Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Nowe materiały w chemii

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1200-1NMATCHWZ
Kod Erasmus / ISCED: 13.3 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0531) Chemia Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Nowe materiały w chemii
Jednostka: Wydział Chemii
Grupy: Przedmioty do wyboru (dedykowane) dla studentów studiów 1-go stopnia - sem. zimowy
Strona przedmiotu: http://www.chem.uw.edu.pl/people/WGrochala/students.htm
Punkty ECTS i inne: (brak) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Rodzaj przedmiotu:

nieobowiązkowe

Założenia (opisowo):

Zaklada sie, ze student o przyzwoitej znajomosci chemii ogolnej bedzie mogl znacznie poszerzyc swoja wiedze na temat chemii nieorganicznej co pomoze mu/jej do zrozumienia "jak z najprostszych elementow budulcowych, pierwiastkow chemicznych, tworzyc nowe uzyteczne czlowiekowi materialy"

Tryb prowadzenia:

w sali

Skrócony opis:

Zostana omowione glowne pola zainteresowania wspolczesnej chemii materialowej wraz ze wstepem do zagadnienia 'Jak projektowac nowe funkcjonalne materialy?".

Pełny opis:

Znaczenie chemii materiałowej: nauka a ekonomia. Patenty a badania podstawowe. Kontrola wytwarzania, magazynowania i transferu energii i materii. Układ okresowy - podstawowe narzędzie chemika. Struktura elektronowa atomów: gdzie leżą i jak wyglądają orbitale? Efekty relatywistyczne. Elektroujemność, twardość i rozmiary atomów. Sterowanie parametrami mikroskopowymi molekuł i makroskopowymi ciał stałych. Kryzys energetyczny i nowe paliwa; magazynowanie wodoru. Silnik przyszłości - ogniwo paliwowe. Odwracalne i nieodwracalne ogniwa elektryczne. Superkondensatory. Ferroelektryki. Superprzewodniki jonów. Elektronika XXw.: półprzewodniki. Materiały domieszkowane: polimery przewodzące, brązy nieorganiczne, nadprzewodniki. Mieszana wartościowość. Baterie słoneczne i materiały do foto- i termoemisji elektronów. Materiały magnetyczne; magnetooporniki. Materiały optyczne: filtry, kryształy do wymuszonej emisji laserowej, kryształy nieliniowe (SHG). Fotochromia, termochromia i elektrochromia. Przetworniki mechano-, magneto- i termoelektryczne, piezoelektryki i termopary. Magazyny cieplne. Materiały supertwarde i superwytrzymałe. Odporność na temperaturę i czynniki chemiczne. Granice procesów redox w chemii. Badania nisko- i wysokotemperaturowe, oraz wysokociśnieniowe. Materiały wybuchowe. Zapory przeciwuderzeniowe. Pomost między ciałem stałym a molekułami: powierzchnia, nanochemia, ciecz. Kataliza heterogeniczna. Najważniejsze procesy przemysłowe. Sterowanie ścieżką reakcji. Aktywacja wiązań C-H, C-C, H-H i N=N. Organiczna synteza stereoselektywna. Synteza laserowa. Materiały samoorganizujące się. Chemia supramolekularna. Kooperatywność i nieaddytywność w chemii. Agregaty barwników; efekt rezonansowy. Nanomateriały i nanotechnologia. Fullereny; klastry C, Si, B i metali; nanorurki węglowe i nieorganiczne. Ciecze i ciekłe kryształy. Nowe selektywne rozpuszczalniki. Elektronika molekularna i sfunkcjonalizowane nanomaszyny. Molekuła zapamiętująca informacje (mnemon); zegar, antena, dioda, tranzystor, magnes, wiatrak, silnik i gąbka molekularna. Rotaksany; etery koronowe i kryptandy. Biochemia - enzymy; blokady wirusów, genetyka. Znajomość potencjału oddziaływania. Wzorowanie się na Naturze. Najważniejsze wyzwania chemii materiałowej w XXI w.; czym warto i opłaca się zajmować.

Efekty uczenia się:

Student powinien potrafić opisać teoretyczne podstawy projektowania nowych materiałów i scharakteryzować ich najważniejsze rodziny. Powinien rowniez moc wymienic podstawowe wielkosci mikroskopowe, za pomoca ktorych chemik wplywa na makroskopowe wlasnosci matrialow.

Zna podstawowe składniki materii i ich własności, zna własności pierwiastków chemicznych wynikające z prawa okresowości, zna elementarną kwantową teorię budowy atomów i molekuł (jakościowy model orbitalny). Zna podstawowe pojęcia i prawa chemiczne, zna symbolikę, nomenklaturę i notację chemiczną, zna i rozumie zapis reakcji chemicznych.

Metody i kryteria oceniania:

Student zostanie poproszony o scharakteryowanie najwazniejszych cech wybranych rodzin materialow funkcjonalnych wraz z roznorodnymi kryteriami jakosciowymi (i czasami ilosciowymi), ktore sa stawiane tymze w praktycznych aplikacjach. Bedzie musial poslugiwac sie podstawieniem izoelektronowym by moc tworzyc hipotetyczne nowe materialy pokrewne do materialu zadanego, a takze szacowac elektroujemnosc Mullikena i twardosc Pearsona czasteczek lub polprzewodnikow w celu oceny ich reaktywnosci termodynamicznej i kinetycznej.

Do zaliczenia wymagana jest takze znajomosc Ukladu Okresowego pierwiastkow chemicznych.

Praktyki zawodowe:

brak

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki.
ul. Pasteura 5, 02-093 Warszawa tel: +48 22 5532 000 https://www.fuw.edu.pl/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.3.0 (2024-03-22)