Chemia nieorganiczna Semestr II (1 )

Transkrypt

1 1/ 6 Biotechnologia Chemia nieorganiczna Semestr II (1 ) Osoba odpowiedzialna za przedmiot: prof. dr hab. inż. Barbara Becker.

2 2/ 6 Wykład Program Gazy szlachetne. Fluorowce. Pierwiastki grup VI i V ze szczególnym uwzględnieniem siarki, azotu i fosforu. Chemia pierwiastków grupy IV nieorganiczne związki węgla; krzem, krzemionka, krzemiany i silikony. Polikwasy. Bor i borany. Metale wprowadzenie. Stan metaliczny i wiązanie metaliczne. Metale bloku p. Pierwiastki bloku s. Metale przejściowe rząd Sc...Zn vs. Y...Cd i La...Hg. Lantanowce i kontrakcja lantanowców. Aktynowce. Związki koordynacyjne, teoria pola krystalicznego, stereochemia i izomeria w związkach kompleksowych. Niezbędne pierwiastki śladowe i ultraśladowe biocząsteczki z centrami metalicznymi wybrane przykłady. Materiały Nukleogeneza Prezentacja do wykładu Origin of the elements (w: N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemistry of the elements) S. Hawking: Krótka historia czasu Kwasy i zasady Prezentacja R. G. Pearson: Hard and Soft Acids and Bases. J. Am. Chem. Soc. 22 (1963) 3533 Woda i śnieg Woda prezentacja Śnieg prezentacja A. Milukov: Snowflake (EXE) Podstawy chemii koordynacyjnej Folie Podstawy chemii bionieorganicznej Prezentacja

3 3/ 6 Ćwiczenia Program Równowagi w roztworach wodnych c.d. z semestru I (1 ) Efekt wspólnego jonu i roztwory buforowe Hydroliza soli Pierwsze kolokwium (7 tydzień zajęć) Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności Równowagi w roztworach związków kompleksowych Drugie kolokwium (15 tydzień zajęć) Zaliczenie Zaliczenie uzyskuje się po otrzymaniu z obydwu kolokwiów (łącznie!) co najmniej 60% możliwych do zdobycia punktów. Studenci, którzy nie uzyskają zaliczenia na koniec semestru mogą ubiegać się o zaliczenie w terminie poprawkowym obowiązuje wtedy sprawdzian z całości materiału, a zaliczenie jest przyznawane osobom, które otrzymają co najmniej 60% możliwych do zdobycia punktów. Uwaga dotycząca kolokwiów: Studenci, którzy skończą wcześniej kolokwium, mogą poprosić o dodatkowe zadanie (z reguły trudniejsze); za każde z nich mogą otrzymać dodatkowo 1 punkt (uwzględniany tylko w liczniku), ale tylko w przypadku, kiedy z kolokwium otrzymali co najmniej 90% punktów. Jeśli tych punktów będzie mniej, wynik dodatkowego zadania nie będzie brany pod uwagę. Tylko w ten sposób studenci, którzy przekroczą 100% punktów możliwych do zdobycia mogą uzyskać ocenę celującą. Skala ocen Liczba punktów Ocena > 100% bardzo dobra (5) 95,5% 100% bardzo dobra (5) 88,5% 95,0% ponad dobra (4,5) 78,5% 88,0% dobra (4) 68,5% 78,0% dość dobra (3,5) 60,0% 68,0% dostateczna (3,0) < 68,0% niedostateczna (2) Materiały Skrypt KChN on-line (ćwiczenia) Z. Bądkowska, E. Koliński, M. Wojnowska: Obliczenia z chemii nieorganicznej. Wydawnictwo PG H. Całus: Podstawy Obliczeń Chemicznych, Państwowe Wydawnictwo Techniczne Wydawane są również inne zbiory zadań. Zachęcamy do wykorzystania wszystkich dostępnych źródeł.

4 4/ 6 Laboratorium Program przewiduje indywidualne wykonanie przez każdego studenta 6 ćwiczeń z zakresu analizy jakościowej (wybrane kationy, aniony oraz sole złożone z tych jonów). Analiza prowadzona jest głównie przy zastosowaniu metod chemicznych. W ramach ćwiczeń studenci poznają właściwości fizyczne i chemiczne związków nieorganicznych, metody ich separacji i identyfikacji. Opanowują także podstawy eksperymentalne chemii nieorganicznej. Program 1. Analiza mieszaniny kationów grupy IIA: Pb 2+, Hg 2+, Cu 2+, Cd 2+, Bi Analiza mieszaniny kationów grupy III: Fe 2+, Fe 3+, Mn 2+, Cr 3+, Co 2+, Ni 2+, Zn Analiza mieszaniny kationów grup IV i V: Ca 2+, Ba 2+, Mg 2+, Na +, K +, NH Analiza mieszaniny zawierającej do 9 kationów z zakresu ćwiczeń Analiza mieszaniny anionów wszystkich grup: I: Cl, Br, I, SCN II i V: NO 2, S 2, CH 3COO, NO 3, ClO 3 III: SO 3 2, CO 3 2, C 2O 4 2, C 4H 4O 6 2 IV i VI: PO 4 3, S 2O 3 2, AsO 4 3, CrO 4 2, SO 4 2, F 6. Analiza trzech soli (w tym jednej słabo rozpuszczalnej) kation i anion wybrane spośród powyższych Opis ćwiczeń Każde z ćwiczeń 1 5 składa się z dwóch części teoretycznej (kilkunastominutowy sprawdzian) i praktycznej. Ćwiczenie 6 ma tylko część eksperymentalną. Z części praktycznej każdego ćwiczenia składa się zwięzłe i logiczne sprawozdanie na odpowiednim arkuszu. W sprawozdaniu należy podać równania chemiczne wykonanych reakcji. Punktacja całego ćwiczenia polega na zsumowaniu punktów uzyskanych w poszczególnych elementach tego ćwiczenia. W skład ćwiczeń 1 4 wchodzą: Sprawdzian teoretyczny, któremu student musi się poddać przed przystąpieniem do części praktycznej ćwiczeń (2, 3, 4, 5 tydzień zajęć). Analiza mieszaniny należy wykryć jakie kationy znajdują się w roztworze otrzymanym do analizy. Warunkiem wstępnym wydania mieszaniny w ćwiczeniach 1 3 jest poprawna analiza zawartości dwóch próbek, zawierających po jednym kationie każda. W skład ćwiczenia 5 wchodzą: Cztery sprawdziany teoretyczne o stopniowo rosnącym zakresie materiału, obejmującym kolejno następujące grupy anionów: a) I grupa b) I, II i V grupa c) I, II, III i V grupa d) I, II, III, IV V i VI grupa Powyższe sprawdziany teoretyczne będą realizowane na 4 kolejnych zajęciach. Analiza mieszaniny należy wykryć jakie aniony są obecne w roztworze. Jest wydawane tylko jedno zadanie, którego zakres tematyczny obejmuje wszystkie aniony objęte programem i liczba jonów w zadaniu nie jest limitowana. Warunkiem wydania zadania jest poddanie się sprawdzianowi a i poprawna analiza zawartości 4 próbek, z których każda zawiera po 1 anionie (z grup kolejno jak w a, b, c i d). W ćwiczeniu 6 należy podać skład (kation i anion) trzech soli. Ćwiczenie uznaje się za zakończone, gdy student poddał się obowiązującemu sprawdzianowi teoretycznemu, wykonał analizę mieszanin i oddał sprawozdanie (ćwiczenia 1 5), a w ćwiczeniu 6 przeprowadził analizę otrzymanych soli i oddał sprawozdanie. Przejście do wykonywania kolejnego ćwiczenia jest możliwe jedynie po zakończeniu ćwiczenia poprzedzającego. Liczba punktów uzyskanych przez studenta jest jawna. Prowadzący ma obowiązek usunąć z laboratorium studentów niestosujących się do wymogów bezpieczeństwa (okulary ochronne!). W części praktycznej każdego z ćwiczeń wydaje się tylko jedno zadanie i uzyskany wynik punktowy jest wynikiem ostatecznym. Sprawdziany teoretyczne, obowiązujące w danych ćwiczeniach, zalicza się także tylko raz.

5 5/ 6 Punktacja Część praktyczna: Maksymalna liczba punktów, możliwa do uzyskania w części praktycznej każdego ćwiczenia została podana w poniższej tabeli: Nr ćwiczenia Maksymalna liczba punktów za część praktyczną Maksymalna liczba punktów za część teoretyczną Suma punktów * Σ *) część a 10 pkt., część b 17 pkt., część c 28 pkt, część d 40 pkt. Dopuszczalne jest określenie obecności danego jonu jako obecnego lub prawdopodobnie obecnego. Liczba punktów uzyskana przez studenta jest obliczana wg następującego wzoru: P = (M / v) (A + ½ B C ½ D) gdzie: P liczba punktów uzyskana z części praktycznej danego ćwiczenia M maksymalna liczba punktów, jaką można uzyskać z części praktycznej danego ćwiczenia (patrz tabela) v rzeczywista liczba jonów w wydanej mieszaninie A liczba prawidłowo wykrytych jonów B liczba prawidłowo wykrytych jonów spośród podanych jako prawdopodobnie obecne C liczba jonów podanych jako obecne, a których w mieszaninie nie było D liczba jonów podanych jako prawdopodobnie obecne, a których w mieszaninie nie było Przykładowo dla ćwiczenia 2: Program ćwiczenia obejmuje 7 kationów, a więc maksymalna liczba punktów M = 70. Student otrzymał do zbadania mieszaninę zawierającą 4 jony: Co 2+, N 2+, Zn 2+ i Mn 2+. W sprawozdaniu z przeprowadzonej analizy podał, że wykrył obecność czterech kationów: Co 2+, Ni 2+, Fe 2+, Mn 2+ i prawdopodobnie obecny jest też Cr 3+. Suma uzyskanych punktów wynosi: P = (70 / 4) (3 + ½ 0 1 ½ 1) = 26,25 26 pkt. Część teoretyczna: Liczba punktów możliwa do uzyskania w części teoretycznej każdego ćwiczenia, została podana w tabeli powyżej. Inaczej mówiąc, w tej części można uzyskać maksymalnie do 50% punktów możliwych do uzyskania w części eksperymentalnej. W przypadku ćwiczenia 5 część teoretyczna będzie realizowana w postaci czterech kolejnych sprawdzianów (a-d) o rosnącym stopniu trudności. Zaliczenie Zaliczenie z ćwiczeń laboratoryjnych z Chemii nieorganicznej otrzymają studenci, którzy wykonają wszystkie ćwiczenia i uzyskają minimum 350 punktów, w tym przynajmniej 70 punktów za część teoretyczną. W przypadku gdy suma punktów uzyskana ze sprawdzianów jest mniejsza od 70 student otrzymuje ocenę niedostateczną bez względu na sumaryczną liczbę punktów. Skala ocen Liczba punktów Ocena bardzo dobra (5) ponad dobra (4,5) dobra (4) dość dobra (3,5) Powyższa ocena pozytywna jest obniżana o pół stopnia gdy dorobek punktowy uzyskany w częściach teoretycznych jest zawarty w granicach pkt. lub podwyższana o pół stopnia gdy przekracza 170 pkt. Prowadzący, wyjątkowo, mają prawo podwyższyć lub obniżyć ocenę o pół stopnia, jeżeli uważają, że ocena wynikająca z liczby punktów nie oddaje w pełni jakości pracy studenta.

6 6/ 6 Studenci, których dorobek punktowy wystarcza do uzyskania oceny bardzo dobrej (5), mają prawo do oceny celującej (5,5), o ile wykonają poprawnie analizę dowolnej substancji nieorganicznej (pierwiastek, tlenek, kwas, wodorotlenek, trudno rozpuszczalna sól, stop, itp.) wydanej przez prowadzącego zajęcia. Jeżeli student z jakiegokolwiek z obowiązujących 8 sprawdzianów otrzyma 0 pkt. będzie musiał na końcu semestru przystąpić do sprawdzianu z całości materiału. Zaliczenie uzyskają ci, którzy zdobędą 50% punktów z tego kolokwium i posiadają minimum 350 punktów ogółem zebranych w trakcie semestru. Nie jest możliwe poprawienie dorobku punktowego uzyskanego za pracę eksperymentalną w trakcie całego semestru. Natomiast jeżeli student nie uzyskał 70 punktów za część teoretyczną, ale uzyskał wymagane 350 punktów ogółem, to w trakcie sesji może przystąpić do kolokwium z całości materiału. Warunkiem otrzymania zaliczenia jest wówczas zdobycie 50% punktów z tego kolokwium. Materiały Skrypt KChN on-line (laboratorium) J. Prejzner: Chemia nieorganiczna. Laboratorium, Wydawnictwo PG, 2004 Test on-line sprawdzający wiedzę dot. kationów grup I-V Podstawowe czynności laboratoryjne Zasady bezpiecznej pracy w laboratorium Prosta metoda analizy mieszaniny kationów grupy IIA