"Z A T W I E R D Z A M" Dziekan Wydziału Nowych Technologii i Chemii Dr hab. inż. Stanisław CUDZIŁO, prof. WAT Warszawa, dnia... S Y L A B U S P R Z E D M I O T U NAZWA PRZEDMIOTU:... CHEMIA OGÓLNA I NIEORGANICZNA... SUBJECT NAME:... GENERAL AND INORGANIC CHEMISTRY... Kod przedmiotu:... WTCCXCSI-ChON... Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO):... Instytut Chemii... (prowadząca kierunek studiów) Kierunek studiów:... CHEMIA... Specjalność:... wszystkie specjalności... Poziom studiów: studia pierwszego stopnia... Forma studiów: studia stacjonarne... Język prowadzenia:... polski... Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego...01/13... 1. REALIZACJA PRZEDMIOTU Osoba(-y) prowadząca(-e) zajęcia (koordynatorzy): prof. dr hab. inż. Krzysztof Czupryński PJO/instytut/katedra/zakład WTC / Instytut Chemii / Zakład Chemii. ROZLICZENIE GODZINOWE semestr forma zajęć, liczba godzin/rygor (x egzamin, + zaliczenie, # projekt) punkty ECTS razem wykłady ćwiczenia laboratoria projekt seminarium I 90 0 / x 30 / + 8 II 0 / + razem 150 0 / x 30 / + 0 / + 1 3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI Chemia; Wymagania wstępne: poziom szkoły średniej ogólnokształcącej; Fizyka; Wymagania wstępne: poziom szkoły średniej ogólnokształcącej; Matematyka; Wymagania wstępne: poziom szkoły średniej ogólnokształcącej;. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA Symbol W1 Efekty kształcenia Student zna współczesne poglądy na budowę materii, w tym na budowę atomu, cząsteczki i wiązań chemicznych oraz praw rządzących przemianami chemicznymi. Potrafi pisać i uzgadniać reakcje chemiczne. odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku K_W01 W Student zna właściwości chemiczne pierwiastków i ich związków K_W01, K_W17 W3 Student zna klasyczne metody badań i obserwacji stosowane w analizie jakościowej kationów, anionów, substancji prostych i złożonych. K_W0
W W5 U1 U U3 U Zna podstawowe metody obliczeniowe stosowane do rozwiązywania typowych problemów z zakresu chemii ogólnej. Zna podstawowe zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w laboratorium analizy jakościowej. Potrafi analizować problemy chemiczne oraz znajdować ich rozwiązania w oparciu o poznane prawa, twierdzenia i metody. Student potrafi dokonać usystematyzowanego opisu właściwości chemicznych pierwiastków w kontekście podziału na grupy i podgrupy według układu okresowego pierwiastków. Student potrafi analizować chemiczne aspekty środowiska naturalnego, w którym żyje. Student potrafi przygotować i przedstawić dobrze udokumentowane opracowanie problemu z zakresu analizy związków nieorganicznych. K_W09 K_W10 K_U01 K_U01 K_U13, K_U1 K_U05, K_U08 K1 Student potrafi pracować i współdziałać w grupie. K_K01, K_K0 K Student ma świadomość wpływu działalności substancji chemicznych na środowisko i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje. K_K07 5. METODY DYDAKTYCZNE Wykład z wykorzystaniem metod multimedialnych. Samodzielne studia literaturowe. Metody obliczeniowe w ramach ćwiczeń audytoryjnych. Samodzielne prowadzenie eksperymentów w ramach analizy jakościowej kationów i anionów.. TREŚCI PROGRAMOWE lp 1. SEMESTR I Podstawy chemii tematyka zajęć Zadania i zakres chemii. Prawa chemiczne. Prawo zachowania masy. Prawo stosunków stałych. Związek chemiczny. Prawo stosunków wielokrotnych.. Atomy, pierwiastki i układ okresowy. Teoria atomistyczna Daltona. Cząstki subatomowe. Masa atomowa. Jednostka masy atomowej. Teoria Bohra. Liczby kwantowe. Dwoista natura elektronów. Zasada nieoznaczoności Heisenberga. Równanie falowe Schrödingera. Orbitale atomowe. Zakaz Pauliego. Reguła Hunda. Kolejność obsadzania poziomów energetycznych. Pierwiastki chemiczne. Układ okresowy pierwiastków. 3. Cząsteczki i wiązania chemiczne. Budowa cząsteczki chemicznej. Wiązania chemiczne, podstawy teorii wiązań walencyjnych, założenia teorii orbitali molekularnych. Podstawowe typy wiązań chemicznych: wiązanie jonowe, wiązanie kowalencyjne, wiązanie kowalencyjne spolaryzowane, wiązanie koordynacyjne, wiązanie metaliczne.. Stechiometria. Reakcje chemiczne. Stopień utlenienia. Utlenianie i redukcja. Stopień utlenienia, a nomenklatura liczba godzin wykł. ćwicz. lab. proj. semin. 8
związków nieorganicznych. Bilansowanie równań chemicznych. Obliczenia z zastosowaniem równań chemicznych. Równoważnik. 5. Roztwory i równowagi w roztworach wodnych. Stężenie. Elektrolity. Reakcje w roztworach. Obliczenia z wykorzystaniem stałej dysocjacji. Dysocjacja wody, ph. Miareczkowanie i wskaźniki. Roztwory buforowe. Jony kompleksowe. Iloczyn rozpuszczalności. Amfoteryczność. Hydroliza.. Podstawowe pojęcia termodynamiki chemicznej. Pojęcie układu. Energia wewnętrzna. I zasada termodynamiki. Funkcje stanu. Entalpia. Pojemność cieplna układu pod stałym ciśnieniem i w stałej objętości. II zasada termodynamiki. Entropia. Energia swobodna. Entalpia swobodna. Ciepło reakcji. 7. Podstawy kinetyki. Szybkość reakcji. Rząd reakcji. Mechanizm reakcji. Cząsteczkowość reakcji. Równania kinetyczne reakcji chemicznych. Zależność szybkości reakcji od temperatury. Akt reakcyjny oraz zespół reakcyjny aktywny. Teorie szybkości reakcji. 8. Podstawy statyki chemicznej. Reakcje odwracalne. Prawo działania mas. Potencjał chemiczny. Termodynamiczna stała równowagi. Wyznaczanie stałych równowagi. Temperaturowa zależność stałych równowagi. 9. Wodór, metale alkaliczne (litowce) i metale ziem alkalicznych (berylowce). wodoru. Właściwości metaliczne. Występowanie, otrzymywanie i zastosowanie pierwiastków metalicznych i ziem alkalicznych. 10. Pierwiastki przejściowe. Konfiguracja elektronowa. Jony kompleksowe. Podgrupy: skandu, tytanu, wanadu, chromu, manganu, żelaza. Triada platynowców lekkich 11. Pierwiastki grupy IIIA. boru, glinu, galu, indu i talu. Związki 1. Pierwiastki grupy IVA. węgla, krzemu, germanu, cyny i ołowiu. 13. Pierwiastki grupy VA. azotu, fosforu, arsenu, antymonu i bizmutu. Związki 1. Pierwiastki grupy VIA. tlenu, siarki, selenu, telluru i polonu. 10 15. Pierwiastki grupy VIIA.
fluoru, chloru, bromu, jodu i astatu. 1. Pierwiastki grupy 0. helowców. Związki helowców. 17. Chemiczne środowisko człowieka. Powietrze. Zanieczyszczenie atmosfery. Silniki spalinowe. Smog fotochemiczny. Zanieczyszczenie wody. Detergenty i eutrofizacja. Dodatki do żywności. Substancje rakotwórcze. 1. SEMESTR II Techniki i zasady pracy w laboratorium. Sprzęt, naczynia laboratoryjne, odczynniki, bezpieczeństwo pracy. Równowagi jonowe w roztworach elektrolitów. Rozpuszczalność, iloczyn rozpuszczalności, stany równowag jedno i wielofazowych.. Reakcje charakterystyczne dla kationów Ag +, Hg +.Pb +. Analiza wybiorcza i systematyczna kationów I grupy. Zadanie. Reakcje charakterystyczne dla kationów Hg +,Cu +, Cd +, Bi 3+, As 3+, As 5+, Sb 3+,Sb 5+, Sn +, Sn + Analiza wybiórcza i systematyczna kationów II grupy. Osady krystaliczne i koloidalne warunki strącania. Reakcje utleniania redukcji w analizie jakościowej. Zadanie 5. Reakcje charakterystyczne dla kationów Co +, Ni +, Fe +, Fe 3+, Mn +, Cr 3+, Zn +, Al 3+. Analiza wybiórcza i systematyczna kationów III grupy. Związki kompleksowe warunki tworzenia się kompleksów, trwałość związków kompleksowych, zastosowanie w analizie jakościowej. Zadanie. Reakcje charakterystyczne dla kationów Ca +, Ba +, Sr +, K +, Na +, Mg +,NH +. Analiza wybiórcza i systematyczna kationów IV i V grupy. Analiza płomieniowa, mikrokrystaloskopowa, kroplowa jako metody analizy jakościowej. Zadanie 7. Reakcje charakterystyczne dla anionów. Analiza wybiórcza i systematyczna anionów. Zadanie 8. Badanie składu złożonej mieszaniny substancji nieorganicznych. Zadanie kontrolne Razem 0 30 0...... 1 1 1 10
7. LITERATURA podstawowa: 1. A. Bielański Podstawy chemii nieorganicznej 010. J. Konarski, K. Radomska Chemia nieorganiczna cz. I. Podstawy analizy jakościowej 198 3. K. Radomska, J. Konarski Chemia nieorganiczna cz. II. Analiza jakościowa 1987 uzupełniająca: 1. P.A. Cox Krótkie wykłady. Chemia nieorganiczna 00. J. Choma Chemia ogólna i nieorganiczna 1991 3. F. A. Cotton, G. Wilkinson, Chemia nieorganiczna. Podstawy 1995 P. L. Gaus,. red. A. Śliwa Obliczenia chemiczne. Zbiór zadań z chemii ogólnej, analitycznej i nieorganicznej 1970 5. A. Jabłoński, Obliczenia w chemii nieorganicznej O W PWr. 00. H. Całus, Podstawy obliczeń chemicznych WNT 1987 8. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu, zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych i laboratoriów. Egzamin jest przeprowadzany w formie pisemnej i ustnej. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń. Warunek konieczny do uzyskania zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych: zaliczenie pisemnego sprawdzianu. Warunek konieczny do uzyskania zaliczenia laboratoriów: poprawne przeprowadzenie analizy, zaliczenie sprawdzianów pisemnych (wejściówek), poprawny opis eksperymentów - zatwierdzone sprawozdania laboratoryjne. efekty W1, W, U1, U, U3, K1 sprawdzane są: na egzaminie efekty W, W, U1, K1, K sprawdzane są: na zaliczeniu ćwiczeń efekty W3, W5, U1, U, K1, K sprawdzane są: na laboratoriach autor(rzy) sylabusa... Prof. dr hab. inż. Krzysztof Czupryński kierownik jednostki organizacyjnej odpowiedzialnej za przedmiot... Prof. dr hab. inż. Jerzy CHOMA