Chemia nieorganiczna i bionieorganiczna

obowiązkowe

Zapoznanie studentów z podstawami chemii nieorganicznej wraz z elementami chemii bionieorganicznej na akademickim poziomie średnio zaawansowanym

w sali

Wykład obejmuje podstawy i współczesne zagadnienia chemii nieorganicznej, ze szczególnym uwzględnieniem właściwości fizycznych i chemicznych pierwiastków i związków chemicznych, metod ich otrzymywania, struktury, aktywności i mechanizmów reakcji również w układach o znaczeniu biologicznym. W tym celu są omawiane zarówno klasyczne pojęcia i zagadnienia, jak i są prezentowane wybrane nowoczesne osiągnięcia technologiczne w zakresie katalizy, chemii ciała stałego i chemii biomedycznej. Zwrócona jest uwaga na tendencje zmian właściwości pierwiastków i ich związków w układzie okresowym.

Początkowa część wykładu jest głównie poświęcona podstawom chemii nieorganicznej, z uwzględnieniem położenia pierwiastków w układzie okresowym w celu przewidywania tendencji zmian oraz właściwości wybranych pierwiastków i ich związków. Pokazywana jest rola struktury związków nieorganicznych i ich reaktywności chemicznej, z uwzględnieniem znaczenia siły i natury wiązań międzyatomowych, międzyjonowych i międzycząsteczkowych. Następnie omawiane są także podstawy budowy kryształów jonowych, z uwzględnieniem różnych stopni utlenienia jonów i procesów redoks oraz podstawy chemii związków koordynacyjnych, z uwzględnieniem kompleksów bionieorganicznych (np. enzymów, cytochromów). Kolejnym zagadnieniem jest systematyczny opis wybranych pierwiastków, w tym wodoru i jego związków, metali (w tym przejściowych, lantanowców i aktynowców), tlenków metali, mechanizmów reakcji związków koordynacyjnych, związków organometalicznych oraz procesów katalitycznych. Realizacja powyższego materiału stanowi punkt wyjścia do dyskusji współczesnych wyzwań nauki i technologii nieorganicznych, w tym energetyki wodorowej, rozwoju alternatywnych źródeł energii (ogniwa paliwowe) i konwersji ditlenku węgla do paliw i prostych związków organicznych oraz niskotemperaturowej konwersji azotu do amoniaku. Typowe, klasyczne wiadomości uzupełniane są informacjami na temat chemii nieorganicznych w wybranych układach biologicznych: znaczenia „biopierwiastków”, biochemii wapnia, magazynowania i przenoszenia tlenu, układów enzymatycznych, w tym enzymów redoks, cytochromów, fiksacji azotu i fotosyntezy, a także znaczenia metali w medycynie.

A. F. Cotton, G. Wilkinson, P. L. Gaus, Chemia nieorganiczna, Podstawy, PWN, 1998

G. Rayner-Canahom, T. Overton, Descriptive Inorganic Chemistry, Freeman, 2014

C.E. Housecroft, A.G. Sharpe, Inorganic Chemistry, Pearson, 2018

M. Lieberman, A. Peet, Basic Medical Biochemistry, Kluwer, 2018

Po ukończeniu przedmiotu student powinien znać podstawy chemii nieorganicznej na akademickim poziomie średnio zaawansowanym z uwzględnieniem współczesnych wyzwań i technologii nieorganicznych oraz orientować się w problematyce chemii bionieorganicznej.

Semestralny egzamin pisemny na ocenę

nie ma