Chemia fizyczna (ćwiczenia)

Opis przedmiotu
Informacje ogólne
Organizator:Wydział Nauk Ścisłych i Nauk o Zdrowiu - Instytut Nauk Biologicznych
Kod ECTS:13300-XXXX-CWI0001
Język wykładowy:Język polski
Kierunek studiów: Biotechnologia (stacjonarne I stopnia)
Lokalizacja w planach rocznych:
Etap:Rok I - Semestr 2
Punkty ECTS: 0
Forma zaliczenia: Zaliczenie na ocenę
Rozkład zajeć
Lokalizacja w programie modułowym:
Moduł programowy:Chemia II (do wyboru alternatywa dla Chemii I) » Chemia fizyczna
Efekty kształcenia:
K_K02wykazuje dbałość o powierzony sprzęt, poszanowanie pracy własnej i innych, wykazuje gotowość do zespołowego rozwiązywania zadań i merytorycznej dyskusji
K_K03wykazuje odpowiednie nawyki niezbędne do pracy w laboratorium badawczym w szczególności w warunkach aseptycznych, postępuje zgodnie z zasadami bezpieczeństwa i higieny pracy, umie postępować w stanach zagrożenia
K_U02przeprowadza obserwacje i wykonuje podstawowe pomiary fizyczne, chemiczne i biologiczne
K_U05projektuje i/lub wykonuje proste zadania badawcze lub ekspertyzy w zakresie chemii, biochemii i biologii
K_U07uczy się samodzielnie w sposób ukierunkowany w zakresie obejmującym zagadnienia biotechnologii
K_U10przygotowuje opracowanie pisemne zagadnień związanych z naukami biotechnologicznymi w języku polskim i/lub angielskim wykorzystując język naukowy
K_U14opisuje, wyjaśnia i interpretuje podstawowe zjawiska chemiczne i fizykochemiczne
K_U15stosuje wiedzę z zakresu fizykochemii granicy faz do opisu i interpretacji zjawisk przyrodniczych
K_U16wykonuje podstawowe analizy jakościowe i ilościowe metodą klasyczną i instrumentalną
K_U17stosuje podstawowe metody statystyczne i technologię informatyczną do opisu zjawisk przyrodniczych oraz analizy i opracowania danych doświadczalnych
K_W03ma podstawową wiedzę z zakresu fizyki, matematyki i chemii niezbędną do zrozumienia i interpretacji podstawowych zjawisk i procesów przyrodniczych
K_W04ma podstawową wiedzę w zakresie statystyki i informatyki umożliwiającą opisywanie i interpretowanie zjawisk przyrodniczych ze szczególnym uwzględnieniem właściwych dla biotechnologii
K_W09ma wiedzę w zakresie podstawowych zasad bezpieczeństwa, higieny pracy i ergonomii, wskazuje możliwości psychofizyczne człowieka w środowisku pracy
Kierunek studiów: Biotechnologia (stacjonarne I stopnia)
Lokalizacja w planach rocznych:
Etap:Rok I - Semestr 2
Punkty ECTS: 0
Forma zaliczenia: Zaliczenie na ocenę
Rozkład zajeć
Cele przedmiotu
Wymagania wstępne
Założenia i cele przedmiotu
Cel zajęć :

- Zapoznanie z metodami pomiarów wielkości fizycznych i ich wykorzystanie do opisu zjawisk fizykochemicznych.
- Praktyczna umiejętność stosowania definicji i pojęć z zakresu termodynamiki klasycznej do opisu procesów chemicznych i fizycznych,
- Wyznaczenie izotermy rozpuszczalności układów trójskładnikowych.
- Zbadanie rozdziału kwasu benzoesowego między dwie nie mieszające się ze sobą fazy.
- Wyznaczanie zmian entropii w układzie zamkniętym podczas topnienia lodu.
- Wyznaczanie składu roztworów zawartych w trójkącie Gibbsa
- Wyznaczanie molowej entalpii tworzenia wody podczas zobojętniania jonów pochodzących z mocnej zasady i mocnego kwasu oraz słabej zasady i mocnego kwasu.

Wiedza - student potrafi:
- Sformułować I i II zasadę termodynamiki, zna treść prawa Hessa i Kirchoffa.
- Definiować pojęcia: układ i otoczenie, proces egzo- i endoenergetyczny, energia wewnętrzna, entalpia, praca i ciepło, pojemność cieplna, entalpia tworzenia, entropia, energia i entalpia swobodna, procesy odwracalne i nieodwracalne, procesy samorzutne, wie jak wyglądają zmiany entropii w procesach odwracalnych i nieodwracalnych, zmiany entropii w procesach izotermicznych, izobarycznych i izochorycznych.
- Zna treść prawa podziału Nersta,
- Wie na czym polega proces ekstrakcji
- Zna zależność wzajemnej rozpuszczalnośći cieczy od temperatury.

Umiejętności - student potrafi:
- Wykonać pomiary za pomocą układu kalorymetrycznego.
- Obliczyć entalpię zobojętniania oparciu o uzyskane podczas doświadczenia wyniki.
- Obliczyć sumaryczną zmianę entropii i na jej podstawie określić czy dany proces przebiega w sposób odwracalny czy nieodwracalny.
- Rozdzielać mieszaninę za pomocą ekstrakcji.
- Wyznaczać skład roztworów zawartych w trójkącie Gibbsa w oparciu o wykonane ćwiczenie.
- Wyciągać samodzielne wnioski z przeprowadzonych doświadczeń.
- Stosować właściwe jednostki.
Efekty kształcenia dla przedmiotu
Metody dydaktyczne
Treści programowe przedmiotu
[dr L. Kwietniewski, mgr M. Rycyk, mgr P. Adamek, mgr D. Zimmerman - 2011/12]
Treści programowe:
Termodynamika
Budowa cząsteczki
Równowagi fazowe
Kinetyka reakcji

Przedmioty wprowadzające (prerekwizyty) oraz wymagania wstępne: znajomość chemii ogólnej na poziomie studiów chemicznych oraz fizyki i matematyki w zakresie liceum na poziomie podstawowym.
Kryteria oceny i sposoby weryfikacji zakładanych efektów kształcenia
Metody i pomoce dydaktyczne
Forma zajęć: zajęcia laboratoryjne, dyskusja.
Wymagania dotyczące pomocy dydaktycznych: -
forma i warunki zaliczenia
Zaliczenia ustne przeprowadzane przed rozpoczęciem zajęć laboratoryjnych dotyczące celu oraz
zagadnień związanych z danym ćwiczeniem.
Końcowe zaliczenie pisemne.
Literatura podstawowa i uzupełniająca
literatura podstawowa i uzupełniająca
1.P.W. Atkins „Podstawy chemii fizycznej”, PWN 1999
2.R. Brdicka „Podstawy chemii fizycznej” PWN 1970
3.K. Pigoń, Z. Ruziewicz „Chemia fizyczna” PWN 1986
4.Sobczyk L., Kisza A., Chemia fizyczna dla przyrodników, PWN, Warszawa 1981
5.Z. Sorbak, „Podstawy techniki laboratoryjnej”, Wyd. FOSZE, 2009.