Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Chemia
Tok studiów:
2016/2017
Kod:
MIS-1-105-s
Wydział:
Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Informatyka Stosowana
Semestr:
1
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. nadzw. dr hab. Magdziarz Aneta (amagdzia@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr inż. Kuźnia Monika (kuznia@agh.edu.pl)
prof. nadzw. dr hab. Magdziarz Aneta (amagdzia@agh.edu.pl)
dr hab. inż. Wilk Małgorzata (mwilk@agh.edu.pl)
dr inż. Jerzak Wojciech (wjerzak@metal.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 zna podstawową terminologię, pojęcia i prawa chemiczne (pierwiastki chemiczne, klasyfikację związków chemicznych, budową układu okresowego, właściwości najważniejszych grup związków chemicznych). Student ma wiedzę dotyczącą współczesnej teorii budowy atomów i cząsteczek. IS1A_W02 Egzamin
M_W002 Student ma wiedzę z podstaw fizykochemii (stany materii, równowaga i kinetyka reakcji chemicznej, roztwory elektrolitów). IS1A_W02 Egzamin
M_W003 Student zna podstawowe właściwości (fizyczne i chemiczne) najważniejszych pierwiastków chemicznych. IS1A_W02 Egzamin
M_W004 Student ma wiedzę o chemii jądrowej. Zna podstawowe przemiany jądrowe i zastosowanie energetyki jądrowej. IS1A_W02 Egzamin
M_W005 Student zna podstawowe operacje i procesy realizowane w praktyce laboratoryjnej, poznał elementy analizy jakościowej. IS1A_W02 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W006 Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą organizacji bezpiecznej pracy zgodnie z przepisami BHP. Student ma podstawową wiedzę o zasadach bezpieczeństwa i higieny pracy obowiązujących w laboratoriach. IS1A_W14 Aktywność na zajęciach
Umiejętności
M_U001 Student potrafi przewidzieć najbardziej prawdopodobne drogi zachodzenia reakcji pomiędzy związkami chemicznymi. Student potrafi czytać teksty chemiczne, posługiwać się terminologia chemiczną i rozwiązywać zadania chemiczne. IS1A_W02 Kolokwium
M_U002 Student potrafi zastosować się do podstawowych zasad bezpieczeństwa związanych z używaniem substancji chemicznych w laboratorium. Student potrafi posługiwać się podstawowym sprzętem laboratoryjnym i potrafi wykonać proste operacje laboratoryjne (ważenie na wadze analitycznej, miareczkowanie, przygotowanie roztworów, wykonanie reakcji chemicznych) wraz z obliczeniami im towarzyszącymi. IS1A_W02 Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
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 zna podstawową terminologię, pojęcia i prawa chemiczne (pierwiastki chemiczne, klasyfikację związków chemicznych, budową układu okresowego, właściwości najważniejszych grup związków chemicznych). Student ma wiedzę dotyczącą współczesnej teorii budowy atomów i cząsteczek. + + - - - - - - - - -
M_W002 Student ma wiedzę z podstaw fizykochemii (stany materii, równowaga i kinetyka reakcji chemicznej, roztwory elektrolitów). + + - - - - - - - - -
M_W003 Student zna podstawowe właściwości (fizyczne i chemiczne) najważniejszych pierwiastków chemicznych. + - - - - - - - - - -
M_W004 Student ma wiedzę o chemii jądrowej. Zna podstawowe przemiany jądrowe i zastosowanie energetyki jądrowej. + - - - - - - - - - -
M_W005 Student zna podstawowe operacje i procesy realizowane w praktyce laboratoryjnej, poznał elementy analizy jakościowej. - - + - - - - - - - -
M_W006 Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą organizacji bezpiecznej pracy zgodnie z przepisami BHP. Student ma podstawową wiedzę o zasadach bezpieczeństwa i higieny pracy obowiązujących w laboratoriach. - - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi przewidzieć najbardziej prawdopodobne drogi zachodzenia reakcji pomiędzy związkami chemicznymi. Student potrafi czytać teksty chemiczne, posługiwać się terminologia chemiczną i rozwiązywać zadania chemiczne. - + - - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi zastosować się do podstawowych zasad bezpieczeństwa związanych z używaniem substancji chemicznych w laboratorium. Student potrafi posługiwać się podstawowym sprzętem laboratoryjnym i potrafi wykonać proste operacje laboratoryjne (ważenie na wadze analitycznej, miareczkowanie, przygotowanie roztworów, wykonanie reakcji chemicznych) wraz z obliczeniami im towarzyszącymi. - - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
  1. Podstawowe pojęcia chemiczne

    Atomowa jednostka masy, masa atomowa, masa cząsteczkowa, masa molowa, izotopy, wartościowość pierwiastka, wzory sumaryczne i strukturalne związków nieorganicznych, klasyfikacja i nazewnictwo związków nieorganicznych, typy reakcji.

  2. Elektronowa struktura atomu i układ okresowy

    Hipoteza de Broglie’a, liczby kwantowe, orbitale atomowe, wykresy radialne i kontury orbitali, spin elektronowy, orbitale w atomach wieloelektronowych, zakaz Pauliego, reguła Hunda, konfiguracja elektronowa pierwiastka,elektrony walencyjne, budowa układu okresowego.

  3. Budowa cząsteczki

    Głowne rodzaje wiązań chemicznych, orbitale molekularne, budowa homojądrowej cząsteczki dwuatomowej i heteroatomowej cząsteczki wieloatomowej.

  4. Stany skupienia materii

    Ogólna charkterystyka stanów skupienia materii, równanie gazu doskonałego, kinetyczna teoria gazów, gazy rzeczywiste i równanie van der Waalsa.

  5. Charakterystyka stanu ciekłego i stałego

    Napięcie powierzchniowe i lepkość cieczy. Ciała krystaliczne, kryształy jonowe, molekularne, kowalencyjne i jonowe.

  6. Termochemia

    Pierwsza zasada termodynamiki, energia wewnętrzna, ciepło reakcji chemicznej, entalpia, prawo Hessa, równania termochemiczne.

  7. Równowaga chemiczna

    Reakcje odwaracalne, stan równowagi chemicznej, stała równowagi Kc, Kx, Kp, reguła przekory.

  8. Kinetyka i mechanizm reakcji chemicznych

    Rząd reakcji, równanie kinetyczne, zależność szybkości reakcji od temperatury, teoria zderzeń i teoria stanu przejściowego, reakcje katalityczne (rola katalizatora).

  9. Równowagi w wodnych roztworach elektrolitów

    Pojęcie kwasu i zasady wg Arrheniusa i Brönsteda, dysocjacja wody, pH, dysocjacja elektrolityczna, stopień dysocjacji. Hydroliza soli. Iloczyn rozpuszczalności. Twardość wody.

  10. Elektrochemia

    Reakcje utleniania i redukcji, stopień utlenienia, ogniwa elektrochemiczne, galwaniczne, szereg napięciowy pierwiastków. Korozja.

  11. Chemia organiczna cz.1

    Węglowodory nasycone, nienasycone i aromatyczne.

  12. Chemia organiczna cz.2

    Węglowodory fluorowcopochodne, alkohole, ketony, aldehydy, kwasy karboksylowe.

  13. Chemia jądrowa

    Przemiany jądrowe, rodzaje promieniowania jądrowego, pierwiastki promieniotwórcze, oddziaływanie promieniowania jądrowego na organizmy żywe, energetyka jądrowa, zastosowanie izotopów w technice.

  14. Surowce energetyczne – gaz ziemny, ropa naftowa. Polimery – budowa, otrzymywanie i zastosowanie.

    Własności fizykochemiczne paliw konwencjonalnych. Charakterystyka i zastosowanie polimerów.

Ćwiczenia audytoryjne:
  1. Związki nieorganiczne

    Zasady nazewnictwa, tlenki, wodorki, wodorotlenki, kwasy, sole, bilansowanie reakcji chemicznych.

  2. Podstawowe pojęcia chemiczne

    Masa atomowa, masa cząsteczkowa, mol, masa molowa.

  3. Stechiometria związku i reakcji chemicznej

    Obliczanie składu procentowego związku na podstawie wzoru chemicznego. Obliczenia na podstawie równania reakcji chemicznej.

  4. Stężenia roztworów

    Definicja i przeliczanie stężeń, rozcieńczanie i mieszanie roztworów.

  5. Roztwory elektrolitów

    Dysocjacja elektrolityczna mocnych elektrolitów, stała i stopień dysocjacji, pH.

  6. Termochemia

    Entalpia reakcji, prawo Hessa.

  7. Chemia organiczna

    Zasady nazewnictwa związków organicznych (węglowodory, związki z jedną grupą funkcyjną).

Ćwiczenia laboratoryjne:
  1. Podstawowe techniki pracy laboratoryjnej

    Omówienie zasad bezpiecznej pracy z substancjami chemicznymi, zapoznanie się z podstawowymi operacjami i procesami realizowanymi w laboratorium chemicznym, wykonanie ćwiczeń obejmujących: rozpuszczanie metali, strącanie osadów, rozpuszczanie osadów, rozcieńczanie roztworów, pomiar pH roztworów – wskaźniki pH

  2. Analiza jakościowa wybranych kationów

    Identyfikacja wybranych kationów (reakcje charakterystyczne), reakcje wodorotlenków amfoterycznych kwasami i mocnymi zasadami.

  3. Równowagi w wodnych roztworach elektrolitów

    Dysocjacja słabego kwasu, hydroliza soli, iloczyn rozpuszczalności.

  4. Elektrochemia metali.

    Szereg napięciowy metali.

  5. Analiza miareczkowa: alkacymetria i manganometria.

    Nabycie umiejętności miareczkowania. Obliczenia stechiometryczne dla reakcji w roztworach. Reakcje utleniania i redukcji.

  6. Omówienie zasad zachowania się i pracy w pracowni chemicznej

    - szkolenie stanowiskowe dotyczące zagrożeń chemicznych w laboratorium.
    - właściwe wykorzystanie środków ochrony indywidualnej w pracy ( fartuchy, okulary,rękawice, obuwie)
    - zapoznanie się z oznakowaniami i kartami charakterystyk odczynników chemicznych
    - postępowanie z substancjami chemicznymi w sposób bezpieczny i higieniczny
    - zasady higieny po i podczas wykonywanych czynnościach

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 160 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Udział w wykładach 28 godz
Udział w ćwiczeniach audytoryjnych 14 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 14 godz
Przygotowanie do zajęć 45 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 10 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 37 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 10 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena z egzaminu*0,6 + ocena z ćwiczeń audytoryjnych*0,3 + ocena z ćwiczeń laboratoryjnych*0,1

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Zgodnie z Regulaminem Studiów AGH podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest ostatni dzień zajęć w danym semestrze. Termin zaliczenia poprawkowego (tryb i warunki ustala prowadzący moduł na zajęciach początkowych) nie może być późniejszy niż ostatni termin egzaminu w sesji poprawkowej (dla przedmiotów kończących się egzaminem) lub ostatni dzień trwania semestru (dla przedmiotów niekończących się egzaminem).

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Z. Kalicka, E. Kawecka-Cebula, A. Magdziarz: Ćwiczenia z chemii ogólnej dla studentów Wydziału Inżynierii Metali i Informatyki Stosowanej”, SU 1712, Wydawnictwa AGH, Kraków, 2009.
2. Z. Kalicka, E. Kawecka-Cebula: Laboratorium z chemii ogólnej dla studentów metalurgii, SU 1588, Wydawnictwa AGH, Kraków, 1998 lub 1999.
3. A. Bielański: Podstawy chemii nieorganicznej, PWN, Warszawa, 2007.
4. Praca zbiorowa pod redakcją A. Śliwy: Obliczenia chemiczne. Zbiór zadań z chemii ogólnej i analitycznej nieorganicznej, PWN, Warszawa, 1987.
5. T. Grzybek, Z. Kalicka: Chemia dla energetyków 1, Chemia ogólna i nieorganiczna, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo – Dydaktyczne AGH, Kraków, 2008.
6. P.W. Atkins: Chemia fizyczna, PWN, Warszawa, 2007.
7. P.W. Atkins: Podstawy chemii fizycznej, PWN, Warszawa, 1999.
8. J. McMurry: Chemia organiczna, PWN, Warszawa, 2007.

Z zakresu BHP:
1. Kodeks Pracy – ustawa z dn.02.04.1997 z późn. zmianami
2. Rączkowski B.- BHP w praktyce, ODDK, Gdańsk 2004
3. Zarządzanie Bezpieczeństwem i higieną pracy t.1-6 .Praca zbiorowa p. red. A. Tabora i A. Pieczonki. Podręcznik dla studentów szkół wyższych i słuchaczy studiów podyplomowych. Politechnika Krakowska CSiOSJ Kraków 2003
4. Ustawa o substancjach i preparatach chemicznych. Dz.U. 02.142.1187

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

http://www.bpp.agh.edu.pl/
Magdziarz A., Werle S., 2014, Analysis of the combustion and pyrolysis of dried sewage sludge by TGA and MS. Waste Management, 34, 174–179.
Magdziarz A., Wilk M., 2013, Thermogravimetric study of biomass, sewage sludge and coal combustion. Energy Conversion and Management, 75, 425–430.
Wilk M., Magdziarz A., Kalemba I., 2015, Characterisation of renewable fuels’ torrefaction process with different instrumental techniques. Energy, 87, 259–269.

Informacje dodatkowe:

Brak