Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Chemia II
Course of study:
2019/2020
Code:
SENR-1-204-s
Faculty of:
Energy and Fuels
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Energy Engineering
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
dr hab, prof. AGH Motak Monika (motakm@agh.edu.pl)
Module summary

Moduł realizuje podstawy chemii ogólnej i nieorganicznej

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: is able to
M_K001 Student ma świadomość wagi pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje ENR1A_K02 Activity during classes,
Examination,
Report,
Participation in a discussion,
Execution of laboratory classes,
Involvement in teamwork,
Completion of laboratory classes
Skills: he can
M_U001 Student wykorzystuje prawa i metody eksperymentalne chemii w analizie przebiegu różnych procesów ENR1A_U02 Activity during classes,
Examination,
Test,
Report,
Execution of laboratory classes,
Oral answer,
Completion of laboratory classes
M_U002 Student potrafi określić stany równowagi i kierunki przebiegu wybranych procesów chemicznych z udziałem związków nieorganicznych i organicznych ENR1A_U02 Activity during classes,
Examination,
Test,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes,
Report
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Student zna i rozumie istotę struktury i zachowania związków chemicznych. Student dysponuje wiedzą w zakresie podstaw chemii organicznej, obejmującym zarówno węglowodory, jak i ich pochodne. ENR1A_W01 Activity during classes,
Examination,
Test,
Execution of laboratory classes,
Involvement in teamwork,
Completion of laboratory classes
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
45 15 0 30 0 0 0 0 0 0 0 0
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
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Student ma świadomość wagi pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student wykorzystuje prawa i metody eksperymentalne chemii w analizie przebiegu różnych procesów - - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi określić stany równowagi i kierunki przebiegu wybranych procesów chemicznych z udziałem związków nieorganicznych i organicznych - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student zna i rozumie istotę struktury i zachowania związków chemicznych. Student dysponuje wiedzą w zakresie podstaw chemii organicznej, obejmującym zarówno węglowodory, jak i ich pochodne. + - + - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 145 h
Module ECTS credits 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 h
Preparation for classes 30 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 30 h
Realization of independently performed tasks 40 h
Module content
Lectures (15h):

  1. Własności wybranych pierwiastków i związków – metale (grupy 1 i 2), twardość wody, pierwiastki d-elektronowe, wodór, tlen, węgiel – właściwości pierwiastków i wybranych związków, metody wytwarzania tlenu, tlenki węgla, efekt cieplarniany; azot – tlenki i kwasy, zanieczyszczenia wytwarzane podczas spalania paliw, metody usuwania tlenków azotu, katalizator samochodowy; siarka – tlenki i kwasy, kwaśne deszcze, usuwanie tlenków siarki z gazów spalinowych.
  2. Klasyfikacja związków organicznych. Grupy funkcyjne. Zasady nazewnictwa.
  3. Podział węglowodorów. Budowa i właściwości fizyczne. Reakcje charakterystyczne.
  4. Klasyfikacja i nomenklatura, metody otrzymywania, właściwości fizyczne i chemiczne – reakcje charakterystyczne, zastosowanie: halogenopochodne, etery, aldehydy, ketony, kwasy karboksylowe, alkohole, fenole.
  5. Związki organiczne zawierające azot. Aminy, nitropochodne.
  6. Związki heterocykliczne. Struktura, właściwości i znaczenie w technologii.
  7. Polimery. Otrzymywanie, właściwości i zastosowanie.

Laboratory classes (30h):

Tematyka: Szkolenie BHP w zakresie pracy w pracowni chemicznej. Typy i rodzaje szkła laboratoryjnego. Studenci wykonują następujące ćwiczenia:

  1. Typy reakcji chemicznych.
  2. Związki amfoteryczne.
  3. Związki kompleksowe.
  4. Szybkość reakcji.
  5. Wykładnik jonów wodorowych. Hydroliza.
  6. Rozpuszczalność związków w różnych rozpuszczalnikach. Iloczyn rozpuszczalności.
  7. Elektrochemia – szereg napięciowy metali, elektroliza, ogniwa.
  8. Korozja.
  9. Kataliza.
  10. Twardość wody.
  11. Wodór – otrzymywanie.
  12. Przygotowanie roztworów o zadanym stężeniu oraz oznaczanie stężenia roztworów.
  13. Chemia organiczna – oznaczanie wybranych pierwiastków w związkach organicznych i grup funkcyjnych w związkach organicznych.

Efekty kształcenia:
- student potrafi bezpiecznie pracować z chemikaliami, zna zasady BHP w laboratorium chemicznym,
- student potrafi posługiwać się sprzętem laboratoryjnym i przeprowadzać podstawowe operacje i procesy w laboratorium syntezy i analizy chemicznej wraz z obliczeniami im towarzyszącymi,
- student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole,* student potrafi samodzielnie i w zespole prowadzić dokumentację przebiegu doświadczenia,
- student potrafi zrozumieć i wykonać doświadczenia na podstawie ogólnej instrukcji,
- student potrafi przeprowadzić analizę elementarną i grup funkcyjnych celem wyznaczenia wzoru empirycznego związku organicznego.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Method of calculating the final grade:

Oceny z ćwiczeń audytoryjnych (Ć) i 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 powyższych ocen:
*OK = 0,5·w·E + 0,2·w·Ć + 0,3·w·L *
w = 1 dla I terminu, w = 0,9 dla II terminu, w = 0,8 dla III terminu

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

Prerequisites and additional requirements:

Do wykonania ćwiczeń laboratoryjnych wymagana jest umiejętność wykonania obliczeń z zakresu: stechiometria, stężenia, iloczyn jonowy wody, iloczyn rozpuszczalności, elektrochemia, pH, kinetyka reakcji, stan równowagi, reguła przekory.
Wymagana jest umiejętność pisania równań chemicznych (oraz równań redoks)

Obecność na ćw. laboratoryjnych jest obowiązkowach. Możliwa jest jedna nieobecność, którą należy odpracować na zajęciach zaliczeniowych.
Wszelkie oceny niedostateczne poprawia się na zajęciach zaliczeniowych.

Studenci mogą uzyskać pomoc w ww. zakresie w ramach przedmiotu obieralnego Elementy chemii.

Recommended literature and teaching resources:
  1. T. Grzybek, Z. Kalicka, Chemia dla energetyków.1. Chemia ogólna i nieorganiczna, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków, 2008
  2. L. Pajdowski : „Chemia ogólna”, Warszawa, PWN, wyd. XI, 2002
  3. A. Bielański: „Podstawy chemii nieorganicznej”: PWN, Warszawa, 2010
  4. B. Buczek: „Chemia organiczna”, WUEk, Kraków 2009
  5. R. Morrison, R. Boyd: „Chemia organiczna”, PWN, Warszawa 2009
  6. P. Mastalerz: „Chemia organiczna”, Wydawnictwo Chemiczne, Wrocław 2000
  7. S. McMurry: „Chemia organiczna (seria tomy 1-5 oraz Rozwiązywanie problemów”), PWN Warszawa 2005
  8. R. Morrison, R. Boyd: „Chemia organiczna”, PWN Warszawa 2009
  9. A. Śliwa: „Obliczenia chemiczne”, PWN Warszawa 1987
Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:
  • T. Grzybek, Z. Kalicka, Chemia dla energetyków.1. Chemia ogólna i nieorganiczna, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków, 2008
  • Grzybek Teresa, Wybrane zagadnienia z chemii ogólnej : teoria, przykłady rachunkowe i doświadczenia / Skrypty Uczelniane – Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica ; ISSN 0239-6114 ; nr 1489, Kraków : Wydawnictwa AGH, 1997.
  • Radosław Dębek, Maria Elena Galvez, Franck Launay, Monika Motak, Teresa Grzybek, Patrick da Costa, Low temperature dry methane reforming over Ce, Zr and CeZr promoted Ni-Mg-Al hydrotalcite-derived catalysts, International Journal of Hydrogen Energy, 2016, vol. 41 iss. 27, s. 11616–11623.
  • Magdalena Nizio, Rafik Benrabbah, Mateusz Krzak, Radosław Dębek, Monika Motak, Simeon Cavadias, Maria Elena Gálvez, Patrick Da Costa, Low temperature hybrid plasma-catalytic methanation over Ni−Ce−Zr hydrotalcite-derived catalysts, Catalysis Communications, 2016, vol. 83, s. 14–17.
  • Radosław Dębek, Monika Motak, Dorota Duraczyska, Franck Launay, Maria Elena Galvez, Teresa Grzybek, Patrick da Costa, Methane dry reforming over hydrotalcite-derived Ni-Mg-Al mixed oxides: the influence of Ni content on catalytic activity, selectivity and stability, Catalysis Science & Technology, 2016, vol. 6 iss. 17, s. 6705–6715.
Additional information:

Do egzaminu z Chemii II obowiązuje materiał z całości przedmiotu, tj:
1. materiał realizowany na wykładach, czyli klasyfikacja związków organicznych, grupy funkcyjne, zasady nazewnictwa, struktura (wiązania typy i moc, hybrydyzacja węgla w poszczególnych związkach, właściwości poszczególnych grup związków organicznych i znaczenie w technologii, reakcje charakterystyczne.
Własności wybranych pierwiastków i związków nieorganicznych ważnych dla energetyki

2. materiał realizowany podczas ćwiczeń laboratoryjnych, czyli znajomość pisania równań chemicznych (w tym równań redoks), nazywania związków chemicznych w tym związków koordynacyjnych, określanie właściwości chemicznych związków chemicznych na podstawie równań chemicznych (kwasowość, zasadowość, amfoteryczność) oraz znajomość zagadnień teoretycznych i umiejętność wykonania obliczeń z zakresu: stechiometrii, stężenia molowego i procentowego, iloczynu jonowego wody, pH, dysocjacji, hydrolizy, iloczynu rozpuszczalności, opisu stanu równowagi w układach równowagowych gazowych i wodnych, zastosowania reguły przekory, elektrochemii (korozja, ogniwa, elektroliza stopionych soli, elektroliza wodnych roztworów kwasów zasad i soli), kinetyki reakcji (rzędowość reakcji, zależność szybkości reakcji od temperatury), zasady działania katalizatorów, autokatalizy, kompleksu aktywnego, aktywności i selektywności katalizatorów, twardości wody i metod jej usuwania.