Sylabus - Chemia Ogólna i Nieorganiczna

Sylabus - Chemia Ogólna i Nieorganiczna 1. Metryczka Nazwa Wydziału: Program kształcenia Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej Farmacja, jednolite studia magisterskie, forma studiów: stacjonarne i niestacjonarne, profil ogólnoakademicki Rok akademicki: 2016/17 Nazwa modułu/przedmiotu: Kod przedmiotu (z systemu Pensum): 29523 Chemia Ogólna i Nieorganiczna Jednostka/i prowadząca/e kształcenie: Kierownik jednostki/jednostek: Rok studiów Semestr studiów Typ modułu/przedmiotu Osoby prowadzące Katedra Chemii Nieorganicznej i Analitycznej Prof. dr hab. n. chem. Wacław L. Kołodziejski I zimowy i letni podstawowy dr Zdzisława Stefanowicz dr Piotr Goś mgr Sylwester Krukowski mgr Karolina Mulas dr hab. Ewa Olędzka dr Edyta Pindelska mgr Agnieszka Sokal dr Małgorzata Warowna-Grześkiewicz Erasmus TAK/NIE Osoba odpowiedzialna za sylabus Liczba punktów ECTS: 13 2. Cele kształcenia Nie dr Zdzisława Stefanowicz Strona 1 z 9

CP1 CP2 CP3 CP 4 Wykłady z chemii ogólnej i nieorganicznej obejmują wiedzę z podstaw chemii i przygotowują do zrozumienia zagadnień chemicznych omawianych w trakcie studiów farmaceutycznych. Wykłady z chemii analitycznej jakościowej przygotowują do przewidzianych w programie zajęć laboratoryjnych. Zajęcia laboratoryjne z chemii analitycznej jakościowej dają możliwość poznania właściwości wielu substancji nieorganicznych, reakcji zachodzących między nimi w roztworach wodnych, uczą dokonywania obserwacji objawów reakcji, wyciągania wniosków i prawidłowego opisu w dzienniku laboratoryjnym. Celem zajęć laboratoryjnych jest też opanowanie praktycznych umiejętności przeprowadzania reakcji chemicznych, zapoznanie się z techniką i metodyką pracy analitycznej, przyswojenie zasad bhp i wykształcenie dobrych nawyków w pracy laboratoryjnej. Strona 2 z 9

3. Wymagania wstępne WW1 Zna materiał z chemii na poziomie liceum w zakresie rozszerzonym. WW2 Potrafi dokonywać obliczeń chemicznych m.in.: rozwiązywać układy równań, obliczać %, logarytmy. 4. Przedmiotowe efekty kształcenia Lista efektów kształcenia Symbol przedmiotowego efektu kształcenia Symbol tworzony przez osobę wypełniającą sylabus (kategoria: W-wiedza, U-umiejętności, K-kompetencje oraz numer efektu) Treść przedmiotowego efektu kształcenia Efekty kształcenia określają co student powinien wiedzieć, rozumieć i być zdolny wykonać po zakończeniu zajęć. Efekty kształcenia wynikają z celów danego przedmiotu. Osiągniecie każdego z efektów powinno być zweryfikowane, aby student uzyskał zaliczenie. Odniesienie do efektu kierunkowego (numer) Numer kierunkowego efektu kształcenia zawarty w Rozporządzeniu Ministra Nauki bądź Uchwały Senatu WUM właściwego kierunku studiów. B.W7 B.W8. zna rodzaje i właściwości roztworów w zakresie analizy jakościowej; EK 1 definiuje i objaśnia procesy utleniania i redukcji w zakresie analizy jakościowej; EK 1 B.W9. B.W10. zna charakterystykę metali i niemetali oraz nomenklaturę i właściwości związków nieorganicznych i kompleksowych w zakresie analizy jakościowej; EK 1 zna metody identyfikacji substancji nieorganicznych; EK 2 B.U5. identyfikuje substancje nieorganiczne; EK 2 B.U8. B.K2. B.W5. wykonuje analizy jakościowe pierwiastków oraz nieorganicznych związków chemicznych EK 2 wyciąga i formułuje wnioski z własnych obserwacji; EK 2 zna budowę atomu i cząsteczki, układ okresowy pierwiastków; EK 3 B.W6. zna ogólne mechanizmy tworzenia i rodzaje wiązań chemicznych oraz mechanizmy EK 3 Strona 3 z 9

oddziaływań międzycząsteczkowych w różnych stanach skupienia materii; B.W11. zna problematykę stosowania substancji nieorganicznych w farmacji; EK 3 B.W15. B.W18. B.U4. zna podstawy mechaniki kwantowej, termodynamiki i kinetyki chemicznej w zakresie potrzebnym w chemii nieorganicznej i analitycznej; opisuje strukturę związków organicznych w ujęciu teorii orbitali atomowych i molekularnych oraz tłumaczy efekt mezomeryczny i indukcyjny w zakresie chemii ogólnej; opisuje właściwości chemiczne pierwiastków i związków nieorganicznych, ocenia trwałość wiązań oraz reaktywność związków nieorganicznych na podstawie ich budowy; EK 3 EK 3 EK 3 5. Formy prowadzonych zajęć Forma Liczba godzin Liczba grup Minimalna liczba osób w grupie Wykład 60 15 nieobowiązkowe Seminarium 30 15 nieobowiązkowe Ćwiczenia 90 15 nieobowiązkowe 6. Tematy zajęć i treści kształcenia W1 I. Tematy wykładów z chemii ogólnej i nieorganicznej 1. Mechaniczno-kwantowa teoria atomu, orbitale atomowe. W2 W3 W4 W5 W6 W7 2. Układ okresowy pierwiastków a budowa atomu. Izotopy promieniotwórcze. 3. Wiązania chemiczne w ujęciu klasycznym. 4. Wiązania chemiczne a orbitale molekularne. 5. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Elementy krystalografii. 6. Elementy termodynamiki chemicznej, równowaga chemiczna. 7. Układ okresowy pierwiastków a okresowość właściwości chemicznych. Strona 4 z 9

W8 W9 W10 W11 W12 W13 W14 W15 W16 W 17 W 18 S1 S2 S3 8. Przegląd poszczególnych grup pierwiastków: wodór, helowce, fluorowce, tlenowce, azotowce, węglowce, borowce, berylowce, litowce, pierwiastki grup przejściowych. II. Tematy wykładów z chemii analitycznej jakościowej 1. Chemia analityczna jakościowa w ujęciu klasycznym - rys historyczny, podstawowe pojęcia. 2. Prawo działania mas. Stała równowagi reakcji. Teoria elektrolitów mocnych Debye'a i Hückela. Aktywność jonów. Wytrącanie osadów. Iloczyn rozpuszczalności. Wytrącanie frakcjonowane, wpływ wspólnego jonu i innych jonów na rozpuszczalność osadów. Roztwory koloidalne. Współstrącanie. 3. Analiza systematyczna kationów. Oddzielenie grupy kationów tworzących nierozpuszczalne chlorki. Wybór optymalnych warunków strącania. Reakcje analityczne kationów srebra, ołowiu i rtęci jedno wartościowej. Analiza systematyczna I grupy kationów. 4. Elektrolity słabe. Prawo rozcieńczeń Ostwalda. Iloczyn jonowy wody, definicja ph wg Sørensena. Oznaczanie kwasowości roztworów, wskaźniki barwne. ph nasyconego roztworu siarkowodoru. Zależność stężenia jonów siarczkowych od ph roztworu. 5. Minimalne stężenie jonów S 2- wytrącające osady kationów II i III gr analitycznej. Wybór optymalnego ph do wytrącenia siarczków II gr. Własności siarczków. Reakcje z HC1 i HNO 3. Reakcje siarczków kwasotwórczych z zasadami. Tok systematycznej analizy II grupy wg Freseniusa 6. Roztwory buforowe. ph w buforze amonowym. ph roztworu siarczku amonu. Warunki wytrącania osadu i tok systematycznej analizy III gr kationów. 7. ph roztworu węglanu amonu. Warunki wytrącania osadu i tok systematycznej analizy IV grupy. Kationy V grupy analitycznej 8. Potencjał termodynamiczny. Przewidywanie przebiegu reakcji na podstawie wartości G 0. Potencjał ogniwa elektrochemicznego. Równanie Nernsta. Tablice potencjałów standartowych półogniw. Reakcje utleniania i redukcji anionów na przykładzie redukcji KMnO 4 i I 2 oraz utleniania roztworów KI. 9. Podział anionów według Bunsena. Omówienie poszczególnych grup. 10. Identyfikacja prostych związków chemicznych. Wykrywanie związków rozpuszczających się w wodzie. Postępowanie z substancjami nierozpuszczalnymi. Obliczenia chemiczne związane ze stechiometrią reakcji Obliczenia chemiczne dotyczące stężeń roztworów Obliczenia ph roztworów mocnych kwasów i zasad Strona 5 z 9

S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 L1- L15 Strącanie osadów iloczyn rozpuszczalności, obliczenia Zasady pracy laboratoryjnej, bhp Przypomnienie materiału m.in.: nomenklatura zw. nieorganicznych, kompleksów, rodzaje roztworów, zapis reakcji, reakcje redoks I gr. kationów: reakcje charakterystyczne, wykorzystanie ich do odróżnienia, oddzielenia, wykrycia jonów. Tok systematycznej analizy. II gr. kationów: reakcje charakterystyczne, wykorzystanie ich do odróżnienia, oddzielenia, wykrycia jonów. Tok systematycznej analizy. III gr. kationów: reakcje charakterystyczne, wykorzystanie ich do odróżnienia, oddzielenia, wykrycia jonów. Tok systematycznej analizy. IV-V gr. kationów: reakcje charakterystyczne, wykorzystanie ich do odróżnienia, oddzielenia, wykrycia jonów. Tok systematycznej analizy. I gr. anionów: reakcje charakterystyczne, wykorzystanie ich do odróżnienia i wykrycia jonów II-III gr. anionów: reakcje charakterystyczne, wykorzystanie ich do odróżnienia i wykrycia jonów IV gr. anionów: reakcje charakterystyczne, wykorzystanie ich do odróżnienia i wykrycia jonów V-VI gr. anionów: reakcje charakterystyczne, wykorzystanie ich do odróżnienia i wykrycia jonów Identyfikacja substancji chemicznych: - rozpuszczalnych w wodzie, - trudno rozpuszczalnych w wodzie Analiza przykładów, prawidłowy opis 1. Analiza kationów 1.1. I grupa kationów /srebro, ołów, rtęć(i)/, - próby wstępne /mogą polegać na kontrolowanym przerobieniu reakcji poszczególnych jonów lub na identyfikacji jonów danej grupy/. - analiza mieszaniny kationów I grupy. 1.2. IIa grupa kationów /rtęć(ii), ołów, miedź, bizmut, kadm/ 1.3. IIb grupa kationów /arsen, antymon, cyna/ - analiza mieszaniny kationów grupy IIa i IIb. 1.4. III grupa kationów /glin, chrom, żelazo (II) i (III), nikiel, kobalt, mangan, cynk/ - analiza mieszaniny kationów grupy III, 1.5. IV i V grupa kationów /wapń, stront, bar, magnez, sód, potas, amon/ Strona 6 z 9

- analiza mieszaniny kationów grupy IV i V. L16- L30 2. Analiza anionów 2.1. I grupa anionów /Cl - Br -, I -, CN - SCN -, [Fe(CN) 6 ] 4-, [Fe(CN) 6 ] 3-, C1O - / - analiza mieszaniny anionów I grupy. 2.2. II grupa anionów /S 2-, NO 2 -, CH 3 COO - / - analiza mieszaniny anionów II grupy. 2.3. III grupa anionów /CO 3 2-, SO 3 2-, C 2 O 4 2-,BO 2 -, winiany/ - analiza mieszaniny anionów grupy III. 2.4. IV grupa anionów /PO 4 3-, AsO 3 3-, AsO 4 3-, S 2 O 3 2-, CrO 4 2- - analiza mieszaniny anionów IV grupy. 2.5. V grupa anionów / NO 3 -, C1O 3 -, C1O 4 -, MnO 4 - / i VI grupa anionów /SO 4 2-, F - / - analiza mieszaniny anionów V i VI grupy. 2.6. próby wstępne anionów grup I VI 3. Identyfikacje substancji chemicznych - 8 identyfikacji pojedynczych substancji /w tym co najmniej 5 trudno rozpuszczalnych w wodzie/. 7. Sposoby weryfikacji efektów kształcenia Symbol przedmiotowego efektu kształcenia Symbole form prowadzonych zajęć Sposoby weryfikacji efektu kształcenia B.W7 S6, W10, W12 Kolokwium pisemne, kartkówka B.U8, B.K2, B.W9, B.U4 B.U8, B.W8, B.K2, B.W7, B.U4 B.K2, B.U8, B.U4 B.U8, B.W8, B.K2, B.U4 B.W10, B.K2, B.U5 S1-S2, S7-S8, W9, W11, W13, L1-L7 S3, S9-S10, W14-W16, L8- L15; S4, S11-S12, W17, L16- L18; S13-S14, W17, L19-L25; Kolokwium pisemne, kartkówki Kolokwium pisemne, kartkówki Kolokwium pisemne, kartkówki Kolokwium pisemne, kartkówki S15, W18, L26-L30 Kolokwium pisemne, kartkówki Kryterium zaliczenia Studenci są oceniani na podstawie: 6 pisemnych kolokwiów w ciągu (po 3 w każdym semestrze) z podanego zakresu materiału (max. 210 punktów), 12 pisemnych lub ustnych sprawdzianów przed przystąpieniem do analiz (po 6 w każdym semestrze) (max. 60 punktów) oraz wykonanych analiz przewidzianych w programie (max. 110 punktów). Kolokwia obejmują: kolokwium wejściowe z wybranych zagadnień chemii ogólnej z zakresu programu liceum oraz 5 kolokwiów z chemii analitycznej jakościowej i obliczeń chemicznych. W sumie, za całoroczną pracę, student może otrzymać 380 punktów. Strona 7 z 9

Warunkiem zaliczenia pracowni z chemii analitycznej jakościowej jest: przystąpienie do obowiązujących kolokwiów i sprawdzianów, wykonanie wszystkich przewidzianych w programie analiz i uzyskanie odpowiedniej (230) liczby punktów. Przyjęto następujące kryteria ocen: 230 265 pkt dostateczny 266 300 pkt dość dobry 301 330 pkt dobry 331 354 pkt ponad dobry 355 380 pkt bardzo dobry B.W5, B.W6, B.W11, B.W15, B.W18, B.U4 W1-W18, S1-S15 8. Kryteria oceniania Egzamin pisemny Warunkiem zaliczenia przedmiotu chemia ogólna i nieorganiczna jest zaliczenie pracowni z chemii analitycznej jakościowej i zdanie końcowego egzaminu z materiału realizowanego na pracowni oraz z wykładów z chemii ogólnej i nieorganicznej. Studenci, którzy pracownię z chemii analitycznej jakościowej zaliczą na dobrą ocenę, mogą być zwolnieni z tej części egzaminu. Forma zaliczenia przedmiotu: egzamin pisemny ocena 2,0 (ndst) kryteria W tym polu definiujemy kryteria zaliczenia dla konkretnej metody oceniania. Wymagane jest określenie jedynie kryterium zaliczenia. Wymagania związane z uzyskaniem różnych oceny można określić fakultatywnie 3,0 (dost) 3,5 (ddb) 4,0 (db) 4,5 (pdb) 5,0 (bdb) 9. Literatura Literatura obowiązkowa: 1. Kołodziejski W.: Wykłady z chemii ogólnej i nieorganicznej materiały w formacie pdf dostępne na stronie internetowej Katedry Chemii Nieorganicznej i Analitycznej 2. Bielański A.: Chemia nieorganiczna, Wyd.6, PWN Warszawa 2010 3. Żołnowski M.: Nieorganiczna chemia analityczna cz. 1 Kationy Skrypt, Warszawski Uniwersytet Medyczny 2011 4. Żołnowski M.: Reakcje anionów skrypt, Warszawski Uniwersytet Medyczny 2011 3. Żołnowski M.: Zwięzły opis chemii wybranych pierwiastków: - skrypt, Warszawski Uniwersytet Medyczny 2011 5. Kocjan R.: Chemia analityczna, tom I i II. Wyd. 2, PZWL Warszawa 2008 6. Chreptowicz T.: Pomocnicze materiały multimedialne do analizy kationów Strona 8 z 9

wg Freseniusa materiały udostępniane na płycie CD 7. Chreptowicz T.: Wykłady z chemii analitycznej jakościowej materiały w formacie ppt dostępne w Katedrze Chemii Nieorganicznej i Analitycznej 8. Galus Z.: Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej, Wyd. 9, PWN Warszawa 2010 Literatura uzupełniająca: 1. Cotton F.A., Wilkinson G., Gaus P.L.: Chemia nieorganiczna, PWN Warszawa 2002 2. Lipiec T., Szmal S.: Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, PZWL Warszawa, 1998 3. Minczewski J., Marczenko Z.: Chemia analityczna, T. 1-2., Wyd. 9, PWN Warszawa, 2010 4. Pajdowski L.: Chemia ogólna, PWN Warszawa 1999 5. Sołoniewicz R.: Zasady nowego słownictwa związków nieorganicznych, WNT 1995 6. Atkins P., Jones L.; Chemia ogólna, PWN Warszawa 2006. 10. Kalkulacja punktów ECTS (1 ECTS = od 25 do 30 godzin pracy studenta) Forma aktywności Liczba godzin Liczba punktów ECTS Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim: Wykład 60 2 Seminarium 30 1 Ćwiczenia 90 3 Samodzielna praca studenta (przykładowe formy pracy): Przygotowanie studenta do zajęć 30 1 Przygotowanie studenta do zaliczeń 90 3 Przygotowanie studenta do kolokwiów i kartkówek 90 3 11. Informacje dodatkowe Razem 390 13 Dodatkowe informacje zawiera aktualizowany na każdy rok akademicki Przewodnik Dydaktyczny Dla Studentów I Roku Kierunek Farmacja oraz strona Wydz. Farm WUM (Katedra Chemii Nieorganicznej i Analitycznej) Podpis Kierownika Jednostki: prof. dr hab. n. chem. Wacław L. Kołodziejski Podpis osoby odpowiedzialnej za sylabus dr Zdzisława Stefanowicz Strona 9 z 9