Chemia nieorganiczna I 7-S3-4-CH-02

Nazwa przedmiotu: CHEMIA NIEORGANICZNA I (3.3.PBN.CHE108)

Studia:
• Kierunek CHEMIA,
• stopień I (licencjat),
• tryb stacjonarne,
• specjalności: Chemia Biologiczna, Chemia Kosmetyczna, Nowoczesne Materiały Polimerowe

Formy zajęć, sposób ich realizacji i przypisana im liczba godzin: A. Formy zajęć
• wykład (W),
• konwersatorium (K),
B. Sposób realizacji
• zajęcia w sali dydaktycznej C. Liczba godzin
• 30W + 15K
Liczba punktów ECTS
Bilans nakładu pracy studenta:
Godziny kontaktowe :
• udział w wykładach: 15 x 2 godz. = 30 godz., • udział w konwersatorium: 15 godz.,
• konsultacje: 2 godz.
• zaliczenia: 2 godz.
Razem: 50 godzin = 2 punkty ECTS
Praca własna studenta :
• przygotowanie do konwersatorium: 15 godz.,
• przygotowanie do zaliczenia: 10 godz. Razem: 25 godzin = 1 punkt ECTS
Łączny nakład pracy studenta wynosi 75 godzin, co odpowiada 3 punktom ECTS
Metody dydaktyczne
• wykład z prezentacją multimedialną
• konwersatorium: dyskusja, rozwiązywanie zadań otwartych (listy)
Forma i sposób zaliczenia oraz podstawowe kryteria oceny lub wymagania egzaminacyjne: A. Sposób zaliczenia
• wykład: egzamin
• konwersatorium: zaliczenie z oceną
B. Formy zaliczenia :
• wykład: egzamin pisemny (test zamknięty oraz zagadnienia problemowe / otwarte)
• konwersatorium: ocena na podstawie wyników kolokwiów obejmujących określony zakres programu
C. Podstawowe kryteria
• wykład: do zdania egzaminu konieczne jest uzyskanie powyżej 60% poprawnych odpowiedzi w części pisemnej; do obowiązkowej części ustnej przystępują osoby, które uzyskały wynik między 36 a 60%; część ustna obejmuje zestaw 5 zagadnień problemowych
• konwersatorium: zaliczenie materiału 3 kolokwiów
Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymogami wstępnymi A. Wymagania formalne: zaliczony kurs z Chemii Ogólnej
B. Wymagania wstępne: brak
Cel przedmiotu :
Celem przedmiotu jest przedstawienie podstawowych teorii oraz modeli wykorzystywanych do opisu właściwości fizykochemicznych atomów i związków chemicznych. Zostaną omówione zagadnienia z zakresu systematyki pierwiastków bloku s i p układu okresowego oraz wybranych związków nieorganicznych.
Konwersatorium ma charakter wspomagający zrozumienie oraz praktyczne opanowanie zagadnień objętych treściami programowymi wykładu, poprzez rozwiązywanie zadań problemowych.
Treści programowe
Problematyka wykładu i konwersatorium
Elementy kwantowej teorii budowy atomu (jądro, cząstki elementarne, struktura elektronowa, zasada Heisenberga i równanie Schrödingera). Funkcje falowe, orbitale, zjawisko penetracji i ekranowania. Konfiguracje elektronowe. Energia elektronu w atomie, energia jonizacji i powinowactwa elektronowego. Wybrane właściwości pierwiastków chemicznych w świetle teorii budowy atomu. Układ okresowy pierwiastków, prawo okresowości i jego znaczenie. Koncepcja elektroujemności. Termy atomowe i sprzężenie Russella-Saundersa. Stan podstawowy i wzbudzony atomu.
Elementy teorii wiązania chemicznego. Model jonowy. Trwałość termodynamiczna sieci jonowej, energia oddziaływań jonowych, energia sieci. Cykl Borna-Habera. Polaryzacja wiązania jonowego (reguły Fajansa). Podstawowe właściwości związków jonowych.
Oddziaływania kowalencyjne. Teoria wiązań walencyjnych (VB). Model odpychania par elektronowych w powłoce walencyjnej (VSEPR). Struktura prostych cząsteczek w ujęciu modeli VB i VSEPR. Teoria orbitali molekularnych (metoda LCAO). Symetria oraz rodzaje orbitali molekularnych. Wiązania zlokalizowane i zdelokalizowane. Diagramy orbitali molekularnych (proste cząsteczki A2, AB i MLi). Właściwości cząsteczek w świetle teorii orbitali molekularnych (energia a długość wiązania, budowa przestrzenna, właściwości magnetyczne, reaktywność).
Oddziaływania vanderwaalsowskie. Oddziaływania między dipolami. Siły dyspersyjne Londona i ich znaczenie. Wiązanie wodorowe.
Oddziaływania w metalach. Właściwości metali i ich interpretacja (plastyczność, połysk i barwa, temperatura topnienia, przewodnictwo elektryczne i cieplne, magnetyzm). Metody otrzymywania metali. Model gazu elektronowego.Model pasmowy ciała stałego. Diagramy gęstości stanów. Roztwory stałe i stopy metali. Związki międzymetaliczne. Fazy śródwęzłowe.
Nomenklatura związków nieorganicznych. Systematyka pierwiastków chemicznych bloku s i p. Występowanie w przyrodzie, otrzymywanie czystych pierwiastków, właściwości fizykochemiczne, podstawowe związki chemiczne. Zastosowanie czystych pierwiastków chemicznych i wybranych związków nieorganicznych.
Tematyka konwersatorium jest zgodna z programem wykładu zarówno pod względem merytorycznym jak i kolejności realizacji i oparta jest na listach zadań.