Sylabus przedmiotu / modułu kształcenia · 2017-10-11 · Egzamin pisemny: 5 pytań otwartych po...

Sylabus przedmiotu / modułu kształcenia

Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Chemia teoretyczna

Nazwa w języku angielskim: Theoretical chemistry

Język wykładowy: polski

Kierunek studiów, dla którego przedmiot jest oferowany: chemia

Jednostka realizująca: Instytut Chemii

Rodzaj przedmiotu/modułu kształcenia (obowiązkowy/fakultatywny): obowiązkowy

Poziom modułu kształcenia (np. pierwszego lub drugiego stopnia): drugiego stopnia

Rok studiów: pierwszy

Semestr: pierwszy

Liczba punktów ECTS: 5

Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: Dr Barbara Pezler

Imię i nazwisko prowadzących zajęcia: Dr Barbara Pezler, Dr hab. Anna Kamecka

Założenia i cele przedmiotu:

Celem przedmiotu jest rozszerzenie i usystematyzowanie wiedzy o różnych metodach teoretycznych z zakresu chemii kwantowej, termodynamiki statystycznej, chemii fizycznej i nieorganicznej, które mogą być wykorzystane do badania wybranych własności układów chemicznych oraz procesów w nich zachodzących.

Efekty kształcenia Symbol efektu WIEDZA

Symbol efektu kierunkowego

W_01 Zna podstawowe metody ab-initio i półempiryczne stosowane w obliczeniach kwantowomechanicznych. K_W03, K_W11

W_02 Posiada wiedzę n/t sposobu rozwiązywania równania Schrödingera dla układów periodycznych, oraz makromolekuł i oddziaływań. K_W03, K_W010

W_03 Rozumie mechanizmy funkcjonowania mikroświata i ich związki ze zjawiskami przebiegającymi w skali makro.

K_W01, K_W05, K_W09

W_04 Zna elementy teorii grup oraz jej zastosowanie w chemii kwantowej i spektroskopii molekularnej. K_W01, K_W09

UMIEJĘTNOŚCI

U_01 Potrafi stworzyć model obliczeniowy dla danego układu, określając jego geometrię, bazę funkcyjną oraz metodę obliczeniową. K_U03, K_U11

U_02 Umie dokonywać obliczeń parametrów termodynamicznych w określonym zespole statystycznym K_U11

U_03 Umie przewidywać właściwości oraz zachowanie się związków chemicznych w różnych stanach skupienia. K_U05, K_U17

U_04 Umie stosować teorię grup w chemii kwantowej i spektroskopii K_U17

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

K_01 Jest gotów do krytycznej oceny informacji dostępnych w literaturze chemicznej K_K01

Forma i typy zajęć: wykłady (30 godz.), ćwiczenia (30 godz.)

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Znajomość: matematyki, fizyki, podstaw chemii kwantowej, podstaw spektroskopii, chemii nieorganicznej I i II, chemii

fizycznej na poziomie studiów I stopnia kierunku chemia.

Treści modułu kształcenia: Podstawy teoretyczne metod ab initio i półempirycznych: metoda Hartree-Focka (HF), metoda pola samouzgodnionego (SCF), bazy funkcyjne, warianty RHF i UHF. Korelacja elektronów: granice dokładności przybliżenia jednoelektrodowego, korelacja statyczna i dynamiczna, energia korelacji. Mieszanie konfiguracji (CI), konfiguracja stanu podstawowego, konfiguracje wzbudzone, twierdzenie Brillouina Metody wychodzące poza przybliżenie jednoelektrodowe: perturbacyjna metoda Møllera-Plesseta (MP), poprawki MPn, metoda wiązań walencyjnych (VB), metoda sprzężonych klasterów (CC). Teoria funkcjonału gęstości elektronowej (DFT): twierdzenie Hohenberga-Kohna, potencjał i energia wymienno-korelacyjna, Oddziaływania międzycząsteczkowe na gruncie chemii kwantowej: energia oddziaływania, energia wiązania, energia dysocjacji, energia elektrostatyczna, indukcyjna i dyspersyjna Kwantowo-mechaniczny opis układów o symetrii translacyjnej: funkcje Blocha, struktura pasmowa; izolatory, półprzewodniki, metale. Termodynamika statystyczna: rozkłady w statystyce klasycznej i kwantowej, pierwsza i druga zasada termodynamiki, entropia, funkcje termodynamiczne Termodynamika statystyczna w opisie zachowania układów gazowych i krystalicznych: własności termodynamiczne gazu doskonałego, gazy niedoskonałe, Teoria Debye’a ciepła właściwego ciał stałych, potencjał chemiczny, reakcje chemiczne, prawo działania mas, trzecia zasada termodynamiki. Zastosowania teorii grup w chemii kwantowej: klasy elementów grupy, reprezentacje grupy, charaktery reprezentacji, baza reprezentacji, rozkład funkcji na funkcje, bazy reprezentacji nieprzywiedlnych Zastosowania teorii grup w spektroskopii molekularnej: reguły wyboru dla przejść elektronowych, reguły wyboru w widmach w podczerwieni i Ramana

Literatura podstawowa: 1. L. Piela, Idee chemii kwantowej, PWN, Warszawa, 2003. 2. R. F. Nalewajski, Podstawy i metody chemii kwantowej: wykłady. PWN, Warszawa 2001. 3. A. Gołębiewski, Elementy mechaniki i chemii kwantowej, PWN, Warszawa, 1982 i wydania późniejsze. 4. H. Buchowski, Elementy termodynamiki statystycznej, WNT, Warszawa 1998. 5. F. A. Cotton, Teoria grup – zastosowania w chemii, PWN, Warszawa 1973.

Literatura dodatkowa: 1. K. Gumiński, P. Petelenz, Elementy chemii teoretycznej, PWN, Warszawa 1989. 2. H. Haken, H.Ch. Wolf, Atomy i kwanty. Wprowadzenie do współczesnej spektroskopii atomowej, PWN, Warszawa, 2002. 3. H. Haken, H.Ch. Wolf, Fizyka molekularna z elementami chemii kwantowej, PWN, Warszawa 1998. 4. B. Kędzia, W. Wojciechowski, Budowa atomu i cząsteczki, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1981.

Planowane formy/działania/metody dydaktyczne:

wykład tradycyjny wspomagany technikami multimedialnymi, ćwiczenia rachunkowe

Sposoby weryfikacji efektów kształcenia osiąganych przez studenta: Efekty kształcenia U01-U04 będą sprawdzane na kolokwium. Efekty W01-W04 oraz K_K01 będą sprawdzane na egzaminie.

Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie ćwiczeń - kolokwium 25 pkt (6-8 zadań) Egzamin pisemny: 5 pytań otwartych po 5 pkt. Łącznie 25 pkt Łącznie na ćwiczeniach i egzaminie można otrzymać 5 pkt.

Ocena końcowa z kursu będzie wyliczona zgodnie z poniższym przedziałem punktacji: Liczba punktów Ocena 0 – 25.0 pkt (0-50%) niedostateczna 25.5 – 30.0 pkt (51-60%) dostateczna

30.5 – 35.0 pkt (61-70%) dostateczna + 35.5 – 40.0 pkt (71-80%) dobra 40.5 – 45.0 pkt (81-90%) dobra + 45.5 – 50.0 pkt (91-100%) bardzo dobra

Bilans punktów ECTS*:

Aktywność Obciążenie studenta

udział w wykładach 30 godz.

udział w ćwiczeniach 30 godz.

udział w konsultacjach 15 godz.

samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń 15 godz.

samodzielne przygotowanie się do kolokwiów 20 godz.

przygotowanie się i udział w egzaminie 15 godz.

sumaryczne obciążenie pracą studenta 125 godz.

Punkty ECTS za przedmiot 5 ECTS


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Analiza Instrumentalna I

Nazwa w języku angielskim: Instrumental analysis I







Semestr: pierwszy


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: dr hab. Bronisław K. Głód

Imię i nazwisko prowadzących zajęcia: dr hab. Bronisław K. Głód


Celem przedmiotu Analiza Instrumentalna I jest zapoznanie studentów z podstawami teoretycznymi różnych technik instrumentalnych, nabycie umiejętności obsługi aparatury analitycznej oraz oznaczeń z jej wykorzystaniem.



W_01

Student zna i rozumie podstawy analizy instrumentalnej oraz metod przygotowania próbki (jej reprezentatywność, ekstrakcja, krystalizacja, odparowanie, filtracja, elektrofiltracja, destylacja, mineralizacja próbek roślinnych i zwierzęcych, ekstrakcja do ciała stałego, chromatografia, przygotowanie próbek biologicznych, ultrawirowanie, liofilizacja).

K_W01 K_W02 K_W04 K_W05

W_02

Zna i rozumie podstawowe techniki pomiarów analitycznych, etapy oznaczenia, walidacji metody, kalibracji instrumentu, zastosowanie standardów, statystyczną ocenę wyników, porównawcze oznaczenia przy pomocy kilka metod instrumentalnych, analizę niepewności, błędy pomiarów, rozkłady i ich kwantyle, znaczenie badań międzylaboratoryjnych, materiałów referencyjnych, akredytacji laboratoriów, pojęcia kalibracji, korelacji, regresji liniowej, naboru i obróbki danych, filtracji oraz wygładzania.

K_W06 K_W07 K_W09 K_W10

W_03 Zna i rozumie podstawowe prawa fizyczne i elektroanalityczne metody badań (woltamperometryczne, potencjometryczne, kulometryczne, konduktometryczne, polarografii prądu stałego i zmiennego oraz elektroforetyczne).

K_W02 K_W05 K_W08 K_W09

W_04 Zna i rozumie podstawowe prawa fizyczne i zastosowania chromatografii i technik pokrewnych (chromatografia gazowa i cieczowa, wysokosprawna chromatografia cieczowa, chromatografia jonowa, chromatografia nadkrytyczna, elektroforeza, techniki łączone).

K_W02 K_W07 K_W08

W_05 Zna i rozumie podstawy metod radiometrycznych, termoanalizy, analizy technicznej, w przepływie, mikroskopii, metod optycznych.

K_W01 K_W08 K_W07

UMIEJĘTNOŚCI

U_01 Potrafi wykorzystać wyniki pomiarów w jakościowej i ilościowej analizie chemicznej.

K_U01 K_U02 K_U03 K_U06

U_02 Potrafi wykorzystać wyniki pomiarów w badaniach fizykochemicznych badanych układów.

K_U01 K_U02 K_U10 K_U14

U_03 Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić podstawowe prawa fizyczne wiążące się bezpośrednio z procesem chromatograficznym. K_U12 K_U17

U_04 Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić podstawowe prawa fizyczne wiążące się bezpośrednio z procesem elektrochemicznym i podwójną warstwą elektryczną. K_U12 K_U17

U_05 Potrafi wykonać podstawowe obliczenia chemiczne i statystyczne oceny niepewności pomiarów. K_U03 K_U19


K_01 Jest gotów do krytycznej oceny informacji na temat metod instrumentalnych dostępnych w literaturze fachowej i popularnonaukowej. K_K01

Forma i typy zajęć: wykład (15 godz.), laboratorium (45 godz.)


Znajomość podstaw chemii ogólnej, fizyki, chemii fizycznej, analizy jakościowej i ilościowej w zakresach przyjętych w standardach kształcenia dla tych przedmiotów.

Treści modułu kształcenia:

1. Podstawy i historia analizy instrumentalnej, 2. Metody przygotowania próbki (jej reprezentatywność), ekstrakcja, krystalizacja, odparowanie, filtracja, elektrofiltracja, destylacja, 3. Mineralizacja próbek roślinnych i zwierzęcych, 4. Ekstrakcja do ciała stałego, chromatografia, 5. Przygotowanie próbek biologicznych, ultrawirowanie, liofilizacja, 6. Etapy oznaczenia, walidacja metody, kalibracja instrumentu, zastosowanie standardów, statystyczna ocena wyników, porównawcze oznaczenia przy pomocy kilka metod instrumentalnych, 7. Analiza niepewności, błędy pomiarów, 8. Rozkłady i ich kwantyle, 9. Badania międzylaboratoryjne, materiały referencyjne, akredytacja laboratoriów, 10. Kalibracja, korelacja, regresja liniowa, 11. Nabór i obróbka danych, filtracja, wygładzanie, 12. Metody optyczne (refraktometria, interferometria, polarymetria, elipsometria, nefelometria, turbidometria, 14. Elektrochemiczne metody: prawa fizyczne, metody woltamperometryczne, potencjometria, kulometria, konduktometria, polarografia prądu stałego i zmiennego, elektrody jonoselektywne i elektroforeza, 15. Metody chromatograficzne: prawa fizyczne, chromatografia gazowa i cieczowa, wysokosprawna chromatografia cieczowa, chromatografia jonowa, chromatografia nadkrytyczna i techniki łączone, 16. Inne metody: radiometryczna, termoanaliza, analiza automatyczna i czujniki analityczne (sensory), 17. Analiza techniczna, w przepływie, mikroskopia.

Literatura podstawowa:

1. W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, PWN, Warszawa, 2004. 2. R. Kocjan, Chemia analityczna II, PZWL, W-wa 2004; 3. A. Hulanicki, Współczesna chemia analityczna. Wybrane zagadnienia, PWN, W-wa 2001; 4. Z. Szmal, T Lipiec, Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej; Podręcznik dla studentów farmacji, PZWL, W-wa 1988 5. Z. Kęcki, Podstawy spektroskopii molekularnej, PWN, 1998. 6. A. Cygański, Podstawy metod elektroanalitycznych, WNT, 1999.

Literatura dodatkowa:

1. D. Kealey, P.J. Haines, Chemia analityczna, PWN, W-wa 2005; 2. Z. Witkiewicz, Podstawy chromatografii, WNT, Warszawa, 2003. 3. A. Cygański, Metody spektroskopowe w chemii analitycznej, WNT, Warszawa, 2002. 4. G. W. Ewing, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, PWN, Warszawa 1980. 5. Z. Minczewski, Z. Marczenko, Analiza instrumentalna, PWN, Warszawa, 2009. 6. B.K. Głód, P. Piszcz, Wysokosprawna chromatografia cieczowa: Podstawy teoretyczne, Wydawnictwo Akademii Podlaskiej, Siedlce 2007, wydanie drugie Siedlce 2009.


Wspomagany technikami multimedialnymi wykład, słowna metoda problemowa, dyskusja, eksperyment laboratoryjny, obliczenia chemiczne.

Sposoby weryfikacji efektów kształcenia osiąganych przez studenta:

Efekty W_01 ÷ W_05, U_01 ÷ U_05 sprawdzane będą podczas kolokwiów wejściowych oraz działowych w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych. Całość efektów kształcenia będzie sprawdzana na końcowym egzaminie pisemnym zaliczającym przedmiot.

Forma i warunki zaliczenia:

Warunki uzyskania zaliczenia przedmiotu: Warunkiem zaliczenia Laboratorium z Analizy Instrumentalnej I jest: 1. Zaliczenie kolokwiów wejściowych związanych z każdym ćwiczeniem, 2. Wykonanie wszystkich ćwiczeń przewidzianych programem Laboratorium, 3. Zaliczenie sprawozdań z wszystkich ćwiczeń, 4. Zaliczenie kolokwiów działowych z treści przedmiotowych Laboratorium. Zaliczenie Laboratorium jest warunkiem koniecznym umożliwiającym przystąpienie do końcowego kolokwium z treści wykładowych przedmiotu. W przypadku niezaliczenia jednego (lub obu) kolokwiów działowych przewidziane jest, bezpośrednio przed sesją egzaminacyjną, jednorazowe kolokwium poprawkowe uwzględniająca całość treści programowych związanych z Laboratorium. Dwa kolejne kolokwia poprawkowe będą miały miejsce w trakcie sesji egzaminacyjnej, odpowiednio przed pierwszym i drugim terminem kolokwium zaliczającego całość przedmiotu. Obejmujący treści wykładowe pisemne kolokwium końcowe z przedmiotu (10 pytań punktowanych po 1 punkcie każde) będzie oceniane zgodnie z poniższą Tabelą: Przedział punktacji/ocena: <5 ndst, > 5 dost, > 6 dost+, >7 db, > 8 db+, >9 bdb

Bilans punktów ECTS:


Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 45 godz.

Udział w wykładach 15 godz. Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń laboratoryjnych + opracowanie sprawozdań z wykonanych ćwiczeń

15 godz.

Samodzielne przygotowanie się do kolokwiów działowych związanych z treściami laboratoryjnymi 15 godz.

Udział w konsultacjach z przedmiotu 15 godz.

Przygotowanie się do egzaminu końcowego 20 godz.

Sumaryczne obciążenie pracą studenta 125 godz.

Punkty ECTS za przedmiot 5

Załącznik nr 5


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Krystalografia

Nazwa w języku angielskim: Crystallography


Kierunek studiów, dla którego przedmiot jest oferowany: CHEMIA

Jednostka realizująca: INSTYTUT CHEMII




Semestr: pierwszy


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: Prof. nzw. dr hab. inż. Zbigniew Karczmarzyk

Imię i nazwisko prowadzących zajęcia: Prof. nzw. dr hab. inż. Zbigniew Karczmarzyk Dr Waldemar Wysocki


Kurs Krystalografii obejmuje podstawy krystalografii strukturalnej i rentgenowskiej analizy strukturalnej jako podstawowej metody eksperymentalnej badania budowy wewnętrznej kryształów i ich właściwości fizyko-chemicznych. Celem kursu jest zapoznanie studentów z metodami opisu budowy wewnętrznej kryształu oraz metodami dyfrakcji rentgenowskiej, elektronografii i neutronografii strukturalnej i ich zastosowań do badania kryształów. Kurs obejmuje także podstawowe informacje o bazach danych strukturalnych i innych źródłach informacji o strukturach krystalicznych związków chemicznych.



W_01 Posiada podstawową wiedzę na temat promieniowania rentgenowskiego i wykorzystania go w badaniach strukturalnych. K_W06

W_02 Zna podstawy fizyczne metod dyfrakcyjnych stosowanych w badaniach strukturalnych kryształów. K_W08

W_03 Zna podstawowe metody rentgenowskie badania struktury kryształów. K_W07

UMIEJĘTNOŚCI

U_01 Potrafi posługiwać się matematycznym opisem symetrii sieci przestrzennej kryształu.

U_02 Posiada umiejętność wykorzystania najważniejszych metod rentgenowskich w badania struktury krystalicznej i molekularnej związków chemicznych.

K_U07 K_U09

U_03 Potrafi zinterpretować i wykorzystać dane strukturalne uzyskiwane z badań rentgenowskich. K_U08

U_04 Posiada umiejętność korzystania z literatury fachowej oraz posługiwania się bazami danych strukturalnych. K_U04


K_01 Jest gotów do krytycznej oceny informacji dostępnych w literaturze fachowej i popularnonaukowej K_K01

K_02 Jest gotów do zachowania uczciwości intelektualnej w działaniach własnych i innych osób; postępuje etycznie. K_K02

Forma i typy zajęć: Wykład (15 godz.), ćwiczenia laboratoryjne (30 godz.)


Podstawy matematyki wyższej, podstawy fizyki, kurs krystalochemii

Treści modułu kształcenia: Wykład: Sieć przestrzenna i sieć odwrotna kryształu. Promieniowanie rentgenowskie: źródła, wzbudzanie i właściwości. Promieniowanie synchrotronowe. Teoria dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego na kryształach. Metody rentgenowskie badania monokryształów, czterokołowy monokrystaliczny dyfraktometr rentgenowski, rozwiązanie struktury kryształu i opis struktury kryształu. Metody rentgenowskie badania substancji polikrystalicznych, rentgenowska analiza fazowa materiałów polikrystalicznych. Elementy krystalografii białek (makrocząsteczek). Zastosowania rentgenografii strukturalnej do badania układów o niskim stopniu uporządkowania. Podstawy fizyczne i zastosowania elektronografii i neutronografii strukturalnej. Strukturalne bazy danych. Ćwiczenia laboratoryjne: Symetria sieci krystalicznej, grupy przestrzenne. Dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego na sieci krystalicznej, prawo Bragga, czynnik struktury. Metody rentgenowskie badania monokryształów: metoda Lauego, metoda obracanego i kołysanego kryształu, metoda Weissenberga. Czterokołowy monokrystaliczny dyfraktometr rentgenowski: zasada działania, pomiar stałych sieciowych kryształu, pomiar natężeń refleksów rentgenowskich. Rozwiązanie struktury kryształu, mapa różnicowej gęstości elektronowej. Opis struktury molekularnej: długości wiązań, kąty walencyjne i kąty torsyjne, geometria i konformacja cząsteczek. Metody rentgenowskie badania substancji polikrystalicznych: metoda DSH, dyfraktometr polikrystaliczny, rentgenowska analiza fazowa substancji polikrystalicznych. Źródła informacji naukowej w krystalografii: baza danych strukturalnych CSD, czasopisma naukowe IUCr.

Literatura podstawowa: 1. Trzaska Durski Z., Trzaska Durska H. „Podstawy krystalografii strukturalnej i rentgenowskiej”, PWN, Warszawa, 1994. 2.Bojarski, Z., Gigla, M., Stróż, K., Surowiec, M. „Krystalografia. Podręcznik wspomagany komputerowo”, PWN, Warszawa, 1996, 2003. 3. Penkala T. „Zarys krystalografii”. PWN, Warszawa, 1977. 4. Materiały dydaktyczne IUCr: www.iucr.org

Literatura dodatkowa: 1. Luger P. „Rentgenografia strukturalna monokryształów”, PWN, Warszawa 1989. 2. Van Merche M., Fenau-Dupont J. „Krystalografia i chemia strukturalna”, PWN Warszawa, 1984. 3. Acta Crystallographica B, C, E, Journals of IUCr.


Wykład: tradycyjny z użyciem środków audiowizualnych. Ćwiczenia laboratoryjne: słowna metoda problemowa, eksperyment modelowy, eksperyment laboratoryjny, pomiar z obliczeniami, krystalograficzne programy komputerowe


Efekty Ukr_02, Ukr_03 Ukr_04 sprawdzane będą na ćwiczeniach laboratoryjnych w ramach wykonywanych ćwiczeń i pisemnych sprawozdań z tych ćwiczeń. Efekty Wkr_02 i Ukr_01 sprawdzane będą na kolokwium kontrolnym. Efekty na poziomie wiedzy i umiejętności sprawdzane będą w ramach egzaminu końcowego.

Forma i warunki zaliczenia: Warunki uzyskania zaliczenia kursu: 1. Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych - co najwyżej dwie nieusprawiedliwione nieobecności na ćwiczeniach, - uzyskanie minimum oceny 3.0 z kolokwium kontrolnego punktowanego od 0 do 10 punktów i ocenianego według skali: 5.5 - 6.0 pkt 3.0, 6.5 - 7.0 pkt 3.5, 7.5 - 8.0 pkt 4.0, 8.5 - 9.0 pkt 4.5, 9.5 - 10.0 pkt 5.0. - zaliczenie wszystkich sprawozdań z ćwiczeń: skala ocen 2.0 (nzal), 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0. Ocena końcowa z ćwiczeń laboratoryjnych jest średnią oceną z ocen ze sprawozdań z ćwiczeń i oceny z kolokwium kontrolnego. 2. Zaliczenie wykładu: egzamin testowy składający się z 20 pytań z 5 możliwościami wyboru poprawnej odpowiedzi do każdego pytania; poprawna odpowiedź - 1 punkt, niepoprawna odpowiedź - 0 punktów.

Oceny: 0 - 10 pkt 2.0,11 - 12 pkt 3.0, 13 - 14 pkt 3.5, 15 - 16 pkt 4.0, 17 - 18 pkt 4.5, 19 - 20 pkt 5.0. 3. Ocena końcowa jest ze wzoru: 0.4x(ocena z ćwiczeń)+0.6x(ocena z egzaminu) po zaokrągleniu do odpowiedniej z ocen 3.0, 3.5, 4.0, 4.5 i 5.0.


Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych i kolokwium. 30 godz.

Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń laboratoryjnych + opracowanie wyników wykonanych ćwiczeń w formie sprawozdań + przygotowanie do kolokwium

35 godz.

Udział w wykładach 15 godz.

Samodzielne przygotowanie do egzaminu 15 godz.

Udział w konsultacjach 5 godz.


Punkty ECTS za kurs 4 ECTS * rozpisać na studia stacjonarne i niestacjonarne


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Modelowanie molekularne

Nazwa w języku angielskim: Molecular modeling

Język wykładowy: Język polski

Kierunek studiów, dla którego przedmiot jest oferowany: Chemia

Jednostka realizująca: Instytut Chemii, Zakład Chemii Organicznej




Semestr: pierwszy


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: Prof. nzw. dr hab. inż. Zbigniew Karczmarzyk

Imię i nazwisko prowadzących zajęcia: Prof. nzw. dr hab. inż. Zbigniew Karczmarzyk, dr Waldemar Wysocki,


Celem przedmiotu jest przekazanie wiedzy dotyczącej podstaw teoretycznych modelowania molekularnego, zastosowania modelowania molekularnego do rozwiązywania różnego rodzaju problemów chemicznych, a także nabycia praktycznych umiejętności wykorzystania ogólnie dostępnego i komercyjnego oprogramowania komputerowego stosowanego w modelowaniu molekularnym. Z założenia efektem końcowym kursu powinna być próba wykorzystania przez studenta modelowania molekularnego w przygotowywanej pracy magisterskiej.



W_01 Zna podstawy teoretyczne z zakresu metod obliczeniowych mechaniki molekularnej i chemii kwantowej. K_W01

W_02 Zna różne metody obliczeniowe stosowane w modelowaniu molekularnym K_W03, K_W10 UMIEJĘTNOŚCI

U_01 Potrafi zaplanować i wykonać obliczenia teoretyczne dla wybranego układu molekularnego. K_U11

U_02 Posiada umiejętność posługiwania się co najmniej jednym programem komputerowym służącym do modelowania molekularnego. K_U03

U_03 Potrafi zinterpretować, opisać i zaprezentować uzyskane wyniki z obliczeń teoretycznych dla wybranego układu molekularnego. K_U14

U_04 Potrafi korzystać z baz danych strukturalnych, literatury fachowej z zakresu modelowania molekularnego i innych źródeł informacji w formie elektronicznej i tradycyjnej.

K_U04


K_01 Jest gotów do krytycznej oceny informacji dostępnych w literaturze fachowej i popularnonaukowej. K_K01

K_02 Jest gotów do zachowania uczciwości intelektualnej w działaniach własnych i innych osób; postępuje etycznie. K_K02

Forma i typy zajęć: Wykład (15 godzin) i seminarium (15 godzin) Wymagania wstępne i dodatkowe: chemia kwantowa, chemia ogólna

Treści modułu kształcenia: Wykład: Rozdzielenie ruchu jąder i elektronów w cząsteczce; przybliżenie adiabatyczne i Borna-Oppenheimera. Mechanika molekularna i dynamika molekularna. Metoda orbitali molekularnych. Metody ab initio i metody

półempiryczne w chemii kwantowej. Obliczanie parametrów molekularnych: geometria molekuł, stałe siłowe, potencjały jonizacji, ciepło tworzenia, gęstości elektronowe. Molekularne potencjały elektrostatyczne. Modelowanie stanu przejściowego. Modelowanie oddziaływania lek-receptor; docking. Źródła danych strukturalnych oraz ogólnie dostępne i komercyjne oprogramowanie stosowane w modelowaniu molekularnym. Seminarium: Prezentacja programu ArgusLab: modelowanie cząsteczki, obliczenia energii cząsteczki w punkcie (single point calculations), optymalizacja parametrów geometrycznych i minimalizacja energii, charakterystyka pliku wynikowego, graficzna prezentacja orbitali molekularnych, molekularny potencjał elektrostatyczny i jego prezentacja graficzna, obliczenie absorpcyjnego widma elektronowego UV/VIS dla cząsteczki modelowej, dokowanie molekularne. Macierz Z, zapisanie macierzy Z dla etanolu i aldehydu octowego. Prezentacje studentów przedstawiające wykorzystania modelowania molekularnego do rozwiązania zadanego problemu chemicznego lub w przygotowywanej pracy magisterskiej.

Literatura podstawowa: 1 .Piela L. Idee Chemii kwantowej, PWN, Warszawa, 2003. 2. Kołos W., Sadlej J., Atom i cząsteczka, WNT Warszawa, 2009. 3. Thompson M. A., ArgusLab 4.0.1, Planaria Software LLC, Seattle, WA, http://www.arguslab.com

Literatura dodatkowa: 1. Kołos W. Chemia kwantowa, PWN, Warszawa, 1986. 2. Silverman R., Chemia organiczna w projektowaniu leków, WNT Warszawa, 2006.


Wykład: tradycyjny z użyciem środków audiowizualnych. Seminarium: prezentacje multimedialne z zastosowaniem środków audiowizualnych, słowna metoda problemowa, obliczenia komputerowe.


Efekty na poziomie wiedzy i umiejętności sprawdzane będą w ramach prezentacji multimedialnej przygotowanej przez studenta i zaprezentowanej publicznie na zajęciach seminaryjnych.

Forma i warunki zaliczenia: Warunki uzyskania zaliczenia kursu: 1. Co najwyżej dwie nieusprawiedliwione nieobecności na seminarium. 2. Przygotowanie i zaprezentowanie na seminarium prezentacji multimedialnej poświęconej wykorzystaniu modelowania molekularnego w przygotowywanej przez studenta pracy magisterskiej. Prezentacja oceniana według skali ocen: 2.0 (nzal), 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0.




Udział w seminarium 15 godz.

Konsultacje 5 godz.

Przygotowane prezentacji 15 godz. Sumaryczne obciążenie pracą studenta 50 godz. Punkty ECTS za przedmiot 2 ECTS

Załącznik nr 5


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Chemia atmosfery i fotochemia

Nazwa w języku angielskim: Atmospheric Chemistry and photochemistry


Kierunek studiów, dla którego przedmiot jest oferowany: CHEMIA

Jednostka realizująca: INSTYTUT CHEMII




Semestr: pierwszy


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: dr Jolanta Wnorowska

Imię i nazwisko prowadzących zajęcia: dr Jolanta Wnorowska

Założenia i cele przedmiotu: Zapoznanie studenta z procesami chemicznymi przebiegającymi w atmosferze. Przybliżenie wiedzy dotyczącej procesów fotochemicznych.



W_01 Zna skład i budowę atmosfery oraz zjawiska przebiegające w atmosferze. K_W01, K_W02 W_02 Zna i rozumie podstawowe pojęcia i prawa fotochemii. K_W02, K_W04 W_03 Zna sposoby emisji i przemieszczania się zanieczyszczeń. K_W01, K_W06 W_04 Zna i rozumie mechanizmy różnych rodzajów fluorescencji. K_W05, K_W07 W_05 Zna problemy związane z zanieczyszczeniami i ochroną atmosfery. K_W02, K_W08 W_06 Zna różne rodzaje metod i technik badawczych w fotochemii i chemii atmosfery. K_W04, K_W07 W_07 Zna i rozumie mechanizmy różnych rodzajów fluorescencji. K_W07

W_08 Zna różne rodzaje metod i technik badawczych w fotochemii. K_W05, K_W06, K_W07

UMIEJĘTNOŚCI

U_01 Potrafi interpretować zjawiska przebiegające w atmosferze. K_U05, K_U13, K_U18, K_U25

U_02 Posiada umiejętność krytycznej analizy informacji dotyczących zanieczyszczeń atmosfery.

K_U05, K_U17, K_U18, K_U25

U_03 Potrafi analizować dane kinetyczne dotyczące procesów zachodzących w atmosferze.

K_U03, K_U11, K_U14

U_04 Potrafi wykorzystać programy graficzne do analizy kinetycznej wyników badań. K_U1, K_U19

U_05 Potrafi wskazać różnice pomiędzy różnymi rodzajami chemiluminescencji. K_U05, K_U12, K_U17

U_06 Potrafi wymienić metody i aparaturę stosowane w badaniach procesów fotochemicznych.

K_U07, K_U24, K_U25


K_01 Jest gotów do krytycznej oceny dostępnych i rozpowszechnianych informacji na temat atmosfery K_K01

Forma i typy zajęć: Wykład (30 godz.), laboratorium (30 godz.)


Wiedza z podstawowych działów chemii na poziomie licencjatu.

Treści modułu kształcenia: Chemia atmosfery:

1. Geneza planety, w tym atmosfery. Skład chemiczny atmosfery. 2. Fizyczna interpretacja zjawisk przebiegających w atmosferze. 3. Fotochemia i kinetyka w zastosowaniu do atmosfery. 4. Ozon w stratosferze. Mechanizm powstawania dziury ozonowej. 5. Troposfera. Jony w atmosferze. Atmosfery pozaziemskie. 6. Ewolucja i zmiany atmosfery i klimatu. 7. Efekt cieplarniany. Gazy cieplarniane. 8. Problemy zanieczyszczenia i ochrony atmosfery. Kwaśne deszcze. 9. Zielona energia a atmosfera.

Fotochemia: 1. Podstawowe prawa i pojęcia fotochemiczne. Procesy pierwotne, wtórne i produkty przejściowe. 2. Procesy emisyjne: fluorescencja, fosforescencja, fluorescencja opóźniona, ekscymerowa, chemiluminescencja. 3. Źródła promieniowania, monochromatory, fotoreaktory. Fotoliza błyskowa, spektrofluorymetria,

spektrofosforymetria. 4. Kinetyka i wydajności kwantowe reakcji fotochemicznych. 5. Rodzaje reakcji fotochemicznych cząsteczek dwu- i wieloatomowych. Chemiczne reakcje izomeryzacji i

przegrupowania. Fotoutlenianie i fotoredukcja związków organicznych. Fotochemiczne podstawienie. Związki metaloorganiczne.

6. Fotochemia kwasów nukleinowych i białek. Fotosynteza. Fotopolimeryzacja, proces fotograficzny, kserograficzny. Zjawisko fotochromowe.

7. Fotochemia atmosfery.

Literatura podstawowa: 1. G.W. vanLoon, S.J. Duffy, Chemia środowiska, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2008.

2. N.H. Stern, Globalny ład: zmiany klimatu a powstanie nowej epoki postępu i dostatku, Wydawnictwo Krytyki Politycznej, 2010.

3. M. Szklarczyk, Ochrona atmosfery, Wyd. UW-M, Olsztyn 2001.

4. D. Archer, Globalne ocieplenie. Zrozumieć prognozę, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2011.

5. L. Falkowska, K. Korzeniewski, Chemia atmosfery, Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańsk, 1995.

6. P. Suppan, Chemia i światło, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 1997.

7. J.P. Simons, Fotochemia i spektroskopia, PWN, Warszawa 1976.

8. S. Paszyc, Podstawy fotochemii, PWN, Warszawa 1981.

Literatura dodatkowa: 1. S. Tilling, Ozon a efekt cieplarniany - zbadaj to sam, WSiP, Warszawa 1992.

2. T.Z. Dworak, Fizyka środowiska atmosferycznego, Wyd. AGH, Kraków 1994.

3. P. O’Neill, Chemia środowiska, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 1997.

4. D.J. Jacob, Introduction to atmospheric chemistry, Princeton University Press, New Jersey 1999.

5. Łomnicki, Ekologia ewolucyjna, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2012.

6. R.P. Wayne, Chemistry of Atmospheres (3rd Edition), Oxford University Press, 2000.

7. J.A. Barltrop, J.D. Coyle, Fotochemia, PWN, Warszawa 1987.

8. C.E. Wayne, R.P. Wayne, Photochemistry, Oxford University Press Inc., New York 1996.

9. red. J. Pączkowski, Fotochemia polimerów. Teoria i zastosowanie, Wyd. Nauk. UMK, Toruń 2003.


Wykład z wykorzystaniem technik multimedialnych, laboratoryjna metoda problemowa.


Efekty W_01 -W05 oraz U01-U05 sprawdzane będą w trakcie: ćwiczeń laboratoryjnych i analizy sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych. Efekty W_01 – W_05 sprawdzane będą na kolokwiach pisemnych.

Forma i warunki zaliczenia: LABORATORIUM: 1. Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych: a) wykonanie wszystkich ćwiczeń; b) złożenie i zaliczenie sprawozdań; sprawozdania oceniane są w skali 0-5 pkt; c) wykonanie opracowania publikacji naukowej (z zakresu fotochemii) w formie streszczenia i prezentacji multimedialnej; opracowanie publikacji od 0-10pkt (w tym 0-2pkt - streszczenie, 0-8pkt przygotowanie i przeprowadzenie prezentacji). 2. Każdy student składa 3 sprawozdania i 1 opracowanie teoretyczne. 3. Łącznie z ćwiczeń laboratoryjnych student może uzyskać maksimum 25pkt (3x5pkt + 1x10 pkt). Minimum do zaliczenia ćwiczeń - 13.0pkt. WYKŁADY: 1. Egzamin pisemny po zaliczeniu ćwiczeń (zadania otwarte/testowe) - do uzyskania maksimum 25pkt. Zaliczenie egzaminu po uzyskaniu minimum 13.0pkt. 2. Student ma prawo do przystąpienia do testu poprawkowego. KOŃCOWA PUNKTACJA KURSU: Punkty uzyskane z ćwiczeń laboratoryjnych i egzaminu są sumowane i stanowią ocenę końcową. Przeliczanie punktów na ocenę końcową kursu: 0,0 - 25.5 pkt - ndst (2.0); 26.0-30.5 pkt - dst (3.0); 31.0-35.5 pkt - dst + (3.5); 36.0-40.5 pkt - db (4.0); 41.0-45.5 pkt - db + (4.5); 46.0-50.0 pkt - bdb (5.0).




Udział w ćwiczeniach 30 godz.

Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń 15 godz.

Samodzielna praca z bazą danych NIST 15 godz.

Przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych 20 godz.

Udział w konsultacjach z przedmiotu 15 godz.



* rozpisać na studia stacjonarne i niestacjonarne


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Chemia koordynacyjna

Nazwa w języku angielskim: Coordination chemistry



Jednostka realizująca: Instytut Chemii – Zakład Chemii Nieorganicznej




Semestr: pierwszy


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: Prof. dr hab. Andrzej Kapturkiewicz

Imię i nazwisko prowadzących zajęcia: Prof. dr hab. Andrzej Kapturkiewicz


Celami modułu przedmiotowego są (i) wprowadzenie i utrwalenie podstawowych pojęć i terminologii w zakresie chemii koordynacyjnej oraz (ii) wykształcenie umiejętności zastosowania zdobytej wiedzy w objaśnianiu właściwości oraz reaktywności związków kompleksowych.



W_01 Zna podstawowe metody syntezy związków koordynacyjnych i rozumie ich ograniczenia.

K_W01, K_W02, K_W06, K_W07,

K_W08

W_02 Zna podstawowe pojęcia związane z naturą wiązań chemicznych w związkach koordynacyjnych.

K_W01, K_W02, K_W06, K_W07,

K_W08

W_03 Zna podstawowe aspekty molekularnej i elektronowej struktury związków koordynacyjnych.

K_W01, K_W02, K_W06, K_W07,

K_W08

W_04 Zna podstawowe zależności wiążące właściwości chemiczne oraz fizykochemiczne związków koordynacyjnych z ich strukturą.

K_W01, K_W02, K_W06, K_W07,

K_W08

W_05 Zna podstawowe zastosowania związków koordynacyjnych wynikające z ich właściwości chemicznych i/lub fizykochemicznych.

K_W01, K_W02, K_W06, K_W07,

K_W08

UMIEJĘTNOŚCI

U_01 Potrafi stosować podstawowe metody syntezy związków koordynacyjnych wraz z identyfikacją i charakteryzacją produktów przeprowadzonych syntez.

K_U01, K_U05, K_U07, K_U17

U_02 Potrafi stosować wyniki badań fizykochemicznych w charakteryzacji oraz analizie strukturalnej związków koordynacyjnych.

K_U01, K_U05, K_U07, K_U17

U_03 Umie analizować struktury molekularne związków koordynacyjnych pod kątem występowania izomerów geometrycznych i konstytucyjnych z uwzględnieniem ich ewentualnej chiralności.

K_U01, K_U05, K_U07, K_U17

U_04 Potrafi przeprowadzić poprawne rozumowanie wiążące podstawowe właściwości chemiczne i fizykochemiczne związków koordynacyjnych z ich strukturą molekularną i/lub elektronową.

K_U01, K_U05, K_U07, K_U17

U_05 Potrafi przeprowadzić poprawne rozumowanie wiążące termodynamiczną i K_U01, K_U05,

kinetyczną trwałość związków koordynacyjnych z ich strukturą molekularną i/lub elektronową.

K_U07, K_U17


K_01 Jest gotów formułować krytyczne opinie na temat podstawowych zagadnień współczesnej chemii koordynacyjne. K_K01

Forma i typy zajęć: wykład (30 godz.), laboratorium (45 godz.)


Znajomość podstaw chemii nieorganicznej, chemii organicznej, chemii fizycznej oraz chemii teoretycznej w zakresie przyjętych w standardach kształcenia dla tych przedmiotów.


A. Struktura a właściwości fizykochemiczne związków kompleksowych. 1. Natura wiązań chemicznych w związkach kompleksowych. 2. Właściwości magnetyczne związków kompleksowych. Zastosowania spektroskopii EPR w badaniach

struktury elektronowej związków kompleksowych. 3. Właściwości elektrochemiczne związków kompleksowych. Procesy przeniesienia elektronu

zachodzące z udziałem związków kompleksowych. 4. Właściwości spektroskopowe związków kompleksowych. Procesy fotochemiczne zachodzące z

udziałem stanów wzbudzonych związków kompleksowych. 5. Zastosowania związków kompleksowych wynikające z ich właściwości magnetycznych,

elektrochemicznych i/lub spektroskopowych.

B. Chemia związków kompleksowych. 1. Geometryczna i konstytucyjna izomeria związków kompleksowych. 2. Chiralność związków kompleksowych. 3. Termodynamiczna i kinetyczna trwałość związków kompleksowych. 4. Termodynamiczne aspekty oddziaływań metal-ligand(y). 5. Chelaty metali przejściowych i makrocykliczne związki kompleksowe. 6. Karbonylki metali przejściowych. 7. Związki metaloorganiczne. 8. Zastosowania związków kompleksowych wynikające z ich reaktywności chemicznej.

Literatura podstawowa: 1. A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, PWN, Warszawa 2008. 2. A. Bartecki, Chemia pierwiastków przejściowych, WNT, Warszawa, 1987. 3. A. Bartecki, J. Burgess, The colour of metal compounds, Gordon and Breach Science Publishers, Amsterdam,

2000. 4. L. Pauling, P. Pauling, Chemia, PWN, Warszawa, 1983.

Literatura dodatkowa: 1. A. Bartecki, Spektroskopia elektronowa zwiazków nieorganicznych i kompleksowych, PWN, Warszawa, 1971. 2. A. Bartecki, Barwa związków metali, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 1993. 3. J. Inczedy, Równowagi kompleksowania, PWN, Warszawa, 1979. 4. G.A. Lawrance, Introduction to Coordination Chemistry, Wiley, 2010 5. A.F. Hill, Organotransition Metal Chemistry, RSC, Cambridge, 2002. 6. M. Gerloch, E.G. Constable, Transition Metal Chemistry, VCH, Weinheim, 1995. 7. C.E. Housecroft, A.G. Sharpe, Inorganic Chemistry, Pearson Education Ltd., Harlow, 2005.


Wspomagany technikami multimedialnymi wykład, ćwiczenia laboratoryjne, preparatyka chemiczna, pomiar z obliczeniami,

Sposoby weryfikacji efektów kształcenia osiąganych przez studenta: Efekty kształcenia sprawdzane będą podczas kolokwiów działowych, odpowiednio z treści przedmiotowych Laboratorium oraz treści wykładowych. Całość efektów kształcenia będzie sprawdzana na końcowym egzaminie pisemnym zaliczającym przedmiot.


Warunki uzyskania zaliczenia przedmiotu: Warunkami zaliczenia Laboratorium z chemii koordynacyjnej są (i) wykonanie wszystkich ćwiczeń przewidzianych programem Laboratorium, (ii) zaliczenie sprawozdań z wszystkich ćwiczeń oraz (iii) zaliczenie kolokwiów działowych z treści przedmiotowych Laboratorium.

Zaliczenie Laboratorium jest warunkiem koniecznym umożliwiającym przystąpienie do pisemnego egzaminu z treści wykładowych przedmiotu. W przypadku niezaliczenia jednego (lub obu) kolokwiów działowych przewidziane jest, bezpośrednio przed sesją zimową, jednorazowe kolokwium poprawkowe uwzględniająca całość treści programowych związanych z Laboratorium. Dwa kolejne kolokwia poprawkowe będą miały miejsce w trakcie sesji egzaminacyjnej, odpowiednio przed drugim i trzecim terminem końcowego egzaminu pisemnego.

Obejmujący treści wykładowe pisemny egzamin końcowy z przedmiotu (10 pytań punktowanych po 2 punkty każde) będzie oceniany zgodnie z poniższą tabela. Zaliczenie dwóch kolokwiów działowych obejmujących materiał wykładu nie jest warunkiem koniecznym umożliwiającym przystąpienie do końcowego egzaminu z przedmiotu, może być natomiast podstawą do zwolnienia studenta z jego zdawania (pod warunkiem zaliczenia Laboratorium przed rozpoczęciem sesji zimowej). Poniższa punktacja stosuje się odpowiednio do wszystkich kolokwiów działowych.

Przedział punktacji < 10 > 10 > 12 > 14 > 16 > 18 Ocena 2,0 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0


Aktywność Obciążenie studenta Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 45 godz.

Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń laboratoryjnych + opracowanie sprawozdań z wykonanych ćwiczeń

45 godz.

Samodzielne przygotowanie się do kolokwiów działowych z laboratorium 25 godz.

Samodzielne przygotowanie się do kolokwiów działowych związanych z treściami wykładu i egzaminu 15 godz.

Udział w konsultacjach 15 godz.





Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Elektrochemia

Nazwa w języku angielskim: Electrochemistry


Kierunek studiów, dla którego przedmiot jest oferowany: Chemia (studia magisterskie)


Rodzaj przedmiotu/modułu kształcenia (obowiązkowy/fakultatywny): fakultatywny



Semestr: pierwszy


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: Prof. dr hab. Andrzej Kapturkiewicz

Imię i nazwisko prowadzących zajęcia: Prof. dr hab. Andrzej Kapturkiewicz


Celami przedmiotu są (i) wprowadzenie i utrwalenie podstawowych pojęć i terminologii w zakresie opisu podstawowych procesów związanych z przepływem prądu elektrycznego i metodyką pomiarów elektrochemicznych oraz (ii) wprowadzenie i utrwalenie podstawowych pojęć i terminologii w zakresie opisu procesów elektrodowych jak i właściwości elektrochemicznych związków chemicznych.



W_01 Zrozumienie reguł opisujących przepływ stałego i zmiennego prądu elektrycznego przez bierne i czynne elementy elektryczne. K_W05

W_02 Zrozumie podstawowych pojęć związanych z procesami fizycznymi i chemicznymi wywołanymi przepływem prądu elektrycznego.

K_W05, K_W01, KW_02

W_03 Zrozumienie podstawowych procesów elektrodowych zachodzących z udziałem związków nieorganicznych oraz organicznych wraz z przykładami najważniejszych procesów o znaczeniu praktycznym.

K_W05, K_W01, KW_02

W_04 Zrozumie podstawowych metod oraz technik pomiarów elektrochemicznych zarówno w kontekście badań analitycznych jak i fizykochemicznej charakteryzacji związków i procesów chemicznych.

KW_08, KW_07

W_05 Zrozumienie ograniczeń pomiarów elektrochemicznych oraz ich wpływ na otrzymywane w takich pomiarach wyniki. KW_07, KW_11

UMIEJĘTNOŚCI

U_01 Umiejętność opisu przepływu stałego i zmiennego prądu elektrycznego przez bierne i czynne elementy elektryczne.

K_U05, K_U18, K_U12

U_02 Zdolność do przedstawiania podstaw fizycznych wiążących się z procesami fizycznymi i chemicznymi wywołanymi przepływem prądu elektrycznego.

K_U05, K_U18, K_U10

U_03 Umiejętność wykorzystania wyników pomiarów elektrochemicznych w fizykochemicznej analizie badanych układów.

K_U05, K_U18, K_U10, K_U14

U_04 Umiejętność poprawnego rozumowanie wiążącego właściwości elektrochemiczne z naturą związków chemicznych.

K_U05, K_U18, K_U17

U_05 Umiejętność poprawnego rozumowania wiążącego procesy transportu masy oraz ładunku z sumarycznymi procesami zachodzącymi na elektrodach. K_U05, K_U18


K_01 Gotowość do krytycznej oceny posiadanej wiedzy w zakresie elektrochemii i informacji dostępnych w literaturze fachowej i popularnej. K_K01

Forma i typy zajęć: wykład (30 godz.)


Znajomość matematyki, fizyki, chemii ogólnej, nieorganicznej, organicznej oraz fizycznej w zakresach przyjętych w standardów kształcenia dla tych przedmiotów.

Treści kształcenia: 1. Bierne i czynne elementy elektryczne. 2. Ogniwa i półogniwa elektrochemiczne. Reakcje elektrochemiczne. 3. Procesy transportu masy. Procesy przeniesienia ładunku. 4. Procesy elektrodowe stowarzyszone z reakcjami chemicznym. 5. Prądowe i bezprądowe metody elektroanalityczne (potencjometria, konduktometria, dielektrometria). 6. Metody elektroanalityczne z przepływem prądu (amperometria, kulometria, elektrograwimetria,

woltamperometria, woltamperometria cykliczna, woltamperometria cykliczna z zatężaniem, metody zmienno-prądowe i zmienno-napięciowe).

7. Elektrochemia związków organicznych. Elektrochemia związków nieorganicznych. 8. Metodyka eksperymentów elektrochemicznych. 9. Procesy elektrochemiczne o znaczeniu przemysłowym.

Literatura podstawowa: 1. J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, Tom 3 Analiza instrumentalna, PWN, Warszawa 1985. 2. R. Kocjan, Chemia analityczna, Tom II Analiza instrumentalna, PZWL, Warszawa, 2004. 3. A. Kisza, Elektrochemia I-Jonika WNT, Warszawa 2001 4. A. Kisza, Elektrochemia II-Elektrodyka, WNT, Warszawa 2001 5. A. Barański, Elektroanalityczne metody wyznaczania stałych fizykochemicznych, PWN, Warszawa, 1979.

Literatura dodatkowa: 1. A.J. Bard, L.R. Faulkner, Electrochemical Methods, Fundamentals and Applications, John Wiley & Sons,

New York, 2001. 2. C.G. Zoski, Handbook of Electrochemistry, Elsevier, Amsterdam, 2007. 3. C.M.A. Brett, A.M.O. Brett, Electrochemistry, Principles, Methods, and Applications. Oxford University Press

Inc., New York, 1993. 4. J. Wang, Analytical Electrochemistry, VCH, Weinheim, 2001. 5. F. Scholtz, Electroanalytical Methods, Guide to Experiments and Applications, Springer, Heidelberg, 2010. 6. D.T. Sawyer, Electrochemistry for chemists, Wiley, New York, 1995.


Wykład wspomagany technikami multimedialnymi.


Efekty kształcenia sprawdzane będą podczas kolokwiów działowych obejmujących treści wykładowe. Zaliczenie dwóch kolokwiów działowych obejmujących materiał wykładu nie jest warunkiem koniecznym umożliwiającym przystąpienie do końcowego kolokwium zaliczającego przedmiot, może być natomiast podstawą do zwolnienia studenta z jego zdawania. Całość efektów kształcenia będzie sprawdzana na końcowym kolokwium pisemnym zaliczającym przedmiot.


Warunki uzyskania zaliczenia przedmiotu:

Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest pozytywny wynik pisemnego kolokwium końcowego z przedmiotu (10 pytań punktowanych po 2 punkty każde) ocenianego zgodnie z poniższą tabela.

Przedział punktacji < 10 > 10 > 12 > 14 > 16 > 18 Ocena 2,0 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0


Aktywność Obciążenie studenta Udział w wykładach 30 godz.

Samodzielne przygotowanie się do kolokwiów działowych związanych z treściami wykładowymi 10 godz.

Przygotowanie się do kolokwium końcowego 10 godz.

Sumaryczne obciążenie pracą studenta 50 godz. Punkty ECTS za przedmiot 2 ECTS


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Podstawy chemii biomedycznej

Nazwa w języku angielskim: Fundamentals of Biomedical Chemistry


Kierunek studiów, dla którego przedmiot jest oferowany: Chemia

Jednostka realizująca: Instytut Chemii – Zakład Chemii Analitycznej i Nieorganicznej

Rodzaj przedmiotu/modułu kształcenia (obowiązkowy/fakultatywny): fakultatywny



Semestr: pierwszy


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: dr Paweł Piszcz

Imię i nazwisko prowadzących zajęcia: dr Paweł Piszcz

Założenia i cele przedmiotu: Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z aspektami chemii biomedycznej, a zwłaszcza szeroko pojętej analityki cząstek biologicznie czynnych ze szczególnym uwzględnieniem cząstek aktywnych biologicznie i antyoksydantów.



W_01 Student zna podstawowe pojęcia biomedyczne tj.: budowę komórek (w tym neuronalnych) i transdukcji sygnałów między nimi, mitochondrium, wolny rodnik, antyoksydant, stres oksydacyjny, hipermetabolizm.

K_W01, K_W02, K_W05

W_02 Zna i rozumie wpływ i rolę cząstek biologicznie aktywnych na funkcjonowanie organizmów żywych, procesy ich starzenia oraz oddziaływania cząstek biologicznie aktywnych ze składnikami komórki.

K_W05

W_03 Zna i rozumie wpływ pojawienia się tlenu na Ziemi na organizmy żywe. K_W01, K_W05

W_04 Zna instrumentalne (chromatograficzne, elektroanalityczne i spektroskopowe) metody oznaczania biologicznie aktywnych związków.

K_W06, K_W07, K_W08

W_05 Zna i rozumie podstawowe prawa fizyki opisujące reakcje redoks i tworzenie się podwójnej warstwy elektrycznej na błonach komórkowych i subkomórkowych (mitochondrialnych).

K_W02, K_W05

W_06 Zna znaczenie wolnych rodników i antyoksydantów w układach biologicznych i w ochronie środowiska. K_W02, K_W05

UMIEJĘTNOŚCI

U_01 Potrafi przeanalizować wpływ cząstek biologicznie aktywnych na komórki biologiczne, organizmy żywe oraz środowisko.

K_U05, K_U12, K_U18

U_02 Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić poprawne rozumowanie wiążące właściwości wolnych rodników, antyoksydantów i zmiataczy wolnych rodników z ich budową.

K_U05, K_U12

U_03 Potrafi zaproponować instrumentalną metodę oznaczania całkowitego potencjału antyoksydacyjnego, wolnych rodników i/lub antyoksydantów.

K_U08, K_U10, K_U13, K_U21

U_04 Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić podstawowe prawa fizyczne, fizykochemiczne i termodynamiczne wiążące się bezpośrednio z procesami biologicznymi.

K_U05, K_U12, K_U18


K_01 Jest gotów do krytycznej oceny informacji na temat cząstek biologicznie czynnych dostępnych w literaturze fachowej i popularnonaukowej. K_K01

Forma i typy zajęć: wykład (30 godz.)


Znajomość podstaw chemii ogólnej, fizycznej i analitycznej oraz podstaw biologii i biochemii w zakresie przyjętym w standardach kształcenia dla tych przedmiotów.


1. Definicja podstawowych pojęć chemii biomedycznej i biochemii obejmujące m.in. podstawy biologii molekularnej, biofizyki i genetyki.

2. Dzieje tlenu na Ziemi i historia jego odkrycia. Struktura elektronowa tlenu, reaktywne formy tlenu. 3. Źródła wolnych rodników i reaktywnych form tlenu - ich wpływ na organizmy żywe (stres oksydacyjny,

metabolizm i hipermetabolizm, stany chorobowe, starzenie się organizmów). 4. Sposoby komunikowania się komórek, oddziaływanie rodników ze składnikami komórki. 5. Instrumentalne metody oznaczania biologicznie aktywnych związków obejmujące ich specyficzne metody

przygotowania próbki i statystyczną obróbkę danych. 6. Antyoksydanty i zmiatacze wolnych rodników ich podział i znaczenie, równowaga oksydacyjno-antyoksydacyjna. 7. Wpływ wolnych rodników w chemii i ochronie środowiska. 8. Prozdrowotne i szkodliwe właściwości biologicznie aktywnych związków.

Literatura podstawowa: 1. G. Bartosz, Druga twarz tlenu, wolne rodniki w przyrodzie, PWN, Warszawa 2006. 2. A. Bielański, Podstawy chemii ogólnej, t. I, II, III, PWN, Warszawa 2002. 3. J.M. Berg, L. Stryer, J.L. Tymoczko, Biochemia, PWN, Warszawa 2011.

Literatura dodatkowa: 1. L. Stryer, Biochemia, PWN, Warszawa 2006. 2. J.M. Mossakowski, J.B. Strosznajder, red., Mózg a Starzenie, UN-O, Warszawa 2001. 3. W. Pakszys, W. Kuliński, A. Klimek, P.P. Liberski, reds., Choroba Parkinsona – postępy w monitorowanym

klinimetrycznie rozpoznawaniu i leczeniu, Med. Comm., Warszawa 2004.


Wspomagany technikami multimedialnymi wykład, rozmowa heurystyczna, dyskusja.


Efekty W_01 - W_06 oraz U_01 – U_04 sprawdzane będą na końcowym pisemnym zaliczeniu na ocenę.


Obejmujący treści wykładowe pisemne zaliczenie na ocenę z przedmiotu (10 pytań punktowanych po 1 punkcie każde) będzie oceniane zgodnie z poniższym schematem: Przedział punktacji/ocena: <5 ndst, > 5 dost, > 6 dost+, >7 db, > 8 db+, >9 bdb.


Aktywność Obciążenie studenta Udział w wykładach 30 godz.

Konsultacje 5 godz.

Przygotowanie się do egzaminu końcowego 15 godz.



Sylabus przedmiotu / modułu kształcenia · 2017-10-11 · Egzamin pisemny: 5 pytań otwartych po...

Documents

Transcript of Sylabus przedmiotu / modułu kształcenia · 2017-10-11 · Egzamin pisemny: 5 pytań otwartych po...