Podstawy chemii

obowiązkowe

Podstawowe wiadomości z chemii na poziomie liceum.

w sali

Wykład obejmuje podstawowe zagadnienia z chemii ogólnej, analitycznej, fizycznej, nieorganicznej oraz organicznej.

1. Budowa materii

Modele budowy atomów. Cząstki elementarne, dualizm korpuskularno-falowy, struktura elektronowa atomów, liczby kwantowe, właściwości i kształty przestrzenne orbitali atomowych. Budowa jądra atomowego, liczba atomowa i masowa, defekt masy. Trwałość jąder atomowych, reakcje jądrowe. Prawo okresowości i układ okresowy. Związki chemiczne. Orbitale molekularne. Rodzaje wiązań chemicznych, energia wiązań, kształty cząsteczek, momenty dipolowe, wiązania wodorowe i inne oddziaływania międzycząsteczkowe.

2. Elementy chemii ogólnej i fizycznej

Stany skupienia materii. Prawa gazowe. Równanie stanu gazu doskonałego. Gazy rzeczywiste. Rodzaje roztworów. Sposoby wyrażania stężeń. Roztwory elektrolitów, dysocjacja elektrolityczna. Równowagi kwasowo-zasadowe, strącania osadów i redoks. Burowa i rodzaje kryształów.

Elementy termodynamiki. Energetyczne i entropowe przyczyny przebiegu reakcji chemicznych. Efekt cieplny reakcji. Entropia. Entalpia swobodna, samorzutność procesów. Podstawy kinetyki reakcji chemicznych, czynniki wpływające na szybkość reakcji. Energia aktywacji i pojęcie katalizy. Elementy elektrochemii. Równanie Nernsta. Proste przykłady ogniw galwanicznych, elektroliza, elektrochemiczne źródła energii.

3. Elementy chemii nieorganicznej.

Właściwości pierwiastków grup głównych i wybranych ich związków. Pierwiastki grup przejściowych, konfiguracje elektronowe, stopnie utlenienia.

4. Podstawowe zagadnienia chemii organicznej

Struktura walencyjna atomu węgla, hybrydyzacja. Miejsce węgla w układzie okresowym, skala elektroujemności Paulinga. Rodzaje wiązań chemicznych. Pojęcia: elektrofil, nukleofil, kwas, zasada, efekt indukcyjny, efekt steryczny. Sposoby rysowania związków organicznych (wzory strukturalne, półstrukturalne, szkieletowe). Reguły nazewnictwa podstawowych grup związków organicznych. Rodzaje izomerii konstytucyjnej i przestrzennej. Rezonans i struktury rezonansowe. Podstawowe reakcje związków organicznych: addycja, eliminacja, substytucja, redukcja, utlenianie.

Podstawowe reakcje i właściwości związków należących do grupy alkanów, alkenów, alkinów, związków aromatycznych, fluorowcopochodnych węglowodorów, alkoholi, fenoli, amin, aldehydów i ketonów, a także kwasów karboksylowych i ich pochodnych: chlorków kwasowych, estrów, amidów.

1. L. Jones, P. Atkins, „Chemia ogólna, Cząsteczki, materia, reakcje”, PWN.

2. A. Bielański, „Podstawy chemii nieorganicznej”, PWN.

3. L. Pajdowski, „Chemia ogólna”, PWN..

4. R. T. Morrison, R. N. Boyd, “Chemia Organiczna”, PWN

5. John McMurry: "Chemia organiczna", PWN

Po ukończeniu przedmiotu student:

- zna podstawowe składniki materii, budowę atomu w szczególności konfiguracje elektronową i własności pierwiastków chemicznych wynikające z prawa okresowości oraz istotę przemian jądrowych; umie zapisywać i przewidywać przebieg prostych reakcji chemicznych; umie określać kształty i przewidywać niektóre właściwości prostych molekuł.

- zna podstawowe właściwości stanów skupienia materii, zna i umie stosować prawa gazowe, zna rodzaje reakcji przebiegających w roztworach wodnych, zna podstawy elektrochemii.

- zna i rozumie podstawy chemii fizycznej w zakresie termodynamiki i termochemii oraz kinetyki chemicznej, potrafi przewidzieć kierunek przebiegu reakcji chemicznych oraz zna czynniki wpływające na kinetykę tego procesu.

- umie scharakteryzować ogólnie właściwości fizyczne i chemiczne pierwiastków grup głównych i pobocznych układu okresowego, zna podstawowe właściwości i budowę związków kompleksowych.

- rozumie pojęcia takie jak hybrydyzacja, elektroujemność, izomeria, elektrofil, nukleofil, kwasowość, zasadowość, rezonans, efekt indukcyjny i steryczny; zna podstawowe rodzaje reakcji organicznych (substytucja, eliminacja, addycja, utlenianie, redukcja)

- umie rysować i nazywać podstawowe związki organiczne, zna zasady określania izomerów typu E/Z oraz R/S, umie ocenić właściwości i przewidzieć proste reakcje na podstawie budowy związku

W trakcie semestru odbędą się dwa sprawdziany pisemne. Pozytywny wynik, powyżej 50%, zwalnia z uczestnictwa w egzaminie. Osoby, które nie zaliczyły sprawdzianów oraz chcące poprawić ocenę przystępują do egzaminu pisemnego w czasie sesji egzaminacyjnej.