Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Chemistry
Course of study:
2016/2017
Code:
JFT-1-204-s
Faculty of:
Physics and Applied Computer Science
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Technical Physics
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
dr Fiedor Joanna (Joanna.Fiedor@fis.agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr Orzechowska Aleksandra (Aleksandra.Orzechowska@fis.agh.edu.pl)
dr Fiedor Joanna (Joanna.Fiedor@fis.agh.edu.pl)
dr hab. inż. Pacławski Krzysztof (paclaw@agh.edu.pl)
mgr inż. Pilarczyk Kacper (Kacper.Pilarczyk@fis.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)
Social competence
M_K001 Student potrafi współpracować w zespole wykonując a także opracowując ćwiczenia laboratoryjne FT1A_K09, FT1A_K06, FT1A_K01 Execution of laboratory classes,
Participation in a discussion,
Report
Skills
M_U001 Student potrafi przewidywać właściwości chemiczne pierwiastków na podstawie struktury elektronowej powłoki walencyjnej atomów FT1A_U06, FT1A_U04, FT1A_U02 Test,
Examination,
Activity during classes
M_U002 Student potrafi wskazać ogólne właściwości najważniejszych grup związków chemicznych FT1A_U06, FT1A_U04, FT1A_U02 Examination,
Activity during classes
M_U003 Student umie posługiwać się podstawowym sprzętem laboratoryjnym i przeprowadzać podstawowe operacje i procesy w laboratorium chemicznym wraz z obliczeniami im towarzyszącymi FT1A_U08, FT1A_U07, FT1A_U09, FT1A_U05, FT1A_U02, FT1A_U01 Execution of laboratory classes,
Test,
Activity during classes
M_U004 Student potrafi podać nazwy systematyczne lub zwyczajowe wybranych związków chemicznych FT1A_U06, FT1A_U04, FT1A_U02 Test,
Examination,
Activity during classes
Knowledge
M_W001 Student zna podstawowe pojęcia i prawa chemiczne FT1A_W02, FT1A_W01, FT1A_W07 Execution of laboratory classes,
Test,
Examination,
Activity during classes
M_W002 Student ma wiedzę z zakresu podstawowych obliczeń stosowanych w chemii FT1A_W02, FT1A_W06, FT1A_W04 Execution of laboratory classes,
Test,
Examination,
Activity during classes
M_W003 Student dysponuje wiedzą z zakresu nomenklatury wybranych związków chemicznych FT1A_W02, FT1A_W04 Test,
Examination,
Activity during classes
M_W004 Student zna i rozumie podstawowe operacje i procesy realizowane w ramach praktyki laboratoryjnej oraz zasady bezpiecznej pracy z substancjami chemicznymi FT1A_W02, FT1A_W01, FT1A_W07, FT1A_W11, FT1A_W03 Execution of laboratory classes
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
Social competence
M_K001 Student potrafi współpracować w zespole wykonując a także opracowując ćwiczenia laboratoryjne - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi przewidywać właściwości chemiczne pierwiastków na podstawie struktury elektronowej powłoki walencyjnej atomów + + - - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi wskazać ogólne właściwości najważniejszych grup związków chemicznych + - + - - - - - - - -
M_U003 Student umie posługiwać się podstawowym sprzętem laboratoryjnym i przeprowadzać podstawowe operacje i procesy w laboratorium chemicznym wraz z obliczeniami im towarzyszącymi - - + - - - - - - - -
M_U004 Student potrafi podać nazwy systematyczne lub zwyczajowe wybranych związków chemicznych + + + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student zna podstawowe pojęcia i prawa chemiczne + + + - - - - - - - -
M_W002 Student ma wiedzę z zakresu podstawowych obliczeń stosowanych w chemii + + + - - - - - - - -
M_W003 Student dysponuje wiedzą z zakresu nomenklatury wybranych związków chemicznych + + + - - - - - - - -
M_W004 Student zna i rozumie podstawowe operacje i procesy realizowane w ramach praktyki laboratoryjnej oraz zasady bezpiecznej pracy z substancjami chemicznymi + - + - - - - - - - -
Module content
Lectures:
Moduł składa się z 28 godzin wykładów, 28 godzin ćwiczeń laboratoryjnych oraz 14 godzin ćwiczeń rachunkowych.Zagadnienia poruszane na wykładach:

•Podstawowe prawa chemiczne i budowa materii (podstawowe prawa chemiczne i pojęcia chemiczne; budowa atomu; układ okresowy; budowa cząsteczki)
•Stany skupienia materii (stan gazowy, prawa gazów doskonałych, prawo Boyle’a-Mariotte’a, prawo Gay-Lussaca, równanie stanu gazu, uniwersalna stała gazowa R, prawo Daltona, dyfuzja gazów, elementy teorii kinetycznej gazów, energia gazu doskonałego, gazy rzeczywiste; stan ciekły, napięcie powierzchniowe, lepkość cieczy; ciała stałe; ciekłe kryształy)
•Kinetyka i statyka chemiczna (wpływ stężenia, równanie kinetyczne, rzędowość, wpływ temperatury, teoretyczne podstawy kinetyki chemicznej, teoria zderzeń aktywnych, mechanizm reakcji, szybkość reakcji wieloetapowej, teoria kompleksu aktywnego, kataliza; stan równowagi, prawo działania mas, reguła przekory, wpływ zmiany stężenia na stan równowagi, wpływ zmiany ciśnienia na stan równowagi, wpływ temperatury na stan równowagi, katalizator a równowaga)
•Klasyfikacja i nazewnictwo związków nieorganicznych (tlenki, wodorki, wodorotlenki, kwasy, sole)
•Reakcje chemiczne (reakcje syntezy, reakcje analizy, reakcje wymiany, reakcje red-oks, inne kryteria podziału reakcji)
•Obliczenia chemiczne (chemiczne jednostki masy,obliczenia stechiometryczne, stężenia roztworów)
•Chemia roztworów (układy homogeniczne i heterogeniczne, dysocjacja elektrolityczna, dysocjacja wody, pH roztworów wodnych, reakcje w roztworach wodnych, iloczyn rozpuszczalności)
•Elektrochemia (elektroliza, ogniwa galwaniczne, szereg napięciowy metali, równanie Nernsta, akumulatory, korozja elektrochemiczna)
•Metody instrumentalne wykorzystywane w chemii; potencjometria, elektrograwimetria, konduktometria, spektrofotometria UV/VIS; elementy analizy ilościowej i jakościowej
•Pierwiastki i związki chemiczne (metale, chemia niektórych typowych metali, pierwiastki d-elektronowe, chemia niemetali)
•Elementy chemii organicznej (alkany, alkeny, alkiny, węglowodory aromatyczne, grupy funkcyjne, wpływ grup funkcyjnych na właściwości związków, nomenklatura związków organicznych)

Auditorium classes:

Chemiczne jednostki masy; obliczenia stechiometryczne
Efekty kształcenia:

  • Student potrafi zastosować stałą Avogadra do przeliczania liczby moli na liczbę atomów, cząsteczek lub jonów w próbce
  • Student potrafi obliczyć masy molowe i gramorównoważniki związków chemicznych
  • Student potrafi wyznaczyć średnią masę molową pierwiastka na podstawie jego składu izotopowego
  • Student potrafi zastosować prawo zachowania masy, prawo stosunków stałych, prawo stosunków wielokrotnych, prawo stosunków objętościowych i prawo Avogadra do przeprowadzenia prostych obliczeń chemicznych
  • Student potrafi obliczyć skład procentowy związku
  • Student potrafi obliczyć skład wagowy związku
  • Student potrafi prawidłowo napisać równanie reakcji poprzez dobór odpowiednich współczynników stechiometrycznych
  • Student potrafi wykonać proste obliczenia oparte na prawach gazowych
    Stężenia roztworów
    Efekty kształcenia:
  • Student potrafi wyznaczyć procent wagowy i objętościowy substancji
  • Student potrafi obliczyć stężenie molowe i ułamek molowy substancji
  • Student dysponuje wiedzą pozwalającą przygotować roztwór o odpowiedniej molowości
  • Student potrafi przeliczać wzajemnie stężenia
    Kinetyka i statyka chemiczna
    Efekty kształcenia:
  • Student potrafi zinterpretować energetyczny profil reakcji
  • Student potrafi zastosować prawo równowagi chemicznej w obliczeniach
  • Student potrafi zastosować regułę przekory w obliczeniach chemicznych
    Elektrochemia
    Efekty kształcenia:
  • Student potrafi obliczyć ilość produktu utworzonego w wyniku elektrolizy
  • Student potrafi obliczyć czas elektrolizy, który jest potrzebny do wytworzenia określonej masy produktu
  • Student potrafi przewidzieć względną zdolność utleniającą na podstawie szeregu napięciowego
  • Student potrafi wyznaczyć siłę elektromotoryczną ogniwa w warunkach niestandardowych na podstawie równania Nernsta
  • Student potrafi wydedukować standardowy potencjał elektrody
    Nazewnictwo w chemii
    Efekty kształcenia:
  • Student potrafi podać nazwy systematyczne lub zwyczajowe wybranych związków nieorganicznych i organicznych

Laboratory classes:

Alkacymetria
Efekty kształcenia:

  • Student potrafi przeprowadzić proste obliczenia stechiometryczne
  • Student potrafi przygotować roztwór o zadanej molowości
  • Student potrafi ustalić dokładne stężenie kwasów lub zasad poprzez miareczkowanie roztworów z użyciem odpowiednio zasad lub kwasów

Analiza jakościowa kationów
Efekty kształcenia:

  • Student potrafi podać kryteria klasyfikacji kationów do poszczególnych grup analitycznych
  • Student zna podstawowe reakcje charakterystyczne pozwalające na wykrycie wybranych kationów

Spektrofotometria
Efekty kształcenia:

  • Student zna zasadę działania spektrofotometru UV/VIS
  • Student potrafi wyznaczyć doświadczalnie zależność stałej szybkości reakcji od siły jonowej roztworu
  • Student potrafi zaprezentować wyniki obliczeń w postaci wykresów

Elektrograwimetria
Efekty kształcenia:

  • Student potrafi w sposób ilościowy oznaczyć pierwiastki metaliczne, które w drodze elektrolizy ulegają wydzieleniu na katodzie
  • Student potrafi eksperymentalnie wyznaczyć liczbę Avogadro na drodze elektrolizy wody

Potencjometria
Efekty kształcenia:

  • Student zna zasadę działania elektrody jonoselektywnej
  • Student wie na czym polega miareczkowanie potencjometryczne i umie zastosować je w praktyce laboratoryjnej
  • Student zna i umie zastosować w praktyce metodę krzywej kalibracji, metodę dodatku wzorca, metodę dodatku próbki do wzorca
  • Student potrafi zaprezentować wyniki doświadczalne w postaci wykresów

Konduktometria
Efekty kształcenia:

  • Student potrafi wyznaczyć przewodnictwo właściwe i molowe wodnych roztworów elektrolitów
  • Student potrafi określić stałą i stopień dysocjacji słabych elektrolitów

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 172 h
Module ECTS credits 6 ECTS
Participation in lectures 28 h
Realization of independently performed tasks 40 h
Participation in laboratory classes 28 h
Preparation for classes 60 h
Participation in auditorium classes 14 h
Examination or Final test 2 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Oceny z ćwiczeń rachunkowych ©, laboratoryjnych (L) oraz z egzaminu (E) obliczane są następująco: procent uzyskanych punktów przeliczany jest na ocenę zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.

Ocena końcowa (OK) obliczana jest jako średnia ważona ocen z egzaminu (E), ćwiczeń audytoryjnych © i laboratoryjnych (L):
OK = 0,6 • E + 0,2 • C + 0,2 • L
Uzyskanie pozytywnej oceny końcowej (OK) wymaga uzyskania pozytywnej oceny z ćwiczeń audytoryjnych © i egzaminu (E).

Ocena wyliczana po zaliczeniu w drugim terminie:
E = 0.3*(pierwszy termin) + 0.7*(drugi termin)
Ocena wyliczana po zaliczeniu w trzecim terminie:
E = 0.2*(pierwszy termin) + 0.3*(drugi termin) + 0.5*(trzeci termin)

Prerequisites and additional requirements:
  • Wiedza i umiejętności z chemii na poziomie szkoły średniej
Recommended literature and teaching resources:
  • L. Pauling: „Chemia” PWN, Warszawa 1998
  • L. Jones, P. Atkins: „Chemia ogólna” PWN, Warszawa 2004
  • P. A. Cox: „Chemia nieorganiczna” PWN, Warszawa 2003
  • G. Patrick: „Chemia organiczna” PWN, Warszawa 2009
  • D. Kealey, P. J. Haines: „Chemia analityczna” PWN, Warszawa 2009
  • B. Jasińska, Z. Było, K. Jarosińska: „Ćwiczenia laboratoryjne z chemii ogólnej”, Wyd. AGH 1991
  • A. Bielański: „Chemia ogólna i nieorganiczna” PWN, Warszawa 1975
Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

Sposób i tryb wyrównania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Ćwiczenia audytoryjne: Nieobecność na jednych ćwiczeniach audytoryjnych wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału. Nieobecność na więcej niż jednych ćwiczeniach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału i jego zaliczenia w formie pisemnej w wyznaczonym przez prowadzącego terminie,lecz nie później jak w ostatnim tygodniu trwania zajęć. Student,który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż dwa ćwiczenia i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony przez prowadzącego zajęcia możliwości wyrównania zaległości.

Ćwiczenia laboratoryjne: Pod koniec semestru przewidziany jest dodatkowy termin zajęć (ogłaszany 2 tygodnie wcześniej przez prowadzących),w którym można wykonać pomiary, których student z przyczyn losowych nie mógł wykonać w pierwotnym terminie. Studenci mogą wówczas odrabiać ćwiczenia laboratoryjne po uprzednim uzyskaniu zgody prowadzącego zajęcia w jego grupie oraz odpowiedzi z części teoretycznej.

Zasady zaliczania zajęć:

Ćwiczenia audytoryjne: Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze. Student może dwukrotnie przystąpić do poprawkowego zaliczania.
Student,który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż dwa zajęcia i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości poprawkowego zaliczania zajęć. Od takiej decyzji prowadzącego zajęcia student może się odwołać do prowadzącego moduł lub Dziekana.
Ćwiczenia laboratoryjne: Zaliczenie laboratorium wymaga zaliczenia wszystkich ćwiczeń podanych w treści modułu.
Warunkiem uzyskania zaliczenia z pojedynczego ćwiczenia jest:
-uzyskanie pozytywnej oceny z przygotowania teoretycznego
-poprawnie wykonane pomiary
-zaliczone sprawozdanie z opracowaniem wyników

Obecność na wykładzie: zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.

Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest wcześniejsze uzyskanie zaliczenia z ćwiczeń audytoryjnych i laboratoriów.

Egzamin przeprowadzany jest zgodnie z Regulaminem Studiów AGH § 16.