Politechnika GdańskaWydział ChemicznyKatedra Chemii Nieorganicznej Copyright © 2017 by KChN WCh PG – Andrzej Okuniewski | |

← Wróć

Chemia

Chemia ogólna
Semestr I (1°)

Osoba odpowiedzialna za przedmiot: dr hab. inż. Anna Dołęga.

Wykład

Program

  • Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne: Substancja chemiczna, pierwiastek, związek chemiczny. Atom i cząsteczka. Masa i rozmiary atomu. Molowa masa atomowa i cząsteczkowa. Izotopy, liczba atomowa, liczba masowa. Prawo zachowania masy i energii. Prawo stosunków stałych i wielokrotnych. Objętość molowa gazu, prawo prostych stosunków objętościowych Gay-Lussaca.
  • Reakcje chemiczne: Równania reakcji chemicznej. Typy reakcji chemicznej: synteza, analiza, reakcje wymiany pojedynczej i reakcje wymiany podwójnej. Reakcje utleniania i redukcji, stopień utlenienia.
  • Stechiometria, nomenklatura związków chemicznych: Przypomnienie zasad nomenklatury podstawowych związków nieorganicznych. Nazwy tradycyjne i nazwy systematyczne wodorków, tlenków, wodorotlenków, kwasów i soli. Izomeria położenia i izomeria grup funkcyjnych. Izomeria geometryczna i izomeria optyczna. Wzór empiryczny i wzór cząsteczkowy.
  • Elektronowa struktura atomu: Widma absorpcyjne i widma emisyjne. Warunek kwantowy Plancka, kwantowanie energii. Dualizm korpuskularny de Broglie’a. Zasada nieoznaczoności Heisenberga. Równanie Schrödingera. Liczby kwantowe. Orbitale atomowe. Zasady rozbudowy powłok: reguła Hunda i zasada Pauliego. Atom wodoru. Atomy wodoropodobne. Konfiguracje elektronowe atomów.
  • Układ okresowy: Okresowość własności chemicznych. Potencjały jonizacji, powinowactwo elektronowe, elektroujemność wg Paulinga. Zmiana własności chemicznych w grupach i okresach.
  • Wiązania chemiczne: Typy wiązań chemicznych. Polaryzacja wiązań. Wiązanie jonowe. Energia sieci krystalicznej. Cykl Borna-Habera. Teoria wiązań walencyjnych (VB), hybrydyzacja orbitali. Wzory Lewisa jonów i cząsteczek. Teoria orbitali molekularnych (MO). Konstruowanie i obsadzanie orbitali w prostych cząsteczkach. Rząd wiązania. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Wiązanie wodorowe, van der Waalsa, wiązanie metaliczne, oddziaływania dipol-dipol. Typy makroukładów. Wodór, wodorki. Woda i jej cechy fizyczne oraz chemiczne. Zmiękczanie wody. Nadtlenek wodoru, nadtlenki i podtlenki. Kwasy nadtlenowe. Tlen i jego związki. Odmiany alotropowe tlenu. Tlen singletowy.
  • Podstawy kinetyki chemicznej: Definicja szybkości reakcji chemicznej. Rzędowość reakcji chemicznej. Energia aktywacji. Kataliza. Równowaga chemiczna. Prawo działania mas, reguła Le Chateliera-Brauna.
  • Reakcje kwasowo-zasadowe w roztworach: Roztwory wodne. Hydratacje jonów i cząsteczek w wodzie. Elektrolity i nieelektrolity. Dysocjacja elektrolityczna. Stała i stopień dysocjacji elektrolitycznej. Aktywność i współczynniki aktywności. Kwasy, zasady, sole. Teorie: Arrheniusa, Brønsteda, Lewisa. Bufory i hydroliza. Teoria indykatorów, skala indykatorów. Związki amfoteryczne.
  • Gazy: Prawo Boyle’a, prawo Gay-Lussaca, prawo Charlsa. Równanie stanu gazu doskonałego, gęstość gazu, mieszanina gazów. Prawo Daltona ciśnień cząstkowych.

Ćwiczenia audytoryjne

  • Podstawowe pojęcia chemiczne
  • Liczność materii
  • Prawa gazowe
  • Wzory Lewisa cząsteczek i jonów
  • Stechiometria wzorów chemicznych
  • Stechiometria mieszanin
  • Bilansowanie równań reakcji chemicznych
  • Stechiometria równań chemicznych
  • Równoważnik chemiczny

Literatura

  • K. M. Pazdro: Podstawy chemii dla kandydatów na wyższe uczelnie. OE Pazdro, Warszawa 1993.
  • L. Pauling, P. Pauling: Chemia. PWN, Warszawa 1998.
  • L. Jones, P. Atkins: Chemia ogólna. PWN, Warszawa 2004.
  • F. A. Cotton, G. Wilkinson, P. L. Gaus: Chemia nieorganiczna. Podstawy. PWN, Warszawa 1995.

Materiały

Ćwiczenia

Program

  • Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne – masa atomowa, cząsteczkowa, mol, liczba Avogadra, masa molowa, izotopy (1 godzina)
  • Prawa gazowe, równanie stanu gazu doskonałego (2 godziny)
  • Stechiometria wzorów chemicznych (1 godzina)
  • Pierwsze kolokwium (5 tydzień zajęć)
  • Stechiometria mieszanin (2 godzina)
  • Rysowanie wzorów Lewisa, określanie struktury przestrzennej cząsteczek metodą VSEPR (2 godziny)
  • Drugie kolokwium (10 tydzień zajęć)
  • Reakcje utleniania i redukcji: stopień utlenienia i jego zmiana w reakcjach utlenienia i redukcji, bilansowanie równań reakcji (2 godziny)
  • Obliczenia stechiometryczne oparte na równaniach reakcji. Niestechiometryczny stosunek reagentów, wydajność reakcji, reakcje współbieżne. (2 godziny)
  • Trzecie kolokwium (15 tydzień zajęć)

Zaliczenie

W trakcie semestru przeprowadzone będą trzy kolokwia. Z każdego kolokwium można uzyskać 15 punktów. Aby zaliczyć ćwiczenia rachunkowe należy uzyskać co najmniej 60% wszystkich punktów możliwych do zdobycia tzn. 45 pkt. × 0.6 = 27 pkt. Skala ocen jest następująca:

Liczba punktów Ocena
42 — 45 5,0
37 — 41 4,5
32 — 36 4,0
27 — 31 3,5
< 27 2,0

Osoby, które nie zaliczyły ćwiczeń w terminie podstawowym, przystępują do zaliczenia poprawkowego. Zaliczenie poprawkowe polega na napisaniu kolokwium z całości materiału. Próg zaliczenia pozostaje ten sam (60%). Ocena z ćwiczeń zostaje obniżona o pół stopnia.

Literatura

  • Skrypt KChN on-line
  • K. M. Pazdro: Zbiór zadań z chemii dla szkół średnich, Oficyna Edukacyjna, Krzysztof Pazdro.
  • Z. Bądkowska, E. Koliński, M. Wojnowska: Obliczenia z chemii nieorganicznej. Wydawnictwo PG.
  • N. Glinka: Zadania i ćwiczenia z chemii ogólnej, Państwowe Wydawnictwo Naukowe
  • H. Całus: Podstawy Obliczeń Chemicznych, Państwowe Wydawnictwo Techniczne