Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Organic chemistry
Course of study:
2015/2016
Code:
BIS-2-109-IM-s
Faculty of:
Geology, Geophysics and Environmental Protection
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Minerals Engineering
Field of study:
Environmental Engineering
Semester:
1
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż. Matusik Jakub (jmatusik@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr hab. inż. Matusik Jakub (jmatusik@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Skills
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_U04, IS2A_K03 Report
M_U007 Student umie zapisywać reakcje zachodzące pomiędzy związkami organicznymi (rodnikowe i polarne) oraz potrafi określić ich typ oraz opisać mechanizm. IS2A_W03, IS2A_U04, IS2A_K03 Report
Knowledge
M_W001 Student ma wiedzę w zakresie struktury związków organicznych i natury występujących w nich wiązań chemicznych. IS2A_W03 Test
M_W002 Student ma wiedzę w zakresie nomenklatury i podziału związków organicznych. IS2A_W03 Test
M_W003 Student ma wiedzę w zakresie mechanizmów reakcji organicznych. IS2A_W03 Test
M_W004 Student ma wiedzę w zakresie metod otrzymywania, właściwości oraz sposobów wykorzystania związków organicznych. IS2A_W03, IS2A_W04 Test
M_W005 Student potrafi dokonać klasyfikacji związków organicznych oraz zna zasady ich nomenklatury. IS2A_W03 Test
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Skills
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. - + - - - - - - - - -
Knowledge
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. + + - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

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.

Auditorium classes:

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.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 60 h
Module ECTS credits 2 ECTS
Participation in lectures 28 h
Participation in auditorium classes 14 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 6 h
Realization of independently performed tasks 10 h
Examination or Final test 2 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

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

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość podstaw chemii ogólnej i nieorganicznej.

Recommended literature and teaching resources:

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

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

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.

Additional information:

Liczba terminów zaliczeń – 3