – czynniki wpływające na szybkość reakcji, metody prowadzenia badań kinetycznych, wybrane mechanizmy reakcji. Energia aktywacji i pojęcie katalizy.

Elementy kwantowego opisu mikroświata. Kwantowanie energii. Modele budowy atomów. Falowa natura materii i jej konsekwencje dla opisu mikroświata. Struktura elektronowa atomów i jej związek z właściwościami chemicznymi pierwiastków. Konstrukcja układu okresowego pierwiastków. Struktura prostych cząsteczek związków chemicznych. Właściwości fizyczne i chemiczne wybranych pierwiastków i ich związków.

Zadaniem proseminariów jest ugruntowanie i utrwalenie wiadomości z wykładu, rozszerzenie wybranych zagadnień oraz nauczenie praktycznego wykorzystania zdobytych wiadomości poprzez dyskusje i rozwiązywanie problemów rachunkowych.

1. L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna, Cząsteczki, materia, reakcje, PWN, Warszawa 2004

2. A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, PWN, Warszawa 2002

3. L. Pajdowski, Chemia ogólna, PWN, Warszawa 1998

4. J.D. Lee, Zwięzła chemia nieorganiczna PWN, Warszawa 1994

Po ukończeniu przedmiotu student:

- rozumie rolę i miejsce chemii w strukturze nauk ścisłych i przyrodniczych oraz jej wkład w rozwój naszej cywilizacji

- zna podstawowe składniki materii i ich własności, zna własności pierwiastków chemicznych wynikające z prawa okresowości, zna elementarną kwantową teorię budowy atomów i molekuł (jakościowy model orbitalny). Zna podstawowe pojęcia i prawa chemiczne, zna symbolikę, nomenklaturę i notację chemiczną, zna i rozumie zapis reakcji chemicznych

- zna i rozumie podstawowe konsekwencje dla przebiegu chemicznych wynikające z praw termodynamiki, zna i rozumie podstawy chemii fizycznej w zakresie termodynamiki i termochemii oraz zagadnienia związane ze stanem równowagi chemicznej wraz z odpowiednim aparatem matematycznym

- zna i rozumie podstawy chemii fizycznej w zakresie teorii kinetyki chemicznej, z uwzględnieniem zjawisk katalizy

- potrafi zastosować poznane prawa chemii w analizie wybranych problemów chemicznych

- potrafi analizować zagadnienia z zakresu chemii nieorganicznej, w tym problemy struktury geometrycznej i elektronowej molekuł. Potrafi opisać i wyjaśnić podstawowe typy reakcji chemicznych oraz ich mechanizmy

- ma przekonanie o wadze zachowania się w sposób profesjonalny, przestrzega zasad etyki zawodowej

- zna zakres posiadanej przez siebie wiedzy i posiadanych umiejętności, rozumie potrzebę podnoszenia kompetencji zawodowych i osobistych

Śródsemestralne pisemne testy kontrolne zaliczające proseminaria i zwalniające najlepszych studentów z egzaminu; dla pozostałych końcowy egzamin pisemny.

Ogólne wymagania egzaminacyjne podano w informacjach o zajęciach w cyklu, szczegółowe wymagania są corocznie aktualizowane i przesyłane studentom przed egzaminem. Egzamin ma charakter pisemny (5-6 otwartych pytań, wymagających opisowych odpowiedz)i. Ocena końcowa jest oparta na średniej arytmetycznej ocen cząstkowych, przy czym wymagane jest opanowanie przynajmniej 50% materiału. Egzamin poprawkowy ma identyczną formę i sposób oceniania.

Uczestniczenie w wykładach nie jest obowiązkowe, ale rekomendowane ze względu na autorską treść i układ materiału, pozwalające studentom I roku o różnym stopniu przygotowania do studiów chemicznych uzyskać ujednoliconą, podstawową wiedzę o podstawach chemii.

Nie ma