Fizykochemia granic faz

Znajomość podstaw chemii ogólnej, nieorganicznej, fizycznej, analitycznej, krystalografii.

Godziny kontaktowe (z udziałem nauczyciela akademickiego)

Wykład - 30 h

Laboratorium - 30 h

Łączna liczba godzin z udziałem nauczyciela akademickiego - 60 h

Liczba punktów ECTS z udziałem nauczyciela akademickiego - 2

Godziny niekontaktowe (praca własna studenta)

Przygotowanie się do laboratorium - 20 h

Studiowanie literatury - 10 h

Wykonanie sprawozdań z wykonanych ćwiczeń - 20 h

Przygotowanie do zaliczenia i udział w zaliczeniu ćwiczeń - 10 h

Przygotowanie się do egzaminu - 30 h

Łączna liczba godzin niekontaktowych - 90 h

Liczba punktów ECTS za godziny niekontaktowe - 3

Sumaryczna liczba punktów ECTS dla modułu - 5

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXII - 39.9/12 z dnia 25 kwietnia 2012 r. tj. od cyklu kształcenia 2012/2013

W1-W4, U1-U3: wykład - egzamin pisemny, laboratorium - pytanie ustne, kolokwia pisemne

W5: laboratorium – wykonanie ćwiczeń zgodnie z zasadami BHP

U4: laboratorium - opracowania pisemne

K1: wykład - egzamin pisemny, wykonywanie ćwiczeń w grupie 2/3 osobowej

K2: laboratorium - wykonanie ćwiczeń w grupie 2/3 osobowej

K3: wykład - egzamin pisemny, laboratorium - pytanie ustne, opracowania pisemne

K4: laboratorium - rozmowa

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXIV - 18.23 z dnia 27 czerwca 2018 r. tj. od cyklu kształcenia 2018/2019

Wykład

W1-W5: egzamin pisemny

U1: egzamin pisemny

K1: egzamin pisemny

laboratorium

W1-W5: odpytywanie ustne, kolokwia

U1-U3: wykonanie ćwiczeń w grupie, odpytywanie ustne, opracowania pisemne, kolokwia

K1, K2: odpytywanie ustne, opracowania pisemne i kolokwia

Wykład:

Charakterystyka zjawisk międzyfazowych i ich znaczenie.

Oddziaływania międzycząsteczkowe i ich rola w zjawiskach międzyfazowych.

Charakterystyka fizykochemiczna powierzchni cieczy i ciał stałych.

Adsorpcja na granicy faz ciecz/gaz.

Warstewki substancji amfifilowych na powierzchni cieczy i ciał stałych.

Adsorpcja na granicy faz ciało stałe/gaz.

Adsorpcja na granicy faz ciało stałe/roztwór:

Układy koloidalne i ich stabilność.

Ćwiczenia laboratoryjne:

Napięcie powierzchniowe cieczy i roztworów: sprawdzenie reguły Traubego, równanie Szyszkowskiego, parachora, wyznaczanie krytycznego stężenia micelizacji.

Adsorpcja: granica faz ciecz/gaz (izoterma adsorpcji Gibbsa), ciało stałe/roztwór: izoterma Langmuira, izoterma adsorpcji Freundlicha,

izoplana.

Układy koloidalne: zjawiska elektryczne na granicy faz: punkt ładunku zerowego.

Otrzymanie i właściwości liposomów.

Literatura podstawowa:

1. J. Ościk, Adsorpcja, PWN Warszawa 1979.

2. E.T. Dutkiewicz, Fizykochemia Powierzchni, WNT Warszawa 1998.

3. Opracowania do ćwiczeń laboratoryjnych – strona internetowa: http://www.katedrachf.umcs.lublin.pl

4. Ćwiczenia laboratoryjne z fizykochemii granic faz pod redakcją L. Hołysz, skrypt, Wyd. UMCS, Lublin 2000.

Literatura uzupełniająca

1. P.W. Atkins, Chemia Fizyczna, PWN Warszawa 2001.

2. P.W. Atkins, Podstawy Chemii Fizycznej, PWN Warszawa 1999.

3. P.W. Atkins, Chemia, Przewodnik po chemii fizycznej, PWN Warszawa 1997.

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXII - 39.9/12 z dnia 25 kwietnia 2012 r. tj. od cyklu kształcenia 2012/2013

WIEDZA

W1. Posiada rozszerzona wiedzę na temat zjawisk międzyfazowych występujących na różnych granicach faz w tym specjalistyczną wiedzę i pojęcia dotyczące procesu adsorpcji: K_W10.

W2. Zna oddziaływania międzycząsteczkowe występujące na granicy faz ciecz-gaz (ciecz), ciało stałe-gaz (ciecz) oraz funkcje termodynamiczne opisujące właściwości międzyfazowe: K_W11.

W3. Zna podstawowe pojęcia z fizykochemii układów koloidalnych: K_W12.

W4. Posiada wiedzę na temat budowy surfaktantów, właściwości warstewek substancji amfifilowych w obszarach międzyfazowych oraz ich zastosowania: K_W13.

W5. Zna zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w stopniu pozwalającym na samodzielne zaplanowanie i przeprowadzenie eksperymentu w odniesieniu do różnych granic międzyfazowych: K_W17.

UMIEJĘTNOŚCI

U1. Umie zdefiniować i opisać procesy międzyfazowe oraz zastosować funkcje termodynamiczne do interpretacji zjawisk zachodzących na różnych granicach faz: K_U07.

U2. Umie sklasyfikować układy koloidalne, zna metody ich otrzymywania, potrafi przedstawić ich charakterystykę i właściwości: K_U08.

U3. Potrafi przestawić i analizować parametry charakteryzujące surfaktanty na granicy faz i w fazie objętościowej: K_U09.

U4. Posiada umiejętność interpretacji uzyskanych wyników w ramach zajęć dydaktycznych, oszacowania błędów, wyciągania wniosków oraz przygotowania reportów z osiągniętych rezultatów: K_U24.

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

K1. Rozumie potrzebę rozwoju osobistego oraz potrzebę ciągłego dokształcania, umie i rozumie potrzebę uczenia się samodzielnie i w grupie: K_K01.

K2. Potrafi współdziałać i pracować w grupie przyjmując różne role postępowania i rozumie konieczność pracy zespołowej w badaniach naukowych współczesnej chemii: K_K02.

K3. Potrafi zwrócić uwagę na zagadnienia związane z pogłębianiem jego wiedzy: K_K03.

K4. Rozumie i docenia znaczenie postępowania etycznego związanego z wykonywaniem zawodu chemika: K_K04.

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXIV - 18.23 z dnia 27 czerwca 2018 r. tj. od cyklu kształcenia 2018/2019

WIEDZA

W1. Absolwent zna i rozumie wybrane teorie, zjawiska i metody z zakresu chemii ze szczególnym uwzględnieniem zjawisk

międzyfazowych w powiązaniu z innymi dziedzinami K_W01.

W2. Absolwent ma uporządkowaną wiedzę dotyczącą fizykochemii zjawisk powierzchniowych oraz zna i rozumie wybrane zagadnienia z

zakresu wiedzy szczegółowej K_W02.

W3. Absolwent zna i rozumie specyfikę chemii oraz jej najnowsze osiągnięcia K_W03.

W4. Absolwent zna i rozumie aktualne kierunki rozwoju i najnowsze odkrycia w chemii K_W04.

W5. Absolwent zna i rozumie znaczenie chemii dla postępu nauk ścisłych i przyrodniczych oraz rozwoju cywilizacji K_W07.

UMIEJĘTNOŚCI

U1. Absolwent potrafi zastosować zdobytą wiedzę z fizykochemii powierzchni do pokrewnych dziedzin i dyscyplin naukowych K_U01.

U2. Absolwent potrafi formułować i rozwiązywać problemy badawcze z fizykochemii poprzez dobór odpowiednich metod i narzędzi K_U02.

U3. Absolwent posiada umiejętności pracy samodzielnej i w grupie oraz realizować różne zadania z zakresu fizykochemii K_U05.

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

K1. Absolwent jest gotów do krytycznej oceny odbieranych treści i uznawania znaczenia wiedzy chemicznej w rozwiązywaniu problemów

poznawczych i praktycznych K_K03.

K2. Absolwent jest gotów do rozwijania dorobku i etosu zawodu chemika K_K07.

nie dotyczy