Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Rocznik:
2014/2015
Kod:
BIS-2-109-IM-s
Nazwa:
Chemia organiczna
Wydział:
Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Inżynieria mineralna
Kierunek:
Inżynieria Środowiska
Semestr:
1
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż. Matusik Jakub (jmatusik@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż. Matusik Jakub (jmatusik@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Student ma wiedzę w zakresie struktury związków organicznych i natury występujących w nich wiązań chemicznych. IS2A_W03 Kolokwium
M_W002 Student ma wiedzę w zakresie nomenklatury i podziału związków organicznych. IS2A_W03 Kolokwium
M_W003 Student ma wiedzę w zakresie mechanizmów reakcji organicznych. IS2A_W03 Kolokwium
M_W004 Student ma wiedzę w zakresie metod otrzymywania, właściwości oraz sposobów wykorzystania związków organicznych. IS2A_W03, IS2A_W04 Kolokwium
M_W005 Student potrafi dokonać klasyfikacji związków organicznych oraz zna zasady ich nomenklatury. IS2A_W03 Kolokwium
Umiejętności
M_U006 Student umie rysować wzory strukturalne związków organicznych oraz potrafi przewidywać ich charakter chemiczny na podstawie struktury oraz obecności grup funkcyjnych. IS2A_W03, IS2A_K03, IS2A_U04 Sprawozdanie
M_U007 Student umie zapisywać reakcje zachodzące pomiędzy związkami organicznymi (rodnikowe i polarne) oraz potrafi określić ich typ oraz opisać mechanizm. IS2A_W03, IS2A_K03, IS2A_U04 Sprawozdanie
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Student ma wiedzę w zakresie struktury związków organicznych i natury występujących w nich wiązań chemicznych. + - - - - - - - - - -
M_W002 Student ma wiedzę w zakresie nomenklatury i podziału związków organicznych. + - - - - - - - - - -
M_W003 Student ma wiedzę w zakresie mechanizmów reakcji organicznych. + - - - - - - - - - -
M_W004 Student ma wiedzę w zakresie metod otrzymywania, właściwości oraz sposobów wykorzystania związków organicznych. + - - - - - - - - - -
M_W005 Student potrafi dokonać klasyfikacji związków organicznych oraz zna zasady ich nomenklatury. + + - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U006 Student umie rysować wzory strukturalne związków organicznych oraz potrafi przewidywać ich charakter chemiczny na podstawie struktury oraz obecności grup funkcyjnych. - + - - - - - - - - -
M_U007 Student umie zapisywać reakcje zachodzące pomiędzy związkami organicznymi (rodnikowe i polarne) oraz potrafi określić ich typ oraz opisać mechanizm. - + - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

1. Struktura i wiązania chemiczne w związkach organicznych. Hybrydyzacja. Ładunki formalne. Kwasy i zasady organiczne: definicja Lewisa. Modele strukturalne i cząsteczkowe.
2. Podział i podstawy nomenklatury związków organicznych. Grupy funkcyjne. Izomeria. Stereochemia i konformacje cząsteczek organicznych.
3. Przegląd najważniejszych grup związków organicznych: węglowodory alifatyczne, alicykliczne i aromatyczne, alkohole i fenole, aldehydy i ketony, etery i epoksydy, aminy, kwasy karboksylowe, estry, halogenki alkilowe, tiole i sulfidy.
4. Właściwości, sposoby otrzymywania i zastosowanie związków organicznych.
5. Podstawowe typy reakcji związków organicznych – substytucja, addycja, eliminacja i przegrupowanie. Mechanizmy reakcji rodnikowych i polarnych (nukleofile i elektrofile). Opis reakcji organicznej: energia dysocjacji wiązania, produkty pośrednie, stany przejściowe.
6. Polimeryzacja i kondensacja – związki wielkocząsteczkowe – polimery i tworzywa sztuczne.
7. Naturalne związki organiczne – węglowodany, lipidy, witaminy, barwniki, sterydy, aminokwasy, białka, kwasy nukleinowe (DNA i RNA).
8. Związki kancerogenne i szkodliwe dla środowiska: wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, polichlorowane bifenyle i inne.

Ćwiczenia audytoryjne:

Student podczas ćwiczeń laboratoryjnych zapozna się w sposób praktyczny z nomenklaturą związków organicznych. Nauczy się rysowania wzorów strukturalnych związków organicznych (Lewisa i Kekulégo) i przyporządkowywania ich do określonych grup. Student nauczy się określania typów hybrydyzacji atomów w związkach organicznych i obliczania ładunków formalnych. Student zapozna się z przykładami mechanizmów wybranych reakcji rodnikowych i polarnych. Student nauczy się określania charakteru związków chemicznych (kwas i zasada organiczna, nukleofile i elektrofile), a tym samym przewidywania reaktywności związków organicznych. Student nauczy się zapisywania mechanizmów reakcji dla wybranych grup związków organicznych.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 60 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Udział w ćwiczeniach audytoryjnych 15 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 5 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 8 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa = 0,7*ocena z kolokwium + 0,3*ocena ze sprawozdań z ćwiczeń audytoryjnych

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Znajomość podstaw chemii ogólnej i nieorganicznej.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

J. McMurry, 2010, Chemia organiczna, tom 1-5.
S. McMurry, 2008, Chemia organiczna: rozwiązywanie problemów.
R.A. Jackson, 2004, Mechanizmy reakcji organicznych.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Matusik, J., Gaweł, A., Bielańska, E., Osuch, W., Bahranowski, K. 2009. The effect of structural
order on nanotubes derived from kaolin-group minerals. Clays and Clay Minerals, 57, 452-464.
Matusik, J., Stodolak, E., Bahranowski, K. 2011. Synthesis of polylactide/clay composites using
structurally different kaolinites and kaolinite nanotubes. Applied Clay Science, 51, 102-109.
Matusik, J., Wisła-Walsh, E., Gaweł, A., Bielańska, E., Bahranowski, K. 2011. Surface area and
porosity of nanotubes obtained from kaolin minerals of different structural order.
Clays and Clay Minerals, 59, 116-135.
Matusik, J., Gaweł, A., Bahranowski, K. 2012. Grafting of methanol in dickite and intercalation
of hexylamine. Applied Clay Science, 56, 63-67
Matusik, J., Scholtzová, E., Tunega, D. 2012. Influence of Synthesis Conditions on the Formation
of a Kaolinite-Methanol Complex and Simulation of Its Vibrational Spectra. Clays and Clay Minerals, 60, 227-239.
Matusik, J., Bajda, T. 2013. Immobilization and reduction of hexavalent chromium in the interlayer
space of positively charged kaolinites. Journal of Colloid and Interface Science, 398, 74-81.
Matusik, J., Kłapyta, Z. 2013. Characterization of kaolinite intercalation compounds with
benzylalkylammonium chlorides using XRD, TGA/DTA and CHNS elemental analysis. Applied Clay Science, 83-84, 433-440.
Matusik, J., Kłapyta, Z., Olejniczak, Z. 2013. NMR and IR study of kaolinite intercalation compounds
with benzylalkylammonium chlorides. Applied Clay Science, 83-84, 426-432.
Matusik, J. 2014. Arsenate, orthophosphate, sulfate, and nitrate sorption equilibria and kinetics
for halloysite and kaolinites with an induced positive charge. Chemical Engineering Journal, 246, 244-253.
Matusik, J., Matykowska, L. 2014. Behaviour of kaolinite intercalation compounds with selected ammonium
salts in aqueous chromate and arsenate solutions. Journal of Molecular Structure, 1071, 52-59.
Michalik-Zym, A., Dula, R., Duraczyńska, D., Kryściak-Czerwenka, J., Machej, T., Socha, R.P.,
Włodarczyk, W., Gaweł, A., Matusik, J., Bahranowski, K., Wisła-Walsh, E., Lityńska-Dobrzyńska, L.,
Serwicka, E.M. 2015. Active, selective and robust Pd and/or Cr catalysts supported on Ti-, Zr- or
[Ti,Zr]-pillared montmorillonites for destruction of chlorinated volatile organic compounds.
Applied Catalysis B: Environmental, 174-175, 293-307.
Szala B., Bajda T., Matusik J., Zięba K., Kijak B. 2015. BTX sorption on Na-P1 organo-zeolite as
a process controlled by the amount of adsorbed HDTMA. Microporous and Mesoporous Materials, 202, 115–123.
Szala B., Turek P., Bajda T., Matusik J. 2013. Optymalizacja procesu syntezy organo-zeolitu.
W: Szychowski D. (red.). Młodzi dla techniki: wybrane problemy naukowo-badawcze chemii
i technologii chemicznej. Politechnika Warszawska. Wydział Budownictwa, Mechaniki i Petrochemii.
P.P.-H. „DRUKARNIA” Sp.z o.o., s. 109–118.

Informacje dodatkowe:

Liczba terminów zaliczeń – 3