Chemia ogólna

Znajomość podstawowych pojęć i praw chemicznych.

Godziny kontaktowe (z udziałem nauczyciela akademickiego)

30 wykład + 30 konwersatorium + 30 laboratorium

Łączna liczba godzin z udziałem nauczyciela akademickiego: 90

Liczba punktów ECTS z udziałem nauczyciela akademickiego: 3

Godziny nie kontaktowe (praca własna studenta)

Studiowanie literatury i analiza wskazanych zagadnień: 60

Przygotowanie do zaliczeń śródsemestralnych: 40

Przygotowanie do egzaminu: 30

Wykonanie sprawozdań: 20

Łączna liczba godzin nie kontaktowych: 150

Liczba punktów ECTS za godziny nie kontaktowe: 5

Sumaryczna liczba punktów ECTS dla modułu: 8

Sposób weryfikacji efektów kształcenia na studiach pierwszego stopnia zatwierdzonych na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXIV-28.28/19 z dnia 26 czerwca 2019 r. tj. od cyklu kształcenia 2019/2020:

W1, W2- wykład (egzamin), konwersatorium (cząstkowe kolokwia pisemne, rozwiązywanie zadań w grupie lub indywidualnie), laboratorium (cząstkowe kolokwia pisemne, kolokwium praktyczne, sprawozdania z ćwiczeń)

W3, W4 - laboratorium (cząstkowe kolokwia pisemne, kolokwium praktyczne, sprawozdania z ćwiczeń, odpowiedzi ustne ze znajomości procedur, instrukcji i zasad BHP)

U1, U3 - wykład (egzamin), konwersatorium (cząstkowe kolokwia pisemne, dyskusja), laboratorium (cząstkowe kolokwia pisemne, sprawozdania z ćwiczeń)

U2 - laboratorium (wykonanie ćwiczeń, przygotowanie sprawozdań z wykonanych ćwiczeń)

U4, U5 - konwersatorium (dyskusja, cząstkowe kolokwia pisemne), laboratorium (wykonanie ćwiczeń, przygotowanie sprawozdania z wykonanych ćwiczeń, dyskusja, cząstkowe kolokwia pisemne)

K1, K3 - wykład (egzamin), konwersatorium (dyskusja, cząstkowe kolokwia pisemne), laboratorium (wykonywanie ćwiczeń, odpowiedzi ustne, cząstkowe kolokwia pisemne, sprawozdania z wykonanych ćwiczeń)

K2 - laboratorium (wykonywanie ćwiczeń, odpowiedzi ustne, przygotowanie opracowań z wykonanych ćwiczeń)

Sposób weryfikacji efektów kształcenia na studiach pierwszego stopnia zatwierdzonych na podstawie Uchwały Senatu UMCS uchwałą Nr XXIV- 8.4/17 18 z dnia 28 czerwca 2017 r. tj. od cyklu kształcenia 2017/2018:

W1, W2- wykład (egzamin), konwersatorium (cząstkowe kolokwia pisemne), laboratorium (cząstkowe kolokwia pisemne)

U1 - wykład (egzamin), konwersatorium (cząstkowe kolokwia pisemne), laboratorium (cząstkowe kolokwia pisemne)

U2 - laboratorium (wykonywanie ćwiczeń, przygotowanie opracowań z wykonywanych ćwiczeń)

K1 - wykład (egzamin), konwersatorium (cząstkowe kolokwia pisemne)

K2 - laboratorium (wykonywanie ćwiczeń, przygotowanie opracowań z wykonywanych ćwiczeń)

K3 - laboratorium (wykonywanie ćwiczeń, przygotowanie opracowań z wykonywanych ćwiczeń)

Sposób weryfikacji efektów kształcenia na studiach pierwszego stopnia zatwierdzonych na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXII-39.9/12 z dnia 25 kwietnia 2012 r. tj. od cyklu kształcenia 2012/2013:

W1, W2 - wykład, konwersatorium, laboratorium - końcowy egzamin pisemny, cząstkowe kolokwia pisemne

W3, W4 - laboratorium - ocena ciągła

U1, U2, U3 - wykład, konwersatorium, laboratorium - końcowy egzamin pisemny, cząstkowe kolokwia pisemne

U4, U5 - laboratorium - ocena ciągła, cząstkowe kolokwia pisemne

K1, laboratorium - cząstkowe kolokwia pisemne, końcowe zaliczenie pisemne

K1, K2, K3 - wykład, konwersatorium, laboratorium - końcowy egzamin pisemny, cząstkowe

kolokwia pisemne

Wykład obejmuje następujące zagadnienia:

Nomenklatura związków

Obliczenia chemiczne

Układ okresowy pierwiastków

Wiązania i oddziaływania chemiczne

Kwasy i zasady

Reakcje redoks

Właściwości fizyczne roztworów

Kinetyka chemiczna

Równowagi w roztworach wodnych

Związki koordynacyjne

W ramach zajęć konwersatoryjnych student uczy się wykonywać podstawowe obliczenia chemiczne, posługiwać poprawnym językiem chemicznym oraz zdobywa wiedzę umożliwiającą zrozumienie treści nauczania z innych, specjalistycznych dziedzin chemii. Konwersatorium obejmuje następujące zagadnienia: Podział związków nieorganicznych, nazewnictwo, wzory sumaryczne i strukturalne, Reakcje chemiczne: synteza, analiza, wymiana pojedyncza i podwójna, Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne, Budowa atomu: cząstki elementarne, jądro atomowe, przemiany promieniotwórcze,

Pozajądrowa budowa atomu: liczby kwantowe, konfiguracja elektronowa, Układ okresowy pierwiastków: zmiana właściwości w grupach i okresach; konfiguracja elektronowa a położenie w układzie okresowym, Wiązania chemiczne: jonowe, kowalencyjne, koordynacyjne, metaliczne, wodorowe, oddziaływania van der Waalsa; budowa przestrzenna cząsteczek, hybrydyzacja, wiązania sigma i pi, Kinetyka chemiczna, Reakcje redoks, Równowagi jonowe w roztworach: dysocjacja elektrolityczna, iloczyn jonowy wody, skala pH, teoria słabych i mocnych elektrolitów, teorie kwasów i zasad, hydroliza soli, mechanizm działania roztworów buforowych, rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności. Obliczenia stechiometryczne z zastosowaniem podstawowych pojęć i praw chemicznych (mol, masa atomowa, masa molowa, jednostki masy atomowej; prawo zachowania masy i energii, prawo stosunków stałych, prawo stosunków wielokrotnych, prawo Avogadro, równanie Clapeyrona), Sposoby wyrażania stężeń roztworów (stężenie molowe, normalne, procentowe, molalne, ułamek molowy); przeliczanie stężeń, mieszanie roztworów, rozcieńczanie, zatężanie, Obliczenia kinetyczne.

obliczanie pH mocnych i słabych elektrolitów, pH soli hydrolizujących, pH roztworów buforowych; rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności.

Ćwiczenia laboratoryjne pozwalają nabyć umiejętności wykonywania podstawowych czynności laboratoryjnych Służą również zapoznaniu studenta z zasadami bezpieczeństwa i higieny pracy w laboratorium chemicznym oraz z zasadami racjonalnego i bezpiecznego stosowania chemikaliów. Laboratorium obejmuje następujące zagadnienia:

Sporządzanie wodnych roztworów elektrolitów o określonym stężeniu, przeliczanie stężeń, rozcieńczanie stężonego kwasu. Oznaczanie stężenia kwasów i zasad przez miareczkowanie. Wyznaczanie wpływu stężenia, temperatury i katalizatora na szybkość reakcji chemicznych. Doświadczalny podział substancji na elektrolity i nieelektrolity. Wyznaczanie stałej i stopnia dysocjacji słabych elektrolitów. Protoliza wodnych roztworów soli; wpływ temperatury na proces protolizy. Doświadczalne badanie właściwości roztworów buforowych. Wyznaczanie iloczynu rozpuszczalności soli trudno rozpuszczalnych. Przewodnictwo elektrolityczne mocnych i słabych elektrolitów. Wpływ stężenia mocnego elektrolitu na przewodnictwo elektrolityczne i przewodnictwo molowe.

L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna, PWN, Warszawa, 2020 (lub starsza)

M. Weller i inn. Chemia nieorganiczna, PWN, Warszawa 2024

A. Burrows, Chemia wokół nas, PWN, Warszawa 2024

L. Pajdowski, Chemia ogólna, PWN, Warszawa 2022 (lub starsza)

A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, PWN 2010 (lub starsza)

A. Okuniewski (red.), Chemia ogólna i nieorganiczna : ćwiczenia rachunkowe. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 2019.

K. Pazdro, A. Rola-Noworyta, Akademicki zbiór zadań z chemii ogólnej, Oficyna Edukacyjna – Krzysztof Pazdro, Warszawa 2013.

J. Kalembkiewicz (red), Chemia ogólna i nieorganiczna: obliczenia chemiczne i problemy: praca zbiorowa. Podstawy chemii, roztwory i procesy w roztworach.

Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2020.

W. Gorzelany, H. Słaby, A. Śliwa, J. Terpiłowski, J. Wojciechowska, Obliczenia chemiczne. Zbiór zadań z chemii ogólnej i analitycznej nieorganicznej. Praca zbiorowa pod redakcją Alfreda Śliwy, PWN Warszawa 1987.

H. Całus, Podstawy obliczeń chemicznych, PWN Warszawa 1987.

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXIV-28.28/19 z dnia 26 czerwca 2019 r. tj. od cyklu kształcenia 2019/2020 absolwent:

WIEDZA

W1. Zna i rozumie podstawowe zagadnienia, teorie oraz metody z zakresu chemii ogólnej, pozwalające na analizę zależności między obserwowanymi faktami oraz na opis i interpretację zjawisk i procesów zachodzących w przyrodzie ożywionej. (K_W03)

W2. Zna i rozumie podstawowe pojęcia z zakresu chemii ogólnej oraz posiada elementarną wiedzę z wybranych działów chemii, pozwalającą na poprawne stosowanie terminologii i nomenklatury chemicznej. (K_W05)

W3. Zna i rozumie podstawowe metody, techniki oraz narzędzia badawcze stosowane w chemii, w szczególności procedury i zasady postępowania wykorzystywane na ćwiczeniach laboratoryjnych z chemii ogólnej. (K_W06)

W4. Zna i rozumie zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w laboratorium chemicznym, w tym zasady racjonalnego i odpowiedzialnego stosowania substancji chemicznych oraz obowiązujące procedury bezpieczeństwa. (K_W09)

UMIEJĘTNOŚCI

U1. Potrafi wykorzystywać zdobytą wiedzę z zakresu chemii ogólnej do rozwiązywania prostych i typowych problemów chemicznych, stosując poznane prawa, zależności i metody. (K_U01)

U2. Potrafi wykonywać podstawowe czynności laboratoryjne z zakresu chemii ogólnej, zarówno samodzielnie, jak i w zespole, obejmujące planowanie prostych doświadczeń, ich realizację oraz analizę i interpretację uzyskanych wyników. (K_U04)

U3. Potrafi formułować wnioski oraz stawiać i weryfikować proste hipotezy badawcze odnoszące się do zagadnień chemii ogólnej. (K_U05)

U4. Potrafi komunikować się z otoczeniem, stosując poprawną terminologię i nomenklaturę chemiczną, w formie ustnej i pisemnej. (K_U07)

U5. Student potrafi planować i organizować pracę własną oraz współpracować w zespole, realizując powierzone zadania w sposób odpowiedzialny. (K_U10)

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

K1. Jest gotów do krytycznej oceny poziomu własnej wiedzy i umiejętności z zakresu chemii ogólnej oraz rozumie potrzebę stałego doskonalenia i dalszego kształcenia. (K_K01)

K2. Jest gotów do samodzielnego podejmowania decyzji, oceny własnych działań oraz pracy zespołowej, a także do ponoszenia odpowiedzialności za skutki podejmowanych działań. (K_K02)

K3. Dostrzega znaczenie wiedzy chemicznej w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych oraz jest gotów do korzystania z opinii ekspertów w przypadku napotkania trudności. (K_K03)

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS uchwałą Nr XXIV-8.4/17 z dnia 28 czerwca 2017 r. tj. od cyklu kształcenia 2017/2018 absolwent:

WIEDZA

W1. Zna i rozumie wybrane zagadnienia z zakresu nauk biologicznych i przyrodniczych umożliwiające dokonywanie opisu oraz interpretacji zjawisk i procesów zachodzących w przyrodzie ożywionej (K_W04)

W2. Zna i rozumie wybrane pojęcia z zakresu studiowanej specjalności, dysponuje rozszerzoną wiedzą w zakresie wybranych działów chemii pozwalającą na posługiwanie się właściwą terminologią i nomenklaturą oraz opisem zjawisk typowych dla danej specjalności (K_W05).

UMIEJĘTNOŚCI

U1. Potrafi wykorzystywać zdobytą wiedzę do rozwiązywania różnych problemów typowych dla studiowanej specjalności (K_U01)

U2. Potrafi wykonywać podstawowe czynności w laboratorium chemicznym, zarówno samodzielnie, jak i pracując w grupie, począwszy od właściwego planowania, poprzez realizację poszczególnych etapów, aż do interpretacji uzyskanych wyników; w tym potrafi planować i wykonywać proste doświadczenia, przygotowując odpowiednie zestawy sprzętu laboratoryjnego, przyrządów i aparatury (K_U03)

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

K1. Jest gotów do oceny własnej wiedzy i rozumie konieczność dalszego kształcenia (K_K01)

K2. Jest gotów do samodzielnego podejmowania decyzji i oceny działań własnych i grupy, a także przyjmowania odpowiedzialności za skutki tych działań (K_K02)

K3. Jest gotów do uznania znaczenia wiedzy w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych (K_K03)

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

WIEDZA

W1. Zna podstawowe pojęcia chemii ogólnej w zakresie umożliwiającym mu zrozumienie treści nauczania z poszczególnych specjalistycznych dziedzin chemii; K_W03

W2. Ma podstawową wiedzę chemiczną pozwalającą odnieść się do zagadnień chemicznych i wyjaśnić ich istotę; K_W03

W3. Zna podstawowe zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w laboratorium chemicznym; K_W14

W4. Zna zasady racjonalnego i bezpiecznego stosowania chemikaliów; K_W19

UMIEJĘTNOŚCI

U1. Umie posługiwać się prawidłowym językiem chemii w opisie procesów chemicznych obserwowanych w życiu codziennym; K_U03, K_U06

U2. Umie posługiwać się aktualnym nazewnictwem związków nieorganicznych i organicznych; K_U10

U3. Umie w sposób logiczny przedstawić podstawowe fakty w zakresie podstawowych dziedzin chemii i umie powiązać je ze zjawiskami obserwowanymi w życiu codziennym; K_U31

U4. Potrafi utworzyć opracowanie przedstawiające osiągnięte rezultaty w ramach ćwiczeń laboratoryjnych; K_U30

U5. Potrafi planować i wykonywać proste doświadczenia, przygotowując odpowiednie zestawy sprzętu laboratoryjnego, przyrządów i aparatury; K_U35

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

K1. Rozumie ograniczenia własnej wiedzy, ma rozbudzoną chęć poznania nowych faktów i umie formułować zagadnienia służące dalszemu pogłębianiu wiedzy; K_K01, K_K03

K2. Samodzielnie studiuje literaturę i potrafi szukać potrzebnych mu informacji w różnego rodzaju źródłach (podręczniki akademickie, literatura popularno-naukowa, internet); K_K05

K3. Zdaje sobie sprawę z roli chemii w rozwoju cywilizacji; K_K06