Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Reakcje w ciele stałym - kurs podstawowy
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
CCE-1-306-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Ceramika
Semestr:
3
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż. Filipek Robert (rof@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż. Filipek Robert (rof@agh.edu.pl)
dr inż. Kucza Witold (witek@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 Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu chemii ciała stałego, niezbędną do zrozumienia procesów zachodzących z udziałem reakcji w fazie stałej CE1A_W01 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
M_W002 Ma poszerzoną wiedzę o wybranych materiałach ceramicznych oraz zna zasady posługiwania się diagramami fazowymi. Posiada wiedzę o przepływach masy w stanie stałym. CE1A_W07 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
Umiejętności
M_U001 Potrafi posługiwać się wiedzą z zakresu chemii ciała stałego, w szczególności wiedzą z zakresu termodynamiki i kinetyki procesów zachodzących w ciałach stałych oraz wiedzą dotyczącą procesów transportu w stanie stałym. CE1A_U07, CE1A_U06 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
Kompetencje społeczne
M_K001 Rozumie potrzebę podnoszenia swoich kompetencji zawodowych w obszarze chemii ciała stałego. CE1A_K01 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
M_K002 Potrafi brać twórczy udział w pracy zespołowej przy wykorzystaniu swojej wiedzy i umiejętności. CE1A_K03 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Zaangażowanie w pracę zespołu
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 Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu chemii ciała stałego, niezbędną do zrozumienia procesów zachodzących z udziałem reakcji w fazie stałej + - - - - + - - - - -
M_W002 Ma poszerzoną wiedzę o wybranych materiałach ceramicznych oraz zna zasady posługiwania się diagramami fazowymi. Posiada wiedzę o przepływach masy w stanie stałym. + - - - - + - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi posługiwać się wiedzą z zakresu chemii ciała stałego, w szczególności wiedzą z zakresu termodynamiki i kinetyki procesów zachodzących w ciałach stałych oraz wiedzą dotyczącą procesów transportu w stanie stałym. + - - - - + - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Rozumie potrzebę podnoszenia swoich kompetencji zawodowych w obszarze chemii ciała stałego. - - - - - + - - - - -
M_K002 Potrafi brać twórczy udział w pracy zespołowej przy wykorzystaniu swojej wiedzy i umiejętności. - - - - - + - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

Elementy termodynamiki. Struktura ciała stałego. Przemiany fazowe jako przebudowa sieci krystalicznej. Elementy morfologii kryształów: monokryształy i polikryształy.
Defekty w materiałach. Defekty 0, 1, 2 i 3-wymiarowe. Chemia defektów punktowych. Termodynamika defektów punktowych. Równowagi defektowe. Wpływ defektów na własności transportowe w związkach stechiometrycznych i niestechiometrycznych.
Wiązania chemiczne a właściwości elektronowe. Typy wiązań chemicznych i ich wpływ na właściwości elektronowe. Teoria pasmowa ciała stałego. Podział ciał stałych ze względu na właściwości struktury pasm – przewodniki, półprzewodniki, izolatory.
Wpływ morfologii materiału na jego strukturę defektów. Wpływ defektów i domieszek na właściwości ciał stałych.
Reakcje homogeniczne i heterogeniczne. Reakcje ciało stałe – gaz; reakcje rozkładu ciał stałych; reakcje ciało stałe – ciecz; reakcje pomiędzy ciałami stałymi.
Mikroskopowe mechanizmy dyfuzji, dyfuzja samoistna, dyfuzja chemiczna. Fenomenologiczny opis dyfuzji. Dyfuzja reakcyjna.
Spiekanie. Reaktywność ciał stałych, modele reakcji heterogenicznych, parowanie, zastosowania.
Reakcje pomiędzy ciałami stałymi. Modelowanie reakcji. Czynniki wpływające na szybkość i mechanizm reakcji.

Zajęcia seminaryjne:

Metody badań mechanizmu reakcji z udziałem ciał stałych: termograwimetria, termiczna analiza różnicowa.
Przewodniki elektronowe i jonowe. Pomiary przewodnictwa elektrycznego ciał stałych.
Klasyczne metody chemii ciała stałego. Wyznaczanie struktury defektów.
Zagadnienia odwrotne: wyznaczanie współczynników dyfuzji i określanie mechanizmu dyfuzji.
Reakcje defektowe w związkach stechiometrycznych i niestechiometrycznych.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 90 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach seminaryjnych 30 godz
Udział w wykładach 30 godz
Przygotowanie do zajęć 30 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Podstawą oceny przedmiotu jest średnia ocena z kolokwiów. Uwzględnia się również ocenę uzyskaną przez studenta za wygłoszony referat oraz ocenę za aktywność studenta na zajęciach seminaryjnych.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. J.Dereń, J. Haber, R. Pampuch – Chemia ciała stałego, Warszawa 1975.
2. L. Smart and E. Moore, Solid State Chemistry, 1st Ed. Chapman & Hall 1992, 3rd Ed.
3. H. Schmalzried, Reakcje w ciele stałym, PWN 1978
4. H. Schmalzried, Chemical kinetics of solids, Weinheim VCH, 1995

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak