Chemia nieorganiczna IB

fakultatywne

Obligatoryjne zaliczenie przedmiotu "chemia ogólna"

Pożądana znajomość podstaw chemii kwantowej

w sali

Wykład poświęcony jest głównie uniwersalnym podstawom chemii nieorganicznej, pozwalającym w ciągu dalszego kursu zrozumieć właściwości wybranych pierwiastków i ich związków oraz tendencje tych zmian obserwowane w układzie okresowym pierwiastków. W tym celu prezentowane są zarówno klasyczne pojęcia i zagadnienia, jak i przywoływane są wybrane nowoczesne osiągnięcia chemii atomu i chemii nieorganicznej. Omawiana jest m. in. rola konfiguracji elektronowej atomów, promieni atomów (jonów) i elektroujemności we właściwościach pierwiastków i ich nieorganicznych związków, rola procesów solwatacji, elementy chemii związków kompleksowych oraz koncepcja twardych i miękkich kwasów i zasad. Na zakończenie omawiane są właściwości wodoru, tlenu i ich związków, z uwzględnieniem zastosowań praktycznych.

Pierwsza część wykładu z chemii nieorganicznej, obowiązkowa dla wszystkich studentów 5. semestru studiów stacjonarnych, poświęcona jest głównie uniwersalnym podstawom chemii nieorganicznej, które pozwolą w ciągu dalszego kursu zrozumieć właściwości wybranych pierwiastków i ich związków. Przypominana jest konstrukcja układu okresowego pierwiastków oraz obserwowane w nim tendencje zmian ich właściwości. Pokazywana jest rola geometrycznych i energetycznych parametrów atomów w wyznaczaniu właściwości (w tym – reaktywności) substancji, znaczenie siły i natury wiązań międzyatomowych, międzyjonowych i międzycząsteczkowych, ze wskazaniem na możliwe uogólnienia w klasyfikacji struktur różnych substancji. Omawiane są także podstawy budowy związków jonowych, w tym kryształów jonowych, z uwzględnieniem różnych stopni utlenienia jonów i procesów redoks oraz podstawy chemii związków kompleksowych, z uwzględnieniem kompleksów sandwiczowych. Wprowadzany jest opis oddziaływań jon-rozpuszczalnik, rozszerzony na środowiska inne niż wodne, co pokazuje istotne znaczenie procesów solwatacji i możliwości porównawczego opisu właściwości różnych rozpuszczalników. Kolejnym uogólnieniem opisu wiązań w układach nieorganicznych jest koncepcja twardych i miękkich kwasów i zasad. Realizacja powyższego materiału stanowi punkt wyjścia do omawiania właściwości wybranych pierwiastków i ich związków, w ramach drugiej części wykładu w semestrze letnim ("Chemia Nieorganiczna II").

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

2. Praca zbiorowa pod red. L. Kolditza, Chemia nieorganiczna, cz. 1, 2, PWN 1994 ( „Biblioteka Chemii”)

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

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

5. R. T. Sanderson, Prawo okresowości w chemii, WNT 1965

6. J. Dereń, J. Haber, R. Pampuch, Chemia ciała stałego, PWN 1977

7. M. Pourbaix, Wykłady z korozji elektrochemicznej, PWN 1978

8. J. Shorter, Analiza korelacyjna w chemii organicznej, PWN 1980

9. T. M. Krygowski, J. B. Czermiński, „Wiadomości Chemiczne”, 32 (1978) s. 597

10. W. Kołos, Chemia kwantowa, PWN 1978

11. N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, Pergamon Press, Oxford-Toronto, 1984

12. B. Trémillon, Chemistry in Non-Aqueous Solvents, Reidel 1974

Po ukończeniu przedmiotu student:

- ugruntowuje wiedzę o rozwoju systemów klasyfikacji pierwiastków

- potrafi pokazać przejawy okresowych zmian w fizycznych i chemicznych właściwościach pierwiastków

- potrafi skorelować kwantowo-chemiczny opis atomów z ich parametrami geometrycznymi i energetycznymi, istotnymi dla właściwości substancji

- potrafi wykazać wpływ rozmiaru (promieni) atomów i jonów oraz energii elektronów na właściwości pierwiastków i ich związków, z uwzględnieniem najnowszych koncepcji w tej dziedzinie

- poznaje różne typy struktur substancji nieorganicznych, w tym kryształy kowalencyjne, metaliczne, molekularne i jonowe

- poznaje podstawowe właściwości i teorie budowy związków kompleksowych

- poznaje opis równowag redoks za pomocą odpowiednich diagramów, zestawiających właściwości związków nieorganicznych na różnych stopniach utlenienia pierwiastków

- rozumie istotę i znaczenie procesu solwatacji dla opisu termodynamicznego stanu substancji w roztworach, potrafi opisać oddziaływania jon-rozpuszczalnik oraz poznaje porównawcze systemy klasyfikacyjne różnych rozpuszczalników

- poznaje podstawy i zastosowanie teorii twardych i miękkich kwasów i zasad do opisu natury i trwałości wiązań w związkach nieorganicznych

Egzamin ma charakter pisemny (5-6 otwartych pytań, wymagających opisowych odpowiedzi). 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. Szczegółowe, aktualne wymagania do egzaminu przesyłane są studentom po ostatnim wykładzie w danym semestrze.

Uczestnictwo w wykładach nie jest obowiązkowe, ale rekomendowane ze względu na odbiegający od podawanego w typowych podręcznikach, zaawansowany merytorycznie, materiał.

nie ma