[ MENU DODATKOWE ]


Chemistry

« wstecz

CHEMIA/ CHEMISTRY
 Opis przedmiotu/ Course description
 
1
2
3
1
Nazwa przedmiotu
Chemia
Course title
Chemistry
2
Kod przedmiotu
                                                                                                       
Course code
 
3
Godziny zajęć
wykłady 30.0 ćwiczenia audytoryjne 20.0
laboratoria 40.0
Contact hours
lectures 30.0  practical exercises 20.0
laboratory 40.0
Study time
 
4
Liczba punktów ECTS
8
ECTS credits
8
5
Rodzaj przedmiotu
Obowiązkowy
Type of the course
Obligatory
6
Poziom przedmiotu
I stopnia
Level of the course
Bachelor’s degree programme
7
Rok studiów
I
Year of study
 
8
Semester studiów
Zimowy (I) letni (II)
Semester of study
winter (I), summer (II)
9

Imię i nazwisko wykładowcy (wykładowców)

Monika Bojanowska, Daniel Kamiński

Name of lecturer(s)
 
10
Słowa klucze
Chemia ogólna i chemia organiczna
Keywords

General chemistry and organics chemistry

11
Cele przedmiotu

Poznanie podstawowych pojęć, praw i reakcji chemicznych, które umożliwią zrozumienie zjawisk w otaczającym nas świecie oraz procesów przebiegających w organizmach żywych. Praktyczne zaznajomienie studentów ze sprzętem wykorzystywanym w laboratorium i nabycie umiejętności w prowadzeniu doświadczeń chemicznych. Zapoznanie studentów z nazewnictwem, strukturą i właściwości fizykochemicznymi związków organicznych. Nabycie umiejętności w pisaniu i interpretowaniu schematów przedstawiających przemiany związków organicznych.

Objective of the course

To acquaint students with the basic concepts, rules and chemical reactions that enable understanding of the phenomena in the environment and the processes taking place in living organisms. To familiarize students with equipment used in the laboratory and the acquisition of skills in conducting chemical experiments. To acquaint students with the nomenclature, structure and physicochemical properties of organic compounds. Acquisition of skills in writing and interpreting the diagrams showing the transformation of organic compounds.

12

Treści merytoryczne przedmiotu

Wykłady semestr I

1. Budowa atomu: elementarne cząstki budowy jądra atomowego, struktura atomu. Izotopy. Elektronowa struktura atomów i cząsteczek: liczby kwantowe, typy orbitali i zasady ich zapełniana (Zakaz Pauliego, reguła Hunda), konfiguracja elektronowa pierwiastków (2 godz.).

2. Układ okresowy pierwiastków. Podział na okresy, grupy, bloki (s, p, d, f). Interpretacja własności chemicznych pierwiastków i związków.

Wiązania chemiczne (wewnątrz i międzycząsteczkowe). Energia wiązań. Polarność cząsteczek, moment dipolowy. Hybrydyzacja orbitali i struktura cząsteczek
(2 godz.)

3.Klasyfikacja i właściwości roztworów. Sposoby wyrażania stężeń roztworów. Roztwory rzeczywiste. Dyfuzja, osmoza, ciśnienie osmotyczne. Prawo Van’t Hoffa. Prawo Raulta (2godz.).

4. Roztwory koloidalne. Podział koloidów. Właściwości mechaniczne i optyczne układów koloidalnych i ich znaczenie (1godz.)

5. Roztwory elektrolitów, dysocjacja elektrolityczna. Stopień i stała dysocjacji. Prawo rozcieńczeń Ostwalda. Teorie kwasów i zasad. Iloczyn jonowy wody – pH roztworów. Roztwory buforowe, reakcje zobojętniania i hydrolizy (2 godz.)

6. Kinetyka i statyka chemiczna. Szybkość reakcji chemicznych. Stan równowagi chemicznej. Prawo działania mas i reguła przekory Le Chateliera i Browna (2 godz.).

7. Reakcje oksydacyjno-redukcyjne. Szereg elektrochemiczny metali. Podstawy elektrochemii. Ogniwa galwaniczne: siła elektromotoryczna, równanie Nernsta. Elektroliza – prawa Faradaya, procesy elektrodowe. Korozja metali (3 godz.).

8. Własności fizyczne i chemiczne ważniejszych pierwiastków i ich związków: wodór i tlen (woda –budowa, własności, twardość wody, uzdatnianie wody) oraz inne bloku s (sód, potas, wapń, magnez), bloku p (węgiel, azot, fosfor, siarka), oraz d (miedź, żelazo) (1 godz.).

 

Ćwiczenia audytoryjne semestr I

1. Systematyka związków nieorganicznych. Wzory i nazewnictwo kwasów, zasad i soli. Typy reakcji chemicznych. Reakcje jonowe: zobojętniania, wytrącania osadów, hydrolizy, związki amfoteryczne.

2. Podziału kationów (Ag+, Pb2+,Cu2+, Al3+, Fe3+, Zn2+, Mn2+, Ca2+, Mg2+, NH4+) i anionów (Cl-, CH3COO-, CO32-, C2O42-, PO43-, NO3-, SO42-) na grupy analityczne, reakcje charakterystyczne.

3. Rozwiązywanie zadań na stężenia procentowe i molowe, obliczenia związane z alkacymetrią. Stała i stopień dysocjacji, teorie kwasów i zasad, iloczyn jonowy wody, pH, bufory.

4. Reakcje utleniania i redukcji – uzgadnianie współczynników reakcji redoks. Szereg elektrochemiczny metali.

5. Metody instrumentalne w chemii. Praktyczne podstawy spektrofotometrii

 
Laboratorium semestr I

1.    Ćwiczenia wprowadzające: reakcje zachodzące w roztworach elektrolitów: reakcje wytrącania osadów, hydrolizy, związki amfoteryczne.

2.    Analiza kationów i anionów
3.    Analiza soli rozpuszczalnych

4.    Podstawy analizy objętościowej. Oznaczanie zawartości zasady w badanej próbie.

5.    Oznaczanie pH roztworów buforowych.
6.    Oznaczanie twardości wody.
7.    Manganometryczne oznaczanie żelaza(II),

8.    Roztwarzanie metali w kwasach i zasadach, reakcje rugowania.

9.    Spektrofotometryczne oznaczanie chromu, jako Cr2O72-.

10.   Ćwiczenia uzupełniające

 
Wykłady semestr II

1. Klasyfikacja i nomenklatura związków organicznych. Charakter i rodzaje wiązań w połączeniach organicznych. Podstawowe typy i mechanizmy przemian związków organicznych (1 godz.).

2. Węglowodory: podział (alkany, alkeny, alkiny i alkadieny), nomenklatura, szereg homologiczny, izomeria, właściwości chemiczne (reakcje substytucji, addycji, eliminacji, polimeryzacji). Węglowodory aromatyczne (areny) – budowa, nomenklatura, otrzymywanie, właściwości chemiczne. Efekty kierujące podstawników. Układy aromatyczne w organizmach żywych i produktach naturalnych (2 godz.).

3. Związki organiczne z grupą hydroksylową. Alkohole: nomenklatura, izomeria, właściwości chemiczne (alkoholany, dehydratacja, estryfikacja, utlenianie). Fenole: nazewnictwo, właściwości chemiczne. Fenole polihydroksylowe. Etery (1 godz.).

4. Aldehydy i ketony: nomenklatura, właściwości chemiczne. Reakcje addycji i kondensacji, dysproporcjonowanie aldehydów (reakcja Cannizaro), polimeryzacja. Reakcje odróżniające aldehydy od ketonów. Czynność optyczna związków organicznych. Konfiguracja i skręcalność związków optycznie czynnych. Enancjomery i diastereoizomery. Racematy (2 godz.).

5. Kwasy karboksylowe. Kwasy monokarboksylowe nasycone: szereg homologiczny, nomenklatura, własności chemiczne. Nasycone kwasy dikarboksylowe. Nienasycone kwasy mono- i dikarboksylowe. Pochodne kwasów karboksylowych. Hydrokykwasy i oksokwasy. Estry: nazewnictwo, właściwości chemiczne (2 godz.).

6. Lipidy – podział. Właściwości tłuszczów. Utwardzanie tłuszczów. Jełczenie. Liczby charakteryzujące tłuszcze. Fosfolipidy. Mydła: właściwości i podział (1 godz.).

7. Azotowe związki organiczne. Aminy: klasyfikacja, nomenklatura, otrzymywanie, właściwości chemiczne.Amidy. Mocznik. Aminokwasy: podział właściwości. Aminokwasy egzo- i endogenne. Peptydy – wiązanie peptydowe, nazewnictwo. Białka: klasyfikacja, rodzaje wiązań, struktura przestrzenna. Właściwości białek. (2 godz.).

8. Cukry (węglowodany) – podział, nomenklatura. Monosacharydy: konfiguracja, szeregi D- i L-. Formy cykliczne monosacharydów, mutarotacja. Reakcje form łańcuchowych (utlenianie, redukcja, estryfikacja, enylohydrazony, osazony). Epimeryzacja. Glikozydy. Disacharydy redukujące (maltoza, izomaltoza, laktoza, celebioza) i nieredukujące (sacharoza, trehaloza). Polisacharydy: skrobia, glikogen, celuloza, insulina, pektyny (2 godz.).

9. Związki heterocykliczne – podstawowe układy heterocykliczne. Pirymidyna, zasady pirymidynowe, indol, pochodne indolu, puryna, zasady purynowe (2 godz.).

Ćwiczenia audytoryjne semestr II

1.     Ustalanie wzoru sumarycznego związków organicznych. Nazewnictwo i izomeria węglowodorów. Wzory półstrukturalne i strukturalne.

2.     Reakcje redoks w chemii organicznej
3.     Fosfolipidy- lecytyny i kefaliny

4.     Wyprowadzanie wzorów peptydów z podaniem pełnych i skrótowych nazw.

5.     Wyprowadzanie wzorów cukrów złożonych
 

Laboratorium semestr II

1.     Badanie właściwości węglowodorów
2.     Badanie właściwości alkoholi i fenoli.
3.     Badanie właściwości aldehydów i ketonów.
4.     Badanie właściwości kwasów karboksylowych.
5.     Badanie właściwości estrów, tłuszczów i mydeł.
6.     Badanie właściwości mocznika i amin.
7.     Badanie właściwości aminokwasów.
8.     Badanie właściwości białek.
9.     Badanie właściwości mono-, oligo- i polisacharydów..
10.Ćwiczenia uzupełniające
 
Course contents
Lectures semester I

1. Atomic structure: the elementary particles of the nucleus, atomic structure. Isotopes. Electronic structure of atoms and molecules: quantum numbers, orbital types, rules of filling the electronic levels (Pauli Exclusion Principle, Hund rule), electron configuration of elements (2 h).
2. The periodic table of elements. The division into periods, groups, blocks (s, p, d, f). Interpretation of the chemical properties of elements and compounds. Chemical bonding (intra and intermolecular). Bonds energy. The polarity of molecules, dipole moment. Hybridization of orbitals and the structure of molecules (2 h)
3. Classification and properties of solutions. Ways of expressing concentrations of solutions. Diffusion, osmosis, osmotic pressure. Van't Hoff law. Raoult’s law. (2 h)
4. Colloidal solutions. Classification of colloids. Mechanical and optical properties of colloidal systems and their importance (1 h)
5. Electrolyte solutions, electrolytic dissociation. The degree and the dissociation constant. Ostwald’s dilution law. Theories of acids and bases. Ionic product of water - the pH of the solutions. Buffer solutions, neutralization and hydrolysis reactions (2 h)
6. Kinetics and chemical equilibrium. The rate of chemical reactions. The Le Châtelier and Brown’s principle (2 h).
7. Redox reactions. Electropotential series of metals. Fundamentals of electrochemistry. Galvanic cells: electromotive force, Nernst’s equation. Electrolysis - Faraday's law, electrode processes. Corrosion of metals (3 h).
8. Physical and chemical properties of major elements and their compounds: hydrogen and oxygen (water-structure, properties, hardness, water purification) and other block s elements (sodium, potassium, calcium, magnesium), block p elements(carbon, nitrogen, phosphorus, sulfur ) and d elements (copper, iron) (1 h).

Seminary semester I

1. Systematics of inorganic compounds. Formulas and nomenclature of acids, bases and salts. Types of chemical reactions. Ionic reactions: neutralization, precipitation sludge, hydrolysis, amphoterics.
2. Characterization of cations (Ag+, Pb2+,Cu2+, Al3+, Fe3+, Zn2+, Mn2+, Ca2+, Mg2+, NH4+) and anions (Cl-, CH3COO-, CO32-, C2O42-, PO43-, NO3-, SO42-) division into the analytical groups; characteristic reactions.
3. Solving for the percentages and molar concentration, calculations associated with acid-bases titration (alkalimetry and acidimetry). Dissociation constant and the degree of dissociation. Theory of acids and bases, ionic product of water, pH, buffer solutions.

4. Redox reactions – writing half-reactions. Electric potential series of metals.
5. Instrumental methods in chemistry. The basis of spectrophotometry.

Laboratory semester I

1. Introductory classes: reactions occurring in electrolyte solutions: reactions of precipitation, hydrolysis, amphoteric substances.
2. Analysis of cations and anions.
3. Analysis of soluble salts.
4. Fundamentals of volumetric analysis. Determination of base content in the analyzed sample.

5. Determination of the pH buffer solutions.
6. Determination of the water hardness.
7. Manganometric determination of iron (II) cation
8. Dissolution of metals in acids and bases. The displacement reactions.
9. Spectrophotometric determination of chromium as Cr2O72-.
10. Supplementary exercises

 
Lectures semester II

1. Classification and nomenclature of organic compounds. The types of bonds in organic compounds. Basic types and mechanisms of organic compounds transformations (1 h).
2. Hydrocarbons: division (alkanes, alkenes, alkynes), nomenclature, homologous series, isomerism, chemical reactions (substitution, addition, elimination, polymerization). Aromatic hydrocarbons - structure, nomenclature, preparation, chemical properties. Directing Effects of substituents. Aromatic compounds in living organisms and natural products (2 h).
3. Organic compounds with hydroxyl group. Alcohols: nomenclature, isomerism, chemical properties (alcoholates, dehydration, esterification, oxidation). Phenols: nomenclature, chemical properties. Ethers (1 h).
4. Aldehydes and ketones: nomenclature, chemical properties. Addition and condensation reactions, Cannizaro reaction, polymerization. Distinguishing aldehydes from ketones. Optical activity of organic compounds. Configuration and rotation of optically active compounds. Enantiomers and diastereomers. Racemates (2 h).
5. Carboxylic acids. Saturated monocarboxylic acids: a series of homologous, nomenclature, chemical properties. Saturated dicarboxylic acids. Unsaturated mono-and dicarboxylic acids. Carboxylic acid derivatives. Hydroxyacids and oxoacids. Esters: nomenclature, chemical properties (2 h).
6. Lipids - classification. Properties of fats. Hardening of fats. The numbers characterizing fats. Phospholipids. Soaps: characteristics and classification (1 h).
7. Nitrogenous organic compounds. Amines: classification, nomenclature, preparation, properties. Amides. Urea. Amino acids: classification and properties. Amino acids – essentiality in mammals. Peptides - peptide bond, nomenclature. Proteins: classification, types of bonds, spatial structure. Properties of proteins (2 h).
8. Sugars (carbohydrates) - classification, nomenclature. Monosaccharides: D-and L-configuration, cyclic forms of monosaccharides, mutarotation. Forms of chain reactions (oxidation, reduction, esterification, osazones). Epimerization. Glycosides. Reducing disaccharides (maltose, isomaltose, lactose, celebioza) and non-reducing (sucrose, trehalose). Polysaccharides: starch, glycogen, cellulose, insulin, pectin (2 h).
9. Heterocyclic compounds - basic heterocycles. Pyrimidine, pyrimidine bases, indole, indole derivatives, purine, purine bases (2 h).

Seminary semester II

1. Determining the formula stoichiometry of organic compounds. Nomenclature and isomerism of the hydrocarbons. The ways of writing structure.
2. Redox reactions in organic chemistry
3. Phospholipids-lecithin and cephalin
4. Writing formulas of peptides with giving full and abbreviated names.
5. Writing formulas of complex sugars

Laboratory semester II

1. Studying of the  hydrocarbons properties

2. Studying of alcohols and phenols properties
3. Studying of aldehydes and ketones properties.
4
. Studying of the carboxylic acids properties.
5
. Studying of the esters, fats and soaps properties.
6
. Studying of urea and amines properties.
7
. Studying of the amino acids properties.
8
. Studying of proteins properties.
9
. Studying of the mono-, oligo-and polysaccharides properties
10. Supplementary exercises.

13

Wymagania wstępne i dodatkowe

Maturalny poziom matematyki i chemii

Pre-requisities

Baccalaureate level of mathematic and chemistry

14
Efekty kształcenia

Student będzie rozumiał podstawowe zagadnienia z chemii ogólnej oraz organicznej. Będzie umiał zapisać przeprowadzone reakcje chemiczne w postaci równań reakcji oraz posługiwać się sprzętem laboratoryjnym. Będzie umiał wykonać obliczenia chemiczne. Student powinien znać zasady nomenklatury związków chemicznych.

Learning outcomes

The student will understand the basics of general and organic chemistry. Will be able to write the carried out reactions in the form of reaction equations and use the lab equipment. Will be able to perform chemical calculations. The student should know the rules of chemical nomenclature.

15
Materiały dydaktyczne
-
Teaching and learning material
-
 
16
Zalecane lektury
General Chemistry by Linus Pauling
General Chemistry (Seventh Edition) by Darrell D. Ebbing

General Chemistry 1e by Bruce Averill and Patricia Eldredge, 2006 year

"Chemistry of the elements" by N.N.Greenwood and A.Earnshaw

Organic Chemistry (5th Edition) by Leroy G. Wade, Hardcover: 1296 pages, Prentice Hall

Organic Chemistry, Fourth Edition : Structure and Function by K. Peter C. Vollhardt, Neil E. Schore, Hardcover: 1203 pages, Publisher: W. H. Freeman

Introduction to Organic Laboratory Techniques : A Small-Scale Approach (Brooks/Cole Laboratory Series for Organic Chemistry) by Donald L. Pavia, Gary M. Lampman, George S. Kriz, Randall G. Engel, Hardcover: 1056 pages

Fundamentals of Organic Chemistry by John E. McMurry, Hardcover: 664 pages, Brooks Cole

References
 
17
Metody nauczania

Wykłady, praca w laboratorium, seminaria

Teaching methods
Lectures, classes, seminars
18

Dodatkowe informacje o metodach nauczania

Teoria w formie wykładów. Program zajęć i slajdy dostępne jako materiał do nauki. Na ćwiczeniach studenci wykonują doświadczenia i analizy. Dodatkowo pokazy.

19
Extra information on the teaching methods

The theory will be given by means of lectures. A syllabus and slides are available as study material. For the practical exercises the students will perform experiments and analyses in the lab. Extra demonstrations will be given.

20
Metody oceny

Laboratoria: okresowe sprawdziany pisemne i praktyczne

Assessment methods

Laboratories: periodical written and practical tests

21
Metody egzaminowania

Po każdym semestrze egzamin pisemny

Examination methods
After each semester writing exam
22

Dodatkowe informacje o metodach egzaminowania

-

Extra information on the examination methods

-
           

 



All rights reserved  ©   University of Life Sciences