Semestr letni 2013/14
Semestr letni 2014/15
Semestr letni 2015/16
Semestr letni 2016/17
Semestr letni 2017/18
Semestr letni 2018/19
Semestr zimowy 2020/2021
Chemia fizyczna BT1202
Budowa materii. Właściwości magnetyczne materii. Elementy radiochemii. Izotopy i ich zastosowanie w biotechnologii.
Termodynamika i termochemia. Efekty cieplne reakcji chemicznych – podstawowe pojęcia termochemiczne, trzy zasady termodynamiki, prawa termochemiczne, entropia, potencjał termodynamiczny. Procesy samorzutne i wymuszone, odwracalne i nieodwracalne. Przewidywanie kierunku reakcji chemicznej. Kinetyka reakcji chemicznych – wpływ temperatury, stężenia, środowiska, reakcje łańcuchowe, wpływ katalizatora, zastosowanie biokatalizatorów. Równowaga chemiczna - stała równowagi chemicznej, reguła przekory. Stany skupienia materii. Stan gazowy – gaz doskonały, prawa gazowe, równanie stanu gazu doskonałego, gazy rzeczywiste, równanie van der Waalsa, siły międzycząsteczkowe (van der Waalsa), ciecz w stanie nadkrytycznym; stan ciekły – napięcie powierzchniowe, napięcie międzyfazowe, lepkość, środki powierzchniowo czynne, wielkości addytywne i konstytutywne, ciekłe kryształy; stan stały – ciała bezpostaciowe i krystaliczne, struktury krystaliczne, układy krystalograficzne, upakowanie atomów w sieci krystalicznej, defekty sieci krystalicznej, typy struktur pierwiastków i związków chemicznych, kryształy jonowe, kryształy cząsteczkowe, kryształy kowalencyjne, kryształy metaliczne. Zmiany stanu skupienia. Układy jedno- i wieloskładnikowe. Przemiany fazowe i równowagi fazowe.
Podstawy elektrochemii. Ogniwo elektrochemiczne. Przebieg procesów elektrochemicznych. Szereg elektrochemiczny metali. Korozja. Powłoki galwaniczne. Elektroliza. Prawa Faradaya. Podstawy metod elektrochemicznych stosowanych w biotechnologii. Roztwory i koloidy. Właściwości kinetyczne układów koloidowych – ruchy Browna, dyfuzja, sedymentacja, osmoza, ciśnienie osmotyczne. Właściwości optyczne koloidów – rozpraszania światła, zmętnienie roztworu. Właściwości elektrokinetyczne – podwójna warstwa elektryczna, elektroosmoza, elektroforeza, potencjał przepływu, selektywne membrany stosowane w procesach filtracyjnych. Układy koloidalne w żywności. Metody otrzymywania i oczyszczania układów koloidalnych stosowane w biotechnologii.
Wprowadzenie do metod badań strukturalnych stosowanych w biotechnologii. Spektroskopia w podczerwieni, spektroskopia Ramana, spektroskopia elektronowa UV/VIS, spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego, spektroskopia elektronowego rezonansu paramagnetycznego, spektrometria mas.
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
EK1: ma wiedzę pozwalającą na opis procesów chemicznych oraz potrafi ją wykorzystać do obliczeń potrzebnych w praktyce inżynierskiej
EK2: ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmująca kluczowe zagadnienia z zakresu chemii fizycznej
EK3: potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie
EK4: potrafi pracować indywidualnie i w zespole; umie oszacować czas potrzebny na realizację zleconego zadania, eksperymentu; potrafi opracować i zrealizować harmonogram prac zapewniający dotrzymanie terminów
EK5: potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty z chemii, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać poprawne wnioski
EK6: rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się - podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych
Kryteria oceniania
Wykłady: ocena będzie wystawiona na podstawie zaliczenia końcowego
- student otrzymuje ocenę niedostateczną, jeśli nie osiągnął wymaganych efektów kształcenia (poniżej 50% całkowitej ilości punktów możliwych do uzyskania)
- student otrzymuje ocenę dostateczną, jeśli osiągnął efekty kształcenia w stopniu dostatecznym (51-60% punktów)
- student otrzymuje ocenę dostateczną +, jeśli osiągnął efekty kształcenia w stopniu dostatecznym + (61-70% punktów)
- student otrzymuje ocenę dobrą, jeśli osiągnął efekty kształcenia w stopniu dobrym (71-80% punktów)
- student otrzymuje ocenę dobrą +, jeśli osiągnął efekty kształcenia w stopniu dobrym + (81-90% punktów)
- student otrzymuje ocenę bardzo dobrą, jeśli osiągnął efekty kształcenia w stopniu bardzo dobrym (91-100% punktów)
Laboratoria: ocena będzie wystawiona na punktów zdobytych ze sprawozdań (8 sprawozdań po 2 punkty), wejściówek (6 wejściówek, każda maksymalnie po 5 punktów) oraz punktów uzyskanych z dwóch kolokwium (maksymalna ilość punktów z każdego kolokwium to 30). Maksymalna ilość punktów możliwych do zdobycia to 106 (8x2pkt + 6x5 pkt +2x30pkt). Aktywność studenta podczas zajęć oraz samodzielność podczas rozwiązywania zadań będzie dodatkowo punktowana.
Skala ocena stosowana przy ocenie:
95-106 bdb (5.0)
58-94 db+ (4.5)
74-57 db (4.0)
64-73 dst+ (3.5)
53-63 dst (3.0)
<53 ndst (2.0)
Literatura
1. E. Więckowska-Bryłka, Eksperymentalna chemia fizyczna, Wyd. SGGW, Warszawa 2003.
2. R. Świsłocka, E. Więckowska, J. Bryłka, W. Lewandowski, Zadania rachunkowe oraz przykładowe pytania kolokwialne i egzaminacyjne z chemii, skrypt PB, Białystok 2004.
3. A. G. Whittaker, A. R. Mount, M. R. Heal, Chemia fizyczna, PWN, Warszawa 2003.
4. W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, PWN, Warszawa 2007.