DYDAKTYKA


CHEMIA OGÓLNA       I rok IŚ

Wykładowca: prof. dr hab. Janusz Gołaś

WYKŁADY

Semestr I

Cykl wykładów ma przedstawiać elementarne wiadomości z zakresu budowy materii, podstawowych praw chemicznych oraz podstaw istoty procesów chemicznych. Pojęcia i definicje wstępne, materia i jej własności, substancja, pierwiastek, związek chemiczny, procesy chemiczne, materiały homogeniczne i heterogeniczne, faza. Stany skupienia. Podstawowe prawa chemiczne. Atom. Liczby atomowa i masowa. Izotopy. Cząstki elementarne. Jądro atomowe, charakter sił jądrowych. Elementarne przemiany jądrowe. Szeregi promieniotwórcze. Promieniotwórczość naturalna i sztuczna. Modele budowy atomu. Równanie Schrödingera i jego interpretacja. Fala de Broglie'a. Zasada nieoznaczoności. Pojęcie orbitalu. Liczby kwantowe. Reguły zapełniania powłok elektronowych. Konstrukcja układu okresowego w świetle budowy atomu. Energia jonizacji. Wartościowość i stopień utlenienia. Typy reakcji chemicznych. Cząsteczka, rodzaje wiązań chemicznych. Cząsteczki polarne i niepolarne. Teorie orbitali molekularnych w zarysie. Rząd wiązania. Cząsteczki dwu i wieloatomowe. Hybrydyzacja. Stan gazowy: teorie kinetyczno-cząsteczkowe gazu idealnego, prawa gazowe. Kinetyka chemiczna, definicja potencjału termodynamicznego, rzędowość reakcji. Prawo działania mas. Reakcje homogeniczne i heterogeniczne. Dyfuzja jako element reakcji heterogenicznej. Roztwory. Reguła faz Gibbsa, prawo Raoulta, prawo Henry'ego.

Semestr II

Warunek wstępny wpisu na zajęcia: zaliczenie bloku przedmiotowego Chemia ogólna I Cykl wykładów stanowi przegląd podstawowych działów chemii oraz elementów chemii węgla. właściwości stanów skupienia. Gazy, ciecze i roztwory. Równowagi jonowe, prawo Nernsta (podziału). Ekstrakcja. Osmoza. Dysocjacja i towarzyszące jej procesy. Właściwości elektrolitów, stężenie i aktywność, hydroliza, roztwory buforowe. Rozpuszczalność, iloczyn rozpuszczalności. Teorie kwasów i zasad. Związki amofoteryczne. Miareczkowanie kwas - zasada. Krzywe miareczkowania. Elektrochemia: pojęcia podstawowe. Elektroliza. Praktyczne aspekty elektrolizy. Ogniwa galwaniczne - budowa, zasada działania, SEM ogniwa, baterie, akumulatory, ogniwa paliwowe. Szereg napięciowy. Korozja. Potencjometria, elektrody jonoselektywne. Chemia procesów metalurgicznych. Zjawiska na granicy faz. Rodzaje adsorpcji. Napięcie powierzchniowe. Związki powierzchniowo czynne. Stan koloidalny. Struktura ciała stałego - elementy krystalografii. Podstawy chemii węgla. Nieorganiczne związki węgla. węglowodory nasycone i nienasycone. Węglowodory aromatyczne. Alkohole, etery, aldehydy, ketony, kwasy karboksylowe. Aminy. Węglowodany, białka. Kwasy nukleinowe.

Program zajęć z Chemii Ogólnej dla I roku IŚ, WGGiIŚ,



Studia Dzienne

Ćwiczenia projektowe

Semestr I

1. Wprowadzenie i tematyka zajęć ćwiczeniowych i laboratoryjnych – 1 godzina.
2. Układ okresowy, systematyka i nazewnictwo nieorganicznych zw. chemicznych.
3. Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne: omówienie i rozszerzenie podstawowych wiadomości z chemii ogólnej i teorii budowy atomu.
4. -5. Skład związku chemicznego, równania chemiczne: stechiometria, rodzaje i wydajność reakcji chemicznych.
6. -7. Stężenia: sposoby wyrażania i obliczania stężeń w roztworach.
8. Uzgadnianie równań reakcji utleniania i redukcji.

Ćwiczenia laboratoryjne

Semestr I

1. Zasady pracy w laboratorium chemicznym, regulamin BHP: zapoznanie się z instalacjami w laboratorium chemicznym, wyposażenie laboratorium, szkło, naczynia miarowe i ich kalibracja, zasady mycia szkła laboratoryjnego.
2. Wagi i ważenie, wprowadzenie do analizy wagowej. Nauka podstawowych czynności laboratoryjnych: pipetowanie, podgrzewanie, mieszanie, suszenie, prażenie itp.
3. Błędy pomiarowe. Statystyczne opracowanie wyników badań: statystyczne opracowanie serii wyników uzyskanych z przeprowadzonych pomiarów masy i objętości.
4. Sporządzanie roztworów: przygotowywanie roztworów rzeczywistych z proszków, rozcieńczanie i zagęszczanie roztworów.
5. Wprowadzenie do analizy jakościowej kationów i anionów w płynach prostych i ich mieszaninach. Analiza jakościowa cz. 1.
6. Analiza jakościowa cz. 2: analiza kationów w płynach prostych.
7. Analiza jakościowa cz. 3: analiza kationów i anionów w płynach prostych.
8. -9 Analiza wagowa cz. 1 i 2: strącenie, prażenie i ważenie trudnorozpuszczalnych zw. chemicznych, w celu oznaczenia ilości składników w nich zawartych.
10. Ćwiczenia zaliczeniowe.

Semestr II

1. Sporządzanie roztworów elektrolitów i wyznaczanie ich parametrów charakterystycznych.
2. -4. Iloczyn jonowy wody, pH i hydroliza w roztworów soli, dysocjacja wielostopniowa i w elektrolitach rozcieńczonych, iloczyn rozpuszczalności: przeprowadzanie i obserwacja reakcji hydrolizy, strącanie trudnorozpuszczalnych osadów w elektrolitach złożonych. Pomiary zasolenia roztworów. Obserwacja zmian pH w tych roztworach.
5. -6. Roztwory buforowe, pojemność buforowa. Sporządzanie buforów, pomiary pojemności buforowej.
7. Wprowadzenie do analizy objętościowej, przygotowywanie roztworów mianowanych.
8. -9. Analiza objętościowa. Oznaczenie stężeń w oparciu o wykonane analizy miareczkowe: acydymetria i alkalimetria, argentometria.
10. -12. Preparatyka chemiczna: ekstrakcja, destylacja, synteza związków chemicznych, krystalizacja.
13. -14. Elektrochemia: składanie ogniw galwanicznych, pomiary elektryczne w ogniwach, prawa elektrolizy, obserwacja reakcji elektrodowych i przebiegu elektrolizy.
15. Ćwiczenia zaliczeniowe.

Studia Zaoczne

Ćwiczenia projektowe

Semestr I

Wprowadzenie, systematyka i nazewnictwo nieorganicznych związków chemicznych stechiometria wzorów i równań chemicznych. Stężenia: sposoby wyrażania i obliczania stężeń w roztworach, przeliczanie stężeń. Uzgadnianie równań reakcji utleniania i redukcji.

Semestr II

Charakterystyka roztworów elektrolitów, stała i stopień dysocjacji, iloczyn jonowy wody, pH. Hydroliza soli, iloczyn rozpuszczalności. Roztwory buforowe.

Ćwiczenia laboratoryjne

Semestr I

Zasady pracy w laboratorium chemicznym. Regulamin BHP: zapoznanie się z instalacjami w laboratorium chemicznym, wyposażenie laboratorium, szkło, naczynia miarowe i ich kalibracja, zasady mycia szkła laboratoryjnego. Wagi i ważenie, wprowadzenie do analizy wagowej. Nauka podstawowych czynności laboratoryjnych. Błędy pomiarowe. Statystyczne opracowanie wyników badań: statystyczne opracowanie serii wyników uzyskanych z przeprowadzonych pomiarów masy i objętości. Analiza jakościowa cz.1 – analiza kationów w płynach prostych. Analiza jakościowa cz.2 – analiza kationów i anionów w płynach prostych.

Semestr II

Wprowadzenie do analizy objętościowej, przygotowanie roztworów mianowanych.
Analiza objętościowa. Obliczenia stężeń roztworów w oparciu o wykonane analizy miareczkowe: acydymetria i alkalimetria.
Elektrochemia: składanie ogniw galwanicznych, pomiary elektryczne w ogniwach, prawa elektrolizy, obserwacja reakcji elektrodowych i przebiegu elektrolizy.
Podstawowe procesy stosowane w preparatyce chemicznej: filtracja, destylacja, ekstrakcja, krystalizacja. cz.1.
Podstawowe procesy stosowane w preparatyce chemicznej: filtracja, destylacja, ekstrakcja, krystalizacja cz.2.


CHEMIA ŚRODOWISKA       II rok IŚ

Wykładowca: prof. dr hab. Janusz Gołaś

WYKŁADY

Semestr III

Wstęp do chemii środowiska.
Środowisko i jego składniki, chemiczny skład zewnętrznych warstw ziemi.
Chemiczny skład skorupy ziemskiej, hydrosfery i wód podziemnych oraz atmosfery.
Obszary zagadnień:
Chemia atmosfery.
Toksyczne substancje organiczne.
Chemia wody (metale ciężkie).
Chemia gleb i osadów (metale ciężkie).
Paliwa i źródła energii.
Chemia atmosfery: warstwa ozonowa.
Chemia niższych warstw atmosfery, zanieczyszczenia powietrza.
Efekt cieplarniany, globalne ocieplenie.
Toksyczne związki organiczne.
Wody naturalne: zanieczyszczenia i oczyszczanie.
Wody naturalne: chemia typu kwas-zasada układu węglanowego.
Metale ciężkie i chemia gleby.
Procesy wytwarzania energii i ich konsekwencje środowiskowe.

Program ćwiczeń z chemii środowiska - laboratorium
Semestr III
1. Ćwiczenia wstępne organizacyjno - informacyjne.
2. Oznaczanie zawartości chlorków w wodzie metodą miareczkowania argentometrycznego.
3. Właściwości chemiczne białek.
4. Węglowodany - właściwości chemiczne.
5. Właściwości chemiczne tłuszczów.
6. Właściwości fizyczne i chemiczne skrobi.
7. Kolokwium.
8. Wyosobnienie kwasów humusowych z gleby.
9. Oznaczanie powierzchni właściwej kwasów huminowych.
10. Zajęcia terenowe w laboratorium Państwowej Inspekcji Ochrony Środowiska w Krakowie.
11. Wyosobnienie chlorofilu i karotenu.
12. Badanie czystości wody.
13. Oznaczanie azotanów w wodzie metodą potencjometryczną.
14. Kolokwium zaliczeniowe.