Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Chemia fizyczna I
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
NRCM-1-307-s
Wydział:
Metali Nieżelaznych
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Recykling i Metalurgia
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab, prof. AGH Żabiński Piotr (zabinski@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

W ramach przedmiotu chemia fizyczna 1 studenci będą poznawać prawa i zależności związane z przemianami fizycznymi i chemicznymi materii (bez wyróżniana jej rodzaju) i związane z nimi przepływy energii. Zapoznają się z matematyczno-fizycznymi metodami badań, tj. poprzez tworzenie modeli teoretycznych w oparciu o obserwacje doświadczalne na pograniczu chemii i fizyki. Właściwości związków chemicznych, ich mieszanin i materiałów z nich tworzonych opisywane i tłumaczone będą w oparciu o reakcje chemiczne i teorie oraz metody stosowane z fizyki. Moduł Chemia fizyczna 1 opisywać będzie zagadnienia z termodynamiki, chemii przemian fazowych i budowy cząsteczek.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student zna i rozumie podstawowe prawa i zależności z zakresu termodynamiki chemicznej i elektrochemii. RCM1A_W01 Egzamin
M_W002 Student potrafi stosować zasady termodynamiki i prawa w elektrochemii do rozwiązywania zadań rachunkowych RCM1A_W01 Kolokwium
M_W003 Student posiada umiejętność wyszukiwania danych w oparciu o źrodła literaturowe. RCM1A_W01, RCM1A_W02 Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student potrafi dokonywać wyboru kolejności zadań prowadzących do rozwiązania określonego problemu RCM1A_K01 Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
60 30 30 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student zna i rozumie podstawowe prawa i zależności z zakresu termodynamiki chemicznej i elektrochemii. + + - - - - - - - - -
M_W002 Student potrafi stosować zasady termodynamiki i prawa w elektrochemii do rozwiązywania zadań rachunkowych + + - - - - - - - - -
M_W003 Student posiada umiejętność wyszukiwania danych w oparciu o źrodła literaturowe. + - - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student potrafi dokonywać wyboru kolejności zadań prowadzących do rozwiązania określonego problemu - + - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 112 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 25 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):
wybrane zagadnienia z termodynamiki chemicznej i chemii przemian fazowych

Termodynamika chemiczna: Obliczenia pracy, energii wewnętrznej i entalpii w zastosowaniu do gazów doskonałych. Ciepło reakcji chemicznej, zależność od temperatury. Obliczenia entropii, energii swobodnej i potencjału termodynamicznego reakcji chemicznych. Stała równowagi reakcji homogenicznych i heterogenicznych. Zależności opisujące równowagę przemian fazowych, równanie Clausiusa-Clapeyrona.
Chemia przemian fazowych: układy dwu i trój fazowe, konstrukcja diagramów fazowych, równanie Gibbsa, wyznaczanie stopni swobody.

Ćwiczenia audytoryjne (30h):
Obejmują rozwiązywań zadań rachunkowe z wybranych zagadnień wykładu

Termodynamika chemiczna: Obliczenia pracy, energii wewnętrznej i entalpii w zastosowaniu do gazów doskonałych. Ciepło reakcji chemicznej, zależność od temperatury. Obliczenia entropii, energii swobodnej i potencjału termodynamicznego reakcji chemicznych. Stała równowagi reakcji homogenicznych i heterogenicznych. Zależności opisujące równowagę przemian fazowych, równanie Clausiusa-Clapeyrona.
Elektrochemia: Obliczanie potencjału elektrod i siły elektromotorycznej ogniwa.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

warunkiem dopuszczenia do kolokwium zaliczeniowego z wykładu jest uzyskanie zaliczenia z zajęć audytoryjnych.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa z przedmiotu jest średnia z zaliczenia z ćwiczeń rachunkowych oraz kolokwium zaliczeniowego z materiału objętego wykładem.

  1. Przy zaliczeniu stosuje się następujące oceny:
    91 – 100%: bardzo dobry (5.0)
    81 – 90%: plus dobry (4.5)
    71 – 80%: dobry (4.0)
    61 – 70%: plus dostateczny (3.5)
    50 – 60%: ostateczny (3.0)
    poniżej 50%: niedostateczny (2.0)
Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

kolokwium dodatkowe ustalane z prowadzącym zajęcia

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Zaliczenie kursu Chemii ogólnej i matematyki

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Literatura podstawowa:
P. Atkins: Phsical Chemistry, Freeman 1994 (Wydanie Polskie Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa)
E.A. Alberty, R.J. Silbey: Physical Chemistry, Wiley 1997

Literatura uzupełniająca:
G. M. Barrow: Chemia fizyczna, PWN, Warszawa 1971
K. Gumiński: Termodynamika, PWN, Warszawa, 1955
M.W. Zemansky, R.H. Dittman: Heat and Thermodynamics, McGraw-Hill, 1997
J.G. Kirkwood, I Oppenheim: Chemical Thermodynamics, McGraw-Hill 1961
K. Denbigh: The Principles of Chemical Equilbrium, Cambridge University Press, 1971
J.S. Dugdale: Entropy and its Physical Meaning, Taylor & Francis, 1998
J.O’M. Bockris, D.M. Drazić: Electrochemical Science, Taylor & Francis, 1972

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

K. Mech, P. Żabiński, R. Kowalik, M. Wojnicki, Electrodeposition od Co-Rh alloys from aqueous chloride solutions, Surface & Coatings Technology 258 (2014) 72–77

K. Mech, P. Żabiński, R. Kowalik, Analysis of rhodium electrodeposition from chloride solutions, Journal of the Electrochemical Society, 161 (9), s. D458 – D461, 2014.

P. Żabiński, A. Sokół, K. Mech, T. Tokarski, R. Kowalik, Magnetic field effect on properties of galvanostatically deposited Co-Pd alloys, Magnetohydrodynamics, 50 (1), s. 75 – 81, 2014.

K. Mech, P. Żabiński, R. Kowalik, T. Tokarski, K. Fitzner, Electrochemical deposition of Co – Pd alloys from ammonia solutions and their catalytic activity for hydrogen evolution reaction, Journal of Applied Electrochemistry, 44, s. 97 – 103, 2014.

K. Mech, G. Boczkal, P. Pałka, P. Zabiński, R. Kowalik, Synthesis of Co-Pd alloys by co-electroreduction of aquachloro-cobalt(II) and palladium(II) complexes, Journal of Solid State Electrochemistry; Vol. 18, Issue 11, pp 3121-3127, 2014

K. Mech, P. Żabiński, R. Kowalik, K. Fitzner, Kinetics and mechanism of [PdClx(H2O)4-x]2-x (x = 3, 4) complexes electro-reduction, Journal of the Electrochemical Society, 160 (11), s. H770 – H774, 2013.

D. Jendrzejczyk-Handzlik, K. Fitzner, Thermodynamic properties of liquid (antimony + tin) and (gold + antimony + tin) alloys determined from e.m.f. measurements, The Journal of Chemical Thermodynamics 85 (2015) s. 86-93

D. Jendrzejczyk-Handzlik, K. Fitzner, W. Gierlotka, On the Cu-Ga system: Electromotive force measurement and thermodynamic reoptimization, Journal of Alloys and Compounds 621 (2015) s. 287-294

D. Jendrzejczyk-Handzlik, P. Handzlik, K. Fitzner, Enthalpies of mixing of liquid Ag–Ga, Cu–Ga and Ag–Cu–Ga alloys, Calphad 44 ( 2014) s. 39–47

D. Jendrzejczyk-Handzlik, K. Fitzner, Mixing enthalpies of liquid Au–Sb–Sn alloys, Monatshefte für Chemie – Chemical Monthly 143 (2012) s. 1225-1233

D. Jendrzejczyk-Handzlik, K. Fitzner , Thermodynamic properties of liquid silver–gallium alloys determined from e.m.f. and calorimetric measurements, The Journal of Chemical Thermodynamics 43 ( 2011) s. 392–398

Informacje dodatkowe:

Brak