sylabusy - chemia i stopień 2013/14 tom ii

Chemia

Studia

I stopnia

Tom II Spis treści

1. Sylabusy do modułów przedmiotowych specjalnościowych: 1.1. specjalność: analityka chemiczna ------------------------------------------------------------------------------------ 2 1.2. specjalność: chemia kosmetyków i leków ------------------------------------------------------------------------- 42 1.3. specjalność: chemia nowych materiałów -------------------------------------------------------------------------- 83

2. Pytania na egzamin licencjacki z zakresu specjalności ------------------------------------------------------------ 120

2

Analityka

chemiczna

3

Sylabus przedmiotu / modułu kształcenia

Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Chemia nieorganiczna II

Nazwa w języku angielskim: Inorganic chemistry II

Język wykładowy: Polski

Kierunek studiów, dla którego przedmiot jest oferowany: Chemia

Jednostka realizująca: Instytut Chemii – Katedra Chemii Nieorganicznej

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

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

Rok studiów: drugi

Semestr: trzeci

Liczba punktów ECTS: 8

Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: Dr Danuta Kroczewska

Symbol efektu

Efekty kształcenia Symbol efektu kierunkowego

WIEDZA

NII_W01 Student wykazuje się znajomością współczesnej chemii nieorganicznej i tendencji jej rozwoju.

K_W01,K_W02,

NII_W02 Zna podstawowe metody wyodrębniania, oczyszczania i identyfikacji pierwiastków oraz rozumie ich ograniczenia.

K_W01, K_W02, K_W03

NII_W03 Zna i rozumie pojęcia związane z naturą wiązań chemicznych w związkach nieorganicznych.

K_W01, K_W02, K_W03

NII_W04 Zna i rozumie podstawowe relacje wiążące właściwości chemiczne oraz fizykochemiczne związków nieorganicznych z ich strukturą.

K_W01, K_W02, K_W03

NII_W05 Zna podstawowe zastosowania związków nieorganicznych wynikające z ich właściwości chemicznych i/lub fizykochemicznych.

K_W01, K_W02, K_W03

UMIEJĘTNOŚCI

NII_U01 Potrafi scharakteryzować występowanie, metody wyodrębniania, oczyszczania i właściwości metali.

K_U01, K_U02, K_U12, K_U13

NII_U02 Potrafi określić podstawowe właściwości i reaktywność związków nieorganicznych pierwiastków grup przejściowych oraz określić zależności między ich strukturą a reaktywnością.

K_U01, K_U02, K_U03, K_U05, K_U06, K_U07

NII_U03 Zna rolę pierwiastków i ich związków nieorganicznych w środowisku oraz sposoby usuwania pierwiastków i związków toksycznych.

K_U01, K_U02, K_U12, K_U13

NII_U04 Potrafi zapisać i wyjaśnić równania podstawowych reakcji chemicznych związków nieorganicznych z zastosowaniem poprawnej symboliki, terminologii i nomenklatury chemicznej.

K_U01, K_U03, K_U04, K_U18, K_U19

NII_U05 Wykazuje się znajomością budowy związków kompleksowych i ich właściwości.

K_U01, K_U05, K_U06, K_U07, K_U10, K_U18,

NII_U06 Potrafi zaplanować i wykonać podstawowe eksperymenty mające na celu identyfikację pierwiastków i związków nieorganicznych oraz potrafi dokonać charakterystyki produktów przeprowadzonych reakcji.

K_U14, K_U16, K_U17, K_U19,

NII_U07 Potrafi zastosować wyniki badań fizykochemicznych do charakteryzacji i analizy pierwiastków i związków nieorganicznych

K_U14, K_U19, K_U20

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

NII_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia. K_K01, K_K02

NII_K02 Potrafi pracować w zespole i rozumie znaczenie uczciwości intelektualnej i wkładu działań własnych i innych osób

K_K04, K_K05,

NII_K03 Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień współczesnej chemii nieorganicznej.

K_K05, K_K07

4

Forma i typy zajęć: wykład (30 godz.), ćwiczenia (15 godz.), laboratorium (45 godz.)

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Znajomość podstaw chemii, chemii analitycznej I i chemii nieorganicznej I, w zakresie przyjętych w standardach kształcenia dla tych przedmiotów.

Treści modułu kształcenia:

1. Systematyczna chemia pierwiastków d- i f-elektronowych. 2. Relacje właściwości pierwiastków a ich położenie w układzie okresowym. 3. Ogólna charakterystyka metali. Występowanie w przyrodzie, minerały. 4. Metody wyodrębniania metali z rud. Elektroliza soli stopionych. Szereg elektrochemiczny metali. 5. Reakcje charakterystyczne metali d- i f-elektronowych. 6. Właściwości katalityczne. Korozja. Charakterystyka stopów, związków międzymetalicznych. Związki

niestechiometryczne. Defekty w sieci. 7. Związki koordynacyjne – budowa, izomeria, nomenklatura i otrzymywanie. 8. Wiązania w związkach koordynacyjnych. Ewolucja poglądów. 9. Właściwości magnetyczne i spektroskopowe pierwiastków i ich związków. 10. Równowagi chemiczne w układach złożonych. 11. Reaktywność związków nieorganicznych w aspekcie termodynamicznym i kinetycznym. 12. Reakcje redoks. Spektrofotometryczne oznaczanie jonów metali. 13. Rozdzielanie kationów wybranych metali z zastosowaniem prostych metod analitycznych (ekstrakcji,

chromatografii jonowymiennej). 14. Zastosowania metali i ich związków w analityce chemicznej i technice. 15. Elementy chemii bionieorganicznej.

Literatura podstawowa:

1. A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, wydanie piąte zmienione i poprawione, PWN, Warszawa 2002.

2. M.J. Sienko, R.A. Plane, Chemia. Podstawy i zastosowania, Wydanie pierwsze, WN-T, Warszawa 1980; C. Różycki; wydanie piąte poprawione, WN-T, Warszawa 1999, tłumaczenie z języka angielskiego T. Stańczuk-Różycka,

3. B. Kurzak, K. Kurzak, Chemia nieorganiczna. Ćwiczenia laboratoryjne. Wyd. Akademii Podlaskiej, Siedlce, 2006.

4. J.D. Lee, Zwięzła chemia nieorganiczna, wydanie piąte poprawione, PWN, Warszawa 1999; tłumaczenie z języka angielskiego J. Kuryłowicz;

5. F.A. Cotton, G. Wilkinson, P.L. Gaus, Chemia nieorganiczna. Podstawy, PWN, Warszawa 1995; tłumaczenie z języka angielskiego J. Kuryłowicz;

6. R. Sołoniewicz, Pierwiastki chemiczne grup głównych, Seria Współczesna Chemia Nieorganiczna, WN-T, Warszawa 1989.

7. A. Bartecki, Barwa związków metali, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1993.

8. A. Bartecki, Chemia pierwiastków przejściowych, Wydanie drugie rozszerzone, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1996.

Literatura dodatkowa:

1. L. Pauling, P. Pauling, Chemia, WN-T, Warszawa 1997.

2. J. Minczewski, Marczenko Z., Chemia analityczna, tom 1-3, PWN, Warszawa 1997.

3. Z.S. Szmal, Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, wydanie VII poprawione i unowocześnione, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1996.

4. A. Berthiller, Chromatografia i jej zastosowanie, PWN, Warszawa 1975.

5. B. Tremillon, Jonity w procesach rozdzielczych, PWN, Warszawa 1970.

6. J. Inczedy, Równowagi kompleksowania w chemii analitycznej, PWN, Warszawa 1978.

7. A. Hulanicki, Reakcje kwasów i zasad w chemii analitycznej, PWN, Warszawa 1980.

8. H.S. Rossotti, F.J.C. Rossotti, Równowagi jonowe, PWN, Warszawa 1983.

9. A. Kabata-Pendias, H. Pendias, Biogeochemia pierwiastków śladowych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1999.

Planowane formy/działania/metody dydaktyczne:

5

Wspomagany technikami multimedialnymi wykład, ćwiczenia audytoryjne, słowna metoda problemowa, dyskusja, eksperyment laboratoryjny, pomiar z obliczeniami.

Sposoby weryfikacji efektów kształcenia osiąganych przez studenta:

Sprawdzenie efektów NII_W01, NII_W02, NII_W04, NII_U01, NII_U04, NII_U06, NII_U07, NII_K01, NII_K02 oraz NII_K03 nastąpi podczas kolokwiów wejściowych oraz działowych w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych a także na podstawie analizy sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. Efekty NII_W03 - NII_W05 oraz NII_U01 - NII_U05 sprawdzane będą podczas kolokwiów działowych na ćwiczeniach. Całość efektów kształcenia będzie sprawdzana na egzaminie końcowym.

Forma i warunki zaliczenia:

Warunki uzyskania zaliczenia przedmiotu: Warunkiem zaliczenia Laboratorium z chemii nieorganicznej jest

1. Zaliczenie kolokwiów wejściowych związanych z każdym ćwiczeniem. 2. Wykonanie wszystkich ćwiczeń przewidzianych programem Laboratorium. 3. Zaliczenie sprawozdań z wszystkich ćwiczeń. 4. Zaliczenie dwóch kolokwiów działowych z treści przedmiotowych Laboratorium.

Warunkiem zaliczenia Ćwiczeń z chemii nieorganicznej jest 1. Zaliczenie kolokwiów wejściowych związanych z każdym ćwiczeniem. 2. Zaliczenie dwóch kolokwiów działowych z treści przedmiotowych Ćwiczeń.

Zaliczenie Laboratorium i Ćwiczeń jest warunkiem koniecznym umożliwiającym przystąpienie do pisemnego egzaminu z treści wykładowych przedmiotu. Uzyskuje je student po zdobyciu > 50% punktów. W przypadku niezaliczenia jednego (lub obu) kolokwiów działowych przewidziane jest, bezpośrednio przed sesją zimową, jednorazowe kolokwium poprawkowe uwzględniające całość treści programowych związanych odpowiednio z Laboratorium i Ćwiczeniami. Dwa kolejne kolokwia poprawkowe będą miały miejsce w trakcie sesji egzaminacyjnej, odpowiednio przed drugim i trzecim terminem końcowego egzaminu pisemnego. Niezaliczenie kolokwiów wejściowych do ćwiczeń laboratoryjnych oraz niewykonanie ćwiczeń w przewidzianym terminie uniemożliwia podejście do kolokwiów działowych i egzaminu a tym samym jest przyczyną niezaliczenia przedmiotu.

Kolokwia wejściowe do ćwiczeń, oceniane w skali 0; 0,5 i 1 p, mogą się przyczynić do podwyższenia oceny końcowej z ćwiczeń. Uzyskanie dwóch ocen bardzo dobrych z zaliczeń z Laboratorium i Ćwiczeń (zdobycie > 90% punktów) może być podstawą zwolnienia studenta ze zdawania egzaminu równoznaczne z wpisaniem oceny bardzo dobrej.

Obejmujący treści wykładowe pisemny egzamin końcowy z przedmiotu (50 pytań punktowanych po 1 punkcie każde) będzie oceniany zgodnie z poniższą tabelą.

Przedział punktacji 25 > 25 > 30 > 35 > 40 > 45

Ocena 2,0 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

Ocena końcowa z modułu obliczana jest następująco: 0,5 Oegz.+0,25 Olabor.+0,25 Oćw.

Bilans punktów ECTS:

Aktywność Obciążenie studenta

Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 45 godz.

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

30 godz.

Udział w ćwiczeniach 15 godz.

Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń i kolokwiów działowych

25 godz.

Udział w wykładach 30 godz.

Udział w konsultacjach z przedmiotu 15 godz.

Przygotowanie się do egzaminu końcowego 40 godz.

Sumaryczne obciążenie pracą studenta 200 godz.

Punkty ECTS za przedmiot 8 ECTS

6

Załącznik do Sylabusa: Chemia Nieorganiczna II. Przykładowe pytania i zadania sprawdzające zakładane efekty kształcenia Wiedza: W01-Student wykazuje się znajomością współczesnej chemii nieorganicznej i tendencji jej rozwoju (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań, egzamin).

Wytłumacz, czym jest kontrakcja „lantanowcowa”, podaj konsekwencje tego efektu. Czy możesz przewidzieć występowanie kontrakcji „aktynowcowej” oraz jej konsekwencje?

Do wyprodukowania jednego egzemplarza samochodu o napędzie hybrydowym Toyota Prius potrzeba ok. 10 kg różnych metali ciężkich (głównie pierwiastki d- i f- elektronowe szóstego okresu). Scharakteryzuj rozwój nowoczesnych dziedzin przemysłu w kontekście energooszczędnych produktów z jednej strony a zapotrzebowaniem na surowce z drugiej.

W02-Zna podstawowe metody wyodrębniania, oczyszczania i identyfikacji pierwiastków oraz rozumie ich ograniczenia (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań, egzamin).

Scharakteryzuj metody otrzymywania metalicznego tytanu;

Metalurgia żelaza, kobaltu i niklu.

Wzbogacanie złóż zawierających rudy miedzi i srebra; otrzymywanie tych metali; przeróbka odpadów (tzw. szlamów elektrolitycznych) w celu wyodrębnienia metali rzadkich; wkład polskiego górnictwa i hutnictwa – Ecoren oraz otrzymywanie czystego renu.

W03-Zna i rozumie pojęcia związane z naturą wiązań chemicznych w związkach nieorganicznych (Kolokwia działowe (test); egzamin).

Stosując teorię wiązań walencyjnych (TWW), teorię pola krystalicznego (TPK) i teorię orbitali molekularnych (TOM) wyjaśnij strukturę i właściwości magnetyczne i spektroskopowe związków: [Co(NH3)6]

3+ i [CoF6]

3-.

Pewien pierwiastek przejściowy ma trwałe stopnie utlenienia +2, +4, +5 i +6. Na którym stopniu utlenienia utworzy on związek z chlorem o charakterze kowalencyjnym? a) +2 b) +4 c) +5 d) +6

Pewien pierwiastek przejściowy ma stałe stopnie utlenienia +2, +4, +6 i +7. Na którym stopniu utlenienia utworzy on z tlenem związek jonowy? a) +2 b) +4 c) +7 d) +6

W04-Zna i rozumie podstawowe relacje wiążące właściwości chemiczne oraz fizykochemiczne związków nieorganicznych z ich strukturą (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań, egzamin).

Scharakteryzuj właściwości magnetyczne kompleksów jonów metali o podanych konfiguracjach: d3, d5, d8 i d10. Uwzględnij kompleksy z ligandami wytwarzającymi słabe i silne pole oraz różne geometrie.

Dlaczego związki miedzi(II) są barwne, podczas gdy miedź(I) tworzy raczej układy bezbarwne?

Wyjaśnij, dlaczego sole Mn(II) są bardzo słabo zabarwione a Mn(VII) cechują się intensywną fioletową barwą?

W05-Zna podstawowe zastosowania związków nieorganicznych wynikające z ich właściwości chemicznych i/lub fizykochemicznych (Kolokwia działowe (test); egzamin).

Omów główne zastosowania lantanowców i ich związków.

Scharakteryzuj zastosowania tlenków metali przejściowych w kontekście ich właściwości: trwałości, odporności termicznej, barwy i właściwości kwasowo-zasadowych.

Który z następujących jonów jest najbardziej odpowiedni do tworzenia barwnych związków? a) Sc

3+ b) Cr

3+ c) Zn

2+ d) Cu

+

Który z następujących jonów jest nieodpowiedni do tworzenia barwnych związków? a) Mn

2+ b) Cr

5+ c) Sc

3+ d) Fe

3+

Umiejętności: U01-Potrafi scharakteryzować występowanie, metody wyodrębniania, oczyszczania i właściwości metali (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań, egzamin).

Chromatografia jonowymienna jako metoda rozdziału metali – podstawy teoretyczne oraz przeprowadzenie rozdziału mieszaniny w praktyce.

Wymień metody stosowane do rozdziału cyrkonu i hafnu.

Wskaż kierunek zmian następujących właściwości metali przejściowych w układzie okresowym: promień atomowy i jonowy, energia jonizacji, reaktywność, temperatura topnienia.

U02-Potrafi określić podstawowe właściwości i reaktywność związków nieorganicznych pierwiastków grup przejściowych oraz określić zależności między ich strukturą a reaktywnością (Kolokwia działowe (test); egzamin).

Który z pary wymienionych tlenków powinien wykazywać silniejsze właściwości utleniające? Wybór uzasadnij. a)Mn2O7 czy Re2O7? b) Cr2O3 czy CrO3? c) VO2 czy V2O5?

Który z następujących metali jest najsilniejszym reduktorem? a) Fe b) Ru c) Os d) Re

U03-Zna rolę pierwiastków i ich związków nieorganicznych w środowisku oraz sposoby usuwania pierwiastków i związków toksycznych (Kolokwia działowe (test); egzamin).

7

Pierwiastki z 12 grupy (cynkowce) to metale o skrajnie różnym oddziaływaniu na środowisko. Podaj ich rolę.

Podaj źródła skażenia środowiska rtęcią. Omów sposoby jej neutralizacji.

Złożom cynku prawie zawsze towarzyszy ołów. Zaproponuj sposób rozdziału tych dwóch metali wiedząc, że ołów jest metalem toksycznym .

U04-Potrafi zapisać i wyjaśnić równania podstawowych reakcji chemicznych związków nieorganicznych z zastosowaniem poprawnej symboliki, terminologii i nomenklatury chemicznej (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań, egzamin).

Podaj równania reakcji uzasadniające kwasowo-zasadowe właściwości tlenków: Sc2O3, VO, V2O3, VO2, V2O5, Mn2O7, MnO, CrO3,

Glin reaguje z tlenem z powietrza i tworzy ochronną warstwę tlenku. Srebro także reaguje ze związkami z powietrza tworząc czarną powłokę. Jaka substancja się tworzy? a) tlenek srebra b) chlorek srebra c) siarczek srebra d) węglan srebra

U05-Wykazuje się znajomością budowy związków kompleksowych i ich właściwości (Kolokwia działowe (test); egzamin).

Podaj wszystkie możliwe typy izomerii dla związku o wzorach ogólnych: [Co(NCS)2(py)2(H2O)2] i [Cr(en)2Cl3(H2O)2]. Narysuj i nazwij izomery.

Kompleks [Ni(py)4]Cl2 (gdzie: py = pirydyna)jest paramagnetyczny, natomiast Na2[Ni(CN)4] jest diamagnetyczny. Wyjaśnij związek magnetyzmu tych kompleksów z ich budową.

U06-Potrafi zaplanować i wykonać podstawowe eksperymenty mające na celu identyfikację pierwiastków i związków nieorganicznych oraz potrafi dokonać charakterystyki produktów przeprowadzonych reakcji (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).

Podaj równania reakcji pozwalające na odróżnienie roztworów zawierających jony żelaza(II) od żelaza(III).

Zaproponuj test chemiczny umożliwiający rozróżnienie między: a) [NiSO4(en)2]Cl2 i [NiCl2(en)2]SO4; b) [Cr(H2O)6]Cl3, [CrCl(H2O)5]Cl2xH2O i [CrCl2(H2O)4]Cl3x H2O. Jaki typ izomerii reprezentują podane przykłady?

U07-Potrafi zastosować wyniki badań fizykochemicznych do charakteryzacji i analizy pierwiastków i związków nieorganicznych (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań)

Wyznacz masę FeCr2O4 (z rudy chromitowej) potrzebną do otrzymania 1 kg chromianu (VI) sodu. Wykorzystaj równania poznanych reakcji chemicznych przebiegających podczas prażenia chromitu w strumieniu tlenu w obecności sody.

Po przeprowadzeniu ekstrakcji próbki FeCl2x4H2O z roztworu wodnego do warstwy eteru nasyconego kwasem solnym okazało się, że zawartość żelaza(II) wynosi 14% w stosunku do naważki zamiast oczekiwanych 21%. Wyjaśnij to zjawisko zakładając, że najmniejszy wpływ na zaobserwowaną różnicę ma błąd samego eksperymentu (naważki, oznaczenia itp.).

Kompetencje społeczne: K01-Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).

W sprawozdaniu z ćwiczenia nr 8 (badanie właściwości związków kompleksowych), korzystając z artykułów w „Wiadomościach chemicznych” nr 1-2 z 1994 r oraz nr 7-8 z 1998r. scharakteryzuj budowę kompleksów platyny i ich zastosowanie w terapii antynowotworowej. Zwróć uwagę na związek tych dwóch aspektów. W sprawozdaniu umieść cytowania artykułów, z których korzystałeś, zgodnie z przyjętymi zasadami.

W sprawozdaniu z ćwiczenia nr 6 (właściwości metali przejściowych z grupy wanadu, chromu i manganu) scharakteryzuj związki chromu w układach biologicznych na podstawie pracy przeglądowej o tym samym tytule opublikowanej w „Wiadomościach Chemicznych” nr 1-2 z 1994r. W sprawozdaniu umieść cytowania artykułu, z których korzystałeś, zgodnie z przyjętymi zasadami.

K02-Potrafi pracować w zespole i rozumie znaczenie uczciwości intelektualnej i wkładu działań własnych i innych osób (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań) j.w. oraz:

Skomentuj wyniki otrzymane w ćwiczeniu w oparciu o dostępne źródła literaturowe. Podaj warunki oznaczenia w obu przypadkach (eksperyment przeprowadzony w laboratorium oraz cytowany).

Podaj źródła literaturowe, z których korzystałeś z zastosowaniem poprawnych zasad cytowania.

8


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Elektroanaliza

Nazwa w języku angielskim: Electroanalysis

Język wykładowy: polski

Kierunek studiów, dla którego przedmiot jest oferowany: chemia

Jednostka realizująca: Instytut Chemii



Rok studiów: drugi

Semestr: czwarty


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

Symbol efektu


WIEDZA

EA_W01 Student zna i rozumie reguły opisujące przepływ stałego i zmiennego prądu elektrycznego przez bierne i czynne elementy elektryczne.

K_W04

EA_W02 Zna i rozumie podstawowe pojęcia związane z procesami fizycznymi i chemicznymi wywołanymi przepływem prądu elektrycznego.

K_W03

EA_W03 Zna i rozumie podstawowe procesy elektrodowe zachodzące z udziałem związków nieorganicznych oraz organicznych wraz z przykładami najważniejszych procesów o znaczeniu praktycznym.

K_W03

EA_W04 Zna i rozumie podstawowe metody oraz techniki pomiarów elektrochemicznych zarówno w kontekście badań analitycznych jak i fizykochemicznej charakteryzacji związków i procesów chemicznych.

K_W06, K_W12

EA_W05 Zna i rozumie ograniczenia pomiarów elektrochemicznych wraz z ich wpływem na otrzymywane w takich pomiarach wyniki.

K_W10, K_W12

UMIEJĘTNOŚCI

EA_U01 Potrafi w sposób zrozumiały opisać przepływ stałego i zmiennego prądu elektrycznego przez bierne i czynne elementy elektryczne.

K_U03, K_U04

EA_U02 Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić podstawy fizyczne wiążące się z procesami fizycznymi i chemicznymi wywołanymi przepływem prądu elektrycznego.

K_U08

EA_U03 Potrafi wykorzystać wyniki pomiarów elektrochemicznych w fizykochemicznej analizie badanych układów.

K_U20

EA_U04 Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić poprawne rozumowanie wiążące właściwości elektrochemiczne z naturą związków chemicznych.

K_U03, K_U04 K_U05, K_U06

EA_U05 Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić poprawne rozumowania wiążące procesy transportu masy oraz ładunku z sumarycznymi procesami zachodzącymi na elektrodach.

K_U08


EA_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia. K_K01, K_K02

EA_K02 Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień oddziaływania prądu elektrycznego z materią.

K_K06, K_K06

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


9

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


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. Metodyka eksperymentów elektrochemicznych. 6. Klasyfikacja elektrod:

Elektrody stałe. Kapiąca elektroda rtęciowa. Wirująca elektroda dyskowa. Mikroelektrody. Właściwości granicy faz elektroda/roztwór.

7. Bezprądowe metody elektroanalityczne. Potencjometria. Konduktometria. Dielektrometria.

8. Metody elektroanalityczne z przepływem prądu: Amperometria, Kulometria, Elektrograwimetria. Woltamperometria, Woltamperometria cykliczna, Woltamperometria cykliczna z zatężaniem. Metody zmienno-prądowe i zmienno-napięciowe.

9. Inne metody badania reakcji elektrodowych. 10. Elektrochemia związków organicznych. 11. Elektrochemia związków nieorganicznych. 12. Procesy elektrochemiczne o znaczeniu przemysłowym.


1. J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, Tom 3, PWN, Warszawa 2005.

2. R. Kocjan, Chemia analityczna II, PZWL, Warszawa, 2004.

3. A. Kisza, Elektrochemia I-Jonika WNT, Warszawa 2001

4. A. Kisza, Elektrochemia II-Elektrodyka, WNT, Warszawa 2001

5. A. Cygański, Podstawy metod elektroanalitycznych, WNT, Warszawa, 1999.

6. Z. Galus, Teoretyczne podstawy elektroanalizy chemicznej, PWN, Warszawa, 1987.


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.


Wspomagany technikami multimedialnymi wykład, ćwiczenia laboratoryjne


Efekty EA_W02, EA_W04, EA_W05, EA_U03, EA_K01 oraz EA_K02 sprawdzane będą podczas kolokwiów wejściowych oraz działowych w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych. Efekty EA_W01 - EA_W05 oraz EA_U01 - EA_U05 sprawdzane będą podczas kolokwiów działowych z treści wykładowych. Całość efektów kształcenia będzie sprawdzana na końcowym kolokwium pisemnym zaliczającym przedmiot.


10

Warunki uzyskania zaliczenia przedmiotu:

Warunkiem zaliczenia Laboratorium z elektroanalizy 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 letnią, 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 2 punkty każde) będzie oceniane zgodnie z poniższą tabela. 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 (pod warunkiem zaliczenia Laboratorium przed rozpoczęciem sesji letniej).

Przedział punktacji < 10 > 10 > 12 > 14 > 16 > 18

Ocena 2,0 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0




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

60 godz.

Samodzielne przygotowanie się do kolokwiów działowych związanych z treściami laboratoryjnymi

25 godz.


Samodzielne przygotowanie się do kolokwiów działowych związanych z treściami wykładowymi

20 godz.

Przygotowanie się do egzaminu końcowego i egzamin 35 godz.



Elektroanaliza – przykłady pytań sprawdzających efekty kształcenia Wiedza:

EA_W01: Student zna i rozumie reguły opisujące przepływ stałego i zmiennego prądu elektrycznego przez bierne i czynne elementy elektryczne.

Omówić pierwsze oraz drugie prawa Kirchoffa.

Omówić podstawowe różnice pomiędzy biernymi a czynnymi elementami elektrycznymi.

Omówić w jaki sposób amplituda płynącego prądu zależy od częstotliwości zmian potencjału do

podstawowych biernych elementów elektrycznych (oporność, pojemność, indukcyjność).

EA_W02: Student zna i rozumie podstawowe pojęcia związane z procesami fizycznymi i chemicznymi wywołanymi przepływem prądu elektrycznego.

Na wybranych przykładach omówić elektrody pierwszego, drugiego oraz trzeciego rodzaju.

Temperaturowa zależność SEM ogniwa Pt/H2/HClAg/AgCl/HCl może być opisana następującą

T (gdzie T jest temperaturą wyrażona w ºK). Obliczyć (w

reakcji 2AgCl + H2 2Ag + H2Cl.

11

Reakcje elektrodowe (1) A+ + e A oraz (2) B

2+ +2e B charakteryzują się następującymi zestawami

parametrów: E0(A+/ 0 = 10 0(B

2+0 =

10 el = 1 cm2 oraz takie same

stężenia obu substratów reakcji elektrodowych [A+] = [B

2+] = 1 mM. Obliczyć przy jakim potencjale E

wartości prądów kinetycznych wynikające z przebiegu obu reakcji będą sobie równe.

Elektrodę badaną o powierzchni Ael = 0.5 cm2 umieszczono w roztworze zawierający kation C

3+ o

stężeniu [C3+

] = 1 mM. Po skokowej zmianie potencjału elektrody badanej z wartości wyjściowej E = E0 +

0.5 V do wartości końcowej E = E0 – 0.5 V zaobserwowano przepływ prądu związanego z zachodzeniem

kontrolowanej szybkością dyfuzji reakcji elektrochemicznej redukcji C3+

+ e C2+

. Po upływie 10 sekund

produktu reakcji elektrodowej [C2+

] = 0 obliczyć wartość ładunku elektrycznego jaki przepłynął od

początku rozpoczęcia elektrolizy.

EA_W03: Student zna i rozumie podstawowe procesy elektrodowe zachodzące z udziałem związków nieorganicznych oraz organicznych wraz z przykładami najważniejszych procesów o znaczeniu praktycznym.

Omówić mechanizm elektrochemicznej redukcji O2 w roztworach wodnych.

Z definicji potencjał standardowy elektrody wodorowej Pt/H2/H+ jest równy 0. Obliczyć jaki będzie

potencjał tej elektrody w roztworze HCl o stężeniu 10-10

M, jeżeli ciśnienie gazowego wodoru wynosi 10 000 atmosfer?

Potencjał elektrochemicznej redukcji p-benzochinonu BQ w roztworach acetonitrylowych zawierających 0.1 M (n-C4H9)4NClO4 jako elektrolit podstawowy wynosi 0.492 V. Przy zamianie elektrolitu podstawowego na 0.1 M LiClO4 potencjał ulega zmianie do wartości 0.433 V. Na podstawie obserwowanego przesunięcia potencjału obliczyć stałą równowagi tworzenia się pary jonowej BQ ...Li

+.

W rozpuszczalniku aprotycznym cząsteczka p-N,N-dimetylo-aminobenzonitrylu może zostać zredukowana elektrochemicznie do trwałego anionorodnika a także utleniona do trwałego kationorodnika. Podać (uzasadniając odpowiedź) jak zmienią się potencjały redoks tej cząsteczki jeśli roztwór będzie dodatkowo zawierał jony H

+ w stężeniu znacznie większym od stężenia rozważanej cząsteczki.

Na wybranym przykładzie/przykładach omówić wpływ rozpuszczalnika oraz elektrolitu podstawowego na podstawowe parametry opisujące procesy elektrodowe związków organicznych.

EA_W04: Student zna i rozumie podstawowe metody oraz techniki pomiarów elektrochemicznych zarówno w kontekście badań analitycznych jak i fizykochemicznej charakteryzacji związków i procesów chemicznych.

Analizując próbkę mosiądzu na zawartość miedzi roztworzono 1 gram badanego mosiądzu w niewielkiej ilości kwasu azotowego rozcieńczając otrzymany roztwór do objętości 100 cm

3. 1 cm

3 otrzymanego

roztworu pobrano do zbadania metodą kulometryczną wprowadzając go do naczyńka zawierającego 100 cm

3 0.1 M roztworu NH4NO3. Następnie całość poddano elektrolizie stwierdzając, że czas

elektrolitycznego wydzielania miedzi przy prądzie równym 0.1 A wyniósł 3 minuty. Obliczyć procentową zawartość miedzi w badanym mosiądzu.

Wytwórnia wody destylowanej zobowiązana jest dostarczać produkt o oporze powyżej 15 MΩ (w temperaturze 20 °C). Odbiorca wody destylowanej zbadał jej opór za pomocą naczyńka konduktometrycznego. Odczyt z konduktometru wskazywał, że przewodnictwo zakupionej wody równe jest 8.9×10 Ω cm . Czy odbiorca ma podstawy do zakwestionowania jakości zakupionej wody destylowanej, wiedząc, że opór zmierzony w naczyńku konduktometrycznym użytym do pomiaru wynosił 110 Ω, a użytym roztworem wzorcowym był roztworu KCl o przewodnictwie właściwym równym 1.14×10 Ω cm ? Przedstawić odpowiednie obliczenia.

EA_W05: Student zna i rozumie ograniczenia pomiarów elektrochemicznych wraz z ich wpływem na otrzymywane w takich pomiarach wyniki.

woltomierz o oporze Rpom pom jaką wskaże podłączony woltomierz oraz błąd względny pomiaru.

W przyrządzie pomiarowym do pomiaru napięć w zakresie ±10 V użyto 12-bitowego przetwornika ADC. Oszacować jakim błędem pomiarowym jest obarczony pomiar wykonywany tym przyrządem.

Wyjaśnić dlaczego w pomiarach potencjałów ogniw elektrochemicznych należy używać przyrządów pomiarowych o dużym oporze wewnętrznym.

Umiejętności:

EA_U01: Student potrafi w sposób zrozumiały opisać przepływ stałego i zmiennego prądu elektrycznego przez bierne i czynne elementy elektryczne.

12

Dla częstotliwości prądu zmiennego f = 0.234 kHz obliczyć wartości impedancji Z dla (a) szeregowo oraz

W układzie składającym się z szeregowo połączonych oporności R = 1 k oraz pojemności C = 1 F po

podłączeniu go do źródła napięci

ładowaniem kondensatora C. Obliczyć maksymalną wartość prądu ładowania oraz czas potrzebny do

osiągnięcia napięcia na okładkach kondensatora równego 0.95 V.

Do układu składającego się z szeregowo podłączonych oporności R i pojemności C podłączono

= 2.50 V. W momencie podłączenia zarejestrowano

przepływający prąd o natężeniu 10

źródła napięcia wartość płynącego prądu spadła 20 razy. Na podstawie powyższych danych obliczyć

wartości oporności R oraz pojemności C.

EA_U02: Student potrafi w sposób zrozumiały przedstawić podstawy fizyczne wiążące się z procesami fizycznymi i chemicznymi wywołanymi przepływem prądu elektrycznego.

Omówić wpływ rozpuszczalnika (stała dielektryczna, lepkość) na przewodnictwo roztworów elektrolitów.

Omówić wynikające z teorii Butlera-Volmera równania Tafela.

Omówić (podając podobieństwa i różnice) woltametrię zmiennoprądową oraz normalną i różnicową

woltametriępulsową.

Omówić podstawową różnicę pomiędzy woltametrycznymi a amperometrycznymi metodami pomiarów

elektrochemicznych.

Wyjaśnić dlaczego w pomiarach elektrochemicznych używa się układu trzech elektrod oraz podać w

jakich przypadkach można się ograniczyć do układu dwóch elektrod.

EA_U03: Student potrafi wykorzystać wyniki pomiarów elektrochemicznych w fizykochemicznej analizie badanych układów.

Potencjały standardowe elektrod Ag/Ag+ oraz Ag/AgCl/Cl (w 1 M HCl) wynoszą odpowiednio +0.800 V

oraz +0.269 V. Na podstawie tych danych obliczyć iloczyn rozpuszczalności AgCl.

Obliczyć stałą równowagi K reakcji kompleksowania Cd2+

+ 4CN Cd(CN)4 znając potencjały redukcji

jonów Cd2+

w roztworach 0.2 M KNO3 oraz 0.2 M KCN wynosz

Dla 1 mM roztworu kwasu HA opór elektryczny zmierzony w naczyńku konduktometrycznym o stałej k = 1

cm2 cm

2mol

obliczyć (zaniedbując wp as kwasu HA.

EA_U04: Student potrafi w sposób zrozumiały przedstawić poprawne rozumowanie wiążące właściwości elektrochemiczne z naturą związków chemicznych.

Omówić wpływ natury podstawnika na potencjały redukcji mono-podstawionych (w pozycji para)

pochodnych nitrobenzenu.

W przypadku reakcji elektrodowych kompleksów miedzi(II) CuL62+

+ e CuL6+ ich potencjał standardowy

E0zależy od natury liganda L. Omówić w jaki sposób właściwości elektrono-donorowe i/lub elektrono-

akceptorowe liganda L będą wpływały na wartość potencjału E0.

EA_U05: Student potrafi w sposób zrozumiały przedstawić poprawne rozumowania wiążące procesy transportu masy oraz ładunku z sumarycznymi procesami zachodzącymi na elektrodach.

Rejestrując krzywą woltametryczną przy szybkości polaryzacji równej 50 mV/s zarejestrowano sygnał

ść sygnału dla szybkości polaryzacji równej 200 mV/s.

Przedyskutować odwracalność procesów elektrodowych w kontekście szybkości transportu reagentów do powierzchni elektrody oraz szybkości właściwego aktu przeniesienia elektronu.

Kompetencje społeczne:

EA_K01: Student zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia.

Przedyskutować możliwość zastosowania wzmacniaczy operacyjnych w procesach różniczkowania oraz całkowania sygnałów elektrycznych.

13

Przedyskutować możliwość zastosowania pojęć fizyki kantowej w opisie elementarnego aktu przeniesienia ładunku.

EA_K02: Student potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień oddziaływania prądu elektrycznego z materią.

Przedyskutować możliwość zastosowania podstawowych pojęć elektrochemii w opisie procesów zachodzących w organizmach żywych.

Przedyskutować podstawowe zalety oraz wady procesów przemysłowych wykorzystujących metody elektrosyntezy.

14


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Chemia organiczna II

Nazwa w języku angielskim: Organic chemistry II



Jednostka realizująca: Instytut Chemii, Zakład Chemii Organicznej


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

Rok studiów: Trzeci

Semestr: Piąty


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: Dr hab. Danuta Branowska

Symbol efektu


WIEDZA

Worg01

zna terminologię: biocząsteczek węglowodany, aminokwasy, białka, peptydy, enzymy, kwasy tłuszczowe, lipidy złożone, kwasy nukleinowe DNA i RNA oraz związki supramolekularne, chemia kombinatoryczna, chemia medyczna i retosynteza.

K_W02, K_W04 K_W03

Worg02 ma podstawową wiedzę o typach biocząsteczek prostych i biopolimerów oraz ich funkcje w organizmie

K_W04 K_W06

Worg03 potrafi przeprowadzić syntezę biocząsteczek i napisać reakcje prostych ukladów

K_W06

Worg04 zna zasady budowy oraz działanie podstawowych przyrządów mających zastosowanie w badanich chemicznych

K_W12 K_W07

UMIEJĘTNOŚCI

Uorg01 potrafi analizować wyniki przeprowadzonych doświadczeń, pomiarów danych fizykochemicznych

K_U14, K_U17

Uorg02 potrafi prawidłowo przeprowadzić analizę zwązków organicznych i ich mieszanin z zastosowaniem metod klasycznych i spektroskopowych

K_U07; K_U18; K_U19 K_U05

Uorg03 Potrafi napisać poprawnie schemat reakcji chemicznych K_W06


Korg01 ma świadomość konieczności doskonalenia swojej wiedzy w związku z rozwojem nauki

K_K01 K_K01

Korg02 potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień chemicznych K_K07

Forma i typy zajęć: Wykład konwencjonalny wspomagany środkami audiowizualnymi, ćwiczenia audytoryjne i słowna metoda problemowa oraz eksperyment laboratoryjny


Znajomość syntezy związków organicznych, strategia syntezy i ich przemiany w organizmie, podstawy metod spektroskopowych


15

1. Zasady identyfikacji związków organicznych i ich mieszanin metodami klasycznymi i spektroskopowymi. Funkcje związków organicznych w przyrodzie.

2. Budowa i stereochemia węglowodanów. Podstawowe reakcje monosacharydów i ich synteza.

3. Budowa disacharydów i polisacharydów, wiązanie glikozydowe, tworzenia glikozydów. Fragmenty oligosacharydowe różnicujące grupy krwi.

4. Budowa i stereochemia aminokwasów. Podstawowe reakcje aminokwasów i ich synteza, Elektroforeza.

5. Synteza peptydów metodą laboratoryjną i Merriefielda. Metody sekwencjonowania peptydów. Wybrane peptydy biologicznie czynne, glutation, oksytocyna, insulina. Funkcje biologiczne aminokwasów, peptydów, białek w organizmie.

6. Kwasy nukleinowe, nukleozydy i nukleotydy. Metoda syntezy DNA. Struktura DNA i komplementarne parowanie zasad w DNA.

7. Kwasy nukleinowe i dziedziczenie. Struktura RNA. Replikacja, transkrypcja, translacja.

8. Stereoidy: hormony płciowe, stereoidy syntetyczne. Stereochemia stereoidów. Biosynteza cholesterolu.

9. Lipidy: budowa i wystepowanie wosków, glicerydów, fosfolipidów, sfingozydów.

10. Budowa błon biologicznych, transport przez błony biologiczne.

11. Budowa i synteza wybranych witamin. Chemia organiczna szlaków metabolicznych. Katabolizm tłuszczów, węglowodanów, białek.

12. Strategia wieloetapowych syntez, analiza retrosyntetyczna. Związek docelowy, syntony, zmiana polaryzacji.

13. Chemia supramolekularna: otrzymywanie, struktura i właściwości związków supramolekularnych, rozpoznanie molekularne typu gość-gospodarz. Receptory fotochemiczne.

14. Projektowanie związków biologicznie czynnych. Związki naturalne jako substancje wiodące. Zależność między strukturą związku i jego aktywnością biologiczną.

15. Enzymy: cechy charakterystyczne reakcji enzymatycznych. Wykorzystanie enzymów w syntezie związków organicznych.


1) J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, P. Wotheres, Chemia organiczna t.1-4, WNT, Warszawa, 2010.

2) J. McMurry, Chemia Organiczna, t. 1-4, PWN, 2005.

3) J. M. Berg, J. L. Tymoczko, L. Stryer, Biochemia, PWN, 2005.

4) Korohoda M.J., Paśko J.R., Ćwiczenia z analizy i preparatyki organicznej, Wydawnictwo Naukowe WSP, Kraków 1998

5) Jerzmanowska Z., Analiza jakościowa związków organicznych, PZWL, Warszawa 1963


1) A. Vogel, Preparatyka organiczna, WNT, 2006.

2) A. Kołodziejczyk, Naturalne związki organiczne, PWN, 2003.

3) P. Moszczyński, R. Pyć, Biochemia witamin, cz. I i II, PWN, Warszawa-Łódź, 1999

4) E. Chmiel-Szukiewicz, D. Kijowska, I. Zarzycka-Niemiec. Laboratorium chemii organicznej. Metody syntezy i analizy jakościowej związków organicznych Rzeszów : Wydawnictwo Oświatowe Fosze, cop. 2010.


Wykład problemowy z wykorzystaniem środków audiowizualnych. Ćwiczenia: słowna metoda problemowa, sprawdzanie zakresu opanowanej wiedzy w dwóch kolokwiach. Laboratorium identyfikacji prostych związków organicznych i ich mieszanin metodami klasycznymi oraz spektroskopowymi.


Efekty Worg04, Uorg01, Uorg02 oraz Korg02 sprawdzane będą na trzech kolokwiach w ramach laboratorium. Efekty Worg01 – Worg03 i Uorg03, Korg01 sprawdzane będą na dwóch kolokwiach z ćwiczeń oraz egzaminie pisemnym.


Egzamin pisemny - 60 pkt. Punktacja jest następująca: 54.6pkt - 5.0; 48.6pkt - 4.5; 42.6 - 4.0; 36.6pkt - 3.5; 30.6pkt -3.0 ćwiczenia dwa kolokwia sprawdzające wiadomości poza ćwiczeniami każde po 20 pkt w sumie 40pkt. Punktacja: 36.4pkt - 5.0; 32.4pkt - 4.5; 28.4pkt - 4.0; 24.4pkt - 3.5; 20.4pkt - 3.0. Laboratorium: określenie struktury 3 związków prostych organicznych, określenie struktury składników mieszaniny

16

przy użyciu metod chemicznych i spektroskopowych. Zaliczenie 3 kolokwiów i napisanie sprawozdań z analizy związków organicznych. Sposób zaliczenia laboratorium jest punktowany w następujący sposób: 6 pkt – I kolokwium 10 pkt – II kolokwium 10 pkt – III kolokwium, 2 sprawozdania po 2 pkt w sumie 30 pkt Oceny: 16 pkt – 18 pkt- 3; 18.5 pkt – 21 pkt - 3.5; 21.5 pkt – 24.0 pkt - 4,0; 24,5 pkt – 27.0 pkt - 4.5; 27.5 pkt – 30.0 pkt - 5,0. Trzy oceny z przedmiotów form stanowią średnią z modułu. Z czego 60% stanowi ocena z egzaminu i po 20% oceny z seminarium i laboratorium. Poprawy: Jednorazowa poprawa każdego kolokwium w trakcie zajęć w semestrze. Dwie poprawy obu kolokwiów w sesji egzaminacyjnej, odpowiednio przed drugim i trzecim terminem egzaminu pisemnego.



Wykład 30 godz

Seminarium 15 godz

Laboratorium 60 godz

Przygotowanie do laboratorium i kolokwiów 20 godz

Przygotowanie do seminarium i kolokwiów 15 godz

Przygotowanie sprawozdań z laboratorium 15 godz

Przygotowanie do egzaminu i obecność na egzaminie 30 godz

Konsultacje 15 godz

Sumarycznie 200 godz

Załącznik do Sylabusa: Weryfikacja efektów kształcenia - przykładowe pytania

Worg01 - Wyjaśnij pojęcia: np. kwasy tłuszczowe, węglowodany, lipidy, retrosynteza?

- Wyjaśnij pojęcia: replikacja, kodon, antykodon, helisa?

Worg02 – Wyjaśnij znaczenie aminokwasów w organizmie?

- Glikozydy - omów ich właściwości?

Worg03 - Napisz reakcję otrzymywania tripeptydu (Ala-Gly-Leu) metodą Merriefielda?

– Napisz syntezę otrzymywania fragmentu nici DNA o sekwencji G-C-A?

Worg04 – Wyjaśnij na czym polega proces elektroforezy?

– Jakich danych dostarcza widmo NMR?

Uorg01 – Jakich związków z jakiej grupy rozpuszczalności spodziewasz się po wykryciu w próbce do analizy azotu?

– Określ strukturę związku na podstawie podanych widm spektroskopowych?

Uorg02 – Dokonaj rozdziału mieszaniny związków np; toluen i aldehyd benzoesowy?

– W jaki sposób określisz grupę rozpuszczalności mieszaniny związków?

Uorg03 – Napisz co najmniej 4 metody otrzymywania aminokwasów?

– Napisz na przykładzie wybranej pentozy reakcje wydłużania łańcucha metoda Kilianiego Fischera?

Korg01 – Omów reakcje zachodzące na podłożu stałym?

– Gdzie znalazła zastosowanie synteza kombinatoryczna?

Korg02 – Jak dokonasz rozdziału związków chiralnych?

– Co to są polimery naturalne?

17


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Chemia fizyczna II

Nazwa w języku angielskim: Physical Chemistry II

Język wykładowy: język polski


Jednostka realizująca: Instytut Chemii, Katedra Chemii Fizycznej, Zakład Kinetyki Chemicznej



Rok studiów: trzeci

Semestr: piąty


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: dr hab. Wiesława Barszczewska

Symbol efektu


WIEDZA

Wk01 Zna i rozumie podstawowe pojęcia i prawa z zakresu: kinetyki formalnej, katalizy ze szczególnym uwzględnieniem katalizy enzymatycznej, adsorpcji, stanu ciekłego i koloidów.

K_W02, K_W04

Wk02 Zna opis matematyczno-fizyczny poznanych zjawisk i reakcji chemicznych. K_W10

Wk03 Zna metody i aparaturę służącą do wyznaczania parametrów kinetycznych, napięcia powierzchniowego, lepkości cieczy, izoterm adsorpcji.

K_W12

UMIEJĘTNOŚCI

Uk01 Potrafi bezpiecznie i właściwie merytorycznie przeprowadzić eksperyment w zakresie treści przedmiotu.

K_U14

Uk02 Potrafi prawidłowo analizować i interpretować zależności doświadczalne. K_U14, K_U17

Uk03 Posiada umiejętność merytorycznego rozwiązywania obliczeniowych problemów fizykochemicznych.

K_U10

Uk04 Posiada umiejętność powiązania różnych procesów fizykochemicznych w środowisku.

K_U12


Kk01 Ma świadomość konieczności ciągłego poszerzania zakresu swojej wiedzy w związku z rozwojem nauki.

K_K01

Kk02 Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień chemicznych. K_K07

Forma i typy zajęć: wykład (30 godzin), ćwiczenia rachunkowe (30 godzin),laboratorium (60 godzin)


Opanowany materiał z wcześniej realizowanych przedmiotów: fizyka, matematyka, chemia kwantowa, chemia fizyczna I.


18

1. Kinetyka formalna Reakcje złożone (odwracalne, następcze, równoległe, łańcuchowe) i ich kinetyka, teoria zderzeń aktywnych, kompleksu aktywnego, teoria stanu stacjonarnego, wpływ temperatury na szybkość reakcji (równanie Arrheniusa), interpretacja fizyczna parametrów równania Arrheniusa, kataliza homo- i heterogeniczna, enzymy, kinetyka reakcji enzymatycznych, mechanizmy reakcji chemicznych. 2.Zjawisko adsorpcji. Zjawisko adsorpcji. Zjawiska na granicy faz ciało stałe-gaz lub ciało stałe-ciecz. Podstawowe pojęcia adsorpcji. Adsorpcja na granicy faz ciecz-gaz, równanie Gibbsa, substancje powierzchniowo czynne. Flotacja. Rodzaje adsorpcji, cechy charakterystyczne adsorpcji fizycznej i chemicznej. Izotermy adsorpcji Brunnauera-Emmeta-Tellera (BET). Izotermy adsorpcji Langmuira. Adsorocja z roztworów równanie Freundlicha. Adsorpcja jonowymienna. Zastosowania adsorpcji. Znaczenie adsorpcji w katalizie heterogenicznej. 3.Ciecze Charakterystyka stanu ciekłego, siły oddziaływania między cząsteczkami cieczy, ciśnienie wewnętrzne. Przepływ cieczy i ich rodzaje. Prawo przepływu Newtona. Układy newtonowskie i nie newtonowskie, lepkość cieczy, zależność lepkości od temperatury, metody wyznaczania lepkości, napięcie powierzchniowe, parachora i refrachora, zależność napięcia powierzchniowego od temperatury, metody wyznaczania napięcia powierzchniowego, napięcie międzyfazowe i zwilżalność. 4. Koloidy Pojęcie stanu koloidalnego. Rodzaje układów koloidowych, podział koloidów, koloidy liofobowe i liofilowe. Metody otrzymywania układów koloidalnych, metody dyspersyjne, metody kondensacyjne, metody oczyszczania koloidów. Koagulacja roztworów koloidalnych. Właściwości optyczne układów koloidowych, efekt Tyndalla. Właściwości elektryczne układów koloidowych: elektroforeza i elektroosmoza, potencjał elektrokinetyczny. Koloidy, które odgrywają dużą rolę w biologicznym funkcjonowania organizmów żywych a w tym i człowieka.


1. P. W. Atkins, Chemia fizyczna, PWN 2001 2. P. W. Atkins, Podstawy chemii fizycznej, PWN 1999. 3. R. Brdička, Podstawy chemii fizycznej; PWN, Warszawa 1970 4. K. Pigoń i Z. Ruziewicz, Chemia fizyczna, PWN 2006 5. P. W. Atkins, C. A. Trapp, M. P. Cady, C. Giunta, Chemia fizyczna. Zbiór zadań z rozwiązaniami, PWN, Warszawa 2001


1. J. Ościk, Adsorpcja, PWN, Warszawa 1983 2. Schwetlick K., Kinetyczne metody badania mechanizmów reakcji; PWN, Warszawa 1975 3. A. W. Adamson, Zadania z chemii fizycznej, PWN, Warszawa 1978.


Wykład problemowy z wykorzystaniem środków audiowizualnych. Ćwiczenia rachunkowe: słowna metoda problemowa, ćwiczenia pisemne, interpretacja wykresów, sprawdzenie zakresu opanowanej wiedzy na dwóch kolokwiach. Laboratorium: laboratoryjna metoda problemowa, eksperyment laboratoryjny, pomiar z obliczeniami, kształtowanie umiejętności zastosowania wiedzy teoretycznej.


Efekty Wk01, Wk03, Uk01, Uk02 oraz Kk02 sprawdzane będą na dwóch kolokwiach działowych i kolokwiach wejściowych w ramach laboratorium. Na egzaminie ustnym sprawdzane będą efekty Wk01, Wk02, Wk04 i Kk01. Efekty Wk02 i Uk03 sprawdzane będą na dwóch kolokwiach z ćwiczeń rachunkowych.


Egzamin ustny składa się z odpowiedzi na trzy zagadnienia z zestawu wylosowanego przed egzaminatorem. Za odpowiedź na każde pytanie student otrzymuje ocenę w skali od 2 do 5.Ostateczna ocena jest sumą trzech ocen cząstkowych. Zakres egzaminu obejmuje treści przekazane na wykładzie oraz zawarte w literaturze wskazanej przez prowadzącego. Ćwiczenia rachunkowe: dwa kolokwia sprawdzające każde po 20 pkt w sumie 40pkt. Punktacja: 40pkt-36.4pkt - 5.0; 36.0 pkt-32.4pkt - 4.5; 32.0pkt-28.4pkt - 4.0; 28.0pkt-24.4pkt - 3.5; 24 pkt-20.4pkt - 3.0. Laboratorium: wykonanie dziesięciu ćwiczeń laboratoryjnych, zaliczenie 2 kolokwiów działowych, 10 kolokwiów wejściowych i 10 sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. Sposób zaliczenia laboratorium jest punktowany w następujący sposób: 15 pkt – I kolokwium działowe 15 pkt – II kolokwium działowe 10 kolokwiów wejściowych po 2 pkt i 10 sprawozdań po 1 pkt w sumie 60 pkt Oceny: 60 pkt – 54.6 pkt- 5; 54 pkt – 48.6 pkt - 4.5; 48.0 pkt – 42.6 pkt - 4,0; 42.0 pkt – 36.6 pkt - 3.5; 36.0 pkt – 30.6 pkt - 3.0. Trzy oceny z modułu stanowią oceny z trzech przedstawionych form zaliczenia: egzaminu, ćwiczeń rachunkowych

19

i laboratorium. Poprawy: Ćwiczenia rachunkowe: dwie poprawy każdego z kolokwiów, pierwsza poza zajęciami w semestrze, druga obejmująca jedno lub dwa kolokwia na koniec semestru. Laboratorium: dwie poprawy kolokwiów działowych, dwie poprawa kolokwium wejściowego. Dwie poprawy kolokwiów w sesji egzaminacyjnej z ćwiczeń rachunkowych i laboratorium.



Udział w wykładach 30 godzin

Udział w ćwiczeniach 30 godzin

Udział w laboratorium 60 godzin

Przygotowanie do ćwiczeń rachunkowych i kolokwiów 25 godzin

Przygotowanie do laboratorium i opracowanie sprawozdań

25 godzin

Przygotowanie do egzaminu i obecność na egzaminie 30 godzin

Sumaryczne obciążenie pracą studenta 200 godzin

Liczba punktów za przedmiot 8 ECTS

Załącznik do Sylabusa przedmiotu / modułu kształcenia

Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Chemia fizyczna II

Przykładowe pytania i zadania sprawdzające zakładane efekty kształcenia

Wiedza


1. Co rozumiesz pod pojęciem adsorpcja. Wymień i scharakteryzuj poznane rodzaje adsorpcji. 2. Dokonaj opisu teorii zderzeń aktywnych. 3. Omów katalizę heterogeniczną. Jakie jest znaczenie adsorpcji w katalizie heterogenicznej. 4. Omów wpływ temperatury na szybkość reakcji (równanie Arrheniusa), dokonaj interpretacji fizycznej

parametrów równania Arrheniusa. 5. Co rozumiesz pod pojęciem reakcje szybkie?

Wk02 Zna opis matematyczno-fizyczny poznanych zjawisk i reakcji chemicznych.

1. Na dowolnym przykładzie opisz kinetykę reakcji łańcuchowych w/g zaproponowanego mechanizmu 2. Zjawisko lepkości ma ogromne znaczenie w przyrodzie. Dokonaj matematyczno-fizycznego opisu tego

zjawiska. 3. Przedstaw matematyczno-fizyczny opis dowolnej reakcji przebiegającej z udziałem katalizatora.

Wk03 Zna metody i aparaturę służącą do wyznaczania: izoterm adsorpcji, napięcia powierzchniowego, lepkości cieczy, właściwości koloidów oraz parametrów kinetycznych.

1. Omów metody i aparaturę stosowaną do badania kinetyki reakcji. Jakie parametry kinetyczne

wyznaczysz przedstawionymi metodami? 2. Metoda stalagmometryczna jest jedną z metod, którą wykorzystuje się do badania napięcia

powierzchniowego. Przedstaw postawy teoretyczne tej metody oraz dokonaj opisu aparatury wykorzystywanej w tej metodzie.

3. Jaką metodę i jaką aparaturę wykorzystasz do zbadania właściwości koloidów? Uniejętności


1. Jaki sprzęt, aparaturę i odczynniki wykorzystasz w ćwiczeniu? 2. Jakie środki ostrożności należy zachować podczas wykonywania ćwiczenia?

20

3. Co jest celem ćwiczenia, jakie wielkości będziesz mierzył i w jakich jednostkach?

Uk02 Potrafi prawidłowo analizować i interpretować zależności doświadczalne.

1. Zinterpretuj uzyskane w ćwiczeniu wyniki oraz przedstaw dyskusję źródeł błędów. 2. Co jest przyczyną rozbieżności pomiędzy wielkościami uzyskanymi w ćwiczeniu

a danymi literaturowymi? 3. Jakie zastosowałeś metody analizy danych?


1. Następujące dane dotyczą adsorpcji azotu na próbce żelu krzemionkowego

w temperaturze 77K

p(Tr) 20 55 102 168 228 304 455

V(objętoś zaadsorbowana)

(cm3*g

-1)

88 110 130 151 169 191 244

Objętość podano w warunkach( 00C i 1 atm). Prężność pary nasyconej p0=760 Tr.

Oblicz korzystając z równania izotermy BET Vm (objętość warstwy jednocząsteczkowej). Opierając się na otrzymanej wartości oblicz także powierzchnię właściwą próbki żelu krzemionkowego, wiedząc iż powierzchnia cząsteczki azotu wynosi 16,2x10

-20 m

2.

2. Kinetykę pewnej reakcji typu AP, zachodzącej w układzie homogenicznym, badano metodą dylatometryczną tj. mierząc zmiany objętości ciekłej mieszaniny reakcyjnej. W stanie wyjściowym produkt P w mieszaninie był nieobecny. Otrzymane wyniki ilustruje poniższa tabela. Wykaż, że reakcja jest rzędu pierwszego.

Czas, min 0 40 80 160 240 320 ∞

objętość cm3

15 44,58 67,17 89,58 97,72 100,8 102,4


1. Dokonaj opisu zjawiska lepkości. Przedstaw jego znaczenie w przyrodzie. 2. Niektóre owady mogą poruszać się po powierzchni wody i nie toną. Wyjaśnij dlaczego? 3. Przedstaw rolę dyfuzji i ruchów Brown'a w przyrodzie.

Kompetencje społeczne

Kk01 Ma świadomość konieczności ciągłego poszerzania zakresu swojej wiedzy w związku z rozwojem nauki i techniki.

1. Podaj z jakich źródeł literaturowych korzystałeś, aby poszerzyć swoją w zakresie chemicznych i

instrumentalnych metod analitycznych. 2. Na postawie wybranej przez siebie literatury naukowej i popularnonaukowej odpowiedz na pytanie, jakie

metody stosuje się do badania nowych materiałów. 3. Jakie formy aktywności wykazywałeś w celu aktualizowania swojej wiedzy z zakresu instrumentalnych

metod analitycznych w diagnostyce laboratoryjnej.

Kk02 Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień chemicznych.

1. Jakie są przyczyny dla których badania reakcji szybkich powinny być prowadzone. 2. Dlaczego węgiel aktywny wykazuje szczególne właściwości powierzchniowe jako adsorbent? 3. Wyraź swoją opinię na temat efektywności oczyszczania roztworów koloidalnych metodami dializy,

elektrodializy i ultrafiltracji.

21


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Analiza toksykologiczna

Nazwa w języku angielskim: Toxicological analysis


Kierunek studiów, dla którego przedmiot jest oferowany: chemia - specjalność analityka chemiczna

Jednostka realizująca: Instytut Chemii - Katedra Chemii Organicznej i Stosowanej




Semestr: piąty


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: dr Eliza Guzik

Symbol efektu

Efekty kształcenia Symbol efektu kierunkowego/specjalnościowego WIEDZA

WTA01 Rozumie powiązania toksykologii jako nauki interdyscyplinarnej z chemią. Ws01, Ws02

WTA02 Zna toksykologię w stopniu umożliwiającym pracę zgodnie z zasadami BHP. Ws06

UMIEJĘTNOŚCI

UTA01 Potrafi zaproponować metodę badawczą w celu określenia potencjalnej toksyczności związków chemicznych.

Us03

UTA02 Potrafi samodzielnie wyciągać i formułować wnioski na temat potencjalnego działania toksycznego związków chemicznych.

Us03


KTA01 Rozumie potrzebą pogłębiania wiedzy na temat związków chemicznych, które oprócz właściwości wykorzystywanych w różnych dziedzinach mogą być szkodliwe.

Ks01

KTA02 Jest rzetelny w swojej pracy, przekazuje swoją wiedzę i doświadczenie w celu zminimalizowania działania toksycznego różnych związków chemicznych na organizmy żywe i środowisko.

Ks03

Forma i typy zajęć: wykład, laboratorium


Znajomość podstaw anatomii, biochemii, chemii organicznej i nieorganicznej.


22

Zagadnienia z zakresu toksykologii ogólnej: Podstawowe pojęcia - trucizna, dawka, zatrucie itd. Czynniki warunkujące toksyczność - budowa chemiczna związku i właściwości fizykochemiczne. Losy trucizny w organizmie. Mechanizmy działania toksycznego. Drogi wnikania substancji toksycznych. Zagadnienia z zakresu toksykologii szczegółowej: Toksyczność metali, niemetali i połączeń nieorganicznych. Toksyczność rozpuszczalników organicznych. Wybrane zagadnienia z toksykologii środowiska. Toksykologia uzależnień. Uzależnienie lekowe. Toksykologiczny aspekt dopingu. Toksyczne działanie wybranych grup leków. Szacowanie ryzyka zdrowotnego w warunkach narażenia środowiskowego na działanie substancji chemicznych.


1. W. Seńczuk, Toksykologia, PZWL 2002

2. W.Seńczuk, Toksykologia Współczesna, PZWL 2005


1. B.J.Alloway, D.C.Ayres, Chemiczne podstawy zanieczyszczenia środowiska, PWN 1999

2. A.Zejc, M. Gorczyca, Chemia Leków, PZWL Warszawa 1999

3. A.Kurnakowska, Ekologia, PWN 1997


Wykład z wykorzystaniem multimediów. Ćwiczenia laboratoryjne, z wykorzystaniem aparatury pomiarowej. Konsultacje w formie dyskusji.


Zaliczenie ćwiczeń: 1. Obecność na ćwiczeniach obowiązkowa. 2. Zaliczenie testu składającego się z 30 pytań zamkniętych.

Zaliczenie wykładów: Zaliczenie testu składającego się z 30 pytań zamkniętych.


Warunkiem zaliczenia na ocenę jest uzyskanie minimum 31 pkt. z 60 możliwych (30 pkt. z ćwiczeń i 30 pkt. z wykładów). Skala ocen: 0 - 30 pkt. 2 31 - 36 pkt. 3 37 - 42 pkt. 3,5 43 - 48 pkt. 4 49 - 54 pkt. 4,5 55 - 60 pkt. 5 Poprawy: Jeden termin poprawkowy kolokwiów z wykładów i ćwiczeń do końca trwania zajęć dydaktycznych w semestrze. Jeden termin poprawkowy w sesji poprawkowej.



Udział studenta w wykładach 15 godzin

Udział studenta w laboratorium 15 godzin

Udział studenta w konsultacjach 10 godzin

Przygotowanie do testu końcowego z wykładów 5 godzin

23

Przygotowanie do testu końcowego z ćwiczeń laboratoryjnych

5 godzin


Punkty ECTS za moduł kształcenia 1

Załącznik do sylabusa Analiza toksykologiczna:

Przykładowe pytania sprawdzające zakładane efekty kształcenia WIEDZA WTA01 Rozumie powiązania toksykologii jako nauki interdyscyplinarnej z chemią. ACh_W01, ACh_W02 1. Jakie grupy funkcyjne decydują o potencjalnej toksyczności związków chemicznych. 2. Które grupy funkcyjne zmniejszają toksyczność związków chemicznych. 3. W jaki sposób budowa przestrzenna wpływa na toksyczność. WTA02 Zna toksykologię w stopniu umożliwiającym pracę zgodnie z zasadami BHP. ACh_W06 1. Co oznaczają symbole zawarte w karcie charakterystyki substancji niebezpiecznej (NDS, NDSCH, LD50, LC50, itp.) 2. Które związki chemiczne wchłaniają się przez skórę i jaki parametr fizykochemiczny to określa. 3. Które związki chemiczne mogą wnikać do organizmu przez drogi oddechowe i jaki to ma wpływ na prawidłowe funkcjonowanie organizmu. 4. Jak należy rozumieć działanie natychmiastowe i działanie odległe trucizn. 5. Jakie znasz odtrutki specyficzne i niespecyficzne. 6. Które elementy z karty charakterystyki substancji niebezpiecznej istotne są dla studenta a które dla pracownika lub pracodawcy. UMIEJĘTNOŚCI UTA01 Potrafi zaproponować metodę badawczą w celu określenia potencjalnej toksyczności związków chemicznych. ACh_U03 1.Jakie zastosowanie ma spektrofotometr do badania zawartości substancji toksycznych? 2.Od czego zależy wybór metody pomiarowej dla danej substancji toksycznej. UTA02 Potrafi samodzielnie wyciągać i formułować wnioski na temat potencjalnego działania toksycznego związków chemicznych. ACh_U03 1.Od jakich parametrów fizykochemicznych zależy potencjalna toksyczność związków? 2. W jakich źródłach będziesz szukał informacji na temat potencjalnego działania toksycznego związków? KOMPETENCJE SPOŁECZNE KTA01 Rozumie potrzebą pogłębiania wiedzy na temat związków chemicznych, które oprócz właściwości wykorzystywanych w różnych dziedzinach mogą być szkodliwe. ACh_K01 1. Jakie są najnowsze doniesienia na temat toksyczności dioksyn i jaka aparatura laboratoryjna umożliwia pomiary ich stężeń? 2. Glin właściwości toksyczne a zastosowanie w gospodarstwie domowym i farmakologii. KTA02 Jest rzetelny w swojej pracy, przekazuje swoją wiedzę i doświadczenie w celu zminimalizowania działania toksycznego różnych związków chemicznych na organizmy żywe i środowisko. ACh_K03 1. W jaki sposób będziesz korzystał z uzyskanej wiedzy na temat szkodliwego działania substancji uzależniających. 2. Jeżeli będziesz kierował pracą w laboratorium to w jaki sposób zadbasz o bezpieczeństwo w aspekcie toksykologicznym swoje i pracowników.

24


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Metody radioizotopowe w analizie chemicznej

Nazwa w języku angielskim: Nuclear chemistry methods in the analytical chemistry

Język wykładowy: Polski



Rodzaj przedmiotu/modułu kształcenia (obowiązkowy/fakultatywny): specjalizacyjny:- analityka chemiczna



Semestr: piąty


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: dr hab. Krzysztof Wojciechowski

Symbol efektu


WIEDZA

W_01 Student zna i rozumienie podstawowe pojęcia i prawa chemii jądrowej i fizyki jądrowej.

K_W04,

W_02 Zna i rozumie w jaki sposób powstaje promieniowanie jonizujące.. K_W04, K_W07

W_03 Zna i rozumie podstawowe prawa i mechanizmy kinetyki rozpadów promieniotwórczych

K_W04, K_W07

W_04 Zna podstawowe własności promieniowania alfa, beta i gamma oraz metody i techniki ich detekcji.

K_W04, K_W07, K_W12

W_05 Zna biologiczne skutki oddziaływania promieniowania jądrowego, metody ich określania oraz normy i zasady ochrony radiologicznej.

K_W04, K_W07, K_W13

W_06 Zna podstawowe metody radioizotopowe i jądrowe stosowane w analizie chemicznej i innych działach nauki i techniki.

K_W07,

W_07 Zna podstawy fizyczne procesów rozszczepienia jądra atomowego i wykorzystania go w energetyce jądrowej.

K_W04, K_W07

UMIEJĘTNOŚCI

U_01 Student potrafi określać właściwości substancji promieniotwórczych oraz ich powiązanie z zastosowaniem i wpływem na środowisko naturalne.

K_U01, K_U02, K_U23

U_02 Nabycie umiejętności stosowania zintegrowanej wiedzy na temat zastosowań metod radioizotopowych w analizie chemicznej i medycznej.

K_U16, K_U23

U_03 Umiejętność praktycznych wykonywania pomiarów promieniowania jądrowego i określania na tej podstawie jego własności fizykochemicznych..

K_U14, K_U19


K_01 Zna ograniczenia własnej wiedzy chemicznej i rozumie potrzebę dalszego jej poszerzania.

K_K01, K_K02, K_K07

K_02 Rozwija dociekliwość i precyzję podczas pracy doświadczalnej i teoretycznej K_K04, K_K07

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


Zaliczenie kursów z następujących przedmiotów realizowanych zgodnie ze standardami i przyjętymi sylabusami: Podstawy Chemii, Fizyka, Chemia Fizyczna.


25

Wykłady:

1. Budowa jądra atomowego. Energie jąder, siły jądrowe.

2. Modele struktury jądra atomowego.

3. Kinetyka rozpadow promieniotwórczych.

4. Samorzutne przemiany jądrowe: rozpad alfa, rozpad beta, przemiana gamma, samorzutne rozszczepienie jądra.

5.Reakcje jądrowe i ich bilans energetyczny, przekrój czynny i mechanizm.

6. Mechanizmy oddziaływania cząstek alfa, beta oraz promieniowania gamma z materią.

7. Metody detekcji promieniowania jądrowego oraz metody wyznaczania aktywności źródeł promieniotwórczych. Statystyka w pomiarach aktywności.

8. Podstawy dozymetria promieniowania jonizującego. oraz podstawowe pojęcia i normy ochrony radiologicznej.

9.Biologiczne skutki oddziaływania promieniowania jądrowego.

10. Wykorzystanie reakcji rozszczepienia jądra atomowego w nauce i technice. Podstawy energetyki jądrowej oraz jej zalety i wady.

11. Zastosowanie izotopów promieniotwórczych i promieniowania jądrowego w chemii analitycznej, biologii, medycynie i przemyśle.

Laboratorium

1. Zapoznanie się z zasadami wykonywania pomiarów promieniowania za pomocą liczników Geigera-Mullera i scyntylacyjnych.

2. Badanie własności absorpcyjnych promieniowania alfa, beta i gamma.

3. Wyznaczanie półokresów zaniku radioizotopów sztucznych i naturalnych..


1. J. Sobkowski, M. Jelińska-Kazimierczuk, „Chemia Jądrowa”, wyd. Adamaton, 2006

2. „Człowiek i promieniowanie jonizujące” pr. z. red. A.Z. Hrynkiewicz, PWN 2001.

3. A. A. Czerwiński, „Energia jądrowa i promieniotwórczość", wyd. Pazdro, 1998

4. W. Szymański „Chemia jądrowa” wyd. PWN , 1996


1. Jones, P. Atkins, „Chemia ogólna”, PWN, Warszawa 2004

2. B.Dziunikowski „Zastosowanie izotopów promieniotwórczych” Wydawnictwo AG-H Kraków

3. J.Sobkowski (red.) „Zastosowanie nuklidów promieniotwórczych w chemii” PWN Warszawa 1989


Wykład z wykorzystaniem technik multimedialnych, laboratoryjna metoda problemowa.


Efekty W_01-W_07 oraz U_01-U_04 sprawdzane będą w trakcie egzaminu pisemnego. Efekt U_05 sprawdzany będzie w czasie ćwiczeń laboratoryjnych i na podstawie sprawozdań z wykonanych ćwiczeń.


Laboratorium Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych - na podstawie złożonych sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. Sprawozdania są oceniane w skali od 0 do 5 punktów. Student może uzyskać maksimum 15 pkt za sprawzdania. Minimalna ilość punktów konieczna do zaliczenia ćwiczeń - 8 pkt. Egzamin Kurs kończy się egzaminem pisemnym. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń, na co najmniej 8 pkt. Egzamin składa się z 10 zadań testowych (10 pkt.) i 5 zadań otwartych (15 pkt.) - maksimum 25 punktów Egzamin jest zdany, jeśli student uzyskał, co najmniej 13,0 pkt. Ocena końcowa kursu: Punkty uzyskane z ćwiczeń i egzaminu są sumowane Student maksymalnie może uzyskać 15 pkt. z ćwiczeń i 25 pkt. z egzaminu. Punkty dodatkowe za obecność na wykładach (doliczane tylko w I terminie egzaminu): 3 pkt za wszystkie obecności; 2 pkt. za 1 nieobecność; 1 pkt za 2 nieobecności.

26

Student ma prawo do dwóch terminów egzaminu poprawkowego. Przeliczanie punktów na ocenę końcową kursu: Ocena dostateczna 20,5 - 23,5 pkt Ocena dst + 24,0 - 27,5.0 pkt. Ocena dobra 28,0 - 31,5 pkt. Ocena dobra + 32,0 - 35,5 pkt. Ocena bardzo dobra > 35,5 pkt.





Przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych 5 godz.


Przygotowanie się do egzaminu i obecność na egzaminie 20 godz.



Załącznik do Sylabusa: Metody radioizotopowe w analizie chemicznej”

Przykładowe pytania i zadania sprawdzające zakładane efekty kształcenia. Wiedza W_01 Student zna i rozumie podstawowe pojęcia i prawa chemii jądrowej i fizyki jądrowej. (kolokwium zaliczeniowe).

Budowa jądra atomowego. Ogólne założenia powłokowego modelu jądra atomowego. Liczby magiczne.

Ogólne założenia kroplowego modelu jądra atomowego W_02 Zna i rozumie w jaki sposób powstaje promieniowanie jonizujące. (kolokwium zaliczeniowe).

Mechanizmy rozpadu beta (beta-, beta+, EC). Charakterystyczne własności promieniowania beta.

Mechanizm rozpadu alfa. Charakterystyczne cechy promieniowania alfa. W_03 Zna i rozumie podstawowe prawa i mechanizmy kinetyki rozpadów promieniotwórczych. (kolokwium zaliczeniowe).

Kinetyka rozpadu promieniotwórczego.

Jednostki aktywności promieniotwórczej.

Jednostką dawki promieniowania pochłoniętej przez żywe organizmy jest: a) kiur (Ci) b) rentgen (R) c) sievert (Sv) d) grej (Gy) W_04 Zna podstawowe własności promieniowania alfa, beta i gamma oraz metody i techniki ich detekcji. (kolokwium zaliczeniowe).

Mechanizm oddziaływania (absorpcji) promieniowania gamma z materią. Dawki promieniowania - jednostki, rodzaje dawek.

Mechanizm oddziaływania (absorpcji) promieniowania alfa z materią. Dawki promieniowania - jednostki, rodzaje dawek.

Mechanizm oddziaływania (absorpcji) promieniowania beta z materią. Dawki promieniowania - jednostki, rodzaje dawek.

Budowa i zasada działania liczników gazowych i scyntylacyjnych. Definicje czasu martwego, rozdzielczego i powrotu. Jakie rodzaje promieniowania mogą być rejestrowane przez liczniki GM.

W_05 Zna biologiczne skutki oddziaływania promieniowania jądrowego, metody ich określania oraz normy i zasady ochrony radiologicznej.

Jakie pierwiastki promieniotwórcze występują w przyrodzie?

a) żadne b) uran i rad c) pluton i ameryk d) odpowiedź b i c

Jaki skutek wywiera na człowieka promieniowanie:?

a) Pozytywny, ale tylko promieniowanie alfa, ponieważ ma ono najmniejszy zasięg i najmniejszą przenikalność.

b) Pozytywny i negatywny, a zależy to od ilość promieniowania pochłoniętego przez organizm.

c) Tylko negatywny, ponieważ wywołuje u człowieka chorobę popromienną

d) Tylko pozytywny, ponieważ stosowane jest w leczeniu chorób nowotworowych W_06 Zna podstawowe metody radioizotopowe i jądrowe stosowane w analizie chemicznej i innych działach nauki i techniki. (kolokwium zaliczeniowe).

Wyjaśnij na czym polega analiza aktywacyjna i jakie ma zastosowania.

27

W_07 Zna podstawy fizyczne procesów rozszczepienia jądra atomowego i wykorzystania go w energetyce jądrowej.

Wyjaśnij zasadę działania reaktora jądrowego.

Jakie rodzaje reaktorów stosowane są energetyce jądrowej,

Jakie są zalety i wady energetyki jądrowej. UMIEJĘTNOŚCI U_01 Student potrafi określać właściwości substancji promieniotwórczych oraz ich powiązanie z zastosowaniem i wpływem na środowisko naturalne. (kolokwium zaliczeniowe)

Zastosowania izotopów promieniotwórczych w chemii i medycynie.

Jakie warunki muszą być spełnione aby bezpiecznie wykorzystywać metody radioizotopowe w analizie chemicznej oraz medycynie nuklearnej?

U_02 Nabycie umiejętności stosowania zintegrowanej wiedzy na temat zastosowań metod radioizotopowych w analizie chemicznej i medycznej.

Jakie właściwości izotopów promieniotwórczych (promieniowania jądrowego) można wykorzystać w analizie chemicznej?

U_03 Umiejętność praktycznych wykonywania pomiarów promieniowania jądrowego i określania na tej podstawie jego własności fizykochemicznych

Umiejętności nabywane w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych i opracowywania wyników pomiarów.

KOMPETENCJE SPOŁECZNE K_01 Zna ograniczenia własnej wiedzy chemicznej i rozumie potrzebę dalszego jej poszerzania.

Na podstawie podstawowej wiedzy zdobytej w trakcie kursu student potrafi określić korzystając z dostępnej literatury, w jakim zakresie można wykorzystywać metody jądrowe w badaniach chemicznych i analizie chemicznej.

K_02 Rozwija dociekliwość i precyzję podczas pracy doświadczalnej i teoretycznej.

Kompetencje zdobywane w trakcie wykonywania pomiarów na ćwiczeniach laboratoryjnych oraz opracowywania wyników pomiarów.

28


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Chromatografia I

Nazwa w języku angielskim: Chromatography I







Semestr: piąty


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: dr Ewa Olszewska

Symbol efektu


WIEDZA

Wm01 Zna podstawową nomenklaturę chromatograficzną. K_W01

Wm02 Zna podstawy teorii procesu chromatograficznego. K_W02, K_W04,

Wm03 Zna zastosowania metod chromatograficznych w analizie chemicznej jakościowej i ilościowej.

K_W01, K_W03, K_W04

Wm04 Zna podstawowe techniki chromatograficzne oraz ich zastosowanie. K_W01, K_W03

UMIEJĘTNOŚCI

Um01 Potrafi dokonać pomiarów wielkości uzyskiwanych w analizie chromatograficznej i je zinterpretować.

K_U01

Um02 Potrafi dobrać odpowiedni układ chromatograficzny do rozdziału mieszaniny. K_U02

Um03 Posiada umiejętność samodzielnej organizacji pracy w laboratorium. K_U03

Um04 Posiada umiejętności interpretacji wyników analiz uzyskanych metodami chromatograficznymi.

K_U04


Km01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia. K_K01

Km02 Potrafi samodzielnie wyszukać niezbędne informacje w literaturze. K_K02

Km03 Potrafi pracować zespołowo. K_K03

Forma i typy zajęć: wykłady (15 godz.), ćwiczenia (45 godz.), konsultacje (30 godz.)


1. wiedza z chemii ogólnej, organicznej i fizycznej

2. znajomość i umiejętności posługiwania się obliczeniami chemicznymi

3. podstawowa wiedza ze statystyki


29

1. Definicje, pojęcia i nazewnictwo chromatograficzne. 2. Parametry retencji: czas retencji, objętość retencji, współczynnik retencji, współczynnik selektywności, rozdzielczość, wysokość równoważna półce teoretycznej, sprawność kolumny. 3. Podstawy teoretyczne procesu chromatograficznego (chromatografia adsorpcyjna, podziałowa, jonowymienna, wykluczenia, teoria półek, teoria poszerzenia pasm). 4. Podział technik chromatograficznych (chromatografia bibułowa, cienkowarstwowa, cieczowa, gazowa). 5. Budowa i rodzaje kolumn chromatograficznych. 6. Chromatografia jako metoda analityczna jakościowa i ilościowa. 7. Chromatografia preparatywna. 8. Budowa i zasada działania chromatografu gazowego. 9. Budowa i zasada działania chromatografu HPLC. 10. Zastosowanie chromatografii. 11. Obliczenia rachunkowe. 12. Metody derywatyzacji w chromatografii. 13. Sposoby przygotowania próbki do analizy metodą chromatograficzną.


1) Z. Witkiewicz, Podstawy chromatografii, WNT, Warszawa 2000

2) Z. Witkiewicz, J. Hetper, Chromatografia gazowa, WNT, Warszawa 2007


1) J. McMurry, Chemia Organiczna, PWN, Warszawa 2005

2) P.W. Atkins, Podstawy chemii fizycznej, PWN, Warszawa 2001


Wykład tradycyjny wspomagany technikami multimedialnymi. Ćwiczenia laboratoryjne z wykorzystaniem aparatury do chromatografii cieczowej HPLC firmy Shimadzu oraz chromatografii gazowej GC/MS firmy Shimadzu. Harmonogram laboratoryjny na podstawie istniejącego, wydanego przez wydawnictwo UP-H skryptu.


Efekty wiedzy i umiejętności sprawdzane będą w formie pisemnych kolokwiów przed każdymi zajęciami laboratoryjnymi a także poprzez wykonane przez studenta sprawozdania z tych laboratoriów. Weryfikacja efektów kształcenia osiąganych przez studenta w zakresie wiedzy będzie ponadto przeprowadzona w połowie listopada na pierwszym kolokwium oraz na drugim kolokwium w połowie stycznia.

Sposób oceniania:

5 pkt – kolokwium przed ćwiczeniami laboratoryjnymi;

5 pkt – sprawozdanie z ćwiczeń;

20 pkt – kolokwium.


Uzyskanie zaliczenia przedmiotu jest możliwe po spełnieniu poniższych warunków:

1. co najwyżej dwie usprawiedliwione nieobecności na ćwiczeniach,

2. zaliczenie dwóch kolokwiów poprzez uzyskanie co najmniej 21 punktów,

3. zdanie kolokwium przed wykonaniem ćwiczenia i uzyskanie co najmniej 15 punktów,

4. wykonanie 6 ćwiczeń i zaliczenie sprawozdań z tych ćwiczeń na co najmniej 15 punktów,

5. uzyskanie łącznie co najmniej 51 % ze wszystkich form zaliczenia.

Sposób uzyskania punktów:

1. pierwsze kolokwium: 20 pkt

2. drugie kolokwium: 20 pkt

30

3. kolokwia wejściowe przed ćwiczeniami: 30 pkt

4. sprawozdania z ćwiczeń: 30 pkt

5. sumarycznie max. liczba punktów: 100





Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń 10 godz.


Samodzielne przygotowanie się do kolokwium 10 godz.

Opracowanie sprawozdań 10 godz.


Punkty ECTS za przedmiot 4

Załącznik do Sylabusa: Chromatografia I. Przykładowe pytania i zadania sprawdzające zakładane efekty kształcenia Wiedza: W01- Student zna podstawową nomenklaturę chromatograficzną. (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).

Przedstaw i wyjaśnij zależność pomiędzy współczynnikiem opóźnienia a współczynnikiem retencji. Co opisują te parametry w procesie chromatograficznym?

Co oznacza pojęcie "objętość martwa kolumny chromatograficznej"? Jeżeli objętość martwa kolumny wynosi 1.6 ml, a współczynnik retencji dla jednej z substancji rozdzielanych wynosi 7.4 to jaka jest objętość elucji (objętość retencji) tej substancji ?

Co oznacza pojęcie "liczba półek teoretycznych" kolumny chromatograficznej (?); Jaka jest szerokość piku chromatograficznego w 1/2 wysokości piku w sekundach, gdy czas retencji piku wynosi 360 sekund, a liczba półek teoretycznych kolumny wynosi 10 tysięcy?

W02- Zna podstawy teorii procesu chromatograficznego. (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).

Wymień czynniki, które mają wpływ na rozdział składników mieszaniny w technice TLC i omów w jaki sposób.

Zdefiniuj pojęcia: rozdzielczość kolumny, czas retencji, objętość retencji. Opisz i wyjaśnij jakie zmiany wystąpią w „obrazie chromatograficznym”, gdy a) podwyższymy temperaturę kolumny, b) zmniejszymy średnicę kolumny, bez zmiany przepływu eluentu, c) zwiększymy przepływ eluentu, bez zmiany długości i średnicy kolumny oraz średnicy ziaren wypełnienia, d) zwiększymy długość kolumny, bez zmiany natężenia przepływu eluentu.

Na czym polega mechanizm cienkowarstwowej chromatografii adsorpcyjnej?

Na czym polega mechanizm cienkowarstwowej chromatografii podziałowej?

Wyjaśnij na czym polega chromatografia w odwróconym układzie faz (RP)? W03- Zna zastosowania metod chromatograficznych w analizie chemicznej jakościowej i ilościowej. (Kolokwia działowe, wejściowe).

Technika chromatografii umożliwia: - rozdzielać substancje / cząstki – dlaczego? - identyfikować składniki rozdzielanej mieszaniny – jakie parametry chromatograficzne to umożliwiają ? - oznaczać stężenie składników analitu – jakie parametry to umożliwiają?

Oznaczano zawartość chloroformu w wodzie techniką GC-ECD. Jakie jest jego stężenie molowe w badanej

wodzie jeśli po wprowadzeniu 1l roztworu wzorcowego o stężeniu 5 g/ml otrzymano pik o powierzchni

5000 jednostek a po zadozowaniu 1l 1% (objętościowo) roztworu wody w metanolu otrzymano pik o powierzchni 30000 jednostek?

W04- Zna podstawowe techniki chromatograficzne oraz ich zastosowanie. (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).

31

Hipotetyczna mieszanina zawierająca substancje polarne, średnio polarne i niepolarne jest rozdzielana w układzie faz normalnych (NP). Podaj i uzasadnij kolejność elucji.

Podaj kilka przykładów zastosowania chromatografii bibułowej.

Podaj kilka przykładów zastosowania chromatografii cienkowarstwowej. Umiejętności: U01- Potrafi dokonać pomiarów wielkości uzyskiwanych w analizie chromatograficznej i je zinterpretować. (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).

Stała podziału lorazepamu, substancji czynnej leku psychotropowego, wynosi 100. Związek

chromatografowano na kolumnie kapilarnej o wymiarach: 30 m x 0.25 mm x 0.25m. Jaki będzie rozkład procentowy masy tego związku w fazie ruchomej i stacjonarnej w stanie równowagi?

Obliczyć jak zmieni się liczba półek teoretycznych, gdy wartość współczynnika selektywności α zmieni się z 1.01 do 1.02. Współczynnik retencji wynosi 3.00, a rozdzielczość RS =1.00.

Jaka będzie sprawność kolumny skoro ma ona długość 10 m a czas retencji analizowanej substancji wynosi 264 s, szerokość piku przy podstawie 38 s?

U02- Potrafi dobrać odpowiedni układ chromatograficzny do rozdziału mieszaniny. (Kolokwia działowe , wejściowe).

Hipotetyczna mieszanina zawierająca substancje polarne, średnio polarne i niepolarne jest rozdzielana w układzie faz normalnych (NP-HPLC). Podaj kolejność elucji i uzasadnij.


Omówić optymalne warunki dla powtarzalności współczynnika Rf U03- Posiada umiejętności interpretacji wyników analiz uzyskanych metodami chromatograficznymi. (Kolokwia działowe, wejściowe).

Do kolumny chromatograficznej dozowano mieszaninę czteroskładnikową, a na chromatogramie zarejestrowano tylko 3 piki. Proszę wyjaśnić dlaczego ?

Oblicz indeks retencji i ilość atomów węgla w cząsteczce analizowanej substancji, której czas retencji wynosi 5.26 min. Dla mieszaniny wzorców C5-C8 otrzymano kolejno następujące czasy retencji [min]: 5.03; 6.27; 8.41; 12.82, czas martwy wynosi 4.32 min.

U04-Potrafi zaplanować i wykonać podstawowe eksperymenty mające na celu identyfikację związków organicznych (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).

Omów etapy nanoszenia próbki na płytkę chromatograficzną.

Wymień i scharakteryzuj dwa sposoby wizualizacji chromatogramów cienkowarstwowych.

Omów dwie techniki rozwijania chromatogramów cienkowarstwowych.

Jakie parametry muszą spełniać substancje analizowane techniką GC/MS Kompetencje społeczne: K01-Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).

W sprawozdaniu z ćwiczenia „Analiza mieszaniny olejków eterycznych skórki pomarańczowej metodą chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas (GC/MS)” opracuj wyniki analizy próbki, w tym identyfikacja związków na podstawie otrzymanych chromatogramów i widm masowych poszczególnych składników. Porównaj skład analizowanej próbki ze składem rośliny w doniesieniach literaturowych. W sprawozdaniu umieść cytowania artykułu, z których korzystałeś, zgodnie z przyjętymi zasadami.

W ćwiczeniu „Analiza mieszaniny metodą TLC” porównaj wpływ składu eluenta na parametry rozdzielczości i w oparciu o uzyskane wyniki analizy sformułuj wnioski w oparciu o wykres i poparte obliczeniami.

K02-Potrafi pracować w zespole i rozumie znaczenie uczciwości intelektualnej i wkładu działań własnych i innych osób (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań)



32


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Procesy proekologiczne

Nazwa w języku angielskim: Proecological chemical processes

Język wykładowy: Język polski


Jednostka realizująca: Katedra Chemii Organicznej i Stosowanej


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

Rok studiów: Trzeci rok

Semestr: Semestr piąty


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: Dr hab. Teodozja Marianna Lipińska

Symbol efektu


WIEDZA

Wk01 zna i rozumie podstawową rolę chemii w kształtowaniu zrównoważonego rozwoju cywilizacyjnego.

K_W02, K_W03

Wk02 ma wiedzę dotyczącą obiegu węgla w przyrodzie i możliwości ograniczenia emisji dwutlenku węgla i szkodliwych gazów przez stosowanie odnawialnych źródeł energii i surowców dla przemysłu chemicznego

K_W05, K_W07, K_W08

Wk03 zna budowę materiałów tworzących biomasę i rozumie, że mogą one być użyte jako odnawialne źródła energii i surowce do wytwarzania chemikaliów

K_W03, K_W07

Wk04 ma podstawową wiedzę dotyczącą nowych materiałów i technologii proekologicznych

K_W13

UMIEJĘTNOŚCI

Uk01 ma nowoczesną wiedzę dotyczącą stosowania materiałów i technologii proekologicznych w życiu codziennym i w przemyśle

K_W12, K_U14, K_U17, K_U19

Uk02 potrafi ocenić materiały, w tym polimery i odpady komunalne pod względem skierowania ich do odpowiednich metod recyklingu materiałowego lub energetycznego

K_U07, K_U14, K_U16, K_U17, K_U18


Kk01 ma świadomość konieczności doskonalenia swojej wiedzy w związku z rozwojem proekologicznych metod w chemii laboratoryjnej i przemysłowej

K_K01, K_K02, K_K03

Kk02 potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień dotyczących proekologicznych aspektów nowych metod i modyfikowanych procesów technologicznych i biotechnologicznych

K_K07

Forma i typy zajęć: Wykład konwencjonalny wspomagany środkami audiowizualnymi, korzystanie z literatury oryginalnej: czasopismo Green Chemistry (RSC- dostęp elektroniczny)


Wymagania wstępne: znajomość podstawowych zagadnień teoretycznych z chemii ogólnej, nieorganicznej, organicznej i analitycznej.


33

1.Zagrożenia dla środowiska spowodowane intensywnym rozwojem przemysłu na bazie kopalin - definicja i założenia koncepcji zrównoważonego rozwoju cywilizacyjnego

2. Trend Zielona Chemia (Green Chemistry) - misja nauk chemicznych w nowej proekologicznej koncepcji badań, projektowania, produkcji i eksploatacji wyrobów chemicznych

3. Wydajność atomowa - miernik oceny proekologicznego prowadzenia syntez chemicznych

4. Surowce odnawialne jako zmagazynowana współcześnie energia słoneczna - obieg i bilans węgla i energii w przyrodzie – możliwości wprowadzania gospodarki bezemisyjnej. 5. Zadania i problemy rozwiązywane przez chemików analityków w kontroli zapobiegającej zanieczyszczeniom środowiska. Szybkie metody wykrywania narkotyków. 6. Klasyfikacja i ocena proekologicznych źródeł energii.

7. Biomasa. Koncepcje biorafinerii i klastrów technologicznych.

8. Biopaliwa pierwszej generacji. Biogaz

9. Skład surowcowy odpadów komunalnych - segregacja i możliwości recyklingu. 10. Kompleksowy przerób biomasy odpadowej - perspektywy otrzymywania biopaliw drugiej generacji

11. Rodzaje polimerów syntetycznych - możliwości i ograniczenia recyklingu odpadów.

12.Typy polimerów biodegradowalnych i biokompatybilnych.

13.Toksyczność rozpuszczalników organicznych. Nowe media reakcyjne: ciecze jonowe i płyny nadkrytyczne.

14.Sposoby zmniejszania toksyczności produktów pirotechnicznych.

15.Zastosowania mikrofal w analityce i w syntezie chemicznej oraz w przemyśle i w technice.


1) B. Burczyk, Zielona Chemia Zarys, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2006.

2) B. Marciniec, Misja nauk chemicznych, Wydawnictwo PAN, 2011

3) D Sęk, A. Włochowicz, Chemia polimerów i polimery biodegradowalne, Wydawnictwo Poltechniki Łódziej Filii w Bielsku-Białej, 1999

4) J. Kijeński, A. K. Błędzki, R. Jeziórska, Odzysk i recykling materiałów polimerowycH, PWN 2011.

5) W. M. Lewandowski, Proekologiczne odnawialne źródła energii, WNT 2007


1) 1. P. T. Anastas, J. C. Warner, Green Chemistry: Theory and Practice, Oxford University Press, New York, 1998.

2) Witryna Green Chemistry, U.S. Environmental Protection Agency: http://www.epa.gov/greenchemistry/.

3) Green Chemistry Network, University of York, UK: http://www.chemsoc.org/networks/gcn/ 5) Ekoportal: http://www.ekoportal.eu/strona_glowna/ 6) Czasopismo: Green Chemistry (RSC), dostępne z portalu UPH


Wykład problemowy z wykorzystaniem środków audiowizualnych, sprawdzanie zakresu opanowanej wiedzy na kolokwium końcowym poza zajęciami. Zadanie literaturowe polega na wybraniu artykułu z wylosowanego zeszytu anglojęzycznego czasopisma Green Chenistry i napisaniu streszczenia w języku polskim


Efekty Wk01 - Wk04 i Uk1, Uk01 Uk02 sprawdzane będą na kolokwium przeprowadzonym poza zajęciami. Efekty Kk01 i Kk02 i sprawdzane będą jako zadanie literaturowe.


Sprawdzian pisemny z wiedzy przekazanej na wykładzie - 30 pkt, Zadanie literaturowe polegające na korzystaniu z anglojęzycznego czasopisma Green Chemistry (RSC), dostępnego w bazie elektronicznej biblioteki uczelnianej - 10 pkt, W sumie 40 pkt. Punktacja: 40.0 - 36.4pkt - 5.0; 36.3 - 32.4 pkt - 4.5; 32.3 - 28.4pkt - 4.0; 28..3 - 24.4pkt - 3.5; 24.3 - 20.4pkt - 3.0. Poprawy: Możliwa poprawa sprawdzianu pisemnego i korekta zadania literaturowego.



wykład 15 godz

34

przygotowanie do zaliczenia sprawdzianu 10 godz

Obciążenie pracą studenta 25 godz

Łączna liczba punktów ECTS za przedmiot 1

Załącznik do Sylabusa: Procesy proekologiczne Przykładowe pytania sprawdzające zakładane efekty kształcenia Wiedza Wk01: Student zna i rozumie podstawową rolę chemii w kształtowaniu zrównoważonego rozwoju cywilizacyjnego. (kolokwium końcowe)

Podać definicję zrównoważonego rozwoju cywilizacyjnego i określić rolę trendu Zielona Chemia

Jakie zadania mają chemicy przy planowaniu nowych wyrobów użytkowych ?

Wyjaśnić na czym polegają zjawiska: a) efekt cieplarniany, b) dziura ozonowa

Wk02: Student ma wiedzę dotyczącą obiegu węgla w przyrodzie i możliwości ograniczenia emisji dwutlenku węgla i szkodliwych gazów przez stosowanie odnawialnych źródeł energii i surowców dla przemysłu chemicznego (kolokwium końcowe).

Wyjaśnić dlaczego należy dążyć systematycznie do zmniejszenia używania kopalin dla celów energetycznych i do zwiększania uprawy biomasy ?

Jakie zadania mają chemicy badający zanieczyszczenia środowiska ?

Wk03: Słuchacz ma wiedzę dotyczącą budowy biomasy jako odnawialnego surowca chemicznego i energetycznego (kolokwium końcowe)

Dlaczego biomasa węglowodanowa jest preferowana jako surowiec odnawialny ?

W jaki sposób otrzymuje się biopaliwa z tłuszczów ?

W jaki sposób przetwarza się biomasę w biorafineriach ?

Wk04: Student ma podstawową wiedzę dotyczącą nowych materiałów i technologii proekologicznych (kolokwium końcowe)

Co to są polimery biodegradowalne i jak można je pozyskiwać ?

Dlaczego nadkrytyczny dwutlenek węgla jest proekologicznym medium reakcyjnym ? Umiejętności Uk01: Uczący się ma świadomość ciągłego rozwoju wiedzy dotyczącej nowych materiałów i technologii proekologicznych (kolokwium końcowe, zadanie literaturowe)

Dlaczego nanomateriały mogą być pomocne w promowaniu procesów proekologicznych ?

Na czym polega bezpośrednie przetwarzanie energii słonecznej w energię elektryczną ? Uk02: Student potrafi ocenić materiały, w tym polimery i odpady komunalne pod względem skierowania ich do odpowiednich metod recyklingu materiałowego lub energetycznego (kolokwium końcowe)

Jak powinna być przeprowadzana segregacja odpadów a)w gospodarstwach domowych, b) na wysypiskach odpadów c) w zakładach przemysłowych ?

Podać sposoby utylizacji biomasy odpadowej

Podać sposoby recyklingu odpadów z polimerów syntetycznych

Kompetencje społeczne Kk01: Student ma świadomość konieczności doskonalenia swojej wiedzy w związku z rozwojem proekologicznych metod w chemii laboratoryjnej i przemysłowej (kolokwium końcowe, zadanie literaturowe.)

Jakimi kryteriami powinni kierować się chemicy przy doborze rozpuszczalnika do planowanego procesu syntezy chemicznej lub oznaczeń analitycznych?

Co oznacza termin „ekonomia atomowa” i jak należy uwzględniać w planowaniu syntez chemicznych ?

Kk02: Student potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień dotyczących proekologicznych aspektów nowych metod i modyfikowanych procesów technologicznych i biotechnologicznych (kolokwium końcowe, zadanie literaturowe).

Wytłumaczyć aspekt proekologiczny wybranego nowego procesu opisanego w czasopiśmie Green Chemistry (rozumienie tekstu w języku angielskim, zadanie literaturowe).

Dlaczego nowe wieloskładnikowe układy katalityczne do utleniania pozwalają używać jako tlen lub nadtlenek wodoru jako zasadnicze utleniacze ?

35


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Spektroskopia związków organicznych

Nazwa w języku angielskim: Spectroscopy of organic compounds



Jednostka realizująca: Instytut Chemii, Katedra Chemii Organicznej i Stosowanej, Zakład Chemii Organicznej




Semestr: szósty


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: Dr hab. Robert Kawęcki, prof. nzw.

Symbol efektu


WIEDZA

Wm01 Podstawowa wiedza z zakresu spektroskopii UV/VIS, IR, NMR oraz spektrometrii mas.

K_W03, K_W04

Wm02 Zna zakresy stosowania w/w metod oraz sposoby przygotowania próbek. K_W12

Wm03

Zna zakresy absorpcji grup funkcyjnych w UV i IR. Zna zakresy przesunięć chemicznych 1H i 13C NMR głównych klas związków organicznych. Zna zasady rozszczepień spinowo-spinowych. Zna podstawowe zasady fragmentacji w MS.

K_W03

Wm04 Zna istniejące bazy danych spektroskopowych on-line. K_W08

UMIEJĘTNOŚCI

Um01 Potrafi dobrać odpowiednią metodę spektroskopową do danego problemu. K_U16

Um02 Potrafi przygotować próbkę do pomiarów. K_U17

Um03 Potrafi zidentyfikować główne grupy funkcyjne i podstawniki związków organicznych z widm UV, IR, NMR. Potrafi określić masę cząsteczkową substancji z widm MS.

K_U07; K_U18; K_U19


Km01 Umie wykorzystać dostępne bazy danych spektroskopowych on-line. K_K01

Km02 Ma świadomość konieczności doskonalenia swojej wiedzy w związku z rozwojem nauki

K_K01

Forma i typy zajęć: Zajęcia praktyczne w laboratorium


Znajomość podstaw spektroskopii molekularnej. Wymagane zaliczenie wykładu „Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych”


Przygotowanie próbek w spektroskopii IR, pasma absorpcji w IR grup funkcyjnych. Przygotowanie próbki (wzorce i rozpuszczalniki) w spektroskopii NMR, zakresy przesunięć chemicznych 1H i 13C związków organicznych, czynniki wpływające na przesunięcie chemiczne, sprzężenia spinowo-spinowe. Parametry spektralne. Metoda jonizacji EI MS. Wpływ budowy związków na fragmentację, piki izotopowe. Dostępne bazy danych spektroskopowych w literaturze i internecie.

36


1. Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych - red. W. Zieliński, A. Rajca, WNT, 2000. 2. Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych - Silverstein R. M., Webster F. X., Kiemle D. J. PWN, 2007.


1. Chemia Organiczna, J. McMurry, PWN.


Zajęcia praktyczne w laboratorium NMR, IR i MS.

Sposoby weryfikacji określonych efektów kształcenia osiaganych przez studenta:

Ocena pisemnych opisów ćwiczeń. Kolokwia wejściowe.


Laboratorium zaliczane jest na podstawie zaliczenia kolokwiów wejściowych i oceny pisemnych opisów ćwiczeń.



Przygotowanie do ćwiczeń i kolokwiów wejściowych 17

Zajęcia na laboratorium 30

Opracowanie wyników 18

Napisanie sprawozdań 18

Udział w konsultacjach 17

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 100


Spektroskopia związków organicznych (laboratorium) - załącznik do sylabusa

WIEDZA Podstawowa wiedza z zakresu spektroskopii UV/VIS, IR, NMR oraz spektrometrii mas.

1. Dlaczego spektroskopia IR jest czulszą metodą od NMR. 2. W jakim zakresie częstości absorbują jądra 1H. 3. Dlaczego spektroskopia w UV nazywana jest spektroskopią elektronową. 3. Czym charakteryzuje się jonizacja elektronami.

Zna zakresy stosowania w/w metod oraz sposoby przygotowania próbek.

1. Jak należy przygotować próbkę do analizy IR. 2. Jak należy przygotować próbkę do analizy 1H NMR. 3. Jakie jądra można analizować metodą NMR.

Zna zakresy absorpcji grup funkcyjnych w UV i IR. Zna zakresy przesunięć chemicznych 1H i 13C NMR głównych klas związków organicznych. Zna zasady rozszczepień spinowo-spinowych. Zna podstawowe zasady fragmentacji w MS.

1. Jak odróżnić metodami spektroskopowymi amid od ketonu. 2. Naszkicować widmo 1H NMR i 13C NMR podanego związku. 3. Jakie jony powstaną w wyniku fragmentacji izooktanu.

Zna istniejące bazy danych spektroskopowych on-line.

1. W jakiej bazie można znaleźć dane spektroskopowe UV? UMIEJĘTNOŚCI Potrafi dobrać odpowiednią metodę spektroskopową do danego problemu.

1. Jakimi metodami spektroskopowymi można zanalizować nierozpuszczalne ciało stałe? 2. Podać ograniczenia spektroskopii NMR 3. Jak wykryć obecność poliaromatycznych węglowodorów.

Potrafi przygotować próbkę do pomiarów.

37

1. Jak można wykonać widmo IR substancji ciekłej? 2. Ile związku należy odważyć do standardowej analizy 1H NMR. 3. Jakie są najlepsze rozpuszczalniki dla widm UV?

Potrafi zidentyfikować główne grupy funkcyjne i podstawniki związków organicznych z widm UV, IR, NMR. Potrafi określić masę cząsteczkową substancji z widm MS.

1. Dokonać analizy podanego widma 1H NMR. 2. Określić główne grupy funkcyjne oraz możliwą strukturę związku na podstawie podanych danych spektroskopowych IR. 3. Dokonać analizy fragmentacji na podstawie podanego widma MS.

KOMPETENCJE SPOŁECZNE Umie wykorzystać dostępne bazy danych spektroskopowych on-line.

1. W jakiej bazie można znaleźć dane spektroskopowe 1H NMR? 2. Porównać widma IR alkoholi wykonane w roztworze i w postaci filmu cieczy na podstawie dostępnych w Internecie widm.

Ma świadomość konieczności doskonalenia swojej wiedzy w związku z rozwojem nauki

1. Na czym polega gwałtowny rozwój spektroskopii Ramana w ostatnich latach?

38


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Chromatografia II

Nazwa w języku angielskim: Chromatography II



Jednostka realizująca: Instytut Chemii – Zakład Chemii Analitycznej




Semestr: szósty


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

Symbol efektu


WIEDZA

Ch2_W01 Student zna i rozumie reguły opisujące przebieg procesu chromatograficznego oraz podział technik chromatograficznych.

K_W02 K_W07

Ch2_W02 Zna i rozumie mechanizm retencji oraz parametry retencji i zależności między nimi.

K_W04 K_W10

UMIEJĘTNOŚCI

Ch2_W03 Zna i rozumie budowę aparatury chromatograficznej, w szczególności różnych systemów detekcyjnych, oraz obróbkę danych.

K_W04 K_W12

Ch2-W04 Zna i rozumie podstawowe elementy układu chromatograficznego wpływające na rozdzielanie.

K_W03 K_W07

Ch2_W05 Zna i rozumie fizykochemiczne podstawy oddziaływania próbki z fazą stacjonarną i/lub ruchomą i ich wpływ na retencję.

K_W02 K_W04

Ch2_U01 Potrafi w sposób zrozumiały opisać przebieg procesu chromatograficznego. K_U01 K_U23

Ch2_U02 Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić podstawy fizykochemiczne i termodynamiczne retencji chromatograficznej.

K_U10 K_U11

Ch2_U03 Potrafi wykorzystać wyniki pomiarów chromatograficznych w analizie raz badaniach fizykochemicznych.

K_U20

Ch2_U04 Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić poprawne rozumowanie wiążące właściwości chromatograficzne z naturą związków chemicznych.

K_U03 K_U04 K_U05 K_U06

Ch2_U05 Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić poprawne rozumowania wiążące procesy transportu masy oraz ładunku z procesami zachodzącymi na złożu chromatograficznym.

K_U08


Ch2_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia. K_K01 K_K02

Ch2_K02 Potrafi formułować opinie na temat podstawowych typów oddziaływań

występujących w procesie chromatograficznym. K_K06 K_K07

Forma i typy zajęć: wykład (30 godz.)


Znajomość matematyki, fizyki oraz chemii ogólnej i analitycznej w zakresach przyjętych w standardów kształcenia dla tych przedmiotów.

39


1. PODSTAWY PROCESU 1.1. Definicja chromatografii, jej znaczenie, rys historyczny 1.2. Mechanizm procesu 2. PODZIAŁ TECHNIK CHROMATOGRAFICZNYCH 3. MECHANIZM RETENCJI 3.1. Teoria półki chromatograficznej 3.2. Równanie bilansu masy 3.3. Opis empiryczny 3.4. Asymetria rozmycia próbki 4. PARAMETRY RETENCJI I ZALEŻNOŚCI MIĘDZY NIMI 5. DETEKCJA 6. BUDOWA APARATURY 7. OBRÓBKA DANYCH 8. ELEMENTY UKŁADU WPŁYWAJĄCE NA ROZDZIELANIE 8.1. Faza ruchoma i charakterystyka rozpuszczalników 8.2. Złoże i faza stacjonarna 8.3. Kolumna 8.4. Próbka 9. PODSTAWOWE UKŁADY CHROMATOGRAFICZNE 9.1. Fazy proste i odwrócone 9.2. Układ ciecz-ciało stałe i ciecz-ciecz 9.3. Adsorbcja i podział 9.4. Wykluczanie steryczne 9.5. Pary jonowe 9.6. Chromatografia jonowa, jonowo-wymienna i wykluczania jonowego 9.7. Zastosowanie związków inkluzyjnych w HPLC 10. TECHNIKI ŁĄCZONE 11. TECHNIKI POKREWNE 11.1. Chromatografia płynowa (wstanie nadrytycznym) 11.2. Elektroforeza kapilarna 11.3. Ekstrakcja na fazie stałej


1) B.K. Głód, P.Piszcz, Wysokosprawna chromatografia cieczowa: Podstawy teoretyczne, Wyd. AP, Siedlce 2007;

2) Z. Witkiewicz, Podstawy chromatografii, WNT, W-wa 2005. 3) D. Kealey, P.J. Haines, Chemia analityczna, PWN, W-wa 2005; 4) R. Kocjan, Chemia analityczna I, PZWL, W-wa 2004.


1) D. Kealey, P.J. Haines, Chemia analityczna, PWN, W-wa 2005; 2) R. Kocjan, Chemia analityczna I, PZWL, W-wa 2004.


Wspomagany technikami multimedialnymi wykład


Całość efektów kształcenia będzie sprawdzana na końcowym kolokwium pisemnym zaliczającym przedmiot


Warunki uzyskania zaliczenia przedmiotu jest zdanie egzaminu. 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.




40




Załącznik do sylabusa: Chromatografia II Przykłady pytań sprawdzających efekty kształcenia WIEDZA

Ch2_W01 Student zna i rozumie reguły opisujące przebieg procesu chromatograficznego oraz podział technik chromatograficznych.

1. Podaj równania van Deemtera i Purnella oraz warunki przy jakich zostały one wyprowadzone.

2. Podaj podstawową zaletę UPLC w stosunku do HPLC.

Ch2_W02 Zna i rozumie mechanizm retencji oraz parametry retencji i zależności między nimi.

1. W jakich przypadkach stężenie próbki wpływa na jej retencję?

2. Proszę opisać jak wpłynie zmiana pH buforu na retencję kwasu propionowego oznaczanego na złożu zawierającym grupy karboksylowe? Odpowiedź uzasadnij.

Ch2_W03 Zna i rozumie budowę aparatury chromatograficznej, w szczególności różnych systemów detekcyjnych, oraz obróbkę danych.

1. Do elektrod węglowej i chlorosrebrowej detektora elektrochemicznego, zanurzonych w 100 mM buforze fosforanowym pH 7, przykładano wzrastające liniowo napięcie w zakresie 0 – 0,7 V. Prąd mierzony między elektrodami: a. rósł liniowo; b. malał liniowo; c. malał wykładniczo; d. rósł eksponencjalnie; e. rósł logarytmicznie; f. był niestabilny, g. pozostawał niezmienny; h. zmieniał się sinusoidalnie;

i. inna zależność, jaka?

2. Porównaj, pod względem użytkowym, chromatografię gazową z cieczową uwzględniając kolejność przyczynowo-skutkową.

Ch2_W04 Zna i rozumie podstawowe elementy układu chromatograficznego wpływające na rozdzielanie.

1. Omów jak wpływa dodatek rozpuszczalnika organicznego do wody na retencję różnych związków w układzie faz prostych, a jak w układzie faz odwróconych? Odpowiedź uzasadnij.

2. W jakich warunkach można rozdzielać jony w układzie faz odwróconych?

Ch2_W05 Zna i rozumie fizykochemiczne podstawy oddziaływania próbki z fazą stacjonarną i/lub ruchomą i ich wpływ na retencję.

1. Jak wpłynie dodatek nadchloranu czteroetylooamoniowego, a jak b-cyklodektsryny na retencję kwasu salicylowego w układzie faz odwróconych?

2. Jaka jest kolejność wymywania, przykładowo, Cl-, I-, i SO42- na anionicie (odp. uzasadnij)?

UMIEJĘTNOŚCI

Ch2_U01 Potrafi w sposób zrozumiały opisać przebieg procesu chromatograficznego.

1. Co to jest ogólny problem elucji i jak go można rozwiązać?

2. Opisz jak można wyznaczyć pozakolumnowe rozmycie próbki.

Ch2_U02 Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić podstawy fizykochemiczne i termodynamiczne retencji chromatograficznej.

1. W oparciu o warunek równowagi termodynamicznej przedyskutuj efekt Donnana i jego znaczenie w chromatografii.

2. Czy wzrost temperatury polepsza czy pogarsza rozdzielanie ?

Ch2_U03 Potrafi wykorzystać wyniki pomiarów chromatograficznych w analizie raz badaniach fizykochemicznych.

1. Czy w chromatografii podziałowej stała podziału i współczynnik podziału są sobie równe?

2. Jak wyznacza się (podaj wzór) współczynnik retencji z chromatogramu?

Ch2_U04 Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić poprawne rozumowanie wiążące właściwości chromatograficzne z naturą związków chemicznych.

1. Co jest miarą polarności rozpuszczalników w chromatografii cieczowej?

2. Jakie muszą być spełnione warunki do chromatograficznej analizy enancjomerów?

41

Ch2_U05 Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić poprawne rozumowania wiążące procesy transportu masy oraz ładunku z procesami zachodzącymi na złożu chromatograficznym.

1. Proszę podać równanie Purnella i warunki przy jakich zostało one wyprowadzone.

2. Proszę podać równanie van Deemtera i warunki przy jakich zostało one wyprowadzone.


Ch2_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia.

1. Dlaczego chromatografię wykluczania sterycznego nazywa się czasami spektrometrem molekularnym?

2. Jakie znasz i jakie są warunki doboru detektorów do analizy ciągłej w zastrzyku (FIA) i HPLC?

Ch2_K02 Potrafi formułować opinie na temat podstawowych typów oddziaływań występujących w procesie chromatograficznym.

1. Czy prawdą jest że dwukrotny wzrost stężenia i dwukrotne zwiększenie objętości próbki wpływają tak samo na wysokość piku chromatograficznego (odp. uzasadnij)?

2. Jaka jest korelacja między progiem wykrywalności, a czułością pomiaru?

42

Chemia

kosmetyków

i leków

43

Symbol efektu

Opis specjalnościowych efektów kształcenia Kierunek chemia, studia I stopnia, Specjalność: chemia

kosmetyków i leków

Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku chemia

WIEDZA

Ws01 Rozumie miejsce i znaczenie chemii we współczesnym przemyśle kosmetyków i leków oraz rolę dla postępu w tych dziedzinach

K_W01, K_W02

Ws02 Zna i rozumie rolę podstawowych działów i praw chemii w praktyce przemysłu kosmetycznego i farmaceutycznego

K_W01, K_W02, K_W03

Ws03

Zna wybrane pojęcia nauk biologicznych (biochemii, biologii) oraz zasadnicze struktury ludzkiego ciała, umożliwiające interpretację zjawisk i procesów mających istotne znaczenie dla stosowania wyrobów kosmetycznych i leków

K_W05

Ws04 Zna źródła literatury fachowej i aktów prawnych dla swojej specjalności i dostrzega potrzebę korzystania z nich

K_W07, K_W08, K_W09

Ws05 Zna podstawowe grupy surowców kosmetycznych i farmaceutycznych zarówno w aspekcie chemicznym jak i czynności biologicznej

K_W02, K_W03, K_W12, K_W13

Ws06 Zna i poprawnie stosuje podstawowe elementy receptury kosmetyku i leku

K_W02, K_W03, K_W13

Ws07 Zna podstawowe metody badawcze i analityczne stosowane w przemyśle kosmetycznym i farmaceutycznym

K_W12, K_W13

UMIEJĘTNOŚCI

Us01 Umie posługiwać się specjalistyczną terminologią i nomenklaturą chemiczną w zastosowaniu do leków i kosmetyków

K_U01

Us02

Posiada umiejętność określania podstawowych właściwości oraz reaktywności związków nieorganicznych i organicznych w aspekcie termodynamicznym i kinetycznym w zastosowaniu do interpretacji ich aktywności biologicznej oraz do projektowania nowych leków i wyrobów kosmetycznych

K_U01, K_U02, K_U03, K_U04, K_U05, K_U06, K_U07, K_U16, K_U18, K_U23,

Us03

Potrafi zinterpretować i wykonać opis fenomenologiczny i molekularny procesów chemicznych zachodzących w organizmie człowieka – transportu, dystrybucji, dróg metabolizowania oraz mechanizmów działania substancji czynnych z wykorzystaniem podstawowych praw biologii molekularnej i biochemii.

K_U08, K_U12, K_U13

Us04

Potrafi odczytywać i interpretować receptury farmaceutyczne i kosmetyczne a także zaproponować i wykonać samodzielnie proste receptury.

K_U03, K_U04, K_U05, K_U06, K_U13, K_U15, K_U18

Us05

Umie syntetyzować, oczyszczać, analizować strukturę związków chemicznych stosowanych w farmacji i diagnostyce medycznej z zastosowaniem metod klasycznych i instrumentalnych oraz krytycznie ocenić wyniki eksperymentów, dokonać obserwacji i obliczeń teoretycznych wraz z przeprowadzeniem analizy statystycznej otrzymanych danych

K_U05, K_U06, K_U13, K_U14, K_U17, K_U18, K_U19, K_U22

Us06

Potrafi dobrać metody analityczne do rozwiązywania praktycznych problemów analizy kosmetyków i leków



Ks01 Zna ograniczenia własnej wiedzy w kontekście dynamicznego rozwoju branży kosmetycznej i farmaceutycznej oraz rozumie potrzebę ciągłego samodzielnego kształcenia

K_K01, K_K02, K_K05,

Ks02 Potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze branżowej, także w językach obcych i dokonywać krytycznej oceny tych materiałów

K_K01, K_K02, K_K03, K_W09

Ks03 Rozumie potrzebę popularnego przedstawiania laikom zagadnień specjalistycznych

K_K06, K_U23

Ks04 Potrafi formułować i uzasadniać opinie dotyczące zagadnień branżowych

K_K06, K_U01

44


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Metale i niemetale w kosmetykach i lekach

Nazwa w języku angielskim: Metals and non-metals in cosmetics and medicines






Rok studiów: drugi

Semestr: trzeci



Symbol efektu


WIEDZA

MN_W01 Student wykazuje się znajomością współczesnej chemii nieorganicznej i tendencji jej rozwoju.

K_W01,K_W02,

MN_W02 Zna podstawowe metody wyodrębniania, oczyszczania i identyfikacji pierwiastków oraz rozumie ich ograniczenia.

K_W01, K_W02, K_W03

MN_W03 Zna i rozumie pojęcia związane z naturą wiązań chemicznych w związkach nieorganicznych.

K_W01, K_W02, K_W03

MN_W04 Zna i rozumie podstawowe relacje wiążące właściwości chemiczne oraz fizykochemiczne związków nieorganicznych z ich strukturą.

K_W01, K_W02, K_W03

MN_W05 Zna podstawowe zastosowania związków nieorganicznych wynikające z ich właściwości chemicznych i/lub fizykochemicznych.

K_W01, K_W02, K_W03

UMIEJĘTNOŚCI

MN_U01 Potrafi scharakteryzować występowanie, metody wyodrębniania, oczyszczania i właściwości metali.

K_U01, K_U02, K_U12, K_U13

MN_U02 Potrafi określić podstawowe właściwości i reaktywność związków nieorganicznych pierwiastków grup przejściowych oraz określić zależności między ich strukturą a reaktywnością.

K_U01, K_U02, K_U03, K_U05, K_U06, K_U07

MN_U03 Zna rolę pierwiastków i ich związków nieorganicznych w środowisku oraz sposoby usuwania pierwiastków i związków toksycznych.

K_U01, K_U02, K_U12, K_U13

MN_U04 Potrafi zapisać i wyjaśnić równania podstawowych reakcji chemicznych związków nieorganicznych z zastosowaniem poprawnej symboliki, terminologii i nomenklatury chemicznej.

K_U01, K_U03, K_U04, K_U18, K_U19

MN_U05 Wykazuje się znajomością budowy związków kompleksowych i ich właściwości.

K_U01, K_U05, K_U06, K_U07, K_U10, K_U18,

MN_U06 Potrafi zaplanować i wykonać podstawowe eksperymenty mające na celu identyfikację pierwiastków i związków nieorganicznych oraz potrafi dokonać charakterystyki produktów przeprowadzonych reakcji.

K_U14, K_U16, K_U17, K_U19,

MN_U07 Potrafi zastosować wyniki badań fizykochemicznych do charakteryzacji i analizy pierwiastków i związków nieorganicznych

K_U14, K_U19, K_U20


MN_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia. K_K01, K_K02

MN_K02 Potrafi pracować w zespole i rozumie znaczenie uczciwości intelektualnej i wkładu działań własnych i innych osób

K_K04, K_K05,

MN_K03 Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień współczesnej chemii nieorganicznej.

K_K05, K_K07

45





1. Systematyczna chemia pierwiastków d- i f-elektronowych.

2. Relacje właściwości pierwiastków a ich położenie w układzie okresowym.

3. Ogólna charakterystyka metali. Występowanie w przyrodzie, minerały. Elementy nanotechnologii.

4. Metody wyodrębniania metali z rud. Elektroliza soli stopionych. Szereg elektrochemiczny metali.

5. Reakcje charakterystyczne metali d- i f-elektronowych.

6. Właściwości katalityczne. Korozja. Charakterystyka stopów, związków międzymetalicznych. Związki niestechiometryczne. Defekty w sieci.

7. Związki koordynacyjne – budowa, izomeria, nomenklatura i otrzymywanie.

8. Wiązania w związkach koordynacyjnych. Ewolucja poglądów.

9. Właściwości magnetyczne i spektroskopowe pierwiastków i ich związków.

10. Równowagi chemiczne w układach złożonych.

11. Reaktywność związków nieorganicznych w aspekcie termodynamicznym i kinetycznym.

12. Reakcje redoks. Spektrofotometryczne oznaczanie jonów metali.

13. Rozdzielanie kationów wybranych metali z zastosowaniem prostych metod analitycznych (ekstrakcji, chromatografii jonowymiennej).

14. Zastosowania metali i ich związków w wyrobach kosmetycznych.

15. Metale i niemetale w lekach – formy, rola i mechanizm działania.

16. Elementy chemii bionieorganicznej i toksykologii.

















7. M. Molski, Chemia piękna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2009.

8. W. Malinka, Zarys chemii kosmetycznej, Volumed, Wrocław, 1999.

9. G. Patrick, Chemia leków. Krótkie wykłady, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2004r.

46

10. G. Patrick, Chemia medyczna. Podstawowe zagadnienia. WN-T, Warszawa, 2003r.




Sprawdzenie efektów MN_W01, MN_W02, MN_W04, MN_U01, MN_U04, MN_U06, MN_U07, MN_K01, MN_K02 oraz MN_K03 nastąpi podczas kolokwiów wejściowych oraz działowych w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych a także na podstawie analizy sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. Efekty MN_W03 - MN_W05 oraz MN_U01 - MN_U05 sprawdzane będą podczas kolokwiów działowych na ćwiczeniach. Całość efektów kształcenia będzie sprawdzana na egzaminie końcowym.


Warunki uzyskania zaliczenia przedmiotu: Warunkiem zaliczenia Laboratorium z Metali i niemetali w chemii kosmetycznej jest 1. Zaliczenie kolokwiów wejściowych związanych z każdym ćwiczeniem. 2. Wykonanie wszystkich ćwiczeń przewidzianych programem Laboratorium. 3. Zaliczenie sprawozdań z wszystkich ćwiczeń. 4. Zaliczenie dwóch kolokwiów działowych z treści przedmiotowych Laboratorium. Warunkiem zaliczenia Ćwiczeń z Metali i niemetali jest 1. Zaliczenie kolokwiów wejściowych związanych z każdym ćwiczeniem. 2. Zaliczenie dwóch kolokwiów działowych z treści przedmiotowych Ćwiczeń. Zaliczenie Laboratorium i Ćwiczeń jest warunkiem koniecznym umożliwiającym przystąpienie do pisemnego egzaminu z treści wykładowych przedmiotu. Uzyskuje je student po zdobyciu > 50% punktów. W przypadku niezaliczenia jednego (lub obu) kolokwiów działowych przewidziane jest, bezpośrednio przed sesją zimową, jednorazowe kolokwium poprawkowe uwzględniające całość treści programowych związanych odpowiednio z Laboratorium i Ćwiczeniami. Dwa kolejne kolokwia poprawkowe będą miały miejsce w trakcie sesji egzaminacyjnej, odpowiednio przed drugim i trzecim terminem końcowego egzaminu pisemnego. Niezaliczenie kolokwiów wejściowych do ćwiczeń laboratoryjnych oraz niewykonanie ćwiczeń w przewidzianym terminie uniemożliwia podejście do kolokwiów działowych i egzaminu a tym samym jest przyczyną niezaliczenia przedmiotu. Kolokwia wejściowe do ćwiczeń, oceniane w skali 0; 0,5 i 1 p, mogą się przyczynić do podwyższenia oceny końcowej z ćwiczeń. Uzyskanie dwóch ocen bardzo dobrych z zaliczeń z Laboratorium i Ćwiczeń (zdobycie > 90% punktów) może być podstawą zwolnienia studenta ze zdawania egzaminu równoznaczne z wpisaniem oceny bardzo dobrej. Obejmujący treści wykładowe pisemny egzamin końcowy z przedmiotu (50 pytań punktowanych po 1 punkcie każde) będzie oceniany zgodnie z poniższą tabelą.


Ocena 2,0 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0






30 godz.



25 godz.




47



Załącznik do Sylabusa: Metale i niemetale w kosmetykach i lekach. Przykładowe pytania i zadania sprawdzające zakładane efekty kształcenia Wiedza: W01-Student wykazuje się znajomością współczesnej chemii nieorganicznej i tendencji jej rozwoju (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań, egzamin).









3+ i [CoF6]

3-.











3+ b) Cr

3+ c) Zn

2+ d) Cu

+


2+ b) Cr

5+ c) Sc

3+ d) Fe

3+





48






















W sprawozdaniu z ćwiczenia nr 6 (właściwości metali przejściowych z grupy wanadu, chromu i manganu) scharakteryzuj związki chromu w układach biologicznych na podstawie pracy przeglądowej o tym samym tytule opublikowanej w „Wiadomościach Chemicznych” nr 1-2 z

49

1994r. W sprawozdaniu umieść cytowania artykułu, z których korzystałeś, zgodnie z przyjętymi zasadami.




50


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Surowce i składniki kosmetyków i leków

Nazwa w języku angielskim: Cosmetics and medicines raw materials & components






Rok studiów: drugi

Semestr: czwarty



Symbol efektu

Efekty kształcenia Symbol efektu specjalnościowego

WIEDZA

Su_W01 Zna i rozumie miejsce chemii kosmetycznej i farmaceutycznej oraz tendencji ich rozwoju.

Ws01

Su_W02 Zna podstawowe metody wyodrębniania, oczyszczania i identyfikacji wybranych surowców kosmetycznych oraz rozumie ograniczenia tych metod.

Ws07

Su_W03 Zna i rozumie podstawowe relacje wiążące właściwości chemiczne oraz fizykochemiczne związków z ich aktywnością biologiczną.

Ws03

Su_W04 Zna podstawowe kryteria klasyfikacji związków chemicznych jako surowców kosmetycznych i farmaceutycznych.

Ws05

UMIEJĘTNOŚCI

Su_U01 Potrafi scharakteryzować występowanie, metody wyodrębniania i oczyszczania najważniejszych naturalnych surowców kosmetycznych.

Us01, Us02,

Su_U02 Potrafi określić podstawowe właściwości chemiczne i kosmetologiczne związków oraz ich zastosowania w wyrobach kosmetycznych

Us02

Su_U03 Potrafi zastosować wyniki badań fizykochemicznych do charakterystyki, analizy i oceny wybranych surowców.

Us02

Su_U04 Potrafi korzystać z fachowych źródeł i opracowań oraz posługiwać się specjalistyczną terminologią

Us01


Su_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia w kontekście dynamicznego rozwoju branży.

Ks01

Su_K02 Zna branżową literaturę, potrafi do niej dotrzeć oraz korzystać – także w językach obcych.

Ks02

Su_K03 Potrafi formułować opinie na temat zastosowań zagadnień współczesnej chemii w przemyśle kosmetycznym.

Ks03, Ks04

Su_K04 Potrafi przedstawić w prosty sposób ale z zachowaniem fachowej terminologii zagadnienia specjalistyczne

Ks03



Znajomość podstaw chemii, chemii analitycznej, chemii nieorganicznej i podstaw chemii organicznej w zakresie przyjętym w standardach kształcenia dla tych przedmiotów.

51


1. Polskie i europejskie normy analityczne i mikrobiologiczne dotyczące surowców kosmetycznych.

2. Podział i charakterystyka surowców kosmetycznych nieorganicznych, organicznych, naturalnych, syntetycznych, roślinnych i zwierzęcych.

3. Charakterystyka substancji czynnych w aspekcie ich właściwości fizykochemicznych: hydrofilowość-lipofilowość związków a ich zastosowanie.

4. Substancje przeciwdrobnoustrojowe w wyrobach kosmetycznych: przykłady, mechanizmy działania, normy stosowania.

5. Woda – technologia oczyszczania, destylacja, pozyskiwanie wody plejstoceńskiej, oligoceńskiej, termalnej. Twardość wody i metody jej oznaczania i usuwania.

6. Substancje barwne w kosmetyce. Barwniki i pigmenty.

7. Zioła stosowane w kosmetyce: poznanie składu chemicznego oraz działania leczniczego i kosmetycznego. Poznanie norm dotyczących czystości i warunków przetwarzania surowców zielarskich

8. Charakterystyka, pozyskiwanie tłuszczów do celów kosmetycznych i badanie ich właściwości.

9. Substancje zagęszczające w wyrobach kosmetycznych. Elementy reologii.

10. Otrzymywanie lecytyny i badanie jej właściwości. Woski kosmetyczne

11. Substancje zapachowe – charakterystyka. Ekstrakcja olejków zapachowych z roślin.

12. Koloidy w chemii kosmetycznej. Otrzymywanie siarki koloidalnej.

13. Otrzymywanie tlenków żelaza. Badanie właściwości bieli tytanowej i innych tlenków metali.


1. Wybrane polskie i europejskie normy.

2. K. Jędrzejczak, B. Kowalczyk, B. Balcer, Rośliny kosmetyczne, Wydawnictwo Śląskiej Akademii Medycznej, Katowice, 2006.

3. M. Molski, Chemia piękna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2009.


A. Marzec, Chemia kosmetyków – surowce, półprodukty, preparatyka wyrobów, Dom Organizatora, Toruń, 2001.

5. M. Dziankowski, Chemia surowców kosmetycznych, Zakład Wydawnictw CRS, Warszawa 1975.

6. R. Czerpak, A. Jabłoński –Trypuć, Kompendium ze składników i surowców kosmetycznych, Wyższa Szkoła Kosmetologii w Białymstoku, 2006.

7. J. Arct, O kosmetykach praktycznie, WN-T, Warszawa, 1987.

8. J. Arct, K. Pytkowska, K. Barska, K. Kifert, A. Pauwels, Leksykon Surowców Kosmetycznych, Wyd. WSzZKiPZ, Warszawa, 2010.

9. Praca zbiorowa pod red. B. Stanisz i I. Musialskiej, Metody badania jakości surowców i produktów kosmetycznych, UM im. K. Marcinkowskiego, Poznań, 2009.

10. E. Fink, Kosmetyka. Przewodnik po substancjach czynnych i pomocniczych, MedPharm,Polska, Wrocław, 2007.

11. Farmakopea polska (aktualne wydanie).


1. J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, wydanie ósme, tom 1, PWN, Warszawa 2001.

2. J. Marcinkiewicz-Salmonowiczowa, Zarys chemii i technologii kosmetyków, Politechnika Gdańska, Gdańsk 1995.

3. J. Ogonowski, A. Tomaszkiewicz-Potępa, Związki powierzchniowo czynne, Politechnika Krakowska, Kraków, 1999.

4. B. Klepaczko-Filipiak, J. Łoin, Pracownia chemiczna. Analiza techniczna. Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1998.

5. A. Cygański, Chemiczne metody analizy ilościowej, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1992.

6. E. Gomółka, A. Szaynok, Chemia wody i powietrza, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1997.

7. H. Elbanowska, J. Zerbe, J. Siepak, Fizyczno-chemiczne badanie wód, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań 1999.

8. Wiadomości Polskiego Towarzystwa Kosmetologów (wybrane artykuły).

9. Polish Journal of Cosmetology (wybrane artykuły).

52


Wspomagany technikami multimedialnymi wykład, słowna metoda problemowa, dyskusja, eksperyment laboratoryjny, pomiar z obliczeniami.


Sprawdzenie efektów SU_W01, SU_W02, SU_W04, SU_U01, SU_U02, SU_U03, SU_K01, SU_K02 oraz SU_K03 nastąpi podczas kolokwiów wejściowych oraz działowych w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych a także na podstawie analizy sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. Efekty SU_W03 oraz SU_W03 a także SU_U01 i SU_U02 sprawdzane będą podczas kolokwium na wykładzie. Efekty SU_U02, SU_U04, SU_K02, SU_K03 oraz SU_K04 zostaną sprawdzone na podstawie prezentacji dotyczącej analizy składu wybranego preparatu.



Warunkiem zaliczenia Laboratorium z surowców i składników kosmetycznych jest:

1. Zaliczenie kolokwiów wejściowych związanych z każdym ćwiczeniem.

2. Wykonanie wszystkich ćwiczeń przewidzianych programem Laboratorium (10 punktów).

3. Zaliczenie sprawozdań z wszystkich ćwiczeń.

4. Zaliczenie dwóch kolokwiów działowych z treści przedmiotowych Laboratorium (2 x 10 punktów).

Warunkiem zaliczenia Wykładów z surowców i składników kosmetycznych jest:

1. Analiza składu wybranego preparatu kosmetycznego i przedstawienie jej w formie prezentacji (10 punktów).

2. Zaliczenie pisemnego kolokwium z treści przedmiotowych Wykładu (10 punktów).

Niezaliczenie kolokwiów wejściowych do ćwiczeń laboratoryjnych oraz niewykonanie ćwiczeń w przewidzianym terminie uniemożliwia podejście do kolokwiów działowych a tym samym jest przyczyną niezaliczenia przedmiotu.

Kolokwia wejściowe do ćwiczeń, oceniane w skali 0; 0,5 i 1 p, mogą się przyczynić do podwyższenia oceny końcowej z laboratorium.

Ocena końcowa z przedmiotu wynika z sumy zdobytych punktów w ciągu całego semestru zgodnie z poniższym zestawieniem:


Ocena 2,0 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0



Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych i kolokwiach działowych

30 godz.


60 godz.


Udział w konsultacjach i kolokwiach 20 godz.

Przygotowanie i podejście do zaliczenia końcowego 10 godz.



Załącznik do sylabusa: Surowce i składniki kosmetyków i leków WIEDZA Su_W01 Zna i rozumie miejsce chemii kosmetycznej i przemysłu kosmetycznego oraz tendencji ich rozwoju (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu, analiza sprawozdań z wykonanych ćwiczeń).

53

Scharakteryzuj tłuszcze jako surowce kosmetyczne pod kątem pozyskiwania oraz zastosowania. Podkreśl najnowsze osiągnięcia w tym zakresie.

Podaj krótką charakterystykę następujących surowców: olej arganowy, olej z palmy kokosowej, masło shea, kwas hialuronowy, proteiny jedwabiu.

Omów najnowsze metody otrzymywania ditlenku tytanu w aspekcie właściwości związku, ekonomii, bezpieczeństwa oraz ochrony środowiska.

Su_W02 Zna podstawowe metody wyodrębniania, oczyszczania i identyfikacji wybranych surowców kosmetycznych oraz rozumie ograniczenia tych metod (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu, analiza sprawozdań z wykonanych ćwiczeń).

Scharakteryzuj sposoby pozyskiwania lecytyny (ćwiczenie 3)

Podaj i krótko omów metody pozyskiwania substancji zapachowych.

Omów zastosowanie metod otrzymywania mikronizowanych surowców z wykorzystaniem takich zjawisk jak: dializa, elektrodializa, synereza, tiksotropia.

Su_W03 Zna i rozumie podstawowe relacje wiążące właściwości chemiczne oraz fizykochemiczne związków z ich aktywnością biologiczną (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu, analiza sprawozdań z wykonanych ćwiczeń).

Układy zol – żel i ich zastosowanie do otrzymywania surowców kosmetycznych.

Jakie właściwości tłuszczów charakteryzuje się poprzez wyznaczenie następujących wielkości: liczba zmydlania, liczba kwasowa, liczba estrowa, liczba jodowa?

Wyjaśnij zachowanie się mydeł w wodzie o różnej twardości. Su_W04 Zna podstawowe kryteria klasyfikacji związków chemicznych jako surowców kosmetycznych (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu, analiza sprawozdań z wykonanych ćwiczeń).

Podaj surowce służące do zagęszczania preparatów kosmetycznych. Wyjaśnij mechanizm procesu zagęszczania w przypadku każdego surowca.

Przeciwdrobnoustrojowe właściwości aldehydów, kwasów, fenoli i związków rtęci: wyjaśnij mechanizm i podaj przykłady surowców.

Przedstaw właściwości fizykochemiczne substancji w kontekście uwalniania zapachu. Powiąż rodzaj emitowanego zapachu z grupami funkcyjnymi związków.

UMIEJĘTNOŚCI Su_U01 Potrafi scharakteryzować występowanie, metody wyodrębniania i oczyszczania najważniejszych naturalnych surowców kosmetycznych (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu, analiza sprawozdań z wykonanych ćwiczeń).

Woda jako surowiec kosmetyczny. Charakterystyka wybranych wód źródlanych.

Twardość wody: definicja, sposoby oznaczania i usuwania (ćwiczenie 6).

W jakich formach fizykochemicznych pozyskuje się roślinne substancje zapachowe. Podaj definicje olejku, żywicy i balsamu.

Metody pozyskiwania olejów roślinnych: z ogórecznika, z lnu, ze słonecznika. . Su_U02 Potrafi określić podstawowe właściwości chemiczne i kosmetologiczne związków oraz ich zastosowania w wyrobach kosmetycznych (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu, analiza sprawozdań z wykonanych ćwiczeń, przygotowanie prezentacji w ramach pracy domowej).

Właściwości powierzchniowo czynne związków a ich zastosowanie w wyrobach kosmetycznych.

Scharakteryzuj diagram fazowy dla związków powierzchniowo czynnych.

Podstawowe pigmenty stosowane w wyrobach kosmetycznych: otrzymywanie tlenków żelaza (ćwiczenie 7)

Su_U03 Potrafi zastosować wyniki badań fizykochemicznych do charakterystyki, analizy i oceny wybranych surowców (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu, analiza sprawozdań z wykonanych ćwiczeń).

Wyznaczanie parametrów i stałych fizykochemicznych charakteryzujących właściwości substancji: podstawy teoretyczne i praktyczne wykonanie: wyznaczanie liczby kwasowej i zmydlania; liczby jodowej.

Oznaczanie formaldehydu w wyrobach kosmetycznych: metodyka oraz normy.

Wyjaśnij, dlaczego tłuszcz z palmy kokosowej jest substancją stałą a oliwa z oliwek jest cieczą, mimo iż są to produkty roślinne. Podaj przewidywane wartości liczby jodowej dla obu surowców.

Su_U04 Potrafi korzystać z fachowych źródeł i opracowań oraz posługiwać się specjalistyczną terminologią (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu, analiza sprawozdań z wykonanych ćwiczeń, przygotowanie prezentacji w ramach pracy domowej).

W sprawozdaniu z ćwiczenia 5 (oznaczanie formaldehydu) zamieść opis mechanizmu przeciwdrobnoustrojowego działania aldehydów. Wskaż sposób stosowania formaldehydu w gotowych wyrobach.

54

Wyjaśnij mechanizm działania kwasu tioglikolowego w preparatach do trwałej ondulacji oraz depilacji. Opis umieść w sprawozdaniu z ćwiczenia 9 (oznaczanie preparatów do trwałej ondulacji)

KOMPETENCJE SPOŁECZNE Su_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia w kontekście dynamicznego rozwoju branży (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu, analiza sprawozdań z wykonanych ćwiczeń, przygotowanie prezentacji w ramach pracy domowej).

.Przygotowanie prezentacji polegającej na analizie składu surowcowego dowolnego wyrobu kosmetycznego ze szczególnym uwzględnieniem nomenklatury INCI oraz CI.

Woski roślinne i zwierzęce: klasyfikacja, skład i zastosowanie w wyrobach kosmetycznych w kontekście najnowszych badań. Przeanalizuj załącznik nr 1 do Ustawy o kosmetykach i znajdź przykłady surowców z wosków. Opracowanie zamieść w sprawozdaniu z ćwiczenia 4 (Badanie właściwości wosków. Bielenie wosku pszczelego).

Su_K02 Zna branżową literaturę, potrafi do niej dotrzeć oraz korzystać – także w językach obcych (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu, analiza sprawozdań z wykonanych ćwiczeń, przygotowanie prezentacji w ramach pracy domowej).

Przeszukaj stronę internetową kosmetologia.pl pod kątem najnowszych sposobów pozyskiwania modyfikowanych hydrokoloidów i ich zastosowania w wyrobach kosmetycznych.

Przygotowanie prezentacji polegającej na analizie składu surowcowego dowolnego wyrobu kosmetycznego ze szczególnym uwzględnieniem nomenklatury INCI oraz CI.

. Su_K03 Potrafi formułować opinie na temat zastosowań zagadnień współczesnej chemii w przemyśle kosmetycznym (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu, analiza sprawozdań z wykonanych ćwiczeń, przygotowanie prezentacji w ramach pracy domowej).

Rozwój technologii otrzymywania stałych mikronizowanych pigmentów. Przedstaw na przykładzie ditlenku tytanu i/lub tlenków żelaza.

Przeszukaj Wiadomości PTK z roczników 2010 – do chwili obecnej pod kątem: Nowe technologie stosowane do tworzenia systemów nośnikowych – liposomów, nanocząsteczek. Opracowanie zamieść w ćwiczeniu 3 (otrzymywanie lecytyny)

. Su_K04 Potrafi przedstawić w prosty sposób ale z zachowaniem fachowej terminologii zagadnienia specjalistyczne (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu, analiza sprawozdań z wykonanych ćwiczeń, przygotowanie prezentacji w ramach pracy domowej).

INCI – scharakteryzuj system nazewnictwa surowców kosmetycznych w kontekście globalizacji produkcji.

W sprawozdaniu z ćwiczenia 3 (otrzymywanie lecytyny z żółtka jaja) zamieść znalezione w literaturze metody pozyskiwania lecytyny sojowe.

Przedstaw zastosowanie dializy do otrzymywania mikronizowanej siarki.

55


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Organiczne związki naturalne w kosmetykach i lekach

Nazwa w języku angielskim: Natural organic compounds in cosmetics and medicines



Jednostka realizująca: Katedra Chemii Organicznej i Stosowanej


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


Semestr: piąty


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: Prof. UPH dr hab. Teodozja Lipińska

Symbol efektu


WIEDZA

Wk01

zna typy, pochodzenie biogenetyczne i terminologię prostych biomolekuł: węglowodanów, aminokwasów, nukleotydów, lipidów i fosfolipidów praz biopolimerów: peptydw, polisacharydów, kwasów nukleinowych DNA i RNA, lipidów złożonych Potrafi nazwać syntetyczne i naturalne polimery (w tym polmery biodegradowalne) i układy supramolekularne. Zna założenia i pojęcia retrosyntezy i syntezy asymetrycznej.

K_W02, K_W03

Wk02

ma podstawową wiedzę o biosyntezie różnych typów biomolekuł prostych i biopolimerów: węglowodanów, aminokwasów, kwasów tłuszczowych, terpenów, białek oraz ich roli w organizmach żywych; potrafi zidentyfikować te podstawowe biomolekuły i biopolimery w materiałach naturalnych takich mięso, mleko, materiał roślinny, tłuszcze, kauczuk.

K_W05, K_W07, K_W08

Wk03 potrafi zapisać procesy przekształceń biomolekuł prostych i biopolimerów zachodzące w przyrodzie i napisać reakcje syntezy prostych ukladów możliwe do przeprowadzenia w laboratorium

K_W03, K_W07

Wk04 zna zasady budowy oraz działanie podstawowych przyrządów mających zastosowanie w badanich chemicznych biomolekuł prostych i biopolimerów

K_W13

UMIEJĘTNOŚCI

Uk01 umie rozróżnić w przyrodzie podstawowe typy biocząsteczek i biomolekuł, rozumie drogi ich powstawania i rolę jaką odgrywają.

K_U12, K_U14, K_U17, K_U19

Uk02 potrafi prawidłowo przeprowadzić analizę związków organicznych i ich mieszanin z zastosowaniem metod klasycznych i spektroskopowych

K_U07, K_U14, K_U16, K_U17, K_U18

Uk03 potrafi analizować wyniki przeprowadzonych doświadczeń, pomiarów danych fizykochemicznych

K_U20


Kk01

ma świadomość konieczności doskonalenia swojej wiedzy w związku z rozwojem trendu zielona chemia zakładającego coraz szersze przetwarzanie biomasy dla otrzymywania znanych i nowych związków chemicznych w tym także leków.

K_K01, K_K02, K_K03

Kk02 potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień chemicznych dotyczących korzystania z biomolekuł i biopolimerów

K_K07

Forma i typy zajęć: Wykład konwencjonalny wspomagany środkami audiowizualnymi, ćwiczenia audytoryjne i słowna metoda problemowa oraz eksperyment laboratoryjny


56

Wymagania wstępne: znajomość podstawowych zagadnień teoretycznych z chemii organicznej oraz umiejętnośc praktyczna posługiwania się podstawowym sprzętem laboratoryjnym i prowadzenia podstawowych operacji i syntez z użyciem związków organicznych. Wymagania dodatkowe: wiedza z podstaw zastosowania metod spektroskopowych do identyfikacji związków organicznych.


1.Procedura klasyczna identyfikacji związków organicznych i ich mieszanin metodami klasycznymi. zastosowanie metod spektroskopowych. .

2. Przedstawienie prostych związków organicznych naturalnych i syntetycznych, węglowodorów i ich pochodnych, jako czynnych biologicznie i stosowanych w farmacji i w kosmetyce

3. Fotosynteza: magazynoewanie energii słonecznej. Budowa i stereochemia węglowodanów prostych szeregu D, formy otwarte i glikozydowe.

4. Reaktywność monosacharydów: mutarotacja a właściwości redukujące. Podstawowe procesy laboratoryjnego przekształcenia monosacharydów.

5. Budowa disacharydów i polisacharydów. Fragmenty oligosacharydowe różnicujące grupy krwi. Przekształcenia glukozy do innych biomolekuł prostych (węglowadany, aminokwasy, tłuszcze) i do biopolimerów (białek, celulozy, skrobii). Funkcje tych biomolekuł w przyrodzie i sposoby wykorzystania w gospodarce człowieka (zielona chemia) 6. Budowa i stereochemia aminokwasów. Właściwości kwasowao-zasadowe i podstawowereakcje analityczne aminokwasów. Elektroforeza.

7. Syntezy chemiczne α-aminokwasów, rozdział enancjomerów, synteza asymertyczna.

8. Peptydy: struktura, reguły syntezy zwykłej i procedura syntezy metodą Merriefielda. Metody określania sekwencji aminokwasowej peptydów. Wybrane peptydy biologicznei czynne, glutation, oksytocyna, insulina. Struktura i rodzaje białek.

9. Lipidy: budowa i występowanie wosków, glicerydów, fosfolipidów, sfingozydów. Biosynteza kwasów tłuszczowych - magazynpwanie energii w organizmie.

10. Biosynteza terpenów, kauczuku i cholesterrolu. Stereoidy: hormony płciowe, stereoidy syntetyczne. Budowa błon biologicznych, transport przez błony biologiczne, mechanizm działania mydeł i detergentów.

11. Kwasy nukleinowe: budowa nukleotydów i polimerów DNA i RNA , rola wiązań wodorowych.

12. Funkcje biologiczne kwasów nukleinowych: replikacja, transkrypcja, translacja. Fenomen dziedziczenia. Biosynteza i synteza DNA na nośniku stałym, sekwencjonowanie, klonowanie medodą PCR.

13. Strategie retrosyntetyczne planowania złożonych syntez - reguły przeprowadzania analizy retrosyntetycznej.: związek docelowy, syntony i równoważniki syntetyczne, metody odwracania polaryzacji wiązań.

14.Typy związków supramolekularnych, metody syntezy i właściwości. Rozpoznanie molekularne typu gość-gospodarz. Procesy przeniesienia międzyfazowego.Cyklodekstryny.

15. Podstawowe typy polimerów syntetycznych; polimery biodegradowalne i biokompatybilne


1. J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, P. Wotheres, Chemia organiczna t.1-4, WNT, Warszawa, 2010.

2. J. McMurry, Chemia Organiczna, t. 1-5, PWN, 2005.

3. G. L. Patrick, Chemia medyczna WNT 2003.

4. J. M. Berg,J. L. Tymoczko, L. Stryer, Biochemia, PWN, 2005

5. J. Skarżewski, Wprowadzenie do syntezy organicznej, PWN,1999


1. I. Vogel. Preparatyka Organiczna, WN-T 2006

2. R. M. Silverstein, F. X. Webster, D. J. Kremle, Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych, PWN, 2007.


Wykład problemowy z wykorzystaniem środków audiowizualnych. Ćwiczenia: słowna metoda problemowa, sprawdzanie zakresu opanowanej wiedzy w dwóch kolokwiach. Laboratorium umiejętność identyfikacji prostych związków organicznych i ich mieszanin metodami klasycznymi oraz spektroskopowymi.


Efekty Wk04, Uk01, Uk02 sprawdzane będą na trzech kolokwiach w ramach laboratorium. Efekty Wk01 – Wk03 i Kk01 sprawdzane będą na dwóch kolokwiach z ćwiczeń oraz na egzaminie pisemnym.

57


Egzamin pisemny - 60 pkt. Punktacja jest następująca: 54.6pkt - 5.0; 48.6pkt - 4.5; 42.6 - 4.0; 36.6pkt - 3.5; 30.6pkt -3.0 Ćwiczenia dwa kolokwia sprawdzające wiadomości poza ćwiczeniami każde po 20 pkt w sumie 40pkt. Punktacja: 36.4pkt - 5.0; 32.4pkt - 4.5; 28.4pkt - 4.0; 24.4pkt - 3.5; 20.4pkt - 3.0. Laboratorium: określenie struktury: 2 związki organiczne proste, 1 związek wielofunkcyjny biologicznie aktywny, mieszanina dwuskładnikowa -rozdział i określenie struktury przy użyciu metod chemicznych i spektroskopowych. Zaliczenie 3 kolokwiów i napisanie sprawozdań z analizy związków organicznych. Sposób zaliczenia laboratorium jest punktowany w następujący sposób: 6 pkt – I kolokwium 10 pkt – II kolokwium 10 pkt – III kolokwium, 2 sprawozdania po 2 pkt w sumie 30 pkt Oceny: 16 pkt – 18 pkt- 3; 18.5 pkt – 21 pkt - 3.5; 21.5 pkt – 24.0 pkt - 4,0; 24,5 pkt – 27.0 pkt - 4.5; 27.5 pkt – 30.0 pkt - 5,0. Trzy oceny z modułu stanowią oceny z trzech przedstawionych form zaliczenia: egzaminu, seminarium i laboratorium



wykład 30 godzin

ćwiczenia 15 godzin

laboratorium 60 godzin

konsultacje 15 godzin

przygotowanie do kolokwiów na laboratorium i opis eksperymentów

25 godzin

przygotowanie do ćwiczeń i kolokwiów 2 godzin 5

przygotowanie do egzaminu i obecność na egzaminie 30 godzin

Sumaryczne obciążenie studenta pracą 200 godzin



Wk01 - Wyjaśnij pojęcia: np. kwasy tłuszczowe, węglowodany, lipidy, retrosynteza?


Wk02 – Wyjaśnij znaczenie aminokwasów w organizmie?


Wk03 - Napisz reakcję otrzymywania tripeptydu (Ala-Gly-Leu) metodą Merriefielda?


Wk04 – Wyjaśnij na czym polega proces elektroforezy?


Uk01 – Jakich związków z jakiej grupy rozpuszczalności spodziewasz się po wykryciu w próbce do analizy azotu?


Uk02 – Dokonaj rozdziału mieszaniny związków np; toluen i aldehyd benzoesowy?


Uk03 – Napisz co najmniej 4 metody otrzymywania aminokwasów?


Kk01 – Omów reakcje zachodzące na podłożu stałym?


Kk02 – Jak dokonasz rozdziału związków chiralnych?


58


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Chemia fizyczna kosmetyków i leków

Nazwa w języku angielskim: Physical Chemistry cosmetics and medicines







Semestr: piąty



Symbol efektu


WIEDZA

Wk01 Zna i rozumie podstawowe pojęcia i prawa z zakresu: kinetyki formalnej i farmakokinetyki, adsorpcji, stanu ciekłego oraz układów dyspersyjnych.

K_W02, K_W04



K_W12

UMIEJĘTNOŚCI


K_U14



K_U10

Uk04 Posiada umiejętności rozumienia i opisu zjawisk spontanicznych w przyrodzie oraz dynamiki procesu tj. np. losu leku w organizmie.

K_U12


Kk01 Ma świadomość konieczności ciągłego poszerzania zakresu swojej wiedzy w związku z rozwojem nauk farmaceutycznych.

K_K01

Kk02 Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień fizykochemicznych w farmacji.

K_K07





59

1.Kinetyka chemiczna Reakcje złożone i ich kinetyka, teoria zderzeń aktywnych, kompleksu aktywnego, wpływ temperatury na szybkość reakcji (równanie Arrheniusa), interpretacja fizyczna parametrów równania Arrheniusa, kataliza homo- i heterogeniczna, kinetyka reakcji enzymatycznych wg modelu Michaelisa-Menten. Procesy kinetyczne w układach biologicznych. 2. Elementy farmakokinetyki. Losy leku w organizmie – wchłanianie, dystrybucja, eliminacja. Parametry farmakokinetyczne i ich charakterystyka (dostępność biologiczna, objętość dystrybucji, klirens, biologiczny okres półtrwania). Modele kompartmentowe. Kinetyka zmian stężenia leku w organizmie po podaniu dożylnym – model jednokompartmentowy. Metody badań trwałości leków. Szybkości rozpuszczania leków – kinetyka i metody. Praktyczne aspekty farmakokinetyki. Podstawy terapeutycznego monitorowania leków. 3.Ciecze i ich właściwości. Charakterystyka stanu ciekłego, siły oddziaływania między cząsteczkami cieczy. Przepływ cieczy i ich rodzaje, ciecze niutonowskie i nieniutonowskie, płyn w stanie nadkrytycznym, lepkość cieczy, zależność lepkości od temperatury, metody wyznaczania lepkości, napięcie powierzchniowe, parachora i refrachora, zależność napięcia powierzchniowego od temperatury, metody wyznaczania napięcia powierzchniowego. 4. Adsorpcja. Adsorbent, adsorbat, powierzchnia właściwa adsorbenta. Adsorpcja gazów. Adsorpcja na granic ciecz-gaz. Adsorpcja fizyczna i chemiczna, teoria adsorpcji Langmuira, BET, rodzaje izoterm adsorpcji, niektóre przyczyny adsorpcji, niektóre zastosowania adsorpcji. 5. Układy dyspersyjne. Układy dyspersyjne, rodzaje układów dyspersyjnych, układ koloidalny -rodzaje, struktura, trwałość. Właściwości kinetyczne układów koloidalnych, równowaga membranowa, właściwości mechaniczne, optyczne i elektryczne koloidów. Koagulacja i peptyzacja. Koloidy ochronne. Punkt izoelektryczny koloidów. Koloidy asocjacyjne. Właściwości charakterystyczne koloidów liofobowych i liofilowych. Podział układów koloidalnych. Metody otrzymywania układów koloidalnych. Metody oczyszczania układów koloidalnych. Lepkość i masa cząsteczkowa koloidów. Układy dyspersyjne stosowane w farmacji.


1. P. W. Atkins, Chemia fizyczna, PWN 2001 2. Farmacja fizyczna – podręcznik dla studentów farmacji i analityki medycznej (red. T.W. Hermann ); Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1999 3. R.E Notari, Wstęp do biofarmacji i farmakokinetyki, PZWL, 1978 4. A. Danek, Chemia fizyczna – podręcznik dla studentów farmacji.; PZWL, Warszawa 1982 5. P. W. Atkins, C. A. Trapp, M. P. Cady, C. Giunta, Chemia fizyczna. Zbiór zadań z rozwiązaniami, PWN, Warszawa 2001


1. J. Ościk, Adsorpcja, PWN, Warszawa 1983 2. K. Schwetlick , Kinetyczne metody badania mechanizmów reakcji; PWN, Warszawa 1975 3. L. Sobczyk, A. Kisza , Chemia fizyczna dla przyrodników; PWN, Warszawa 1975.




Efekty Wk01, Wk03, Uk01, Uk02 oraz Kk02 sprawdzane będą na dwóch kolokwiach działowych i kolokwiach wejściowych w ramach laboratorium. Na egzaminie ustnym sprawdzane będą efekty Wk01, Wk02, Wk04 i Kk01. Efekty Wk02 i Uk03 sprawdzane będą na kolokwiach z ćwiczeń rachunkowych.


Egzamin ustny składa się z odpowiedzi na trzy zagadnienia z zestawu wylosowanego przed egzaminatorem. Za odpowiedź na każde pytanie student otrzymuje ocenę w skali od 2 do 5.Ostateczna ocena jest sumą trzech ocen cząstkowych. Zakres egzaminu obejmuje treści przekazane na wykładzie oraz zawarte w literaturze wskazanej przez prowadzącego. Ćwiczenia rachunkowe: dwa kolokwia sprawdzające każde po 20 pkt w sumie 40pkt. Punktacja: 40pkt-36.4pkt - 5.0; 36.0 pkt-32.4pkt - 4.5; 32.0pkt-28.4pkt - 4.0; 28.0pkt-24.4pkt - 3.5; 24 pkt-20.4pkt - 3.0. Laboratorium: wykonanie dziesięciu ćwiczeń laboratoryjnych, zaliczenie 2 kolokwiów działowych, 10 kolokwiów wejściowych i 10 sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. Sposób zaliczenia laboratorium jest punktowany w następujący sposób: 15 pkt – I kolokwium działowe

60

15 pkt – II kolokwium działowe 10 kolokwiów wejściowych po 2 pkt i 10 sprawozdań po 1 pkt w sumie 60 pkt Oceny: 60 pkt – 54.6 pkt- 5; 54 pkt – 48.6 pkt - 4.5; 48.0 pkt – 42.6 pkt - 4,0; 42.0 pkt – 36.6 pkt - 3.5; 36.0 pkt – 30.6 pkt - 3.0. Trzy oceny z modułu stanowią oceny z trzech przedstawionych form zaliczenia: egzaminu, ćwiczeń rachunkowych i laboratorium. Poprawy: Ćwiczenia rachunkowe: dwie poprawy każdego z kolokwiów, pierwsza poza zajęciami w semestrze, druga obejmująca jedno lub dwa kolokwia na koniec semestru. Laboratorium: dwie poprawy kolokwiów działowych, dwie poprawa kolokwium wejściowego. Dwie poprawy kolokwiów w sesji egzaminacyjnej z ćwiczeń rachunkowych i laboratorium.







Przygotowanie do laboratorium i opis ćwiczeń 25 godzin




Załącznik do Sylabusa przedmiotu / modułu kształcenia

Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Chemia fizyczna kosmetyków i leków


Wiedza

1. Przedstaw jak rozumiesz pojęcia: szybkość reakcji, stała szybkości reakcji, równanie kinetyczne, rząd reakcji.

2. Dokonaj interpretacji fizycznej parametrów równania Arrheniusa. 3. Na dowolnych przykładach omów reakcje: odwracalne, następcze, równoległe. 4. Co rozumiesz pod pojęciem farmakokinetyka. Wymień i scharakteryzuj poznane parametry

farmakokinetyczne. 5. Porównaj adsorpcję fizyczną i chemiczną. 6. Jakie poznałeś właściwości koloidów? Omów koloidy, które odgrywają dużą rolę

w biologicznym funkcjonowania organizmów żywych a w tym i człowieka.


1. Na dowolnym przykładzie opisz kinetykę reakcji łańcuchowych w/g zaproponowanego mechanizmu. 2. Napięcie powierzchniowe utrzymuje na powierzchni wody kwiat. Dokonaj matematyczno-fizycznego

opisu tego zjawiska. 3. Przedstaw matematyczno-fizyczny opis uwalniania substancji leczniczej z jej postaci.



wyznaczysz przedstawionymi metodami? 2. Metoda Stokesa jest jedną z metod, którą wykorzystuje się do badania współczynników lepkości.

Przedstaw postawy teoretyczne tej metody oraz dokonaj opisu stanowiska pomiarowego.

Wk01 Zna i rozumie podstawowe pojęcia i prawa z zakresu: kinetyki formalnej i farmakokinetyki, adsorpcji, stanu ciekłego oraz układów dyspersyjnych.

61

3. Omów metody badania trwałości leków. Które metody pozwalają na szybką ocenę czasu po upływie którego stężenie substancji czynnej spadnie poniżej pewnej ustalonej wartości, czyniąc lek bezwartościowym?

Umiejętności


1. Jaki sprzęt, aparaturę i odczynniki wykorzystasz w ćwiczeniu? 2. Jakie środki ostrożności należy zachować podczas wykonywania ćwiczenia? 3. Co jest celem ćwiczenia, jakie wielkości będziesz mierzył i w jakich jednostkach?


1. Zinterpretuj uzyskane w ćwiczeniu wyniki oraz przedstaw dyskusję źródeł błędów. 2. Co jest przyczyną rozbieżności pomiędzy wielkościami uzyskanymi w ćwiczeniu

a danymi literaturowymi? 3. Jakie zastosowałeś metody analizy danych?


1. Przyjmuje się, że mechanizm fotochemicznej reakcji między wodorem a parą jodu

w temp. 480 K jest następujący: 1) J2 + hv 2J 2) 2J + J2 2J2 3) 2J + H2J2 + H2 4) 2J + H22HJ Wykaż, że

]H[k]J[k

]H[kI2

dt

]HJ[d

2322

24abs

jeżeli k4«k3, Iabs oznacza natężenie pochłoniętego promieniowania. 2. W temperaturze wrzenia ciekłego azotu 77K na powierzchni 1g katalizatora Fe/Al2O3 adsorbuje się

monowarstwa cząsteczek CO. Po ogrzaniu do 00C zdesorbowany CO pod ciśnieniem 1 bara zajmuje

objętość 4,25 cm3. Wiedząc, że każda cząsteczka zajmuje powierzchnię 0.165nm

2, oblicz powierzchnię

właściwą katalizatora. 3. Ochotnikowi ważącemu 68 kg podano doustnie lek w jednorazowej dawce D = 200 mg uzyskując

następujące wartości stężeń tego leku we krwi :

t [ h ] 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0

C [mg/L]

90.0 140.0 190.0 200.0 185.0 140.0 103.0 76.0 57.0

Znając wartość h120AUC

uzyskaną po dożylnym podaniu 150 mg tego leku równą

1479 mg/L · h, obliczyć jego bezwzględną dostępność biologiczną, przedstaw swoją opinię na ten temat.

4. Próbka świeżo sporządzonej tkaniny lnianej o wadze 3 g wykazała podczas trwającego dokładnie 3 godziny pomiaru 8250 impulsów pochodzących od rozpadu izotopu

14C. Próbka tkaniny lnianej

pokrywającej twarz mumii faraona (o wadze 1,514 g) wykazała podczas 5 godzinnego pomiaru 3830 takich impulsów. Określ datę pochówku faraona ( z dokładnością do 1 roku) wiedząc, że okres półrozpadu węgla

14C wynosi 5760 lat.

Uk04 Posiada umiejętności rozumienia i opisu zjawisk spontanicznych w przyrodzie oraz dynamiki procesu tj. np. losu leku w organizmie.

1. Dokonaj opisu kinetyki zmian stężenia leku w organizmie po podaniu dożylnym – model

jednokompartmentowy. 2. Opisz efekt Tyndala. Czy obserwujesz takie zjawisko w przyrodzie? 3. Dokonaj opisu zjawiska lepkości. Przedstaw jego znaczenie w przyrodzie.


Kk01 Ma świadomość konieczności ciągłego poszerzania zakresu swojej wiedzy w związku z rozwojem nauk farmaceutycznych.

62

1. Podaj z jakich źródeł literaturowych korzystałeś, aby poszerzyć swoja wiedzę

z zakresu nauk farmaceutycznych. 2. Na postawie wybranej przez siebie literatury naukowej i popularnonaukowej odpowiedz na pytanie,

dlaczego terapeutyczne monitorowanie leków jest ważne? 3. Jakie formy aktywności wykazywałeś w celu aktualizowania swojej wiedzy z zakresu chemii fizycznej w

farmacji.

Kk02 Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień fizykochemicznych w farmacji.

1. Jakie są przyczyny dla których badania farmakokinetyczne powinny być prowadzone. 2. Jakie korzyści stwarza znajomość szybkości procesów wchłaniania i eliminacji leków? 3. Dla uniknięcia podawania leku wielokrotnie w ciągu doby stosuje się go często

w postaci tabletek o przedłużonym działaniu. Jak myślisz, które parametry kinetyczne mogą być brane pod uwagę przy sporządzaniu takich tabletek?

63


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Elementy fizjologii i kosmetologii

Nazwa w języku angielskim: Elements of cosmetology and pharmacology






Rok studiów: drugi

Semestr: czwarty



Symbol efektu


WIEDZA

KF_W01 Zna anatomię i czynność skóry oraz narządów zmysłu. Ws03

KF_W02 Zna i rozumie zjawiska i procesy biochemiczne leżące u podstaw przenikania i wchłaniania substancji aktywnych.

Ws03

KF_W03 Zna rolę substancji aktywnych w prawidłowym funkcjonowaniu organizmu. Ws03, Ws05

UMIEJĘTNOŚCI

KF_U01 Potrafi wyjaśnić za pomocą poznanych praw chemicznych zagadnienia związane z przenikaniem i wchłanianiem substancji aktywnych.

Us02

KF_U02 Potrafi wykorzystać zdobytą wiedzę dotyczącą surowców i preparatów kosmetycznych i umie powiązać ją z procesami, na których opiera się kosmetyka pielęgnacyjno-zachowawcza.

Us02

KF_U03 Potrafi przedstawić podstawowe zagadnienia z zakresu anatomii i fizjologii skóry z zastosowaniem poprawnej terminologii i nomenklatury kosmetologiczno-medycznej.

Us01


KF_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia w kontekście dynamicznego rozwoju badań w zakresie kosmetologii i farmakologii.

Ks01

KF_K02 Zna źródła branżowej literatury, potrafi do nich dotrzeć oraz korzystać – także w językach obcych.

Ks02

Forma i typy zajęć: wykład (15 godz.)


Znajomość biologii i mikrobiologii w zakresie przyjętym w standardach kształcenia dla tych przedmiotów.


64

1. Definicja zdrowia. Czynniki determinujące stan zdrowia i ich zmiana w czasie.

2. Narządy zmysłu – odbieranie i przekazywanie bodźców.

3. Anatomia i fizjologia skóry. Granica skórno-naskórkowa. Budowa i rola warstwy rogowej.

4. Płaszcz hydrolipidowy. Typy skóry.

5. Przenikanie przez skórę. Tkanka podskórna. Cellulit.

6. Gruczoły wydzielnicze skóry (pot, zapach, wabienie owadów).

7. Reakcja skóry na promieniowanie UV. Mechanizm opalania. Fototypy skóry.

8. Skóra dziecka. Skóra kobiety a skóra mężczyzny.

9. Nawilżanie skóry. Starzenie się skóry. Czynniki wpływające na starzenie się skóry. Rola wolnych rodników.

10. Higiena włosów i paznokci. Budowa płytki paznokciowej.

11. Budowa, barwa, siwienie włosów. Typy włosów. Cykl włosowy.

12. Budowa błony śluzowej jamy ustnej. Szkliwo. Parodontoza. Etiologia próchnicy.


1. M-C. Martini, Kosmetologia i farmakologia skóry, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2007.

2. M. Zawadzki, R. Szafraniec, E. Murawska-Ciałowicz, Fizjologia człowieka - podręcznik dla studentów wydziałów kosmetologii, Górnicki Wydawnictwo Medyczne, Wrocław 2006, wyd. 1

3. E. Murawska-Ciałowicz, M. Zawadzki, Higiena - podręcznik dla studentów wydziałów kosmetologii, Górnicki Wydawnictwo Medyczne, Wrocław 2005, wyd. 1

4. Praca zbiorowa pod red. J.T. Marcinkowskiego, Podstawy higieny, Volumed, Wrocław, 1997.

5. I. B. Peters, Kosmetyka – podręcznik do nauki zawodu – poradnik, REA, Warszawa, 2002.


1. C. Korczak, Higiena. Podręcznik dla szkół medycznych, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1998. 2. A. Michajlik, W. Ramotowski, Anatomia i fizjologia człowieka, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa,

2003, wyd. 5 3. Bogusław K. Gołąb, Władysław Z. Traczyk, Anatomia i fizjologia człowieka, Ośrodek Doradztwa i Szkolenia

''TUR'', Łódź 1997, wyd. 1 4. B. Jaroszewska, Kosmetologia-podręcznik, Wydawnictwo Atena, Warszawa 2001. 5. K. Dołowy, A.Szewczyk, S. Pikuła, Błony biologiczne, Śląsk, Katowice-Warszawa 2003, wydanie I.


Wspomagany technikami multimedialnymi wykład, słowna metoda problemowa, dyskusja.


Sprawdzenie efektów KF_W01, KF_W02, KF_W03, KF_U01, KF_U02, KF_U03, KF_K01, KF_K02 nastąpi podczas pisemnego kolokwium z treści wykładu.


Warunki uzyskania zaliczenia przedmiotu: Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest:

5. Uczestnictwo w wykładach. 6. Zaliczenie pisemnego kolokwium z treści przedmiotowych wykładu (20 punktów).

Ocena końcowa z przedmiotu wynika z sumy zdobytych punktów zgodnie z poniższym zestawieniem:


Ocena 2,0 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0




Przygotowanie do kolokwium 5 godz.

Udział w konsultacjach i kolokwium 5 godz.


65


Załącznik do sylabusa: Elementy fizjologii i kosmetologii WIEDZA KF_W01 Zna anatomię i czynność skóry oraz narządów zmysłu.

- wymień warstwy, z których zbudowany jest naskórek. - przedstaw budowę warstwy rogowej naskórka; - skład chemiczny włosów; - scharakteryzuj cykl włosowy; - wymień funkcje skóry.

KF_W02 Zna i rozumie zjawiska i procesy biochemiczne leżące u podstaw przenikania i wchłaniania substancji aktywnych.

- w kontekście budowy warstwy rogowej naskórka scharakteryzuj sposoby przenikania substancji aktywnych przez skórę; - budowa i właściwości cząsteczki keratyny a proces ondulacji włosa; - wymień i omów sposoby oddziaływania lek-receptor

KF_W03 Zna rolę substancji aktywnych w prawidłowym funkcjonowaniu organizmu.

- omów skład chemiczny płaszcza hydrolipidowego; - w kontekście budowy skóry scharakteryzuj rolę kolagenu i elastyny;

UMIEJĘTNOŚCI KF_U01 Potrafi wyjaśnić za pomocą poznanych praw chemicznych zagadnienia związane z przenikaniem substancji aktywnych przez skórę.

- prawo Fick’a a czynniki determinujące przenikanie substancji aktywnych przez skórę; - mechanizm przenikania a współczynnik podziału woda/oktanol; - mechanizm przenikania a wielkość cząsteczki;

KF_U02 Potrafi wykorzystać zdobytą wiedzę dotyczącą surowców i preparatów kosmetycznych i umie

powiązać ją z procesami, na których opiera się kosmetyka pielęgnacyjno-zachowawcza. - Właściwości cząsteczek a problem nawilżenia skóry; przykłady substancji - Właściwości cząsteczek a problem natłuszczenia skóry; przykłady substancji - wykorzystanie tlenku cynku i ditlenku tytanu w procesie ochrony przed promieniowaniem UV;

KF_U03 Potrafi przedstawić podstawowe zagadnienia z zakresu anatomii i fizjologii skóry z zastosowaniem poprawnej terminologii i nomenklatury kosmetologiczno-medycznej.

- przedstaw i wyjaśnij mechanizm tworzenia się wolnych rodników w organizmie; - przedstaw schemat mechanizmu obronnego skóry przed uszkodzeniami spowodowanymi promieniowaniem UV;

KOMPETENCJE SPOŁECZNE KF_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia w kontekście dynamicznego rozwoju badań w zakresie kosmetologii i farmakologii (praca domowa weryfikowana na kolokwium).

- Na podstawie artykułu z „Wiadomości PTK” Vol. 6, nr 3, przedyskutuj zagadnienie lipofilowości cząsteczki w kontekście absorpcji przeznaskórkowej;

- przeszukaj portal internetowy WWW.cosmetic.pl w celu sporządzenia wykazu kwasów

organicznych z podziałem ze względu na budowę cząsteczki i rolę w wyrobach kosmetycznych KF_K02 Zna źródła branżowej literatury, potrafi do nich dotrzeć oraz korzystać – także w językach obcych (praca domowa weryfikowana na kolokwium).

- na podstawie artykułów w „Wiadomości PTK”; Polish Journal of Cosmetology i innych dostępnych czasopismach (Czytelnia ICh) wskaż najnowsze sposoby modyfikacji cząsteczki witaminy C usprawniające jej przenikanie przez skórę;

http://www.cosmetic.pl/

66


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Preparatyka kosmetyczna

Nazwa w języku angielskim: Cosmetics’ preparation







Semestr: piąty



Symbol efektu


WIEDZA

PK_W01 Zna i rozumie różnice między preparatyką laboratoryjną i produkcją na skalę przemysłową.

Ws01

PK_W02 Zna i rozumie zjawiska i procesy fizykochemiczne leżące u podstaw preparatyki kosmetycznej.

Ws02

PK_W03 Zna podstawowe kategorie produktów kosmetycznych i kryteria klasyfikacji. Ws05

PK_W04 Zna podstawowe zasady konstrukcji receptury kosmetycznej. Ws06

UMIEJĘTNOŚCI

PK_U01 Posiada wprawę manualną w preparatyce. Us02, Us04

PK_U02 Potrafi wykorzystać zdobytą wiedzę dotyczącą surowców kosmetycznych i umie powiązać ją z procesami wytwarzania gotowych preparatów

Us02

PK_U03 Potrafi przeanalizować i zaproponować recepturę z zastosowaniem poprawnej symboliki, terminologii i nomenklatury chemicznej i specjalistycznej.

Us01,Us04


PK_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia w kontekście dynamicznego rozwoju branży.

Ks01

PK_K02 Zna źródła branżowej literatury, potrafi do nich dotrzeć oraz korzystać – także w językach obcych.

Ks02



Znajomość podstaw chemii, chemii analitycznej, chemii nieorganicznej i organicznej oraz surowców kosmetycznych w zakresie przyjętych w standardach kształcenia dla tych przedmiotów.


67

1. Sprzęt i techniki stosowane w preparatyce.

2. Podstawowe procesy w technologii kosmetyków: suszenie i adjustacja surowców zielarskich; technologia

galenowa (ekstrakcja, destylacja, wyciskanie); emulgowanie, zagęszczanie.

3. Mieszanie i rozdrabnianie w procesach produkcji kosmetyków; Urządzenia do mieszania, rozdrabniania,

ogrzewania, schładzania.

4. Technologia łączenia faz i wprowadzania dodatków: konserwantów, antyutleniaczy, środków zapachowych i

barwiących;

5. Skład chemiczny różnych kategorii produktów kosmetycznych: kremy, mleczka i emulsje; środki myjące –

mydła, żele pod prysznic, szampony, płyny do kąpieli, preparaty do higieny jamy ustnej; pudry i zasypki;

preparaty „kolorowe”: farby do włosów, środki do makijażu, pomadki, błyszczyki, lakiery do paznokci;

maseczki kosmetyczne, maści; środki do opalania (kremy z filtrem, olejki, preparaty samoopalające,

preparaty rozjaśniające); preparaty chemii gospodarczej;

6. Tworzenie kompozycji zapachowych: Procesy i etapy;

7. Preparatyka laboratoryjna wybranych kategorii wyrobów kosmetycznych:

otrzymywanie emulsji O/W i W/O;

otrzymywanie szamponu;

otrzymywanie mydła;

preparatyka toników, żeli i peelingów,

preparatyka wyrobów kosmetyki kolorowej;

otrzymywanie liposomów i zamykanie substancji czynnych w liposomach;


1. W. S. Brud, R. Glinka, Technologia kosmetyków, Oficyna Wydawnicza, Łódź, 2001.

2. R. Glinka, Receptura kosmetyczna, Oficyna Wydawnicza, Łódź, 2003.

3. M. Mrukot, Receptariusz kosmetyczny, Małopolska Wyższa Szkoła Zawodowa, Kraków, 2004.


5. A. Marzec, Chemia kosmetyków – surowce, półprodukty, preparatyka wyrobów, Dom Organizatora, Toruń, 2001.

6. Wiadomości Polskiego Towarzystwa Kosmetologów (wybrane artykuły)

7. Polish Journal of Cosmetology (wybrane artykuły)

8. Wybrane polskie i europejskie normy.


1. B. Klepaczko-Filipiak, J. Łoin, Pracownia chemiczna. Analiza techniczna. Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1998.

2. R. T. Morrison, R. N. Boyd, Chemia organiczna, wydanie czwarte, PWN, Warszawa 1996.

3. J. Marcinkiewicz-Salmonowiczowa, Zarys chemii i technologii kosmetyków, Politechnika Gdańska, Gdańsk 1995.

4. J. Ogonowski, A. Tomaszkiewicz-Potępa, Związki powierzchniowo czynne, Politechnika Krakowska, Kraków, 1999.


Wspomagany technikami multimedialnymi wykład, słowna metoda problemowa, dyskusja, eksperyment laboratoryjny, pomiar z obliczeniami.


Sprawdzenie efektów PK_W01, PK_W02, PK_W03, PK_W04, PK_U01, PK_U02, PK_U03, PK_K01, PK_K02 nastąpi podczas kolokwiów wejściowych oraz działowego w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych a także na podstawie analizy i oceny sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. Efekty PK_W01, PK_W02, PK_W03 oraz PK_U03 sprawdzane będą podczas kolokwium z treści wykładu.


68


Warunkiem zaliczenia Laboratorium z preparatyki kosmetycznej jest:

1. Zaliczenie kolokwiów wejściowych związanych z każdym ćwiczeniem.

2. Wykonanie wszystkich ćwiczeń przewidzianych programem Laboratorium (5 punktów).

3. Zaliczenie sprawozdań z wszystkich ćwiczeń.

4. Zaliczenie kolokwium działowego z treści przedmiotowych Laboratorium (10 punktów).

Warunkiem zaliczenia Wykładów z preparatyki kosmetycznej jest zaliczenie pisemnego kolokwium z treści przedmiotowych Wykładu (10 punktów).

Niezaliczenie kolokwiów wejściowych do ćwiczeń laboratoryjnych oraz niewykonanie ćwiczeń w przewidzianym terminie uniemożliwia podejście do kolokwium działowego a tym samym jest przyczyną niezaliczenia przedmiotu.

Kolokwia wejściowe do ćwiczeń, oceniane w skali 0; 0,5 i 1 p, mogą się przyczynić do podwyższenia oceny końcowej z laboratorium.

Ocena końcowa z przedmiotu wynika z sumy zdobytych punktów w ciągu całego semestru zgodnie z poniższym zestawieniem:

Przedział punktacji 12,5 > 12,5 > 15 > 17,5 > 20 > 22,5

Ocena 2,0 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0



Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych i kolokwium działowym

15 godz.

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

15 godz.


Udział w konsultacjach i kolokwium 5 godz.



Załącznik do sylabusa: Preparatyka kosmetyczna WIEDZA PK_W01 Zna i rozumie różnice między preparatyką laboratoryjną i produkcją na skalę przemysłową (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu, analiza sprawozdań z wykonanych ćwiczeń).

Przedstaw proces technologiczny otrzymywania emulsji O/W i W/O. Wskaż kluczowe etapy procesu oraz różnice w kontekście przeprowadzonych doświadczeń w laboratorium.

Zagęszczanie preparatów kosmetycznych: metody i środki stosowane w przemyśle i laboratorium ora mechanizm działania

Sposoby wprowadzania zagęstników do wyrobów kosmetycznych. PK_W02 Zna i rozumie zjawiska i procesy fizykochemiczne leżące u podstaw preparatyki kosmetycznej (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu, analiza sprawozdań z wykonanych ćwiczeń).

Scharakteryzuj oznaki niestabilności emulsji.

Omów metody badania stabilności emulsji.

Przedstaw budowę i mechanizm tworzenia liposomów

Zagęszczanie nieemulsyjnych wyrobów kosmetycznych – substancje i mechanizmy procesu.

PK_W03 Zna podstawowe kategorie produktów kosmetycznych i kryteria klasyfikacji (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu).

Podaj definicję emulsji, podaj i scharakteryzuj rodzaje emulsji.

Emulsje wielokrotne – podaj definicje; objaśnij proces otrzymywania

69

PK_W04 Zna podstawowe zasady konstrukcji receptury kosmetycznej (kolokwia wejściowe, działowe, zaliczenie pisemne materiału z wykładu, wykonanie ćwiczeń, analiza sprawozdań z wykonanych ćwiczeń).

Zaproponuj recepturę dowolnego wyrobu kosmetycznego z podanych składników (sulfobursztynian diodowy; betaina, poliglikozyd laurylowy; ester eteru poliglikolokokosowego i gliceryny; woda, nipagina, kompozycja zapachowa); podaj przybliżony udział procentowy dla każdego składnika.

Objaśnij recepturę dowolnego gotowego wyrobu kosmetycznego. Podaj zasady. UMIEJĘTNOŚCI PK_U01 Posiada wprawę manualną w preparatyce. (wejściówki, wykonanie ćwiczeń; analiza sprawozdań)

Wykonanie przewidzianych programem ćwiczeń laboratoryjnych polegających na przygotowaniu wyrobu z dostępnych surowców i składników

Zwrócenie szczególnej uwagi na automatyzację czynności i precyzję: naważanie, kolejność dozowania, mieszanie, odpowietrzanie, itp.

PK_U02 Potrafi wykorzystać zdobytą wiedzę dotyczącą surowców kosmetycznych i umie powiązać ją z procesami wytwarzania gotowych preparatów (wejściówki, wykonanie ćwiczeń; analiza sprawozdań)

Podaj surowce do otrzymywania liposomów;

Uwzględnij właściwości fizykochemiczne wymienionych substancji i wyjaśnij technologiczne aspekty formulacji ze względu na te właściwości.

PK_U03 Potrafi przeanalizować i zaproponować recepturę z zastosowaniem poprawnej symboliki, terminologii i nomenklatury chemicznej i specjalistycznej (wejściówki, wykonanie ćwiczeń; analiza sprawozdań) .

Wskaż wyroby kosmetyczne, w których wykorzystuje się następujące substancje: peptydy, kwasy tłuszczowe, glicerydy, PEG-60-100; SLS; SLeS; lecytyna; kwas hialuronowy.

Zaproponuj recepturę dowolnego wyrobu kosmetycznego z podanych składników (sulfobursztynian disodowy; betaina, poliglikozyd laurylowy; ester eteru poliglikolokokosowego i gliceryny; woda, nipagina, kompozycja zapachowa); podaj przybliżony udział procentowy dla każdego składnika.

KOMPETENCJE SPOŁECZNE PK_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia w kontekście dynamicznego rozwoju branży (wejściówki, wykonanie ćwiczeń; analiza sprawozdań)..

Na podstawie dostępnej literatury zalecanej do przedmiotu opracuj recepturę antyperspirantu. Opracowanie zamieść w sprawozdaniu do ćwiczenia 4.

Przeszukaj stronę internetową kosmetologia.pl pod kątem nowatorskich rozwiązań do tyczących stosowania systemów nośnikowych w mikroemulsjach Opracowanie zamieść w sprawozdaniu do ćwiczenia 1.

PK_K02 Zna źródła branżowej literatury, potrafi do nich dotrzeć oraz korzystać – także w językach obcych (wejściówki, wykonanie ćwiczeń; analiza sprawozdań)

Na podstawie opisu patentowego PL 192586 scharakteryzuj nowatorski sposób wprowadzania biologicznie czynnych substancji hydrofilowych do emulsji. Opracowanie zamieść w sprawozdaniu do ćwiczenia 1.

W czasopiśmie Wiadomości PTK w numerach z lat 2008-2011 wyszukaj informacji dot. nowości z zakresu preparatyki preparatów myjących niezawierających SLS. Opracowanie zamieść w sprawozdaniu do ćwiczenia 3.

70


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Analiza chromatograficzna kosmetyków i leków

Nazwa w języku angielskim: Chromatographic Analysis of Cosmetics and Medicines







Semestr: piąty



Symbol efektu


WIEDZA




K_W01, K_W03, K_W04


UMIEJĘTNOŚCI


K_U01




K_U04











1. Definicje, pojęcia i nazewnictwo chromatograficzne. 2. Parametry retencji: czas retencji, objętość retencji, współczynnik retencji, współczynnik selektywności, rozdzielczość, wysokość równoważna półce teoretycznej, sprawność kolumny. 3. Podstawy teoretyczne procesu chromatograficznego (chromatografia adsorpcyjna, podziałowa, jonowymienna, wykluczenia, teoria półek, teoria poszerzenia pasm).

71

4. Podział technik chromatograficznych (chromatografia bibułowa, cienkowarstwowa, cieczowa, gazowa). 5. Budowa i rodzaje kolumn chromatograficznych. 6. Chromatografia jako metoda analityczna jakościowa i ilościowa. 7. Chromatografia preparatywna. 8. Budowa i zasada działania chromatografu gazowego. 9. Budowa i zasada działania chromatografu HPLC. 10. Zastosowanie chromatografii. 11. Obliczenia rachunkowe. 12. Metody derywatyzacji w chromatografii. 13. Sposoby przygotowania próbki do analizy metodą chromatograficzną.











Sposób oceniania:





Uzyskanie zaliczenia przedmiotu jest możliwe po spełnieniu poniższych warunków: 1. co najwyżej dwie usprawiedliwione nieobecności na ćwiczeniach, 2. zaliczenie dwóch kolokwiów poprzez uzyskanie co najmniej 21 punktów, 3. zdanie kolokwium przed wykonaniem ćwiczenia i uzyskanie co najmniej 15 punktów, 4. wykonanie 6 ćwiczeń i zaliczenie sprawozdań z tych ćwiczeń na co najmniej 15 punktów, 5. uzyskanie łącznie co najmniej 51 % ze wszystkich form zaliczenia. Sposób uzyskania punktów: 1. pierwsze kolokwium: 20 pkt 2. drugie kolokwium: 20 pkt 3. kolokwia wejściowe przed ćwiczeniami: 30 pkt 4. sprawozdania z ćwiczeń: 30 pkt 5. sumarycznie max. liczba punktów: 100









72



Załącznik do Sylabusa: Analiza chromatograficzna kosmetyków i leków Przykładowe pytania i zadania sprawdzające zakładane efekty kształcenia Wiedza: W01- Student zna podstawową nomenklaturę chromatograficzną. (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).




W02- Zna podstawy teorii procesu chromatograficznego. (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).





Wyjaśnij na czym polega chromatografia w odwróconym układzie faz (RP)? W03- Zna zastosowania metod chromatograficznych w analizie chemicznej jakościowej i ilościowej. (Kolokwia działowe, wejściowe).


Oznaczano zawartość chloroformu w wodzie techniką GC-ECD. Jakie jest jego stężenie molowe w badanej

wodzie jeśli po wprowadzeniu 1l roztworu wzorcowego o stężeniu 5 g/ml otrzymano pik o powierzchni

5000 jednostek a po zadozowaniu 1l 1% (objętościowo) roztworu wody w metanolu otrzymano pik o powierzchni 30000 jednostek?

W04- Zna podstawowe techniki chromatograficzne oraz ich zastosowanie. (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).



Podaj kilka przykładów zastosowania chromatografii cienkowarstwowej. Umiejętności: U01- Potrafi dokonać pomiarów wielkości uzyskiwanych w analizie chromatograficznej i je zinterpretować. (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).





73

U02- Potrafi dobrać odpowiedni układ chromatograficzny do rozdziału mieszaniny. (Kolokwia działowe , wejściowe).



Omówić optymalne warunki dla powtarzalności współczynnika Rf U03- Posiada umiejętności interpretacji wyników analiz uzyskanych metodami chromatograficznymi. (Kolokwia działowe, wejściowe).



U04-Potrafi zaplanować i wykonać podstawowe eksperymenty mające na celu identyfikację związków organicznych (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).




Jakie parametry muszą spełniać substancje analizowane techniką GC/MS Kompetencje społeczne: K01-Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).



K02-Potrafi pracować w zespole i rozumie znaczenie uczciwości intelektualnej i wkładu działań własnych i innych osób (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań)



74


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Toksykologia

Nazwa w języku angielskim: Toxicology







Semestr: piąty



Symbol efektu


WTK01 Dostrzega aspekt toksykologiczny dotyczący chemii kosmetycznej i farmaceutycznej.

Ws01

WTK02 Zna wybrane zagadnienia z anatomii, fizjologii, biochemii, umożliwiające zrozumienia mechanizmów działania toksycznego wyrobów kosmetycznych.

Ws03

UMIEJĘTNOŚCI

UTK01 Potrafi przewidywać działanie toksyczne wyrobów kosmetycznych i farmaceutycznych analizuje budowę chemiczną i właściwości fizyczne.

Us03

UTK02 Potrafi wybrać metodę analityczną służącą do badania kosmetyków i leków pod kątem ich ewentualnej toksyczności.

Us05


KTK01 Zdaje sobie sprawę z dynamicznego rozwoju zarówno kosmetologii i toksykologii i widzi potrzebę ciągłego pogłębiania wiedzy z obydwu dyscyplin.

Ks01

KTK02 Rozumie potrzebę zwracania uwagi laikom na możliwość wystąpienia działania toksycznego kosmetyków w przypadku ich nieprawidłowego stosowania.

Ks03

Forma i typy zajęć: wykład, laboratorium


Znajomość podstaw anatomii, biochemii, chemii organicznej i nieorganicznej, mikrobiologii.


75

Zagadnienia z zakresu toksykologii ogólnej: Podstawowe pojęcia - trucizna, dawka, zatrucie itd. Czynniki warunkujące toksyczność - budowa chemiczna związku i właściwości fizykochemiczne. Losy trucizny w organizmie. Mechanizmy działania toksycznego. Drogi wnikania substancji toksycznych ze szczególnym zwróceniem uwagi na wchłanianie przez skórę. Zagadnienia z zakresu toksykologii szczegółowej: Toksyczność metali, niemetali i połączeń nieorganicznych. Toksyczność rozpuszczalników organicznych. Wybrane zagadnienia z toksykologii środowiska. Toksykologia uzależnień. Działanie toksyczne kosmetyków. Ocena toksykologiczna surowców kosmetycznych i farmaceutycznych. Ocena bezpieczeństwa wyrobów kosmetycznych i farmaceutycznych. Badanie kosmetyków i leków pod kątem stabilności chemicznej, fizycznej i mikrobiologicznej. Rozwiązania prawne dotyczące substancji niedozwolonych do stosowania w kosmetykach i lekach


1. W. Seńczuk, Toksykologia, PZWL 2002 2. W.Seńczuk, Toksykologia Współczesna, PZWL 2005 3. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 12.06.2002 r. w sprawie ustalenia listy substancji niedozwolonych do stosowania w kosmetykach, listy substancji dozwolonych do stosowania w kosmetykach wyłącznie w ograniczonych ilościach, w zakresie i warunkach stosowania, listy barwników, substancji konserwujących i promieniochronnych dozwolonych do stosowania w kosmetykach oraz znaku graficznego wskazującego na umieszczenie dodatkowych informacji. Dz.U. RP, z dnia 12.06.2002 r. nr 105, poz.934 i Dz.U. RP, 2004 nr 201 poz.2064 Ustawa o kosmetykach z dnia 30.03.2001 r. Dz.U. RP z dnia 11.05.2001 r. nr 42 poz. 473 z kolejnymi zmianami.


1. B.J.Alloway, D.C.Ayres, Chemiczne podstawy zanieczyszczenia środowiska, PWN 1999 2. A.Kurnakowska, Ekologia, PWN 1997


Wykład z wykorzystaniem multimediów. Ćwiczenia laboratoryjne, z wykorzystaniem aparatury pomiarowej. Konsultacje w formie dyskusji.


Zaliczenie ćwiczeń: 1. Obecność na ćwiczeniach obowiązkowa. 2. Zaliczenie testu składającego się z 30 pytań zamkniętych. Zaliczenie wykładów: Zaliczenie testu składającego się z 30 pytań zamkniętych.


Warunkiem zaliczenia na ocenę jest uzyskanie minimum 31 pkt. z 60 możliwych (30 pkt. z ćwiczeń i 30 pkt. z wykładów). Skala ocen: 0 - 30 pkt. 2 31 - 36 pkt. 3 37 - 42 pkt. 3,5 43 - 48 pkt. 4 49 - 54 pkt. 4,5 55 - 60 pkt. 5 Poprawy: Jeden termin poprawkowy z wykładów i ćwiczeń do końca trwania zajęć dydaktycznych w semestrze. Jeden termin poprawkowy w sesji poprawkowej.



76


Udział studenta w laboratorium 15 godzin

Udział studenta w konsultacjach 10 godzin

Przygotowanie do testu końcowego z wykładów 5 godzin

Przygotowanie do testu końcowego z ćwiczeń laboratoryjnych

5 godzin


Punkty ECTS za moduł kształcenia 1

Załącznik do sylabusa Toksykologia:

Przykładowe pytania sprawdzające zakładane efekty kształcenia WIEDZA WTA01 Rozumie powiązania toksykologii jako nauki interdyscyplinarnej z chemią. ACh_W01, ACh_W02 1. Jakie grupy funkcyjne decydują o potencjalnej toksyczności związków chemicznych. 2. Które grupy funkcyjne zmniejszają toksyczność związków chemicznych. 3. W jaki sposób budowa przestrzenna wpływa na toksyczność. WTA02 Zna toksykologię w stopniu umożliwiającym pracę zgodnie z zasadami BHP. ACh_W06 1. Co oznaczają symbole zawarte w karcie charakterystyki substancji niebezpiecznej (NDS, NDSCH, LD50, LC50, itp.) 2. Które związki chemiczne wchłaniają się przez skórę i jaki parametr fizykochemiczny to określa. 3. Które związki chemiczne mogą wnikać do organizmu przez drogi oddechowe i jaki to ma wpływ na prawidłowe funkcjonowanie organizmu. 4. Jak należy rozumieć działanie natychmiastowe i działanie odległe trucizn. 5. Jakie znasz odtrutki specyficzne i niespecyficzne. 6. Które elementy z karty charakterystyki substancji niebezpiecznej istotne są dla studenta a które dla pracownika lub pracodawcy. UMIEJĘTNOŚCI UTA01 Potrafi zaproponować metodę badawczą w celu określenia potencjalnej toksyczności związków chemicznych. ACh_U03 1.Jakie zastosowanie ma spektrofotometr do badania zawartości substancji toksycznych? 2.Od czego zależy wybór metody pomiarowej dla danej substancji toksycznej. UTA02 Potrafi samodzielnie wyciągać i formułować wnioski na temat potencjalnego działania toksycznego związków chemicznych. ACh_U03 1.Od jakich parametrów fizykochemicznych zależy potencjalna toksyczność związków? 2. W jakich źródłach będziesz szukał informacji na temat potencjalnego działania toksycznego związków? KOMPETENCJE SPOŁECZNE KTA01 Rozumie potrzebą pogłębiania wiedzy na temat związków chemicznych, które oprócz właściwości wykorzystywanych w różnych dziedzinach mogą być szkodliwe. ACh_K01 1. Jakie są najnowsze doniesienia na temat toksyczności dioksyn i jaka aparatura laboratoryjna umożliwia pomiary ich stężeń? 2. Glin właściwości toksyczne a zastosowanie w gospodarstwie domowym i farmakologii. KTA02 Jest rzetelny w swojej pracy, przekazuje swoją wiedzę i doświadczenie w celu zminimalizowania działania toksycznego różnych związków chemicznych na organizmy żywe i środowisko. ACh_K03 1. W jaki sposób będziesz korzystał z uzyskanej wiedzy na temat szkodliwego działania substancji uzależniających. 2. Jeżeli będziesz kierował pracą w laboratorium to w jaki sposób zadbasz o bezpieczeństwo w aspekcie

toksykologicznym swoje i pracowników.

77


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Farmakologia i formy leków

Nazwa w języku angielskim: Farmacology and forms of medicines







Semestr: szósty



Symbol efektu


FFW01 zna podstawowe pojęcia z biochemii, anatomii i fizjologii, umożliwiające opis oraz interpretację procesów zachodzących w organizmie człowieka

K_W05

FFW02 zna podstawowe grupy leków w układzie farmakologicznym K_W07

FFW03 Rozumie znaczenie chemii w kontekście przygotowania różnych form leków. K_W01

FFW04 Zna wybrane zagadnienia z zakresu anatomii i fizjologii i potrafi wykorzystać tę wiedzę w celu wskazania odpowiedniej formy leku.

K_W04

UMIEJĘTNOŚCI

FFU01 Umie wykonać wybrane formy leków metodami tradycyjnymi i przy użyciu nowoczesnych urządzeń.

K_U18

FFU02 Potrafi dyskutować na temat roli chemików w rozwoju farmakologii i technologii postaci leku.

K_U23


FFK02 Rozumie potrzebę przejrzystego i interesującego przedstawienia laikom problemów związanych z zastosowaniem różnych form leków.

K_K06

FFK03 Dostrzega interdyscyplinarny charakter farmakologii K_K07

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


Znajomość podstaw anatomii, biochemii, chemii organicznej i nieorganicznej.


Farmakologia ogólna - podstawowe pojęcia Farmakokinetyka i Farmakodynamika Farmakologia bólu: narkotyczne i nienarkotyczne leki przeciwbólowe Leki stosowane w schorzeniach układu pokarmowego: leki wpływające na wydzielanie soku żołądkowego, leki przeciwwymiotne, przeczyszczające, przeciwbiegunkowe, leki przeciwrobacze Farmakologia chorób infekcyjnych: antybiotyki, sulfonamidy, pochodne nitrofuranu, nitroimidazolu, chinolony, lek i przeciwgrzybicze, leki przeciwwirusowe Farmakologia układu nerwowego: leki psychotropowe, leki przeciwpadaczkowe, leki stosowane w chorobie Alzheimera Farmakologia układu krążenia Wybrane postacie leków:

78

Proszki, tabletki, kapsułki. Maści i kremy - podstawowe rodzaje podłoży maściowych. Różne metody wykonywania. Czopki i gałki. Roztwory lecznicze. Syropy. Mikstury. Niezgodności recepturowe.


1. A.Danysz, W. Buczko, Kompendium farmakologii i farmakoterapii, Elsevier URBAN & PARTNER Wrocław 2008

2. M.J.Neal, Farmakologia w zarysie, PZWL Warszawa 2005 3. S. Janicki, A. Fiebig, M. Sznitowska, Farmacja stosowana, PZWL 2008 4. L. Krówczyński, Ćwiczenia z receptury, Collegium Medicum UJ Kraków 1996 5. R. Jachowicz, Receptura apteczna, PZWL 2008


1. W. Kostowski, Z.S.Herman, Farmakologia podstawy farmakoterapii, PZWL Warszawa 2006

2. A.Zejc, M. Gorczyca, Chemia Leków, PZWL Warszawa 1999

3. G.L.Patrick, Chemia Medyczna, WNT Warszawa 2003

4. K. H. Bauer, K. H. Frömming, C. Führer, Technologia postaci leku z elementami biofarmacji, MedPharm Polska 2012

5. R. Jachowicz, Farmacja Praktyczna, PZWL 2010

6. Farmakopea Polska VI, VIII, IX


Wykład z wykorzystaniem multimediów. Konsultacje w formie dyskusji. Ćwiczenia laboratoryjne z wykorzystaniem tradycyjnych utensyliów recepturowych oraz nowoczesnej aparatury.


Zaliczenie na ocenę na podstawie testu składającego się z pytań zamkniętych z materiału przedstawianego na wykładzie. Zaliczenie ćwiczeń: Obecność na ćwiczeniach obowiązkowa. Wykonanie ćwiczeń, przedstawienie sprawozdań i zaliczenie kolokwium z zakresu ćwiczeń.


Warunkiem zaliczenia jest uzyskanie minimum 31 pkt. z 60 możliwych do uzyskania z kolokwiów. Skala ocen: 0 - 15 pkt. 2 16 - 18 pkt. 3 19 - 21 pkt. 3,5 22 - 24 pkt. 4 25 - 27 pkt. 4,5 28 - 30 pkt. 5 Poprawy: Jeden termin poprawkowy do końca zajęć dydaktycznych w semestrze. Jeden termin poprawkowy w sesji poprawkowej.




Udział studenta ćwiczeniach laboratoryjnych 15 godzin

Przygotowanie do ćwiczeń, przygotowanie opisów (sprawozdań) z ćwiczeń.

10 godzin

Uzupełnienie wiedzy w czytelni i udział w konsultacjach 5 godzin

Przygotowanie do testu końcowego 5 godzin



Załącznik do sylabusa Farmakologia i formy leków Przykładowe pytania sprawdzające zakładane efekty kształcenia WIEDZA FF01 zna podstawowe pojęcia z biochemii, anatomii i fizjologii, umożliwiające opis oraz interpretację procesów zachodzących w organizmie człowieka CH_f_W05

79

1.Na czym polega mechanizm receptorowy działania leku? 2.Co oznacza pojęcie organ docelowy, jakie mogą być organy docelowe do działania różnych leków? FF02 zna podstawowe grupy leków w układzie farmakologicznym CH_f_W07 1.Wymień poznane grupy antybiotyków oraz nazwy międzynarodowe leków należących do tych grup. 2.Czym różni się działanie przeciwbólowe leków narkotycznych i nienarkotycznych? 3.Na czym polega niebezpieczeństwo związane z zastosowaniem leków z grupy NLPZ? 4.Wymień różne możliwości działania leków psychotropowych. FFW03 Rozumie znaczenie chemii w kontekście przygotowania różnych form leków C H1A_far_W01. 1.Jakie związki chemiczne są dobrymi emulgatorami służącymi do sporządzania emulsji jako jednej z form leków? 2.Czy substancje lecznicze w formie roztworów są dobrą postacią leku? Podaj wady i zalety. Omów na przykładzie stosowania zewnętrznego i wewnętrznego. FFW042 Zna wybrane zagadnienia z zakresu anatomii i fizjologii i potrafi wykorzystać tę wiedzę w celu wskazania odpowiedniej formy leku CH1A_far_W04. 1.Jakie mogą być drogi wprowadzania leku do organizmu. 2.Które z form leku są stosowane wyłącznie do użytku wewnętrznego, a które można stosować wewnętrznie i zewnętrznie. UMIEJĘTNOŚCI FFU01 Umie wykonać wybrane formy leków metodami tradycyjnymi i przy użyciu nowoczesnych urządzeń CH1A_U18. 1.Jakie zalety związane są z zastosowaniem unguatora w procesie sporządzania maści. 2.Dlaczego zastosowanie unguatora ma szczególne znaczenie w technice przygotowania czopków i maści w postaci zawiesin. FFU02 Potrafi dyskutować na temat roli chemików w rozwoju farmakologii i technologii postaci leku CH1A_U023 1.Jeżeli w skład wolnej formy leku wchodzi jod to jak należy taki lek przechowywać? 2.Jakie procesy chemiczne mogą zachodzić w trakcie przechowywania maści, czopków, roztworów olejowych w niewłaściwej temperaturze? KOMPETENCJE SPOŁECZNE FFK01 Rozumie potrzebę przejrzystego i interesującego przedstawienia laikom problemów związanych z zastosowaniem różnych form leków CH1A_K06. 1.Jakimi sposobami można uzyskać przedłużone działanie różnych form leków? Podaj przykłady. 2.Jakie zastosowanie mają poznane formy leków? FFK02 Dostrzega interdyscyplinarny charakter farmakologii CH1A_K07. 1.W jaki sposób wyjaśnisz możliwość powstawania niezgodności recepturowych. Podaj przykłady. 2.Jakie właściwości fizykochemiczne należy brać pod uwagę aby uniknąć niezgodności recepturowych. 3.Czy od budowy przestrzennej cząsteczki związku chemicznego może zależeć jego działanie farmakologiczne? Podaj przykłady. 4.Jakiego typu reakcje mogą zachodzić w czasie biotransformacji leków? 5.Czy istnieją grupy funkcyjne, które wskazują na potencjalne właściwości farmakologiczne lub toksyczne leków? 6.Jakiego typu interakcje mogą zachodzić pomiędzy najczęściej stosowanymi lekami?

80


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Chemia medyczna

Nazwa w języku angielskim: Medicinal Chemistry



Jednostka realizująca: Instytut Chemii, Katedra Chemii Organicznej i Stosowanej, Zakład Chemii Organicznej


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


Semestr: szósty


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: Dr hab. Teodozja M. Lipińska prof. UPH

Symbol efektu


Wk01 ma wiedzę z historycznego postępu chemii medycznej i różnych dróg pozyskiwania substancji leczniczych

Ws01, Ws02

Wk02 ma wiedzę na temat dróg przemian metabolicznych i mechanizmów działania podstawowych farmaceutyków

Ws03, Ws05

Wk03 ma wiedzę z zakresu metodologii poszukiwania i testowania nowych leków K_W06, Ws05

Wk04 ma wiedzę na temat metodologii analizy zależności pomiędzy strukturą i właściwościami fizykochemicznymi a aktywnością biologiczną grup leków

K_W12, Us03, Ws04,

UMIEJĘTNOŚCI

Uk01 potrafi analizować wyniki eksperymentów w zakresie syntezy i oznaczeń analitycznych substancji leczniczych

K_U14, K_U17, K_U08, K_U11, Us05

UK02 potrafi korzystać z baz danych i programów do analizy struktura-właściwości fizykochemiczne-aktywność lecznicza grup istniejących i potencjalnych leków

K_U14


Kk01 potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień chemii medycznej

Ks03

Kk02 ma świadomość konieczności pogłębiania swojej wiedzy w związku z rozwojem nauki i w razie pracy zawodowej lub naukowej w węższym obszarze chemii medycznej

Ks01

Forma i typy zajęć:

Wykład: konwencjonalny z użyciem środków audiowizualnych, eksperymenty laboratoryjne dotyczące otrzymywania i badania substancji leczniczych, korzystanie z profesjonalnych programów komputerowych do analizy QSAR i modelowania molekularnego


Wymagania wstępne; podstawowa wiedza z przedmiotów chemicznych i biologicznych oraz z biochemii.


81

1.Rys historyczny chemii medycznej od pradziejów do chwili obecnej. Geneza odkrycia i zastosowania chininy i aspiryny.; 2. Współczesne metody pozyskiwania leków i badania ich aktywności - penicylinya, insulina i taksol - pierwotne substancje aktywne i metody modyfikacji struktury.; 3. Drogi podawania różnych grup substancji aktywnych a metabolizm I i II fazy - sposoby wydalania z organizmu, niszczenie komórek obcych a ingerencje lecznicze w organiżmie człowieka; 4. Mechanizmy działania chemioterapeutyków i leków farmakokinetycznych na chemiczne obiekty docelowe: (tłuszcze. białka, węglowodany, kwasy nukleinowe); 5.Leki jako inhybitory i aktywatory enzymów - mechanizmy i miejsca działania, przykłady; 6. Aktywność biologiczna jako wynik oddziaływania z receptorami - mechanizmy i przykłady; 7. Metody i możliwości prowadzenia chemioterapii chorób nowotworowych bazujące na etiologii ich powstawania i rozwoju; 8. Metodologia zwalczania chorób wywoływanych przez bakterie, wirusy, grzyby, pierwotniaki, pasożyty; 9. Metody poszukiwania nowych leków, struktura wiodąca, farmakofor, grupy leków, chemia kombinatoryczna - biblioteki potencjalnych leków - droga leku od pomysłu do wdrożenia;; 10. Wpływ budowy stereochemicznej na aktywność leków: leki jako racematy i aktywne stereoizomery. Sposoby pozyskiwania leków czystych optycznie; 11. Ilościowa zależnośc między budową a działaniem (QSAR); metody korelacji parametrów fizykochemicznych z aktywnością biologiczną; 12. Projektowanie leków z wykorzystaniem modelowania molekularnego.; 13. Konwencjonalne formy lekow i formy leków przyszłości; 14. Nowoczesne systemy farmaceutyczne; 15. Stabilność i niestabilność form leków. Kompatybilność i niekompatybilność składników leku – przyczyny.


1. R. B. Silverman, Chemia organiczna w projektowaniu leków, WNT 2004.

2. G. Patrick, Chemia leków, krótkie wykłady, PWN 2001.

3. G. L. Patric, Chemia medyczna, Podstawowe zagadnienia, WNT 2003.

4. M. Zając, E. Pawełczyk, Chemia Leków, AM Poznań 2006.

5. Gawroński, K. Gawrońska, K. Kacprzak, M. Kwint, Współczesna synteza organiczna, PWN 2004.

6. K. Kacprzak. K. Gawrońska, Chemia kosmetyczna, ćwiczenia laboratoryjne, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań 2008.

7. P. Kafarski, P. Wieczorek Ćwiczenia laboratoryjne z chemii bioorganicznej, Wydawnictwo Uniwersytetu Opolskiego 1997.


1. A, Zejc, M, Gorczyca, Chemia leków. Podręcznik dla studentów farmacji i farmaceutów, PZWL, 2004.

2. M. Molski, Chemia piękna, PWN 2009


Wykład: konwencjonalny z użyciem środków audiowizualnych - problemowe przedstawianie omawianych zagadnień, eksperymenty laboratoryjne dotyczące otrzymywania i badania substancji i leczniczych i gotowych form leków, korzystanie z profesjonalnych programów komputerowych do analizy QSAR i modelowania molekularnego.


Efekty Wk1- Wk04, Uk02 oraz Kk01 sprawdzane będą na egzaminie Efekty Uk01 i Uk03 i Kk02 sprawdzane będą w ramach ćwiczeń laboratoryjnych i związanego z nimi sprawdzianu końcowego


Egzamin pisemny - 60 pkt. Punktacja jest następująca: 60.0 54.6pkt - 5.0; 54,5- 48.6pkt - 4.5; 42.5- 42,6 - 4.0; 42.5 - 36.6pkt - 3.5; 3235,5 - 0.6pkt -3. Laboratorium: Studenci wykonują indywidualnie ćwiczenia eksperymentalne z 5 działów: 1) Synteza i badanie czystości składników leków, 2) wyodrębnianie substancji biologicznie czynnych z materiałów naturalnych, 3). analiza ilościowa substancji leczniczych wg Farmakopei V, 4) identyfikacja substancji aktywnej w lekach (tabletkach ze znanych grup farmaceutycznych: benzodiazepiny, beta-blokery, niesteroidowe leki przeciwbólowe i przeciwzapalne), 5) chemiczna analiza kamieni moczowych wg standardowej, dostępnej komercyjnie procedury stosowanej do celów analizy medycznej oraz 6) ćwiczenia teoretyczno-obliczeniowe z analizy QSAR i modelowania molekularnego przy użyciu programów komputerowych i dostępnych baz danych. Laboratorium Punktacja z wykonywania ćwiczeń i opracowania wyników 6 x 5 punkty = 30 punkty, kolokwium końcowe - 30 punkty, Łącznie 60 punkty Oceny: 60.0 54.6pkt - 5.0; 54,5- 48.6pkt - 4.5; 42.5- 42,6 - 4.0; 42.5 - 36.6pkt - 3.5; 3235,5 - 0.6pkt -3.0 Dwie oceny z modułu stanowią oceny z dwóch przedstawionych form zaliczenia; egzaminu i laboratorium. Poprawy: Jednorazowa poprawa kolokwium z laboratorium w trakcie zajęć w semestrze. Dwie poprawy w sesji egzaminacyjnej, odpowiednio przed drugim i trzecim terminem egzaminu pisemnego.

82



wykład 30 godz

laboratorium 45 godz

przygotowanie do egzaminu 20 godz

przygotowanie do pracowni i zaliczenie procedur wykonywania (konsultacje)

15 godz.

opracowanie wyników, wyszukiwanie danych literaturowych i pisanie sprawozdań

15 godz.

przygotowanie do kolokwium końcowego z laboratorium 5 godz

Obciążenie pracą studenta 130 godzin


Załącznik do sylabusa: Chemia medyczna Przykładowe pytania sprawdzające zakładane efekty kształcenia Wk01: ma wiedzę z historiycznego postępu chemii medycznej i różnych dróg pozyskiwania substancji leczniczych - podać tradycyjne i nowoczesne sposobyi pozyskiwania substancji leczniczych - podać sposób otrzymywania a) aspiryny, b) chininy, c) penicyliny d) insuliny WK02: posiada wiedzę na temat dróg przemian metabolicznych i mechanizmów działania podstawowych farmaceutyków - podać drogi podawania leku i problemy z osiągnięciem miejsca działania - na czym polegają przemiany metaboliczne I i II fazy - podać przykłady ? - podać różnice w mechanizmach działania leków farmakokinetycznych i chemioterapeutyków WK03: ma wiedzę z zakresu metodologii poszukiwania i testowania nowych leków - w jaki sposób może być dobierana struktura wiodąca leku - podać drogę wprowadzania nowych leków WK04: ma wiedzę na temat metodologii analizy zależności pomiędzy strukturą i właściwoścami fizykochemicznymi a aktywnością biologiczną grup leków - na czym polega metodologia QSAR ? -jakie dane dla grupy molekuł są brane pod uwagę w metodologii QSAR ? Uk01: potrafi analizować wyniki eksperymentów w zakresie syntezy i oznaczeń analitycznych substancji leczniczych - w jaki sposób można zbadać czystość preparatu leczniczego - w jaki sposób można oznaczyć lek dwuskładnikowy posiadający w swym składzie substancję o charakterze kwasu organicznego i sól aminy trzeciorzędowej ? Uk02: potrafi korzystać z baz danych i programów do analizy struktura-właściwości fizykochemiczne-aktywność lecznicza grup istniejących i potencjalnych leków - wykonać analizę indeksu terapeutycznego dla paracetamolu, aspiryny i ibupromu - podać jakie grupy związków stanowią niiesteroidowe leki przeciwzapalne Kk01: potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień chemii medycznej -dlaczego penicylina jest antybiotykiem stosowanym częściej niż chloramfenikol ? -na czym polega zjawisko lekooporności na penicylinę Kk02: ma świadomość konieczności pogłębiania swojej wiedzy w związku z rozwojem nauki i w razie pracy zawodowej lub naukowej w węższym obszarze chemii medycznej - podać nową teorię dotyczącą powstawania chorób nowotworowych ? - co oznacza pojęcie stres oksydacyjny, a co oznacza określenie: odporność immunologiczna ?

83

Chemia

nowych

materiałów

84

Efekty kształcenia dla specjalności: chemia nowych materiałów

Opis specjalnościowych efektów kształcenia

Kierunek chemia, studia I stopnia, Specjalność: chemia nowych materiałów

Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku chemia

WIEDZA

Ws01 Rozumie miejsce i znaczenie chemii we współczesnym przemyśle nowych materiałów oraz rolę dla postępu w tych dziedzinach

K_W01, K_W02

Ws02 Zna i rozumie rolę podstawowych działów i praw chemii w zagadnieniach poszukiwania, opracowywania i stosowania nowoczesnych materiałów

K_W01, K_W02, K_W03

Ws03

Posiada wiedzę z zakresu nauki o materiałach, doboru materiałów do zastosowań w różnych produktach a także technologii wytwarzania, przetwórstwa i recyklingu materiałów inżynierskich, metod ich kształtowania i badania ich struktury i właściwości

K_W02, K_W03, K_W04 K_W12,

Ws04 Zna źródła literatury fachowej i aktów prawnych dla swojej specjalności i dostrzega potrzebę korzystania z nich

K_W07, K_W08, K_W09

UMIEJĘTNOŚCI

Us01 Umie posługiwać się specjalistyczną terminologią i nomenklaturą chemiczną w zastosowaniu do nowoczesnych materiałów chemicznych

K_U01

Us02

Posiada umiejętność określania podstawowych właściwości oraz reaktywności związków nieorganicznych i organicznych w aspekcie termodynamicznym i kinetycznym w zastosowaniu do interpretacji ich różnorodnej aktywności oraz do projektowania nowych materiałów

K_U01, K_U02, K_U03, K_U04, K_U05, K_U06, K_U07, K_U16, K_U18, K_U23,

Us03 Posiada umiejętności z zakresu obsługi aparatury specjalistycznej do badania struktury i właściwości materiałów

K_U19, K_U22

Us04

Umie syntetyzować, oczyszczać, analizować strukturę związków chemicznych z zastosowaniem metod klasycznych i instrumentalnych oraz krytycznie ocenić wyniki eksperymentów, dokonać obserwacji i obliczeń teoretycznych wraz z przeprowadzeniem analizy statystycznej otrzymanych danych


Us05

Potrafi dobrać metody analityczne do rozwiązywania praktycznych problemów analizy materiałów



Ks01 Zna ograniczenia własnej wiedzy w kontekście dynamicznego rozwoju nowoczesnych technologii i nauk o materiałach oraz rozumie potrzebę ciągłego samodzielnego kształcenia

K_K01, K_K02, K_K05,

Ks02 Potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze branżowej, także w językach obcych i dokonywać krytycznej oceny tych materiałów

K_K01, K_K02, K_K03, K_W09

Ks03 Rozumie potrzebę popularnego przedstawiania laikom zagadnień specjalistycznych

K_K06, K_U23

Ks04 Potrafi formułować i uzasadniać opinie dotyczące zagadnień branżowych

K_K06, K_U01

85


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Chemia nieorganiczna z elementami chemii materiałów

Nazwa w języku angielskim: Inorganic chemistry with materials chemistry elements






Rok studiów: drugi

Semestr: trzeci



Symbol efektu


WIEDZA

NII_W01 Student wykazuje się znajomością współczesnej chemii nieorganicznej i tendencji jej rozwoju.

K_W01,K_W02,

NII_W02 Zna podstawowe metody wyodrębniania, oczyszczania i identyfikacji pierwiastków oraz rozumie ich ograniczenia.

K_W01, K_W02, K_W03

NII_W03 Zna i rozumie pojęcia związane z naturą wiązań chemicznych w związkach nieorganicznych.

K_W01, K_W02, K_W03

NII_W04 Zna i rozumie podstawowe relacje wiążące właściwości chemiczne oraz fizykochemiczne związków nieorganicznych z ich strukturą.

K_W01, K_W02, K_W03

NII_W05 Zna podstawowe zastosowania związków nieorganicznych wynikające z ich właściwości chemicznych i/lub fizykochemicznych.

K_W01, K_W02, K_W03

UMIEJĘTNOŚCI

NII_U01 Potrafi scharakteryzować występowanie, metody wyodrębniania, oczyszczania i właściwości metali.

K_U01, K_U02, K_U12, K_U13

NII_U02 Potrafi określić podstawowe właściwości i reaktywność związków nieorganicznych pierwiastków grup przejściowych oraz określić zależności między ich strukturą a reaktywnością.

K_U01, K_U02, K_U03, K_U05, K_U06, K_U07

NII_U03 Zna rolę pierwiastków i ich związków nieorganicznych w środowisku oraz sposoby usuwania pierwiastków i związków toksycznych.

K_U01, K_U02, K_U12, K_U13

NII_U04 Potrafi zapisać i wyjaśnić równania podstawowych reakcji chemicznych związków nieorganicznych z zastosowaniem poprawnej symboliki, terminologii i nomenklatury chemicznej.

K_U01, K_U03, K_U04, K_U18, K_U19

NII_U05 Wykazuje się znajomością budowy związków kompleksowych i ich właściwości.

K_U01, K_U05, K_U06, K_U07, K_U10, K_U18,

NII_U06 Potrafi zaplanować i wykonać podstawowe eksperymenty mające na celu identyfikację pierwiastków i związków nieorganicznych oraz potrafi dokonać charakterystyki produktów przeprowadzonych reakcji.

K_U14, K_U16, K_U17, K_U19,

NII_U07 Potrafi zastosować wyniki badań fizykochemicznych do charakteryzacji i analizy pierwiastków i związków nieorganicznych

K_U14, K_U19, K_U20


NII_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia. K_K01, K_K02

NII_K02 Potrafi pracować w zespole i rozumie znaczenie uczciwości intelektualnej i wkładu działań własnych i innych osób

K_K04, K_K05,

NII_K03 Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień współczesnej K_K05, K_K07

86

chemii nieorganicznej.





1. Systematyczna chemia pierwiastków d- i f-elektronowych. 2. Relacje właściwości pierwiastków a ich położenie w układzie okresowym. 3. Ogólna charakterystyka metali. Występowanie w przyrodzie, minerały. 4. Metody wyodrębniania metali z rud. Elektroliza soli stopionych. Szereg elektrochemiczny metali. 5. Reakcje charakterystyczne metali d- i f-elektronowych. 6. Właściwości katalityczne. Korozja. Charakterystyka stopów, związków międzymetalicznych. Związki

niestechiometryczne. Defekty w sieci. 7. Związki koordynacyjne – budowa, izomeria, nomenklatura i otrzymywanie. 8. Wiązania w związkach koordynacyjnych. Ewolucja poglądów. 9. Właściwości magnetyczne i spektroskopowe pierwiastków i ich związków. 10. Równowagi chemiczne w układach złożonych. 11. Reaktywność związków nieorganicznych w aspekcie termodynamicznym i kinetycznym. 12. Reakcje redoks. Spektrofotometryczne oznaczanie jonów metali. 13. Rozdzielanie kationów wybranych metali z zastosowaniem prostych metod analitycznych (ekstrakcji,

chromatografii jonowymiennej). 14. Zastosowania metali i ich związków w analityce chemicznej i technice. 15. Elementy chemii bionieorganicznej.

















7. A. Hulanicki, Reakcje kwasów i zasad w chemii analitycznej, PWN, Warszawa 1980.

8. H.S. Rossotti, F.J.C. Rossotti, Równowagi jonowe, PWN, Warszawa 1983.

9. A. Kabata-Pendias, H. Pendias, Biogeochemia pierwiastków śladowych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1999.


87



Sprawdzenie efektów NII_W01, NII_W02, NII_W04, NII_U01, NII_U04, NII_U06, NII_U07, NII_K01, NII_K02 oraz NII_K03 nastąpi podczas kolokwiów wejściowych oraz działowych w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych a także na podstawie analizy sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. Efekty NII_W03 - NII_W05 oraz NII_U01 - NII_U05 sprawdzane będą podczas kolokwiów działowych na ćwiczeniach. Całość efektów kształcenia będzie sprawdzana na egzaminie końcowym.


Warunki uzyskania zaliczenia przedmiotu: Warunkiem zaliczenia Laboratorium z chemii nieorganicznej jest

1. Zaliczenie kolokwiów wejściowych związanych z każdym ćwiczeniem. 2. Wykonanie wszystkich ćwiczeń przewidzianych programem Laboratorium. 3. Zaliczenie sprawozdań z wszystkich ćwiczeń. 4. Zaliczenie dwóch kolokwiów działowych z treści przedmiotowych Laboratorium.

Warunkiem zaliczenia Ćwiczeń z chemii nieorganicznej jest 1. Zaliczenie kolokwiów wejściowych związanych z każdym ćwiczeniem. 2. Zaliczenie dwóch kolokwiów działowych z treści przedmiotowych Ćwiczeń.

Zaliczenie Laboratorium i Ćwiczeń jest warunkiem koniecznym umożliwiającym przystąpienie do pisemnego egzaminu z treści wykładowych przedmiotu. Uzyskuje je student po zdobyciu > 50% punktów. W przypadku niezaliczenia jednego (lub obu) kolokwiów działowych przewidziane jest, bezpośrednio przed sesją zimową, jednorazowe kolokwium poprawkowe uwzględniające całość treści programowych związanych odpowiednio z Laboratorium i Ćwiczeniami. Dwa kolejne kolokwia poprawkowe będą miały miejsce w trakcie sesji egzaminacyjnej, odpowiednio przed drugim i trzecim terminem końcowego egzaminu pisemnego. Niezaliczenie kolokwiów wejściowych do ćwiczeń laboratoryjnych oraz niewykonanie ćwiczeń w przewidzianym terminie uniemożliwia podejście do kolokwiów działowych i egzaminu a tym samym jest przyczyną niezaliczenia przedmiotu.

Kolokwia wejściowe do ćwiczeń, oceniane w skali 0; 0,5 i 1 p, mogą się przyczynić do podwyższenia oceny końcowej z ćwiczeń. Uzyskanie dwóch ocen bardzo dobrych z zaliczeń z Laboratorium i Ćwiczeń (zdobycie > 90% punktów) może być podstawą zwolnienia studenta ze zdawania egzaminu równoznaczne z wpisaniem oceny bardzo dobrej.

Obejmujący treści wykładowe pisemny egzamin końcowy z przedmiotu (50 pytań punktowanych po 1 punkcie każde) będzie oceniany zgodnie z poniższą tabelą.


Ocena 2,0 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0






30 godz.



25 godz.






88

Załącznik do Sylabusa: Chemia Nieorganiczna z elementami chemii materiałów Przykładowe pytania i zadania sprawdzające zakładane efekty kształcenia Wiedza: W01-Student wykazuje się znajomością współczesnej chemii nieorganicznej i tendencji jej rozwoju (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań, egzamin).









3+ i [CoF6]

3-.











3+ b) Cr

3+ c) Zn

2+ d) Cu

+


2+ b) Cr

5+ c) Sc

3+ d) Fe

3+






89





















W sprawozdaniu z ćwiczenia nr 6 (właściwości metali przejściowych z grupy wanadu, chromu i manganu) scharakteryzuj związki chromu w układach biologicznych na podstawie pracy przeglądowej o tym samym tytule opublikowanej w „Wiadomościach Chemicznych” nr 1-2 z 1994r. W sprawozdaniu umieść cytowania artykułu, z których korzystałeś, zgodnie z przyjętymi zasadami.


90



91


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Podstawy Chemii Ciała Stałego

Nazwa w języku angielskim: The principles of solid-state chemistry




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


Rok studiów: drugi

Semestr: czwarty


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: Prof. dr hab. inż. Janusz Chruściel

Symbol Efektu kształcenia


WIEDZA

CCS_W01 Ma ugruntowaną wiedzę z zakresu podstawowych oddziaływań chemicznych i fizykochemicznych w materiałach

K_W01

CCS_W02 Rozumie oraz potrafi wytłumaczyć opisy prawidłowości, zjawisk i procesów wykorzystujące język matematyki, w szczególności potrafi samodzielnie odtworzyć podstawowe twierdzenia i prawa

K_W03, K_W04

CCS_W03 zna podstawowe aspekty budowy i działania aparatury naukowej stosowanej do badań w zakresie nauki o materiałach

K_W03,

UMIEJĘTNOŚCI

CCS_U01 Potrafi analizować problemy oraz znajdować ich rozwiązania w oparciu o poznane twierdzenia i metody

K_U04

CCS_U02 Umie posługiwać się specjalistyczną terminologią i nomenklaturą chemiczną w zastosowaniu do nowoczesnych materiałów chemicznych

K_U01

CCS_U03 Posiada umiejętność określania podstawowych właściwości związków chemicznych w zastosowaniu do interpretacji ich różnorodnej aktywności oraz do projektowania nowych materiałów.

K_U02


CCS_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia. K_K01

CCS_K02 Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień z chemii ciała stałego

K_K04

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


Umiejętność posługiwania się terminologią chemiczną z zakresu chemii ciała stałego oraz umiejętność samodzielnego wykonania ćwiczeń laboratoryjnych.


92

Typy faz skondensowanych. Rodzaje przejść fazowych i ich opis na gruncie termodynamiki fenomenologicznej, teoria Landaua przejść fazowych. Teoria skalowania. Przejścia fazowe i elementy fizyki statystycznej. Modele makroskopowe i mikroskopowe. Typy wiązań chemicznych w kryształach. Energia sieciowa kryształów jonowych. Cykl Borna-Habera. Kryształy kowalencyjne, o wiązaniach metalicznych, cząsteczkowe. Teoria pola krystalicznego. Orbitale molekularne jonu centralnego z ligandami. Energia stabilizacji w polu krystalicznym. Właściwości optyczne związków metali przejściowych. Efekt Jahna-Tellera. Elektronowa teoria i teoria pasmowa ciała stałego. Przewodniki i izolatory. Poziom Fermiego. Kryształy niedoskonałe. Drgania sieci przestrzennej. Spektroskopia cząsteczkowa. Ciepło molowe i przewodnictwo cieplne ciał stałych. Chemia defektów w kryształach. Defekty liniowe i powstawanie dyslokacji. Kryształy stechiometryczne i niestechiometryczne. Rodzaj uporządkowania faz niestechiometrycznych. Wpływ domieszek i wpływ ich na właściwości fizyczne i chemiczne kryształów a odstępstwa od stechiometrii. Struktura i właściwości powierzchni i zjawiska występujące na granicy powierzchni ciał stałych. Diagramy fazowe układów jednoskładnikowych. Rzędowość przemian fazowych. Enancjotropowość i monotropowość odmian polimorficznych. Układy dwuskładnikowe i układy eutektyczne. Kongruentne i inkongruetne punkty topnienia. Układy z fazą pośrednią. Mieszaniny i opisujące ich funkcje termodynamiczna. Roztwory doskonałe i niedoskonałe. Diagramy fazowe i opis termodynamiczny. Odstępstwa dodatnie i ujemne od prawa Raoulta. Odchylenia od stanu równowagi. Teoria zarodkowania i termodynamiczny proces zarodkowania. Kinetyczno-molekularna teoria wzrostu kryształów, mechanizm dyslokacyjny. Reakcje w fazie stałej i ich systematyka. Mechanizmy dyfuzji w fazach stałych. Dyfuzja w układach wielofazowych, efekt Kirkendalla. Mechanizmy spiekania w układzie jednoskładnikowym i proszków wielofazowych. Ciągły i nieciągły rozrost ziaren w układach jednoskładnikowych i w obecności fazy ciekłej. Reakcja rozkładu ciał stałych i ich ogólny opis kinetyczny. Wpływ ciśnienia fazy gazowej, defektów sieci krystalicznej, temperatury, zewnętrznego pola elektrycznego i magnetycznego na kinetykę rozkładu termicznego. Rola wiązań O-H w reakcji rozkładu termicznego. Reakcje pomiędzy ciałami stałymi, kinetyka, modele dyfuzyjne i mechanizm reakcji między ciałami stałymi. Nowe materiały występujące w fazach skondensowanych o użytecznych właściwościach aplikacyjnych. Ich rola w nowoczesnych technologiach.


1. J. Dereń, J. Haber, R. Pampuch "Chemia ciała stałego", PWN, W-wa 1975r.

2. H. Schmalzried "Reakcje w stanie stałym", PWN, W-wa 1978r.


1. R. Tilley "Understanding solids", J. Wiley, Chichester 2004r. 2. A. R. West "Basic solid state chemistry", J. Wiley, Chichester 1996r.


Wykład tradycyjny wspomagany technikami multimedialnymi.

Ćwiczenia laboratoryjne w pracowni chemii ciała stałego wyposażonej w niezbędny sprzęt laboratoryjny. Zamieszczanie na stronach internetowych problemów i instrukcji do ćwiczeń.


Weryfikacja wiedzy - zaliczenie pisemne testowy i kolokwia cząstkowe na zajęciach laboratoryjnych, weryfikacja umiejętności na ćwiczeniach laboratoryjnych


Warunek uzyskania zaliczenia przedmiotu:

Uzyskanie łącznie, co najmniej 51% ogólnej liczby punktów ze wszystkich form zaliczenia (test, kolokwia) oraz wykonanie wszystkich przewidzianych programem ćwiczeń laboratoryjnych.

Przedział punktacji (%)

0-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100

Ocena 2,0 3,0 3,5 4,0 4,5 5

Elementy i ich waga mające wpływ na ocenę końcową:

Test końcowy - 70%

Kolokwia, aktywność – 20%

Sprawozdania – 10%

Poprawa: jednorazowa poprawa kolokwiów oraz testu

93





Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń 5 godz.

Udział w konsultacjach 5 godz.

Samodzielne przygotowanie się do kolokwiów 10 godz.




Załącznik do sylabusa Podstawy Chemii Ciała Stałego Przykładowe pytania: Wiedza: CCS_W01 Student ma ugruntowaną wiedzę z zakresu podstawowych oddziaływań chemicznych i fizykochemicznych w materiałach

Scharakteryzuj podział na oddziaływania słabe i mocne.

Omów jakimi relacjami opisuje się oddziaływania fizyczne i chemiczne

CCS_W02 Rozumie oraz potrafi wytłumaczyć opisy prawidłowości, zjawisk i procesów wykorzystujące język matematyki, w szczególności potrafi samodzielnie odtworzyć podstawowe twierdzenia i prawa

Przedstaw i omów podstawowe prawa chemii szczególnie w odniesieniu do ciała stałego.

Wykaż znaczenie różnic w strukturze ciała stałego w odniesieniu do innych ciał, np. kryształów plastycznych.

CCS_W03 Zna podstawowe aspekty budowy i działania aparatury naukowej stosowanej do badań w zakresie nauki o materiałach

Scharakteryzować stosowaną aparaturę w badaniach materiałowych, struktury i dynamiki molekularnej.

Wymienić oczekiwane korelacje pomiędzy charakterystyką własności materiałowych a badanymi parametrami fizycznymi.

Umiejętności: CCS_U01 Potrafi analizować problemy oraz znajdować ich rozwiązania w oparciu o poznane twierdzenia i metody

Które z poznanych podstawowych praw chemii w zastosowania do ciała stałego jest najistotniejsze w

opisie własnośoci materii stałej.

W jaki sposób rozwiązać problem identyfikacji faz stałych. CCS_U02 Umie posługiwać się specjalistyczną terminologią i nomenklaturą chemiczną w zastosowaniu do nowoczesnych materiałów chemicznych

W jaki sposób opisuje się skład chemicznych ciał stałych stanowiących nowe układy nie będące mieszaninami np. o własnościach magnetycznych.

W jaki sposób rozróżnić fazy ciała stałego i jak scharakteryzować ich polimorfizm.

CCS_U03 Posiada umiejętność określania podstawowych właściwości związków chemicznych w

zastosowaniu do interpretacji ich różnorodnej aktywności oraz do projektowania nowych materiałów.

94

Jaka jest możliwa korelacja pomiędzy własnościami fizycznymi fazy stałej nowych materiałów, a ich oczekiwanymi aplikacjami.

Jak interpretować występujące podstawowe właściwości chemiczne ciał stałych w aspekcie aplikacji. Kompetencje społeczne: CCS_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia.

Wiedza o ciele stałym znacznie w ostatnim okresie się poszerza. Jakie nowe zakresy wskazują na dalszy intensywny rozwój chemii ciała stałego i w oparciu o jaką literaturę może być poszerzana wiedza o ciele stałym.

CCS_K02 Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień z chemii ciała stałego

Wskazać najnowsze doniesienia w zakresie chemii i fizyki ciała stałego.

Scharakteryzować, jakie podstawowe zagadnienia z chemii ciała stałego wpływają na ich opis

własności chemicznych.

95


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Podstawy fizyki ciała stałego

Nazwa w języku angielskim: Basis of solid state physics



Jednostka realizująca: Instytut Chemii, Katedra chemii Organicznej i Stosowanej, Zakład Chemii Organicznej



Rok studiów: drugi

Semestr: czwarty


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

Symbol efektu


WIEDZA

Wfcs_01 Zna i rozumie podstawy teoretyczne fizyki ciała stałego. K_W04

Wfcs_02 Zna aparat matematyczny stosowany do opisu i interpretacji zjawisk w fizyce ciała stałego.

K_W10

Wfcs_03 Zna podstawowe metody eksperymentalne fizyki ciała stałego, ich zastosowania i ograniczenia.

K_W12

UMIEJĘTNOŚCI

Ufcs_01 Posiada umiejętność opisu matematycznego zjawisk oraz procesów fizycznych i chemicznych w fizyce ciała stałego.

K_U10

Ufcs_02 Potrafi określić relacje pomiędzy strukturą a właściwościami fizykochemicznymi ciał stałych.

K_U06

Ufcs_03 Umie zastosować odpowiednie metody eksperymentalne fizyki ciała stałego do badań właściwości fizykochemicznych ciał stałych.

K_U14 K_U19


Kfcs_01 Potrafi precyzyjnie formułować pytania, służące pogłębieniu własnego zrozumienia podstaw fizyki ciała stałego.

K_K02

Kfcs_02 Potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze dotyczące zagadnień z fizyki ciała stałego.

K_K03

Kfcs_03 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę samodzielnego kształcenia w zakresie podstaw fizyki ciała stałego.

K_K01

Forma i typy zajęć: Wykład (15 godzin) i ćwiczenia laboratoryjne (15 godzin)


Podstawy matematyki wyższej, podstawy fizyki, krystalochemia


Wykład. Budowa ciał stałych: kryształy, kwasikryształy, ciała amorficzne, budowa realnych ciał stałych. Elementy krystalografii: sieć krystaliczna, sieć przestrzenna, sieć odwrotna, symetria, dyfrakcja na krysztale. Wiązania w ciałach stałych: wiązania jonowe, kowalencyjne, metaliczne, van der Waalsa, wiązania wodorowe. Drgania sieci krystalicznej, rozszerzalność cieplna, ciepło właściwe kryształów. Struktura elektronowa ciał stałych: model gazu Fermiego elektronów swobodnych, struktura pasmowa ciał stałych. Najważniejsze rodzaje ciał stałych: półprzewodniki, magnetyki, ferroelektryki, nadprzewodniki. Ćwiczenia laboratoryjne. Metody eksperymentalne fizyki ciała stałego: dyfrakcja rentgenowska, spektroskopia rentgenowska, dyfrakcja neutronów, dyfrakcja wysokoenergetycznych elektronów.

96


1. Kittel Ch., Wstęp do fizyki ciała stałego, PWN, Warszawa 1999. 2. Harrison W. A., Teoria ciała stałego, PWN, Warszawa 1976. 3. Bojarski Z., Gigla M., Stróż K., Surowiec M., Krystalografia podręcznik wspomagany komputerowo, PWN, Warszawa 2001. 4. Trzaska Durski Z., Trzaska Durska H. „Podstawy krystalografii strukturalnej i rentgenowskiej”, PWN, Warszawa, 1994.


1. Sukiennicki A., Zagórski A., Fizyka ciała stałego, WN-T, Warszawa 1984. 2. Surowiec M. R., Kwazikryształy, WN-T, Warszawa 2008.


Wykład: tradycyjny z użyciem środków audiowizualnych.

Ćwiczenia: słowna metoda problemowa, eksperyment modelowy, eksperyment laboratoryjny, pomiar z obliczeniami.


Efekty Ufcs_01, Ufcs_02, Ufcs_03 sprawdzane będą na ćwiczeniach laboratoryjnych w ramach dwóch kolokwiów kontrolnych, z których każde punktowane jest w zakresie od 0 do 10 punktów.

Efekty na poziomie wiedzy i umiejętności sprawdzane będą w ramach testu zaliczeniowego.


Warunki uzyskania zaliczenia kursu: 1. Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych - co najwyżej dwie nieusprawiedliwione nieobecności na ćwiczeniach, - uzyskanie minimum 10.5 punktów z dwóch kolokwiów kontrolnych punktowanych od 0 do 10 punktów. 2. Zaliczenie testu zaliczeniowego składającego się z 15 pytań z 5 możliwościami wyboru poprawnej odpowiedzi do każdego pytania; poprawna odpowiedź - 1 punkt, niepoprawna odpowiedź - 0 punktów. Oceny: 0 - 7 pkt 2.0, 8 - 9 pkt 3.0, 10 pkt 3.5, 11 - 12 pkt 4.0, 13 pkt 4.5, 14 - 15 pkt 5.0.





Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń laboratoryjnych

10 godz.

Samodzielne przygotowanie do kolokwiów 15 godz.

Samodzielne przygotowanie do kolokwium zaliczeniowego

10 godz.



Punkty ECTS za kurs 3 ECTS

Załącznik do Sylabusa: Podstawy Fizyki Ciała Stałego Przykładowe pytania i zadania sprawdzające zakładane efekty kształcenia Wiedza: Wfcs_01 – Zna i rozumie podstawy teoretyczne fizyki ciała stałego. - Jaki jest podział ciał stałych ze względu na rodzaj i zasięg uporządkowania ich struktury wewnętrznej? - Wyjaśnić pojęcia: sieć krystaliczna, sieć przestrzenna, komórka elementarna, sieć prymitywna, sieć centrowana, typy sieci Bravais’ego. Wfcs_02 Zna aparat matematyczny stosowany do opisu i interpretacji zjawisk w fizyce ciała stałego.

97

- Jaką postać ma równanie Schrödingera dla swobodnego elektronu i co jest rozwiązaniem tego równania? - Co to jest fonon i kwantowanie drgań sieci krystalicznej? Wfcs_03 – Zna podstawowe metody eksperymentalne fizyki ciała stałego, ich zastosowania i ograniczenia. - Wymienić podstawowe metody eksperymentalne badania struktury wewnętrznej kryształów. - Sformułować i udowodnić prawo Bragga oraz wnioski wynikające bezpośrednio z tego prawa. Umiejętności: Ufcs_01 – Posiada umiejętność opisu matematycznego zjawisk oraz procesów fizycznych i chemicznych w fizyce ciała stałego. - Podać geometryczną konstrukcję sieci odwrotnej z sieci przestrzennej kryształu. - Jaka jest analityczna i graficzna postać funkcji rozkładu Fermiego-Diraca dla doskonałego gazu elektronowego? Ufcs_02 – Potrafi określić relacje pomiędzy strukturą a właściwościami fizykochemicznymi ciał stałych. - Podać przykłady właściwości fizycznych ciał krystalicznych, które związane są z symetria sieci krystalicznej? - Wymienić podstawowe właściwości fizycznej kryształów metali i wskazać ich związek z budową wewnętrzną tych kryształów. Ufcs_03 – Umie zastosować odpowiednie metody eksperymentalne fizyki ciała stałego do badań właściwości fizykochemicznych ciał stałych. - W jaki sposób można wyznaczyć parametry komórki elementarnej kryształu wykorzystując eksperymentalne metody dyfrakcyjne? - Za pomocą jakich metod dyfrakcyjnych można badać cienkie warstwy krystaliczne? Kompetencje społeczne: Kfcs_01 – Potrafi precyzyjnie formułować pytania, służące pogłębieniu własnego zrozumienia podstaw fizyki ciała stałego. - Na czym polega komplementarność metod rentgenowskiej analizy strukturalnej, elektronografii i neutronografii strukturalnej w badaniach strukturalnych? - Jakimi metodami doświadczalnymi można prowadzić badania struktury pasmowej metali? Kfcs_02 – Potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze dotyczące zagadnień z fizyki ciała stałego. - Jakie znasz bazy danych oraz źródła informacji dotyczących budowy i właściwości ciał stałych? Kfcs_03 – Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę samodzielnego kształcenia w zakresie podstaw fizyki ciała stałego. - Jakie są możliwości zastosowania metod rentgenowskiej analizy strukturalnej w badaniach strukturalnych układów o niskim stopniu uporządkowania? - Omówić polimorfizm węgla jako przykład rozwoju badań nad poszukiwaniem nowych materiałów o niezwykłych właściwościach fizyko-chemicznych.

98


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Chemia organiczna z elementami chemii materiałów

Nazwa w języku angielskim: Organic Chemistry with material chemistry elements



Jednostka realizująca: Zakład Chemii Organicznej Katedry Chemii Organicznej i Stosowanej Instytutu Chemii UPH




Semestr: piąty


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: dr hab. Danuta Branowska

Symbol efektu


WIEDZA

Worg01

Zna terminologię biocząsteczek: węglowodanów, aminokwasów, białek, peptydów, enzymów, kwasów tłuszczowych, lipidów złożonych, kwasów nukleinowych DNA i RNA oraz wybranych terminów z chemii supramolekularnej i kombinatoryjnej.

K_W02 K_W04

Worg02 Ma podstawową wiedzę o typach nowych materiałów, polimerach i biopolimerach.

K_W04 K_W06

Worg03 Potrafi przeprowadzić syntezę biocząsteczek i napisać reakcje prostych układów oraz zaprojektować syntezę nowych materiałów

K_W06

Worg04 Zna zasady budowy oraz działania podstawowych przyrządów mających zastosowanie w badaniach chemicznych

K_W12 K_W05

UMIEJĘTNOŚCI

Uorg01 Potrafi analizować wyniki przeprowadzonych doświadczeń i pomiarów stałych fizycznych

K_U03, K_U14 K_U17

Uorg02 Potrafi prawidłowo przeprowadzić analizę związków organicznych i ich mieszanin z zastosowaniem metod klasycznych i spektroskopowych

K_U01, K_U07 K_U018, K_U019

Uorg03 Posiada umiejętność przewidywania właściwości użytkowych materiałów w zależności od ich składu chemicznego

K_U17, K_U018, K_U019


Korg01 Ma świadomość konieczności doskonalenia swojej wiedzy w związku z rozwojem nauki

K_K01

Korg02 Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień chemicznych K_K07

Forma i typy zajęć: Wykład konwencjonalny wspomagany środkami audiowizualnymi, ćwiczenia audytoryjne i słowna metoda problemowa, eksperyment laboratoryjny.


Strategia syntezy związków naturalnych oraz analiza związków organicznych metodami klasycznymi i spektroskopowymi.


99

1. Sposoby identyfikacji związków organicznych i ich mieszanin metodami klasycznymi i przy użyc iu metod spektroskopowych.

2. Budowa i stereochemia węglowodanów. Synteza i podstawowe reakcje monosacharydów.

3. Budowa disacharydów i polisacharydów. Wiązania glikozydowe. Fragmenty glikozydowe różnicujące grupy krwi.

4. Budowa i stereochemia aminokwasów. Podstawowe reakcje aminokwasów i ich synteza. Elektroforeza.

5. Synteza peptydów metodą laboratoryjną i Merriefielda. Metody sekwencjonowania peptydów. Wybrane peptydy biologicznie czynne, insulina.

6. Kwasy nukleinowe, nukleozydy i nukleotydy. Struktura DNA. Komplementarność zasad. Metoda syntezy fragmentu DNA.

7. Kwasy nukleinowe i dziedziczenie. Replikacja, transkrypcja i translacja. RNA w syntezie białka.

8. Nowe materiały, typy związków i ich synteza.

9. Podstawy chemii medycznej. Biopolimery

10. Rola struktury wiodącej w projektowaniu leków.

11. Strategia wieloetapowych syntez.

12. Analiza retrosyntetyczna.

13. Taktyka syntezy organicznej. Synteza iteracyjna i kombinatoryjna.

14. Grupy ochronne i ich rola w syntezie organicznej.

15. Elementy chemii supramolekularnej.


1. J. Mc Murry, Chemia organiczna, t. 4-5, PWN 2005 r.

2. J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, P. Wotheres, Chemia organiczna t. 1-4, WNT, Warszawa 2010.

3. Publikacje naukowe czasopisma “Chemistry of materials”; ACS Publication


1. A. Vogel, Preparatyka Organiczna, WNT 2006 r.

2. R. B. Silverman, Chemia organiczna w projektowaniu leków, WNT 2004 r.


Wykład problemowy z wykorzystaniem środków audiowizualnych. Ćwiczenia audytoryjne połączone ze sprawdzaniem zakresu opanowanej wiedzy. Ćwiczenia laboratoryjne dotyczące identyfikacji związków organicznych i ich mieszanin metodami klasycznymi i spektroskopowymi.


Efekty Worg04, Uorg01, Uorg02, Uorg03 i Korgm02 będą sprawdzane na trzech kolokwiach w ramach laboratorium. Efekty Worg01, Worg02, Worg03 i Korg01 będą sprawdzane na dwóch kolokwiach z ćwiczeń oraz egzaminie pisemnym.


Egzamin pisemny 60 pkt. : 54 pkt. – 5.0; 48.6 pkt. – 4.5; 42.6 pkt. – 4.0; 36.6 pkt. – 3.5; 30.6 pkt. – 3.0. Dwa kolokwia sprawdzające z ćwiczeń każde po 20 pkt.: 36.4 pkt. – 5.0; 32.4 pkt. – 4.5; 28.4 pkt. – 4.0; 24.4 – 3.5; 20.4 – 3.0 Laboratorium – określenie struktury 3 związków prostych oraz składników mieszaniny przy użyciu metod chemicznych i spektroskopowych. Zaliczenie 3 kolokwiów i napisanie 2 sprawozdań z analizy związków organicznych. Punktacja: I kolokwium 6 pkt., II 10 pkt., III 10 pkt.; 2 sprawozdania po 2 punkty, łącznie 30 pkt. Ocena: 16-18 pkt. – 3; 18.5-21.5 pkt. -4.0; 24.5-27.0 pkt. – 4.5; 27.5-30.0 pkt. 5.0. Oceny z modułu (laboratorium, ćwiczenia, egzamin) stanowią formę zaliczenia. Poprawa oceny: jednorazowa poprawa oceny z kolokwiów w semestrze; dwie poprawy oceny z kolokwiów w trakcie sesji egzaminacyjnej przed drugim i trzecim terminem egzaminu. Poprawa oceny z egzaminu w drugim i trzecim terminie w sesji.



Obecność na wykładzie 30 godzin

Obecność na ćwiczeniach 15 godzin

100

Obecność w laboratorium 60 godzin

Konsultacje 15 godzin

Przygotowanie do laboratorium 25 godzin

Przygotowanie do ćwiczeń i kolokwiów 25 godzin

Przygotowanie do egzaminu 30 godzin




Worg01 - Wyjaśnij pojęcia: np. kwasy tłuszczowe, węglowodany, lipidy, retrosynteza?


Worg02 – Wyjaśnij znaczenie aminokwasów w organizmie?


Worg03 - Napisz reakcję otrzymywania tripeptydu (Ala-Gly-Leu) metodą Merriefielda?


Worg04 – Wyjaśnij na czym polega proces elektroforezy?


Uorg01 – Jakich związków z jakiej grupy rozpuszczalności spodziewasz się po wykryciu w próbce do analizy azotu?


Uorg02 – Dokonaj rozdziału mieszaniny związków np; toluen i aldehyd benzoesowy?


Uorg03 – Napisz co najmniej 4 metody otrzymywania aminokwasów?


Korg01 – Omów reakcje zachodzące na podłożu stałym?


Korg02 – Jak dokonasz rozdziału związków chiralnych?


101


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Chemia fizyczna materiałów

Nazwa w języku angielskim: Physical Chemistry of Materials







Semestr: piąty



Symbol efektu


WIEDZA


K_W02, K_W04



K_W12

UMIEJĘTNOŚCI


K_U14



K_U10


K_U12


Kk01 Ma świadomość konieczności ciągłego poszerzania zakresu swojej wiedzy w związku z rozwojem nauki.

K_K01

Kk02 Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień chemicznych. K_K07





102

1. Kinetyka formalna Reakcje złożone (odwracalne, następcze, równoległe, łańcuchowe) i ich kinetyka, teoria zderzeń aktywnych, kompleksu aktywnego, teoria stanu stacjonarnego, wpływ temperatury na szybkość reakcji (równanie Arrheniusa), interpretacja fizyczna parametrów równania Arrheniusa, kataliza homo- i heterogeniczna, enzymy, kinetyka reakcji enzymatycznych, mechanizmy reakcji chemicznych. 2.Zjawisko adsorpcji. Zjawisko adsorpcji. Zjawiska na granicy faz ciało stałe-gaz lub ciało stałe-ciecz. Podstawowe pojęcia adsorpcji. Adsorpcja na granicy faz ciecz-gaz, równanie Gibbsa, substancje powierzchniowo czynne. Flotacja. Rodzaje adsorpcji, cechy charakterystyczne adsorpcji fizycznej i chemicznej. Izotermy adsorpcji Brunnauera-Emmeta-Tellera (BET). Izotermy adsorpcji Langmuira. Adsorocja z roztworów równanie Freundlicha. Adsorpcja jonowymienna. Zastosowania adsorpcji. Znaczenie adsorpcji w katalizie heterogenicznej. 3.Ciecze Charakterystyka stanu ciekłego, siły oddziaływania między cząsteczkami cieczy, ciśnienie wewnętrzne. Przepływ cieczy i ich rodzaje. Prawo przepływu Newtona. Układy newtonowskie i nie newtonowskie, lepkość cieczy, zależność lepkości od temperatury, metody wyznaczania lepkości, napięcie powierzchniowe, parachora i refrachora, zależność napięcia powierzchniowego od temperatury, metody wyznaczania napięcia powierzchniowego, napięcie międzyfazowe i zwilżalność. 4. Koloidy Pojęcie stanu koloidalnego. Rodzaje układów koloidowych, podział koloidów, koloidy liofobowe i liofilowe. Metody otrzymywania układów koloidalnych, metody dyspersyjne, metody kondensacyjne, metody oczyszczania koloidów. Koagulacja roztworów koloidalnych. Właściwości optyczne układów koloidowych, efekt Tyndalla. Właściwości elektryczne układów koloidowych: elektroforeza i elektroosmoza, potencjał elektrokinetyczny. Koloidy, które odgrywają dużą rolę w biologicznym funkcjonowania organizmów żywych a w tym i człowieka.


1. P. W. Atkins, Chemia fizyczna, PWN 2001 2. P. W. Atkins, Podstawy chemii fizycznej, PWN 1999. 3. R. Brdička, Podstawy chemii fizycznej; PWN, Warszawa 1970 4. K. Pigoń i Z. Ruziewicz, Chemia fizyczna, PWN 2006 5. P. W. Atkins, C. A. Trapp, M. P. Cady, C. Giunta, Chemia fizyczna. Zbiór zadań z rozwiązaniami, PWN, Warszawa 2001


1. J. Ościk, Adsorpcja, PWN, Warszawa 1983 2. Schwetlick K., Kinetyczne metody badania mechanizmów reakcji; PWN, Warszawa 1975 3. A. W. Adamson, Zadania z chemii fizycznej, PWN, Warszawa 1978.




Efekty Wk01, Wk03, Uk01, Uk02 oraz Kk02 sprawdzane będą na dwóch kolokwiach działowych i kolokwiach wejściowych w ramach laboratorium. Na egzaminie ustnym sprawdzane będą efekty Wk01, Wk02, Wk04 i Kk01. Efekty Wk02 i Uk03 sprawdzane będą na dwóch kolokwiach z ćwiczeń rachunkowych.


Egzamin ustny składa się z odpowiedzi na trzy zagadnienia z zestawu wylosowanego przed egzaminatorem. Za odpowiedź na każde pytanie student otrzymuje ocenę w skali od 2 do 5.Ostateczna ocena jest sumą trzech ocen cząstkowych. Zakres egzaminu obejmuje treści przekazane na wykładzie oraz zawarte w literaturze wskazanej przez prowadzącego. Ćwiczenia rachunkowe: dwa kolokwia sprawdzające każde po 20 pkt w sumie 40pkt. Punktacja: 40pkt-36.4pkt - 5.0; 36.0 pkt-32.4pkt - 4.5; 32.0pkt-28.4pkt - 4.0; 28.0pkt-24.4pkt - 3.5; 24 pkt-20.4pkt - 3.0. Laboratorium: wykonanie dziesięciu ćwiczeń laboratoryjnych, zaliczenie 2 kolokwiów działowych, 10 kolokwiów wejściowych i 10 sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. Sposób zaliczenia laboratorium jest punktowany w następujący sposób: 15 pkt – I kolokwium działowe 15 pkt – II kolokwium działowe 10 kolokwiów wejściowych po 2 pkt i 10 sprawozdań po 1 pkt w sumie 60 pkt Oceny: 60 pkt – 54.6 pkt- 5; 54 pkt – 48.6 pkt - 4.5; 48.0 pkt – 42.6 pkt - 4,0; 42.0 pkt – 36.6 pkt - 3.5; 36.0 pkt – 30.6 pkt - 3.0. Trzy oceny z modułu stanowią oceny z trzech przedstawionych form zaliczenia: egzaminu, ćwiczeń rachunkowych

103

i laboratorium. Poprawy: Ćwiczenia rachunkowe: dwie poprawy każdego z kolokwiów, pierwsza poza zajęciami w semestrze, druga obejmująca jedno lub dwa kolokwia na koniec semestru. Laboratorium: dwie poprawy kolokwiów działowych, dwie poprawa kolokwium wejściowego. Dwie poprawy kolokwiów w sesji egzaminacyjnej z ćwiczeń rachunkowych i laboratorium.







Przygotowanie do laboratorium i opracowanie sprawozdań

25 godzin





Wiedza


6. Co rozumiesz pod pojęciem adsorpcja. Wymień i scharakteryzuj poznane rodzaje adsorpcji. 7. Dokonaj opisu teorii zderzeń aktywnych. 8. Omów katalizę heterogeniczną. Jakie jest znaczenie adsorpcji w katalizie heterogenicznej. 9. Omów wpływ temperatury na szybkość reakcji (równanie Arrheniusa), dokonaj interpretacji fizycznej

parametrów równania Arrheniusa. 10. Co rozumiesz pod pojęciem reakcje szybkie?


4. Na dowolnym przykładzie opisz kinetykę reakcji łańcuchowych w/g zaproponowanego mechanizmu 5. Zjawisko lepkości ma ogromne znaczenie w przyrodzie. Dokonaj matematyczno-fizycznego opisu tego

zjawiska. 6. Przedstaw matematyczno-fizyczny opis dowolnej reakcji przebiegającej z udziałem katalizatora.

Wk03 Zna metody i aparaturę służącą do wyznaczania: izoterm adsorpcji, napięcia powierzchniowego, lepkości cieczy, właściwości koloidów oraz parametrów kinetycznych.


wyznaczysz przedstawionymi metodami? 5. Metoda stalagmometryczna jest jedną z metod, którą wykorzystuje się do badania napięcia

powierzchniowego. Przedstaw postawy teoretyczne tej metody oraz dokonaj opisu aparatury wykorzystywanej w tej metodzie.

6. Jaką metodę i jaką aparaturę wykorzystasz do zbadania właściwości koloidów? Uniejętności


4. Jaki sprzęt, aparaturę i odczynniki wykorzystasz w ćwiczeniu? 5. Jakie środki ostrożności należy zachować podczas wykonywania ćwiczenia? 6. Co jest celem ćwiczenia, jakie wielkości będziesz mierzył i w jakich jednostkach?


4. Zinterpretuj uzyskane w ćwiczeniu wyniki oraz przedstaw dyskusję źródeł błędów.

104

5. Co jest przyczyną rozbieżności pomiędzy wielkościami uzyskanymi w ćwiczeniu a danymi literaturowymi?

6. Jakie zastosowałeś metody analizy danych?


3. Następujące dane dotyczą adsorpcji azotu na próbce żelu krzemionkowego

w temperaturze 77K

p(Tr) 20 55 102 168 228 304 455

V(objętoś zaadsorbowana)

(cm3*g

-1)

88 110 130 151 169 191 244

Objętość podano w warunkach( 00C i 1 atm). Prężność pary nasyconej p0=760 Tr.

Oblicz korzystając z równania izotermy BET Vm (objętość warstwy jednocząsteczkowej). Opierając się na otrzymanej wartości oblicz także powierzchnię właściwą próbki żelu krzemionkowego, wiedząc iż powierzchnia cząsteczki azotu wynosi 16,2x10

-20 m

2.

4. Kinetykę pewnej reakcji typu AP, zachodzącej w układzie homogenicznym, badano metodą dylatometryczną tj. mierząc zmiany objętości ciekłej mieszaniny reakcyjnej. W stanie wyjściowym produkt P w mieszaninie był nieobecny. Otrzymane wyniki ilustruje poniższa tabela. Wykaż, że reakcja jest rzędu pierwszego.

Czas, min 0 40 80 160 240 320 ∞

objętość cm3

15 44,58 67,17 89,58 97,72 100,8 102,4


4. Dokonaj opisu zjawiska lepkości. Przedstaw jego znaczenie w przyrodzie. 5. Niektóre owady mogą poruszać się po powierzchni wody i nie toną. Wyjaśnij dlaczego? 6. Przedstaw rolę dyfuzji i ruchów Brown'a w przyrodzie.


Kk01 Ma świadomość konieczności ciągłego poszerzania zakresu swojej wiedzy w związku z rozwojem nauki i techniki.

4. Podaj z jakich źródeł literaturowych korzystałeś, aby poszerzyć swoją w zakresie chemicznych i

instrumentalnych metod analitycznych. 5. Na postawie wybranej przez siebie literatury naukowej i popularnonaukowej odpowiedz na pytanie, jakie

metody stosuje się do badania nowych materiałów. 6. Jakie formy aktywności wykazywałeś w celu aktualizowania swojej wiedzy z zakresu instrumentalnych

metod analitycznych w diagnostyce laboratoryjnej.

Kk02 Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień chemicznych.

4. Jakie są przyczyny dla których badania reakcji szybkich powinny być prowadzone. 5. Dlaczego węgiel aktywny wykazuje szczególne właściwości powierzchniowe jako adsorbent? 6. Wyraź swoją opinię na temat efektywności oczyszczania roztworów koloidalnych metodami dializy,

elektrodializy i ultrafiltracji.

105


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Nauka o materiałach I

Nazwa w języku angielskim: Materials Science I







Semestr: piąty


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: Dr hab. inż. Mirosława Ossowska-Chruściel

Symbol efektu


WIEDZA

CNM_W01 Ma ugruntowaną wiedzę z zakresu podstawowych oddziaływań fizycznych w materiałach

K_W02, K_W04

CNM_W02 Ma podstawową wiedzę z zakresu samoorganizacji i dynamiki układów prostych i złożonych nowych materiałów.

K_W01, K_W02

CNM_W03 Ma wiedzę z zakresu podstawowych własności różnych klas nowych materiałów i ich układów

K_W02, KW03

CNM_W04 Ma podstawową wiedzę na temat relacji: budowa a właściwości materiałów K_W02, KW_03

UMIEJĘTNOŚCI

CNM_U01 Potrafi na podstawie nabytej wiedzy przewidzieć rodzaje oddziaływań w materiałach.

K_U04

CNM_U03 Potrafi rozpoznać układy samoorganizujące oraz określić je pod względem termodynamicznym

K_U05

CNM_U04 Na podstawie nabytej wiedzy student powinien potrafić określić w sposób ogólny relacje między budową a własnościami materiałów

K_U09


CNM_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia w kontekście coraz bardziej dynamicznego rozwoju technologii z zastosowaniem nowych materiałów

K_K02

CNM_K02 Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień z zakresu nowoczesnych technologii i właściwości nowych materiałów

K_K04

Forma i typy zajęć: wykłady (15 godz.), ćwiczenia (45 godz.)


1. Umiejętność posługiwania się terminologią chemiczną oraz umiejętność samodzielnego wykonania ćwiczeń laboratoryjnych


106

Oddziaływania wewnątrz i międzycząsteczkowe w materiałach: typy oddziaływań, energie potencjalne oddziaływań, potencjały modelowe w oddziaływaniach molekuł, ukierunkowane wiązania wodorowe, zjawiska wywołane wiązaniami wodorowymi w materiałach.

Termodynamika materiałów: układy termodynamiczne - otwarty, zamknięty, i izolowany, zasady termodynamiki, funkcje stanu, procesy odwracalne, nieodwracalne, samorzutne i kwazistatyczne, równowagi termodynamiczne, cieplny przekaz energii. Metody badań termicznej trwałości układów.

Zjawiska optyczne w materiałach: natura światła, właściwości optyczne materii, załamanie światła, zjawisko interferencji, mechanizm absorpcji światła, polaryzacja światła, zjawisko Faradaya (zjawisko magnetooptyczne), dwójłomność materii (zjawisko optyczne i magnetyczne Kerra), rozpraszania światła (rozpraszanie Ramana i Rayleigh, efekt Mössbauera), optyka liniowa i nieliniowa i jej praktyczne zastosowania.

Samoorganizacja materii: definicja samoorganizacji i jej reguły. Cechy samoorganizacji, zjawiska emergentne, atraktory. Materiały samoorganizujące się, materiały inteligentne, przykłady samoorganizacji monomolekularnej i złożonej, monowarstwy i wielowarstwy. Rodzaje oddziaływań w układach. Warstwy Langmuira i Langmuira-Blodgetta, oddziaływania z podłożem. Badania własności warstw. Właściwości układów blokowych a zastosowania w technice. Materiały magnetyczne (magnetyki), diamagnetyczne (diamagnetyki), paramagnetyczne (paramagnetyki), ferromagnetyczne (ferromagnetyki), antyferromagnetyczne (antyferromagnetyki) i ferrimagnetyczne (ferrimagnetyki). Materiały o własnościach ferro-, antyferro- i ferrielektrycznych. Parametry charakterystyczne i zjawiska zachodzące w poszczególnych grupach materiałów. Przenikalność elektryczna i sposoby jej pomiaru, wpływ pola elektrycznego na składowe przenikalności elektrycznej. Metody oznaczania parametrów elektrooptycznych. Konduktywność materiałów. Materiały nadprzewodzące, rodzaje i zastosowania. Materiały fotoniczne, światłowody, półprzewodniki, ferroelektryki, materiały organiczne. Rodzaje, budowa, działanie i zastosowania.


1. Leszek A. Dobrzański, „Podstawy nauki o materiałach”, WNT, 2002r.

2. Robert Hołyst, Andrzej Poniewierski, „Termodynamika dla chemików, fizyków i inżynierów”, Wydawnictwo Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego, 2004.

3. Blicharski M, „Wstęp do inżynierii materiałowej”, WNT, wyd.3, 2012.

4. Adam P. Pikul, „Wybrane zagadnienia z fizyki magnetyków”, Wydawnictwo: UWr. 2012r.


1. Ian W. Hamley, “Introduction to Soft Mater”, Willey, 2007

2. Romuald Jóźwicki, „Podstawy inżynierii fotonicznej”, Oficyna wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2006



Ćwiczenia laboratoryjne w pracowni chemii nowych materiałów wyposażonej w niezbędny sprzęt laboratoryjny. Zamieszczanie na stronach internetowych problemów i instrukcji do ćwiczeń.


Weryfikacja wiedzy – egzamin w formie testu pisemnego, kolokwia cząstkowe na zajęciach laboratoryjnych; weryfikacja umiejętności na ćwiczeniach laboratoryjnych.



Uzyskanie łącznie, co najmniej 51% ogólnej liczby punktów ze wszystkich form zaliczenia (egzamin, kolokwia).


0-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100

Ocena 2,0 3,0 3,5 4,0 4,5 5


Egzamin - 70%


107

Sprawozdania – 5%




Udział w ćwiczeniach 45 godz

Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń 15 godz


Samodzielne przygotowanie do kolokwiów 5 godz.




108


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Chromatograficzna analiza materiałów

Nazwa w języku angielskim: Chromatographic Analysis of Materials







Semestr: piąty



Symbol efektu


WIEDZA




K_W01, K_W03, K_W04


UMIEJĘTNOŚCI


K_U01




K_U04











109

1. Definicje, pojęcia i nazewnictwo chromatograficzne.

2. Parametry retencji: czas retencji, objętość retencji, współczynnik retencji, współczynnik selektywności, rozdzielczość, wysokość równoważna półce teoretycznej, sprawność kolumny.

3. Podstawy teoretyczne procesu chromatograficznego (chromatografia adsorpcyjna, podziałowa, jonowymienna, wykluczenia, teoria półek, teoria poszerzenia pasm).

4. Podział technik chromatograficznych (chromatografia bibułowa, cienkowarstwowa, cieczowa, gazowa).

5. Budowa i rodzaje kolumn chromatograficznych.

6. Chromatografia jako metoda analityczna jakościowa i ilościowa.

7. Chromatografia preparatywna.

8. Budowa i zasada działania chromatografu gazowego.

9. Budowa i zasada działania chromatografu HPLC.

10. Zastosowanie chromatografii.

11. Obliczenia rachunkowe.

12. Metody derywatyzacji w chromatografii.

13. Sposoby przygotowania próbki do analizy metodą chromatograficzną.











Sposób oceniania:





Uzyskanie zaliczenia przedmiotu jest możliwe po spełnieniu poniższych warunków: 1. co najwyżej dwie usprawiedliwione nieobecności na ćwiczeniach, 2. zaliczenie dwóch kolokwiów poprzez uzyskanie co najmniej 21 punktów, 3. zdanie kolokwium przed wykonaniem ćwiczenia i uzyskanie co najmniej 15 punktów, 4. wykonanie 6 ćwiczeń i zaliczenie sprawozdań z tych ćwiczeń na co najmniej 15 punktów, 5. uzyskanie łącznie co najmniej 51 % ze wszystkich form zaliczenia. Sposób uzyskania punktów: 1. pierwsze kolokwium: 20 pkt 2. drugie kolokwium: 20 pkt 3. kolokwia wejściowe przed ćwiczeniami: 30 pkt 4. sprawozdania z ćwiczeń: 30 pkt 5. sumarycznie max. liczba punktów: 100


110










Załącznik do Sylabusa: Chromatograficzna analiza materiałów. Przykładowe pytania i zadania sprawdzające zakładane efekty kształcenia Wiedza: Wm01- Student zna podstawową nomenklaturę chromatograficzną. (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza

sprawozdań).




Wm02- Zna podstawy teorii procesu chromatograficznego. (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza

sprawozdań).





Wyjaśnij na czym polega chromatografia w odwróconym układzie faz (RP)? Wm03- Zna zastosowania metod chromatograficznych w analizie chemicznej jakościowej i ilościowej.

(Kolokwia działowe, wejściowe).


Oznaczano zawartość chloroformu w wodzie techniką GC-ECD. Jakie jest jego stężenie molowe w

badanej wodzie jeśli po wprowadzeniu 1l roztworu wzorcowego o stężeniu 5 g/ml otrzymano pik o

powierzchni 5000 jednostek a po zadozowaniu 1l 1% (objętościowo) roztworu wody w metanolu otrzymano pik o powierzchni 30000 jednostek?

Wm04- Zna podstawowe techniki chromatograficzne oraz ich zastosowanie. (Kolokwia wejściowe, działowe,

analiza sprawozdań).



Podaj kilka przykładów zastosowania chromatografii cienkowarstwowej.

111

Umiejętności: Um01- Potrafi dokonać pomiarów wielkości uzyskiwanych w analizie chromatograficznej i je zinterpretować.

(Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).





Um02- Potrafi dobrać odpowiedni układ chromatograficzny do rozdziału mieszaniny. (Kolokwia działowe,

wejściowe).



Omówić optymalne warunki dla powtarzalności współczynnika Rf Um03- Posiada umiejętności interpretacji wyników analiz uzyskanych metodami chromatograficznymi.

(Kolokwia działowe, wejściowe).



Um04-Potrafi zaplanować i wykonać podstawowe eksperymenty mające na celu identyfikację związków

organicznych (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań).




Jakie parametry muszą spełniać substancje analizowane techniką GC/MS Kompetencje społeczne: Km01-Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia (Kolokwia wejściowe,

działowe, analiza sprawozdań).



Km02-Potrafi pracować w zespole i rozumie znaczenie uczciwości intelektualnej i wkładu działań własnych i

innych osób (Kolokwia wejściowe, działowe, analiza sprawozdań)



112


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Fizyka chemiczna

Nazwa w języku angielskim: Chemical Physics







Semestr: szósty


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: Prof. dr hab. inż. Janusz Chruściel

Symbol efektu

Efekty kształcenia Symbol efektu

kierunkowego WIEDZA

CNM_W01 Posiada podstawową wiedzę z zakresu materii skondensowanej tj. ciał stałych, cieczy i faz pośrednich między nimi

K_W02, K_W04

CNM_W02 Ma podstawową wiedzę z zakresu nanomateriałów, metamateriałów, ciekłych kryształów, kryształów plastycznych i innych materiałów

K_W01, K_W02

CNM_W03 Ma wiedzę podstawową z zakresu zjawisk związanych z ruchami molekularnymi w materii skondensowanej

K_W02, KW03

CNM_W04 Posiada wiedzę z zakresu przemian fazowych, ich określenia i metod badawczych oraz wpływu parametrów zewnętrznych na charakter zmian

K_W03, KW05

CNM_W05 Posiada podstawową wiedzę z zakresu termodynamiki przejść fazowych KW03, KW04

CNM_W06 Posiada podstawową wiedzę z różnych rodzajów spektroskopii molekularnej K_W02, KW_03

UMIEJĘTNOŚCI

CNM_U01 Potrafi na podstawie nabytej wiedzy wstępnie przewidzieć własności niektórych klas przejść fazowych

K_U04

CNM_U03 Potrafi w sposób samodzielny przeprowadzić oznaczenia wartości funkcji termodynamicznych

K_U06

CNM_U04 Na podstawie nabytej wiedzy student powinien potrafić określić charakter ruchów molekularnych w różnych zakresach częstości zewnętrznego pola elektro-magnetycznego

K_U09


CNM_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia w kontekście coraz bardziej dynamicznego rozwoju nowoczesnych metod badawczych

K_K02

CNM_K02 Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień z zakresu zjawisk zachodzących wewnątrz faz skondensowanych w szerokim zakresie częstości pola od zjawisk w skali makro- do mikromolekularnej

K_K04

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


2. Umiejętność posługiwania się terminologią chemiczną i fizykochemiczną oraz umiejętność samodzielnego stawiania hipotez naukowych

113


Zastosowanie metod kalorymetrycznych do badania własności ciał stałych. Zależność ciepła właściwego od temperatury. Temperatura Einsteina. Rodzaje ruchów molekularnych i sposoby ich badania. Przestrzenno-czasowe funkcje korelacji. Funkcje korelacji sferycznych harmonik. Modele reorientacji molekuł w fazach skondensowanych. Skala czasowa procesów reorientacji molekularnej. Widmo rotacyjne molekuł dwuatomowych, hetero- i homojądrowych. Molekuła jako oscylator anharmoniczny. Widma rotacyjne molekuł wieloatomowych. Klasyfikacja drgań normalnych. Spektroskopia kształtu pasma. Funkcje korelacji momentu dipolowego i tensora polaryzowalności. Zastosowanie teorii grup do analizy drgań normalnych. Drgania molekuł w sieci krystalicznej. Wyznaczenie wysokości bariery na rotację grup molekularnych. Spektroskopia fourierowska. Rozdzielenie wibracyjnej i reorientacyjnej funkcji korelacji. Makroskopowe i mikroskopowe parametry dielektryka. Mechanizmy i rodzaje polaryzacji dielektrycznej. Zespolona przenikalność dielektryczna. Równanie relaksacyjne Debye’a. Dyspersja i absorpcja dielektryczna. Diagram Cole-Cole. Funkcja relaksacji a funkcja korelacji momentu dipolowego. Absorpcja Poleya. Procesy relaksacji w magnetycznym rezonansie jądrowym. Relaksacja spinowo-spinowa, równanie Blocha. Relaksacja kwadrupolowa. Wpływ sprzężenia spinowo-rotacyjnego na procesy relaksacji. Zastosowanie rozpraszania neutronów do badania dynamiki układów molekularnych. Spójność i niespójność rozpraszania neutronów. Badania fononów w kryształach molekularnych. Metody eksperymentalna zastosowania rozpraszania neutronów: INS, IINS, QNS. Modele dyfuzji rotacyjnej. Kompleksowe zastosowanie różnych metod do badania dynamiki układów molekularnych (badania kalorymetryczne, dielektryczne, metodą NMR, absorpcji w zakresie średniej i dalekiej podczerwieni, rozpraszania ramanowskiego, rozpraszania neutronów metodą QNS.


1. Fizyka Chemiczna, dynamika molekuł na tle różnych metod badawczych, Pod redakcją J.M. Janik, PWN, Warszawa 1989

2. C. J. Cramer, "Essentials of computational chemistry. Theories and models", Wiley, New York 2004. 3. D. J. Wales, "Intermolecular forces and clusters I", Springer, Berlin 2005. 4. T. R. Kelly, "Molecular machines", Springer, Berlin 2005. 5. L. Piela, „Idee Chemii Kwantowej”, PWN, Warszawa, 2003. 6. K. Gumiński, „Termodynamika procesów nieodwracalnych”, PWN, Warszawa 1986.


1. L. Sobczyk, „Wiązania wodorowe”, 1969, PWN Warszawa 2. E. Arunan, G.R. Desiraju, R.A. Klein, J. Sadlej, S. Scheiner, I. Alkorta, D.C. Clary, R.H. Crabtree, J.J.

Dannenberg, P. Hobza, H.G. Kjaergaard, A.C. Legon, B. Mennucci, D.J. Nesbitt. „Definition of the hydrogen bond” (IUPAC Recommendations 2011). „Pure Appl. Chem.”. 83 (8), s. 1637–1641, 8 July 2011. IUPAC.

3. F. A. Cotton, "Teoria grup dla chemików", PWN, Warszawa 1987. 4. Z. Kęcki, „Podstawy spektroskopii molekularnej", Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1992. 5. P. Suppan, „Chemia i światło", PWN Warszawa 1997.



Ćwiczenia laboratoryjne w pracowni fizyki chemicznej. Zamieszczanie na stronach internetowych problemów do ćwiczeń.


Weryfikacja wiedzy – zaliczenie końcowe (test pisemny) i kolokwia cząstkowe na zajęciach laboratoryjnych, weryfikacja umiejętności na ćwiczeniach laboratoryjnych



Uzyskanie łącznie, co najmniej 51% ogólnej liczby punktów ze wszystkich form zaliczenia (test, kolokwia).


0-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100

Ocena 2,0 3,0 3,5 4,0 4,5 5


http://www.iupac.org/publications/pac/pdf/2011/pdf/8308x1637.pdf

http://www.iupac.org/publications/pac/pdf/2011/pdf/8308x1637.pdf

114

Test końcowy - 70%


Sprawozdania – 5%











Załącznik do sylabusa Fizyka Chemiczna Przykładowe pytania: Wiedza: CFC_W01 Posiada podstawową wiedzę z zakresu materii skondensowanej tj. ciał stałych, cieczy i faz pośrednich między nimi

Wymienić stosowane kryteria przy opisie fazy skondensowanej.

Wymienić i scharakteryzować znane fazy pośrednie. CFC_W02 Ma podstawową wiedzę z zakresu nanomateriałów, metamateriałów, ciekłych kryształów, kryształów plastycznych i innych materiałów

Czym się charakteryzują nanomateriały od strony rozmiarów strukturalnych.

Jakie organiczne substancje chemiczne mogą posiadać własności ciekłokrystaliczne, w odniesieniu np. do kalamitycznych mezogenów.

CFC_W03 Ma wiedzę podstawową z zakresu zjawisk związanych z ruchami molekularnymi w materii skondensowanej

Wymienić znane typy ruchów molekularnych i podać ich charakterystykę.

Jakie równania mają zastosowanie do opisu zjawisk relaksacyjnych. CFC_W04 Posiada wiedzę z zakresu przemian fazowych, ich określenia i metod badawczych oraz wpływu parametrów zewnętrznych na charakter zmian

Wymienić podstawowe metody w badaniach przemian fazowych, w tym metody komplementarne.

Jakie czynniki zewnętrzne mogą wpływać na zmianę charakteru przejść fazowych. CFC_W05 Posiada podstawową wiedzę z zakresu termodynamiki przejść fazowych

Jakie metody badawcze są stosowane do opisu termodynamiki przejść fazowych.

Wymienić funkcje termodynamiczne stosowane w opisie charakteru przejść fazowych I i II rodzaju. CFC_W06 Posiada podstawową wiedzę z różnych rodzajów spektroskopii molekularnej

Jakie rodzaje spektroskopii molekularnej są używane w opisie charakteru przejść fazowych.

Jakie informacje jakościowe, wynikające z badań spektroskopowych, są charakterystyczne do rozróżnienia przejść fazowych.

Umiejętności:

115

CFC_U01 Potrafi na podstawie nabytej wiedzy wstępnie przewidzieć własności niektórych klas przejść fazowych

Jakie wskazówki mogą sugerować zmianę własności niektórych klas przejść fazowych

W oparciu o jakie metody badawcze należy oczekiwać informacji o możliwości śledzenia istotnych zmian w przejściach fazowych.

CFC_U02 Potrafi w sposób samodzielny przeprowadzić oznaczenia wartości funkcji termodynamicznych

Przebiegi jakich funkcji termodynamicznych należy oczekiwać, w podejściu podstawowym, w opisie charakterystyki przejść fazowych

Jakie metody badacze mogą dostarczyć informacji o wartościach funkcji termodynamicznych. CFC_U03 Na podstawie nabytej wiedzy student powinien potrafić określić charakter ruchów molekularnych w różnych zakresach częstości zewnętrznego pola elektro-magnetycznego

Jak zmiana częstości zewnętrznego pola elektrycznego wpływa na charakter ruchów molekularnych

Jaki aspekt zakresu zmian ruchów molekularnych jest możliwy do wykorzystania aplikacyjnego. Kompetencje społeczne: CFC_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia w kontekście coraz bardziej dynamicznego rozwoju nowoczesnych metod badawczych

W oparciu o jaką dostępną literaturę polską i obcojęzyczną można uzyskać nowe informacje o metodach badawczych

CFC_K02 Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień z zakresu zjawisk zachodzących wewnątrz faz skondensowanych w szerokim zakresie częstości pola od zjawisk w skali makro- do makromolekularnej

Jak zmienia się charakter zjawisk zachodzących wewnątrz faz skondensowanych w szerokim zakresie częstości pola dla zjawisk w skali makro- do mikromolekularnej

Jakie relacje matematyczne z pogranicza chemii i fizyki należy wykorzystać do charakterystyki zagadnień molekularnych wewnątrz fazy skondensowanej.

116


Nazwa przedmiotu/modułu kształcenia: Nauka o materiałach II

Nazwa w języku angielskim: Materials Science II







Semestr: szósty


Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu: Prof. dr hab. inż. Mirosława Ossowska-Chruściel

Symbol efektu

Efekty kształcenia dla specjalności: Chemia Nowych Materiałów Symbol efektu kierunkowego

WIEDZA

CNM_W01 Posiada podstawową wiedzę z zakresu struktury chemicznej nowych materiałów K_W02, K_W04

CNM_W02 Ma podstawową wiedzę z zakresu wytwarzania nowych materiałów metodami innowacyjnymi z zastosowaniem różnego typu katalizatorów

K_W01, K_W02

CNM_W03 Ma wiedzę z zakresu doboru podstawowych własności różnych klas nowych materiałów i wykorzystania ich do sporządzania kompozytów

K_W02, K_W03

CNM_W04 Posiada wiedzę z zakresu metod oznaczania parametrów użytkowych nowych materiałów

K_W03, K_W05

CNM_W05 Posiada podstawową wiedzę z zakresu budowy skomplikowanych układów materiałów będących materiałami przyszłości

KW03, K_W04

CNM_W06 Dysponuje podstawową wiedzą na temat możliwości zastosowania różnych klas nowych materiałów w różnych dziedzinach technologii.

K_W02, K_W03

UMIEJĘTNOŚCI

CNM_U01 Potrafi na podstawie nabytej wiedzy wstępnie przewidzieć własności niektórych klas nowych materiałów.

K_U04

CNM_U03 Potrafi w sposób samodzielny przeprowadzić oznaczenia parametrów użytkowych poszczególnych klas nowych materiałów

K_U06

CNM_U04 Na podstawie nabytej wiedzy student powinien potrafić określić w sposób ogólny możliwości zastosowań nowych materiałów.

K_U09


CNM_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia w kontekście coraz bardziej dynamicznego rozwoju technologii z zastosowaniem nowych materiałów

K_K02


K_K04

Forma i typy zajęć: Wykłady (45 godz.), ćwiczenia (15 godz.)


3. Umiejętność posługiwania się terminologią chemiczną i fizykochemiczną oraz umiejętność samodzielnego wykonania ćwiczeń laboratoryjnych

117


Nanomateriały: synteza nanocząstek z uwzględnieniem najnowszych metod i innowacyjnych katalizatorów. Badanie wpływu różnego typu katalizatorów na geometrię nanocząstek. Nanocząstki metaliczne i organiczne. Modyfikacje nanocząstek. Samoorganizacja nanocząstek. Nanoklastry i nanosystemy. Zastosowania nanomateriałów w różnych technologiach. Ciekłe kryształy: definicje, struktura i podział. Faza nematyczna chiralna, fazy smektyczne o własnościach ferro i antyferroelektrycznych, budowa faz, rodzaje oddziaływań wewnątrzfazowych. Charakterystyka i metody badań przejść międzyfazowych. Metody badań własności faz i ich struktury. Modelowanie struktur. Parametry użytkowe faz ciekłokrystalicznych. Układy bi- i wielomolekularne ciekłych kryształów. Samoorganizacja cząsteczek ciekłokrystalicznych. Kompozyty ciekłych kryształów z nanostrukturami, barwnikami i innymi komponentami. Budowa i zasady działania wyświetlaczy ciekłokrystalicznych, piksele plazmowe i LCD. Inne, wszechstronne zastosowania ciekłych kryształów i ich kompozytów. Materiały polimerowe: Sposoby wytwarzania, klasyfikacja, architektura makrocząsteczek. Sposoby modyfikacji własności użytkowych polimerów. Badania parametrów funkcjonalnych polimerów (lepkości, twardości, plastyczności i wytrzymałości). Funkcjonalne i konstrukcyjne własności polimerów i ich kompozytów oraz zastosowania. Metody sporządzania kompozycji polimerowych (w tym z udziałem nanostruktur). Materiały polimerowe biokompatybilne. Ciekłokrystaliczne materiały polimerowe. Materiały szkliste: definicje, wytwarzanie fazy szklistej, faza szklista organiczna, parametry procesu zeszklenia i metody ich badania. Trwałość fazy szklistej, sposoby jej modyfikacji i metody badań trwałości. Zastosowania faz szklistych. Metamateriały: odkrycia i charakterystyka. Budowa metamateriałów, układy złożone. Sposoby wytwarzania metamateriałów, dobór komponentów o odpowiednich własnościach. Własności optyczne metamateriałów. Najnowsze osiągnięcia w dziedzinie wytwarzania z udziałem nanocząstek. Zastosowania metamateriałów – materiały przyszłości. Materiały stosowane w holografii. Zasada działania holografii. Pamięć holograficzna. Nośniki pamięci holograficznej z wykorzystaniem najnowszych materiałów. Zastosowania: jako zapis fotografii trójwymiarowej, jako zapis danych (uniwersalny dysk holograficzny HVD, dysk Blu-ray i jego wersje), do wyznaczania trójwymiarowej struktury molekuł. Materiały stosowane w fotowoltaice. Odkrycia i definicje fotowoltaiki. Budowa ogniw fotowoltaicznych i zasada ich działania. Sposoby doboru materiałów składowych o odpowiednich własnościach. Badania parametrów użytkowych ogniw. Sposoby zestawiania modułów.


1. R.W. Kelsall, I.W. Hamley, M. Geoghegan, “Nanotechnologie”, PWN, 2012, 2. Ludovico Cademartiri, Goeffrey A. Ozin, “Nanochemia”, PWN, 2012, 3. Wacław Królikowski, „Polimerowe kompozyty konstrukcyjne”, PWN, 2012, 4. Ashby Michael, Shercliff Hugh, Cebon David, “Inżynieria materiałowa” t.1i 2, Galaktyka, 2011, 5. W. Kuczyński, „Chiral Liquid Crystals”, PAN, Poznań, 2005 6. Antoni Adamczyk, „Niezwykły stan materii, ciekłe kryształy”, Omega, 1979, 7. J. Żmija, J. Zieliński, J. Parka, E. Nowinowski-Kruszelnicki, „Displeje ciekłokrystaliczne” PWN,1993, 8. Stanisław Bartkiewicz, „Fotorefrakcyjne ciekłe kryształy”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej”,

2004. 9. Mariusz T. Sarniak, „Podstawy Fotowoltaiki” Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, 2008


1. B. Wood, Metamaterials and invisibility, C. R. Physique (2009),doi:10.1016/j.crhy.2009.01.002 2. R.C. McPhedran et al. Metamaterials 2010 3. J. B. Pendry, “Manipulating the near field with metamaterials”, Opt.&Phot. News, Sept. 2004 4. Ewa Klugann-Radziemska, „Fotowoltaika w teorii i praktyce”, wydawnictwo BTC.



Ćwiczenia laboratoryjne w pracowni chemii nowych materiałów wyposażonej w niezbędny sprzęt laboratoryjny. Zamieszczanie na stronach internetowych problemów i instrukcji do ćwiczeń.


Weryfikacja wiedzy - egzamin pisemny testowy i kolokwia cząstkowe na zajęciach laboratoryjnych, weryfikacja umiejętności na ćwiczeniach laboratoryjnych



Uzyskanie łącznie, co najmniej 51% ogólnej liczby punktów ze wszystkich form zaliczenia (egzamin, kolokwia).

http://ksiegarnia.pwn.pl/autor/Ludovico+Cademartiri%2C+Goeffrey+A.+Ozin.html

118


0-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100

Ocena 2,0 3,0 3,5 4,0 4,5 5


Egzamin - 70%


Sprawozdania – 5%











Załącznik do sylabusa Nauka o Materiałach II Przykładowe pytania: Wiedza: CNM_W01 Posiada podstawową wiedzę z zakresu struktury chemicznej nowych materiałów

Wymień metody wyznaczania struktury chemicznej

Jaki typ struktur chemicznych dominuje w nowych materiałach CNM_W02 Ma podstawową wiedzę z zakresu wytwarzania nowych materiałów metodami innowacyjnymi z zastosowaniem różnego typu katalizatorów

Zdefiniuj rolę katalizatora i inhibitora w otrzymywaniu nowych materiałów

Otrzymywanie nowych materiałów nowymi innowacyjnymi metodami technologicznymi prowadzące do ich wysokiej czystości

CNM_W03 Ma wiedzę z zakresu doboru podstawowych własności różnych klas nowych materiałów i wykorzystania ich do sporządzania kompozytów

Wymień znane kompozyty szczególnie użyteczne w zakresie nowych materiałów

Jakimi kryteriami w odniesieniu do podstawowych własności materiałów należy się kierować przy sporządzaniu układów wielofunkcyjnych

CNM_W04 Posiada wiedzę z zakresu metod oznaczania parametrów użytkowych nowych materiałów

Wymienić ważne i znaczące parametry cechujące nowe materiały w aspekcie ich aplikacji

Która ze znanych metod badawczych ma największe znaczenie dla oznaczeń parametrów użytkowych nowych materiałów

CNM_W05 Posiada podstawową wiedzę z zakresu budowy skomplikowanych układów materiałów będących materiałami przyszłości

Scharakteryzować podstawowe cechy budowy nanomateriałów i metod ich otrzymywania

Scharakteryzować podstawowe cechy metamateriałów i metody ich otrzymywania CNM_W06 Dysponuje podstawową wiedzą na temat możliwości zastosowania różnych klas nowych materiałów w różnych dziedzinach technologii.

119

Wymienić nowe rozwijające się dziedziny technologii nowych materiałów

Jakie najważniejsze aspekty aplikacyjności mogą decydować w przyszłości Umiejetności: CNM_U01 Potrafi na podstawie nabytej wiedzy wstępnie przewidzieć własności niektórych klas nowych materiałów.

Jakie cechy materiałowe,fizyczne czy chemiczne, decydują o własnościach nowych materiałów

Czy stabilność termiczna i chemiczna ma decydujący wpływ na własności nowych materiałów

CNM_U02 Potrafi w sposób samodzielny przeprowadzić oznaczenia parametrów użytkowych poszczególnych klas nowych materiałów

Które z parametrów opisujących własności nowych materiałów są istotne ze względów aplikacyjnych

Jaki typ i rodzaj aparatury pomiarowej jest celowy do zastosowania w określeniu parametrów użytkowych nowych materiałów

CNM_U03 Na podstawie nabytej wiedzy student powinien potrafić określić w sposób ogólny możliwości zastosowań nowych materiałów.

Jakie dziedziny gospodarki będą szczególnie wykorzystywały nowe materiały

Kompetencje społeczne: CNM_K01 Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia w kontekście coraz bardziej dynamicznego rozwoju technologii z zastosowaniem nowych materiałów

Jakie obszary nowoczesnych technologii rozwijają się najbardziej dynamicznie w odniesieniu do nowych materiałów

W jakim zakresie chemii i fizyki należy rozwijać własną wiedzę w odniesienie do technologii i aplikacyjności nowych materiałów


Jakie zagadnienia z zakresu nowoczesnych technologii należy uwzględnić, aby można poprawnie formułować opinie w otrzymywaniu i zastosowaniu np. w zakresie ogniw fotowoltaicznych, fullerenów,

nanorurek węglowych i innych materiałów.

120

Pytania

na egzamin

licencjacki

z zakresu

specjalności

121

Analityka chemiczna

122

Chemia kosmetyków i leków

1. Związki powierzchniowo czynne: budowa cząsteczki i wpływ temperatury i stężenia detergentu na jego właściwości powierzchniowe.

2. Związki powierzchniowo czynne: Podział, kryteria oraz przykłady związków i ich zastosowanie w wyrobach kosmetycznych.

3. Budowa, właściwości i rodzaje mydeł. Podobieństwa i różnice między mydłami i detergentami. 4. Charakterystyka procesu biodegradacji środków powierzchniowo czynnych w środowisku. 5. Charakterystyka emulsji: definicja, podział i otrzymywanie. Rola, mechanizm działania, dobór i przykłady

emulgatorów. 6. Niestabilność emulsji: objawy, sposoby badania oraz mechanizmy stabilizacji. 7. Budowa liposomu i jego powinowactwo do struktury naskórka. Metody i surowce do otrzymywania

liposomów. Zastosowanie w kosmetykach i lekach. 8. Budowa cząsteczki, reakcje charakterystyczne i występowanie lecytyny. Zastosowanie w kosmetykach i

lekach . 9. Oddziaływanie promieniowania słonecznego na skórę. Naturalne mechanizmy obronne organizmu przed

promieniowaniem. 10. Mechanizm ochrony przed promieniowaniem. Związki stosowane jako filtry UV. Definicje i sposoby

wyznaczania współczynników ochrony przed promieniowaniem słonecznym. 11. Konserwanty wyrobów kosmetycznych i leków: charakterystyka i czynniki fizykochemiczne decydujące o

ich aktywności oraz aspekty prawne. 12. Rola witaminy A w organizmie, kosmetykach i lekach. Formy chemiczne, w jakich jest stosowana. 13. Budowa, właściwości i rola witaminy E w organizmie oraz w kosmetykach. 14. Budowa, właściwości i rola witaminy C w organizmie oraz w kosmetykach. 15. Antyoksydanty stosowane w wyrobach kosmetycznych, suplementach oraz lekach – rola i przykłady. 16. Hydrokoloidy i emolienty w kosmetykach i lekach. Rola, mechanizm działania i przykłady. 17. Tłuszcze: podział, zastosowanie i rola w wyrobach farmaceutycznych i kosmetycznych – mechanizm

działania i przykłady substancji naturalnych i syntetycznych. 18. Substancje zapachowe – grupy funkcyjne odpowiedzialne za zapach, warunki stosowania w kosmetyce.

Metody pozyskiwania, formy i przykłady zapachowych surowców roślinnych. 19. Mechanizm powstawania naturalnej opalenizny oraz jego zaburzenia. Sztuczna opalenizna. Równania

odpowiednich reakcji. 20. Barwniki i pigmenty w wyrobach kosmetycznych. Wymagania, jakie muszą spełniać oraz przykłady.

Mechanizm powstawania efektów perłowych. 21. Glin i jego związki w otoczeniu a jego zastosowanie w kosmetyce. 22. Fosforany i fosfoniany w wyrobach kosmetycznych i chemii gospodarczej w kontekście zanieczyszczenia

środowiska. 23. Budowa skóry. Bariera warstwy rogowej. Sposoby przenikania substancji aktywnych przez skórę. Prawo

Fick’a. Proces starzenia się skóry: mechanizm i przyczyny. 24. Ditlenek tytanu – właściwości, metody otrzymywania i zastosowanie w wyrobach kosmetycznych i

farmaceutycznych. 25. Analiza sensoryczna – metody i zastosowanie w przemyśle kosmetycznym. Ocena działania preparatów

kosmetycznych na skórę: metody i stosowane urządzenia. 26. Podać rys historyczny wprowadzania farmaceutyków do lecznictwa. 27. Podać współczesne metody pozyskiwania leków ilustrując je odpowiednimi przykładami. 28. Podać historię odkrycia chininy, aspiryny, insuliny, penicyliny. W jaki sposób leki te otrzymywane są obecnie. 29. Jakie działania uboczne mogą wykazywać farmaceutyki ? Co oznacza pojęcie indeks farmaceutyczny ? 30. Dlaczego praktykowane są różne drogi podawania leków ? Podać sposoby biotransformacji w I i II fazie. 31. Mechanizm działania anestetyków – rola współczynnika E 32. Zasadność podziału leków na dwie grupy: chemioterapeutyki i leki farmakokinetyczne. Podaj przykłady. 33. Co jest podstawą do selektywności działania leków na komórki zdrowe i nowotworowe człowieka oraz na

bakterie i wirusy? 34. Mechanizmy enzymatyczne działania leków. Co to są koenzymy ? 35. Wyjaśnić toksyczne działanie metanolu i sposoby działania w kierunku odtruwania. 36. Sposoby zwalczania chorób wirusowych w tym AIDS wywołanej przez wirus HIV 37. Działanie sulfonamidów jako środków bakteriostatycznych 38. Podać mechanizmy działania przeciwbakteryjnego antybiotyków 39. Wyjaśnić specyficzne działanie penicylin, zjawisko lekooporności i sposoby jego przezwyciężania 40. Jakie choroby mogą być zwalczane przez stosowanie interkalatorów DNA? 41. Mechanizm działania aspiryny i innych niesteroidowych leków przeciwbólowych (NLPZ). 42. Wyjaśnić sposoby działania leków na receptory 43. Typy receptorów transbłonowych i wewnątrzkomórkowych – rola fizjologicznych substancji

przekaźnikowych – możliwości oddziaływania leczniczego. 44. Omówić współdziałanie receptorów i enzymów w organizmie na przykładzie fizjologicznej roli acetylocholiny

jako neuroprzekaźnika. 45. Wytwarzanie i rola hormonów w organizmie

123

46. Sposoby leczenia chorób nowotworowych, rola profilaktyki i wczesnego wykrywania. Kategorie chemioterapeutyków przeciwnowotworowych

47. Rola witamin z grupy B w organizmie człowieka i ich zastosowanie w wyrobach kosmetycznych. 48. W jaki sposób poszukuje się struktury substancji wiodącej nowych leków 49. Droga leku od projektowania do wprowadzenia do aptek 50. Poszukiwanie leków poprzez modelowanie molekularne. Wyjaśnić pojęcie „farmakofor”

124

Chemia nowych materiałów

1. Oddziaływania wewnątrz i międzycząsteczkowe w materiałach

2. Zjawiska wywołane wiązaniami wodorowymi w materiałach. 3. Układy termodynamiczne - otwarty, zamknięty, i izolowany, 4. Zasady termodynamiki, funkcje stanu. 5. Procesy odwracalne, nieodwracalne, samorzutne i kwazistatyczne. 6. Metody badań termicznej trwałości układów. 7. Natura światła, właściwości optyczne materii, załamanie światła, zjawisko interferencji, 8. Absorpcja światła, polaryzacja światła, dwójłomność materii. 9. Rozpraszania światła (rozpraszanie Ramana i Rayleigh, efekt Mössbauera). 10. Optyka liniowa i nieliniowa i jej praktyczne zastosowania. 11. Samoorganizacja materii: definicja samoorganizacji i jej reguły. Cechy samoorganizacji. 12. Materiały samoorganizujące się, materiały inteligentne, przykłady samoorganizacji monomolekularnej i

złożonej, monowarstwy i wielowarstwy. 13. Warstwy Langmuira i Langmuira-Blodgetta, oddziaływania z podłożem. 14. Materiały magnetyczne (magnetyki), diamagnetyczne (diamagnetyki), paramagnetyczne

(paramagnetyki). 15. Charakterystyka materiałów ferromagnetycznych (ferromagnetyki), antyferromagnetycznych

(antyferromagnetyki) i ferrimagnetycznych (ferrimagnetyki). 16. Materiały o własnościach ferro-, antyferro- i ferrielektrycznych. 17. Przenikalność elektryczna i sposoby jej pomiaru. 18. Wpływ pola elektrycznego na składowe przenikalności elektrycznej. 19. Materiały nadprzewodzące, rodzaje i zastosowania. 20. Materiały fotoniczne, rodzaje i zastosowanie. 21. Typy faz skondensowanych. 22. Rodzaje przejść fazowych i ich opis na gruncie termodynamiki fenomenologicznej. 23. Teoria Landaua przejść fazowych. Teoria skalowania. 24. Typy wiązań chemicznych w kryształach. Energia sieciowa kryształów jonowych. 25. Kryształy kowalencyjne, o wiązaniach metalicznych, cząsteczkowych. 26. Teoria pola krystalicznego. Energia stabilizacji w polu krystalicznym. 27. Elektronowa teoria i teoria pasmowa ciała stałego. 28. Przewodniki i izolatory. Poziom Fermiego. Kryształy niedoskonałe. Drgania sieci przestrzennej. 29. Ciepło molowe i przewodnictwo cieplne ciał stałych. 30. Chemia defektów w kryształach. Defekty liniowe i powstawanie dyslokacji. 31. Wpływ domieszek na właściwości fizyczne i chemiczne kryształów; odstępstwa od stechiometrii. 32. Struktura i właściwości powierzchni i zjawiska występujące na granicy powierzchni ciał stałych. 33. Enancjotropowość i monotropowość odmian polimorficznych. 34. Układy dwuskładnikowe i układy eutektyczne. Kongruentne i inkongruetne punkty topnienia. 35. Zastosowanie metod kalorymetrycznych do badania własności ciał stałych. Zależność ciepła

właściwego od temperatury. Temperatura Einsteina. 36. Rodzaje ruchów molekularnych i sposoby ich badania. 37. Przestrzenno-czasowe funkcje korelacji. Funkcje korelacji sferycznych harmonik. 38. Modele reorientacji molekuł w fazach skondensowanych. Skala czasowa procesów reorientacji

molekularnej. 39. Molekuła jako oscylator anharmoniczny. Widma rotacyjne molekuł wieloatomowych. Klasyfikacja drgań

normalnych. 40. Funkcje korelacji momentu dipolowego i tensora polaryzowalności. 41. Makroskopowe i mikroskopowe parametry dielektryka. Mechanizmy i rodzaje polaryzacji dielektrycznej. 42. Zespolona przenikalność dielektryczna. Równanie relaksacyjne Debye’a. Dyspersja i absorpcja

dielektryczna. 43. Zastosowanie rozpraszania neutronów do badania dynamiki układów molekularnych. Spójność i

niespójność rozpraszania neutronów. 44. Charakterystyka nanomateriałów. Rodzaje i zastosowania nanomateriałów w różnych dziedzinach

techniki 45. Charakterystyka metamateriałów. Sposoby konstrukcji metamateriałów i wynikające z nich unikalne

własności. Przyszłościowe zastosowania metamateriałów. 46. Materiały inteligentne. Rodzaje, charakterystyka, właściwości, zastosowania. 47. Ogniwa fotowoltaiczne. Budowa i zastosowanie. 48. Układy dwu i wieloskładnikowe, sposoby ich otrzymywania. 49. Anizotropia własności fizycznych mezogenów. 50. Wpływ zewnętrznego pola elektro-magnetycznego na własności ferro- i antyferroelektryczne faz

pośrednich.

sylabusy - chemia i stopień 2013/14 tom ii

Documents