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

← Wróć

Technologie Ochrony Środowiska

Chemia nieorganiczna
Semestr II (1°)

Osoba odpowiedzialna za przedmiot: prof. dr hab. inż. Jerzy Pikies.

Wykład

Program

  • Wprowadzenie oraz nawiązanie do materiału przedmiotu Podstawy chemii.
  • VIII (18) grupa układu okresowego pierwiastków – gazy szlachetne. Związki gazów szlachetnych. Wiązania i struktury.
  • VII (17) grupa UOP – fluorowce: fluor, chlor, brom, jod. Ogólna charakterystyka pierwiastków tej grupy. Chlor i ClO2 w uzdatnianiu wody.
  • VI (16) grupa UOP – siarka, selen, tellur i polon. Podstawy chemiczne technologii kwasu siarkowego.
  • V (15) grupa UOP – azot, fosfor, arsen, antymon, bizmut. Podstawy chemiczne technologii amoniaku i nawozów azotowych.
  • IV (14) grupa UOP – węgiel i krzem, german, cyna, ołów. Półmetale i półprzewodniki. Krzemiany. Związki krzemoorganiczne.
  • III (13) grupa UOP – bor, glin, tal. Mikroelementy, ich znaczenie.
  • Metale i ich charakterystyka fizykochemiczna. Typy metali i stopów. Związki intermetaliczne. Potencjał elektrochemiczny. Ogniwa galwaniczne. Szereg potencjałów normalnych (napięciowy) metali. Elektroliza. Korozja. Problem tzw. metali ciężkich w środowisku.
  • I (1) i II (2) grupa UOP – metale bloku elektronowego s. Litowce i berylowce. Soda, wodorotlenek sodu, wapno, cement, szkło.
  • Metale bloku elektronowego p.
  • 3 (IIIA i IIIB) grupa UOP jako zbiór 3 typów pierwiastków chemicznych (p, d, f). Charakterystyka tych typów.
  • Metale bloku elektronowego d.
  • Charakterystyka ogólna. Typy metali i związków.
  • Związki kompleksowe metali. Skład, budowa, trwałość, izomeria, typy.
  • Miedziowce, cynkowce.
  • Tytanowce, wanadowce – ogólna charakterystyka chemiczna.
  • Chromowce, manganowce – ogólna charakterystyka chemiczna.
  • Charakterystyka pierwiastków VIII (8, 9 i 10) grupy UOP: żelazowce, rutenowce, osmowce. Surówka, stale zwykłe i szlachetne.
  • Skandowce. Lantanowce. Aktynowce.

Ćwiczenia

Program

  • Równowagi jonowe w roztworach elektrolitów (6 godzin)
    • Elektrolity mocne i słabe, stała i stopień protolizy (dysocjacji)
    • Obliczanie pH roztworów kwasów i zasad
    • Efekt wspólnego jonu
    • Roztwory buforowe
    • Hydroliza
  • Pierwsze kolokwium (7 tydzień zajęć)
  • Równowagi w roztworach związków kompleksowych, stan równowagi procesu rozpuszczania – iloczyn rozpuszczalności (6 godzin)
    • Stałe trwałości kompleksów
    • Iloczyn rozpuszczalności a rozpuszczalność osadów
    • Frakcjonowane strącanie osadów
    • Wpływ wspólnego jonu, pH oraz czynników kompleksujących na rozpuszczalność osadów
  • Drugie kolokwium (14 tydzień zajęć)
  • Kolokwium poprawkowe (15 tydzień zajęć)

Zaliczenie

W trakcie semestru przeprowadzone będą 2 kolokwia. Z każdego kolokwium można uzyskać 15 punktów. Aby zaliczyć ćwiczenia rachunkowe należy uzyskać co najmniej 60% wszystkich punktów możliwych do zdobycia tzn. 30 pkt. × 0.6 = 18.0 pkt. Na ostatnich zajęciach można będzie napisać poprawę jednego, gorzej napisanego kolokwium. Do oceny końcowej będzie wzięty wynik ostatnio napisanej pracy. Osoby, które będą pisać poprawę otrzymają ocenę obniżoną o pół stopnia w stosunku do oceny wynikającej z tabeli. Osoby, które nie uzyskają wymaganych 60%, będą mogły uzyskać zaliczenie w sesji poprawkowej. Wówczas należy napisać sprawdzian z całości materiału.

Skala ocen

Liczba punktów Ocena
28,0 — 30,0 5,5
25,0 — 27,5 4,5
22,0 — 24,5 4,0
18,0 — 21,5 3,5
< 18,0 2,0

Literatura

  • Z. Bądkowska, E. Koliński, M. Wojnowska: Obliczenia z chemii nieorganicznej. Wydawnictwo PG
  • H. Całus: Podstawy obliczeń chemicznych. Państwowe Wydawnictwa Techniczne
  • Praca zbiorowa: Obliczenia z chemii ogólnej. Wydawnictwo UG

Laboratorium

Program

Program przedmiotu obejmuje 11 ćwiczeń z analizy jakościowej kationów i anionów. Ćwiczenia te studenci wykonują indywidualnie. Każde ćwiczenie polega na przeprowadzeniu analizy jakościowej otrzymanej próbki oraz napisaniu sprawdzianu.

Zakres poszczególnych ćwiczeń oraz maksymalne ilości punktów, które można uzyskać za ich wykonanie przedstawiono w poniższej tabeli:

Nr ćwiczenia Zakres Maksymalna liczba
punktów za część
praktyczną
Maksymalna liczba
punktów za część
teoretyczną
Suma punktów
1 I grupa kationów:
Ag+, Hg22+, Pb2+
30 15 45
2 IIA grupa kationów:
Hg2+, Pb2+, Bi3+, Cu2+, Cd2+
50 25 75
3 III grupa kationów:
Ni2+, Co2+, Fe3+, Mn2+, Cr3+, Al3+, Zn2+
70 35 105
4 IV i V grupa kationów:
Ca2+, Sr2+, Ba2+, Mg2+, Na+, K+, NH4+
70 35 105
5
(2 tyg.)
Mieszanina grup I-V (5-8 jonów) 110 50 160
6 I grupa anionów:
Cl, Br, I, [Fe(CN)6]4−, [Fe(CN)6]3−
50 25 75
7 II i V grupa anionów:
NO2, CH3COO, NO3, MnO4
40 20 60
8 III grupa anionów:
SO32−, CO32−, C2O42−, BO33−, C4H4O62−
50 25 75
9 IV i VI grupa anionów:
PO43−, S2O32−, CrO42−, SO42−
40 20 60
10
(2 tyg.)
Kationy i aniony jak w ćwiczeniach 1-9
(5 próbek)
100 50 150
11
(2 tyg.)
Metale, niemetale, tlenki metali, wodorotlenki, kwasy nieorganiczne, sole (3 próbki) 60 30 90
Σ 670 330 1000

Opis ćwiczeń

  • Każde ćwiczenie składa się ze sprawdzianu i części praktycznej (analiza próbki).
  • Przed przystąpieniem do części praktycznej każdego ćwiczenia należy napisać odpowiedni sprawdzian. Sprawdzian można zaliczać tylko jeden raz. Sprawdziany będą przeprowadzone w 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13 tygodniu zajęć. Próbki wydawane są do analizy po napisaniu odpowiedniego sprawdzianu.
  • Na część praktyczną ćwiczeń składa się analiza otrzymanych próbek. W przypadku ćwiczeń 1-5 są to mieszaniny azotanów(V) różnych kationów. W ćwiczeniach 6-9 wykonywane są analizy mieszanin anionów (roztwór soli sodowych i potasowych różnych anionów). W ćwiczeniu 10 student otrzymuje do analizy 5 stałych soli i wykrywa zarówno kation, jak i anion wchodzący w skład danej soli. Ćwiczenie 11 to analiza jakościowa 3 substancji nieorganicznych. Część praktyczną każdego ćwiczenia należy opisać w krótkim i logicznym sprawozdaniu. W sprawozdaniu należy zapisać równania chemiczne przeprowadzonych reakcji.
  • Do kolejnego ćwiczenia można przystąpić po oddaniu prowadzącemu sprawozdania z poprzedniego ćwiczenia.
  • Studenci w trakcie przebywania w sali laboratoryjnej muszą bezwzględnie podporządkowywać się zaleceniom nauczycieli dotyczącym bezpieczeństwa pracy w laboratorium chemicznym.

Punktacja

Maksymalną liczbę punktów możliwą do uzyskania za dane ćwiczenie podano w powyższej tabeli.

W przypadku analizy mieszanin (ćwiczenia 1-9) liczbę zdobytych za analizę punktów można określić wzorem:

P = (M / v) × (AB)

gdzie:
P – liczba punktów uzyskana z części praktycznej danego ćwiczenia
M – maksymalna liczba punktów, jaką można uzyskać dla danego zadania
v – rzeczywista liczba jonów w wydanej mieszaninie
A – liczba prawidłowo wykrytych jonów
B – liczba jonów, które nie były obecne w mieszaninie, a zostały podane w sprawozdaniu jako obecne

W ćwiczeniu 10 za prawidłowe wykrycie jonu student otrzymuje 10 punktów, natomiast pomyłka powoduje utratę 10 punktów. Brak odpowiedzi równy jest pomyłce i powoduje utratę 10 punktów. W ćwiczeniu 11 za każdą prawidłowo zanalizowaną próbkę student otrzymuje 20 punktów; pomyłka powoduje utratę 20 punktów. Brak odpowiedzi równy jest pomyłce i powoduje utratę 20 punktów.

Zaliczenie

Zaliczenie laboratorium otrzymają studenci, którzy skończą wszystkie ćwiczenia (napiszą wszystkie sprawdziany i oddadzą wszystkie sprawozdania) oraz uzyskają co najmniej 450 punktów w tym minimum 135 punktów ze sprawdzianów.

Jeżeli student nie otrzymał 135 punktów ze sprawdzianów natomiast uzyskał minimum 450 punktów ogółem, to może przystąpić do sprawdzianu zaliczającego z całości materiału. Warunkiem uzyskania zaliczenia jest wówczas zdobycie 50% punktów z tego kolokwium.

Jeżeli student z jednego ze sprawdzianów otrzyma 0 punktów będzie musiał przystąpić do sprawdzianu zaliczającego z całości materiału (patrz wyżej).

Skalę ocen podano w poniższej tabeli:

Liczba punktów Ocena
901 — 1000 5,0
801 — 900 4,5
701 — 800 4,0
601 — 700 3,5
450 — 600 3,0
< 450 2,0

Studenci, którzy ze sprawdzianów otrzymali powyżej 295 punktów otrzymują ocenę o pól stopnia wyższą niż ocena podana w tabeli.

Materiały