Karta modułu/przedmiotu

Transkrypt

1 Karta modułu/przedmiotu Informacje ogólne o module/przedmiocie. Poziom : jednolite studia magisterskie 1. Kierunek studiów: analityka medyczna 3. Forma studiów: stacjonarne 4. Rok: I 5. Semestr: II 6. Nazwa modułu/przedmiotu: chemia analityczna 7. Status modułu/przedmiotu: obowiązkowy 8. Jednostka realizująca moduł/przedmiot: Zakład Chemii Analitycznej, Katedra Chemii Ogólnej i Analitycznej Wydziału Farmaceutycznego z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej w Sosnowcu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach Adres: ul. Jagiellońska 4, Sosnowiec Adres apyka@sum.edu.pl Adres strony internetowej: 9. Prowadzący moduł/przedmiot (imię, nazwisko, adres ): Prof. dr hab. n. chem. Alina Pyka Adres apyka@sum.edu.pl 10. Cel : Nabycie przez studenta umiejętności praktycznych w zakresie zasad rozdziału mieszaniny wybranych kationów i anionów oraz identyfikacji analizowanych jonów w ich mieszaninie Zapoznanie studentów z podstawami teoretycznymi metod klasycznej analizy ilościowej: miareczkowej i wagowej oraz zasadami obliczeń zawartości substancji w próbce w oparciu o wyniki analizy miareczkowej i wagowej Student nabywa umiejętności praktycznych w zakresie techniki miareczkowania oraz ważenia, uczy się odpowiednio przygotować próbkę do analizy ilościowej i poprawnie wykonać analizę miareczkową lub odpowiednio wagową substancji zawartej w próbce z wykorzystaniem określonego przepisu analitycznego podanego w literaturze np. Farmakopei Polskiej. Wyrobienie umiejętności poprawnego interpretowania uzyskanych wyników analizy ilościowej miareczkowej i wagowej oraz dokonywania ich obróbki statystycznej zgodnie z Zasadami Dobrej Praktyki Laboratoryjnej (GLP) Student postępuje zgodnie z zasadami BHP, zna zagrożenia wynikające z pracy z danym odczynnikiem chemicznym. 11. Wymagania wstępne w zakresie wiedzy, umiejętności i innych kompetencji: Student poprawnie klasyfikuje i nazywa związki nieorganiczne i organiczne stosowane w chemii analitycznej. Rozróżnia i poprawnie interpretuje przebieg reakcji: zobojętniania, tworzenia związków kompleksowych, reakcji redoks i strącania osadów. Umie poprawnie wykonać obliczenia związane z wyznaczaniem: ph kwasów, zasad, soli w roztworach wodnych, ph buforów, rozpuszczalności związków w wodzie. Potrafi dokonać obliczeń związanych ze sporządzaniem roztworów substancji o danym stężeniu procentowym i molowym. Potrafi sporządzić roztwór o danym stężeniu z wykorzystaniem odpowiedniego szkła laboratoryjnego i sprzętu stosowanego w tym celu. 1. Efekty Numer efektu Efekty Student, który zaliczył moduł/przedmiot: Odniesienie do efektów dla Odniesienie do efektów dla obszaru

2 01 zna analityczne metody ilościowej i jakościowej oceny związków nieorganicznych i organicznych oraz rozumie celowość stosowania tych metod w analizie medycznej. Rozumie zasady obliczeń chemicznych w zakresie klasycznych metod analitycznych programu K_W06 M_W03 M_W07 0 zna statystyczne podstawy walidacji metod analitycznych K_W3 M_W03 03 zna zasady dobrej praktyki laboratoryjnej, bezpieczeństwa i higieny pracy K_W40 M_W05 M_W10 04 posługuje się odczynnikami chemicznymi, obliczeniami chemicznymi, technikami precyzyjnego ważenia, mierzenia, sporządza roztwory i mieszaniny, wykonuje analizy ilościowe związków chemicznych metodami klasycznymi, potrafi dokonać obliczeń chemicznych w zakresie klasycznych metod analitycznych 05 Potrafi dokonać doboru oraz ocenić przydatność metody analitycznej w kontekście celu analizy, kalibracji metody, precyzji wykonania i obliczania wyników z uwzględnieniem ich wiarygodności i analizy statystycznej. 06 potrafi stosować w praktyce zasady dobrej praktyki laboratoryjnej K_U01 K_U1 K_K03 M_U0 M_U05 M_U07 M_U08 M_U0 M_U03 M_U05 M_U06 M_U07 M_U08 M_K03 M_K06 M_K07 07 posiada nawyk i umiejętność stałego dokształcania się K_K11 M_K01 08 wykazuje kreatywność i przedsiębiorczość na stanowisku pracy oraz odpowiedzialność za pracę własną i zespołową K_K08 M_K06 M_K07 M_K Formy zajęć w odniesieniu do efektów Forma zajęć dydaktycznych Numer efektu wykład seminarium ćwiczenia laboratoryjne ćwiczenia praktyczne inne e-learning

3 01 X X X 0 x X X 03 x X X 04 X X 05 x X 06 x 07 x x 08 x 14. Treści programowe Forma zajęć: Wykłady W1 Zagadnienia ogólno analityczne i statystyczna ocena wyników zadania chemii analitycznej; podział analizy chemicznej; podział analityki; próbka; metoda analityczna; błędy w analizie ilościowej; analiza statystyczna wyników pomiarów; pobieranie próbek, standaryzacja i kalibrowanie. Liczba godzin W W3 W4 W5 Równowagi chemiczne w roztworach wodnych, wpływ elektrolitów na równowagi chemiczne - skład chemiczny roztworów wodnych, równowaga chemiczna, wpływ elektrolitów na położenie stanu równowagi chemicznej, względna moc sprzężonych par kwas-zasada, roztwory buforowe, równanie Hendersona-Hasselbalcha, wpływ elektrolitów na położenie stanu równowagi chemicznej, współczynniki aktywności, rozwiązywanie problemów związanych z równowagą w złożonych układach, równowagi w procesach specyficznego oznaczania leków. Wiadomości ogólne dotyczące metod miareczkowych i alkacymetria klasyfikacja metod miareczkowych, naczynia miarowe, substancje wzorcowe, roztwory wzorcowe i mianowane, błędy w analizie miareczkowej, roztwory i wskaźniki w miareczkowaniach kwas-zasada, roztwory buforowe, krzywe miareczkowania prostych i złożonych układów kwas-zasada, zastosowanie metod alkacymetrycznych, miareczkowanie alkacymetryczne w roztworach niewodnych. Zastosowanie oznaczeń alkacymetrycznych do oznaczeń substancji biomedycznych. Redoksymetria - podstawowe wiadomości o reakcjach utleniania i redukcji, wielkości charakteryzujące układ redoks, czynniki wpływające na przebieg reakcji utleniania i redukcji, krzywa miareczkowania redoksymetrycznego, manganometria, jodometria, chromianometria, bromianometria, askorbinometria, cerometria, tytanometria, ferrometria. Zastosowanie oznaczeń redoksymetrycznych do oznaczeń substancji biomedycznych. Miareczkowanie strąceniowe, argentometria charakterystyka miareczkowych metod wytrąceniowych, mianowany roztwór azotanu (V) srebra, oznaczanie chlorków metodami Volharda oraz Mohra, krzywa miareczkowania wytrąceniowego; oznaczanie jonów srebra metodą Volharda, oznaczanie tiocyjanianów metodą Volharda W6 Kompleksometria podział kompleksometrii; podstawy teoretyczne 3

4 W7 kompleksometrii, budowa kompleksów; kompleksy chelatowe; czynniki wpływające na trwałość kompleksów, stała trwałości i nietrwałości kompleksów, kolejne stałe trwałości, skumulowana stała trwałości; kompleksony; czynniki wpływające na trwałość kompleksów metali z EDTA; krzywa miareczkowania kompleksometrycznego; wskaźniki kompleksometryczne (wskaźniki redoks i metalowskaźniki); sposoby miareczkowania roztworem EDTA (bezpośrednie, odwrotne, podstawieniowe); sposoby nastawiania miana roztworów EDTA; Przykłady oznaczeń kompleksometrycznych (Al(III), Fe(III), Ca(II), oznaczanie twardości wody). Zastosowanie oznaczeń kompleksometrycznych do oznaczeń substancji biomedycznych. Wagowe metody analizy wagi i ważenie, wagowa analiza strąceniowa, mechanizm powstawania osadu, podział i właściwości osadów oraz odczynników strącających, współstrącanie, sposoby zapobiegania współstrącaniu, rozpuszczanie osadów, czynniki wpływające na rozpuszczalność osadów, technika pracy w analizie wagowej, przykłady oznaczeń wagowych w tym substancji biomedycznych. Łącznie Forma zajęć: Seminaria Statystyczna ocena wyników:- statystyczna obróbka wyników oznaczeń S1 laboratoryjnych uzyskanych wybranymi metodami analitycznymi S S3 S4 S5 S6 Obliczenia w alkacymetrii: wyznaczanie alkacymetrycznego współczynnika równoważności; sporządzanie i nastawianie miana titrantów stosowanych w alkacymetrii; obliczanie składu [%] próbek oraz masy substancji oznaczanych w układzie kwas zasada oraz zasada kwas. Krzywe miareczkowania alkacymetrycznego: obliczanie ph roztworu w charakterystycznych punktach krzywej miareczkowania ; alkacymetrycznego w układzie mocny kwas - mocna zasada, mocna zasada - mocny kwas, słaba zasada mocny kwas i słaby kwas mocna zasada; - określanie skoku miareczkowania alkacymetrycznego. Obliczenia w redoksymetrii : uzupełnianie współczynników w reakcjach redoks w formie cząsteczkowej i jonowej; wyznaczanie redoksymetrycznego współczynnika równoważności; sporządzanie i nastawianie miana titrantów stosowanych w red oksymetrii; obliczanie potencjału redoks w charakterystycznych punktach krzywej miareczkowania red oksymetrycznego; obliczanie stałej równowagi reakcji redoks. Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności: obliczanie rozpuszczalności związków w wodzie na podstawie wartości ich iloczynu rozpuszczalności; wpływ ph i wspólnego jonu na rozpuszczalnośc związków; przewidywanie efektu strącania osadu z roztworu. Obliczenia w analizie wagowej i precypitometrii: - zasada obliczania mnożnika analitycznego; obliczanie masy oraz zawartości [%] substancji w próbkach oznaczanych metodą wagową;

5 - obliczenia masy i zawartości [%] halogenków oznaczanych precypitometrycznie S7 Obliczenia w analizie kompleksometrycznej: obliczenia masy i zawartości [%] jonów wybranych metali oznaczanych metodą miareczkowania kompleksometrycznego S8 Odrabianie zaległości 1 Łącznie Forma zajęć: Ćwiczenia Wprowadzenie do analizy chemicznej jakościowej i ilościowej C1 wybranych substancji bionieorganicznych. Zapoznanie z techniką analizy 4 miareczkowej i wagowej C Rozdział i identyfikacja mieszaniny wybranych kationów występujących w płynach ustrojowych: Zn +, Mn +, Cu +, Ni +, Cr 3+, Fe 3+, Fe +, Co +, Na +, K +, NH + 4, Mg + 3 C3 Rozdział i identyfikacja mieszaniny wybranych anionów ważnych w diagnostyce medycznej: I -, Cl -,,, SO - 4, PO , NO 3 CO 3 C O 4 C4 Ilościowe oznaczanie HCl metodą miareczkowania alkalimetrycznego 4 C5 Jodometryczne oznaczanie zawartości jonów Cu (II) 4 C6 Kompleksometryczne oznaczanie jonów Fe 3+ 3 C7 Precypitometryczne oznaczanie zawartości jonów Cl - w soli fizjologicznej dobór metody analitycznej przez studenta 3 C8 Wagowe oznaczanie zawartości jonów Ca + 4 C9 Odrabianie zaległości: poprawa niezaliczonych ćwiczeń oraz niezaliczonych kolokwiów Łącznie 30 Łączna liczba godzin z przedmiotu Metody Wykład Metody podające, metody problemowe 15.. Seminarium Metody problemowe, metody praktyczne 15.3.Ćwiczenia Metody praktyczne, metody programowe 16. Sposoby weryfikacji efektów i sposoby oceny Numer efektu Sposoby weryfikacji 01 Sprawdzian pisemny opisowy z pytaniami 0 Sprawdzian pisemny opisowy z pytaniami 03 Sprawdzian pisemny opisowy z pytaniami 04 Sprawdzian praktyczny: wykonanie analizy Warunki zaliczenia Wykonanie analizy z dopuszczalnym błędem względnym w stosunku do wartości rzeczywistej 3%

6 05 Sprawdzian pisemny opisowy z pytaniami 06 Obserwacja 07 Obserwacja 08 Obserwacja 17. Obciążenie pracą studenta Forma aktywności Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim: Samodzielna praca studenta Przeciętna liczba godzin na zrealizowanie aktywności udział w wykładach 15 udział w ćwiczeniach 30 udział w seminariach 15 udział na egzaminie pisemnym konsultacje 1 łącznie 63 przygotowanie do seminarium 30 przygotowanie do ćwiczeń 14 Przygotowanie do kolokwiów z seminarium 14 Przygotowanie do kolokwiów z ćwiczeń 18 Przygotowanie do egzaminu pisemnego z przedmiotu 0 łącznie 96 Łącznie Sumaryczna liczba punktów ECTS dla przedmiotu Sumaryczne wskaźniki charakteryzujące przedmiot Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym 19. Literatura Podstawowa 1. J. Minczewski, Z. Marczenko: Chemia analityczna. T.1. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, PWN, Warszawa, J. Minczewski, Z. Marczenko: Chemia analityczna. T.. Chemiczne metody analizy ilościowej, PWN, Warszawa, A. Cygański: Chemiczne metody analizy ilościowej, WNT, Warszawa, W. Wardas (red): Chemia analityczna, ćwiczenia laboratoryjne. Wybrane metody wagowe, miareczkowe oraz elektroanalityczne, Wyd. ŚAM, Katowice, T. Lipiec, Z. Szmal. Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, PZWL, Warszawa, Uzupełniająca 1. R. Kocjan (red): Chemia analityczna. T.1 i T.. Analiza jakościowa. Analiza ilościowa klasyczna, PZWL, Warszawa, A. Sobczak, J. Sochacka (red). Chemia analityczna jakościowa, Wyd. SUM, Katowice, D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, Podstawy chemii analitycznej. T.1. PWN, Warszawa D. Bodzek (red). Skrypt do ćwiczeń z chemii ogólnej i organicznej dla studentów I roku Wydziału Lekarskiego i Oddziału Stomatologicznego w Zabrzu, Wyd. SAM, Katowice I. Żak (red). Praktikum z chemii medycznej, Wyd. SAM, Katowice Inne przydatne informacje o module/przedmiocie 0.1. Liczebność grup Ćwiczenia laboratoryjne: 10-1 osób Ćwiczenia seminaryjne: 0-4 osób

7 0.. Materiały do zajęć komputer, rzutnik multimedialny, kalkulator, szkło, sprzęt laboratoryjny: wirówka, waga analityczna, ph-metr, odczynniki chemiczne, instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych, zestawy zadań rachunkowych do seminarium 0.3. Miejsce odbywania się zajęć 0.4. Miejsce i godzina konsultacji 0.5. Strona internetowa 1. Formy oceny szczegóły Efekt 01 Efekt 0 Efekt 03 Efekt 04 Efekt 05 Efekt 06 Efekt 07 Efekt 08 wiedzę na wiedzę na wiedzę na wiedzę na wiedzę na wiedzę na wiedzę na wiedzę na wiedzę na wiedzę na wiedzę na wiedzę na * ocena celująca wiedza i umiejętności wykraczają poza wymagania określone dla oceny 5 bardzo dobry