Uniwersytet Ślaski w Katowicach - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Chemia fizyczna W4-CH-S1-4-CF
semestr letni 2021/2022
Laboratorium, grupa nr 2

powiększ
plan zajęć przedmiotu
zaznaczono (na zielono) terminy
aktualnie wyświetlanej grupy
To jest strona grupy zajęciowej. Jeśli szukasz opisu przedmiotu, zobacz stronę przedmiotu
Przedmiot Chemia fizyczna W4-CH-S1-4-CF
Zajęcia semestr letni 2021/2022 (2021/2022L) (w trakcie)
Laboratorium (L), grupa nr 2 [pozostałe grupy]
Termin i miejsce:
każdy piątek, 12:30 - 17:00
sala 135
Bankowa 14 jaki jest adres?
Terminy najbliższych spotkań: Wszystkie zajęcia tej grupy już się odbyły - pokaż terminy wszystkich spotkań.
Liczba osób w grupie: 10
Limit miejsc: 10
Zaliczenie: Zaliczenie na ocenę
Prowadzący: Michał Filapek, Monika Geppert-Rybczyńska, Michał Pająk, Edward Zorębski
Literatura:

1. L. Sobczyk, A. Kisza, K. Gartner, A. Koll, Eksperymentalna chemia fizyczna, PWN, Warszawa 1982.

2. L.Komorowski, A.Olszowski, Chemia fizyczna, t.4, Laboratorium fizykochemiczne, Wyd.Naukowe PWN, Warszawa 2013.

3. P.W. Atkins, Chemia fizyczna, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa, 2007.

4. H. Buchowski, W. Ufnalski, Podstawy termodynamiki, Wykłady z chemii fizycznej, WNT, Warszawa, 1998.

5. H. Buchowski, W. Ufnalski, Roztwory, Wykłady z chemii fizycznej, WNT, Warszawa, 1998.

6. H. Buchowski, W. Ufnalski, Fizykochemia cieczy i gazów, Wykłady z chemii fizycznej, WNT, Warszawa, 1998.

7. A. Kisza, Elektrochemia. Jonika I, Wykłady z chemii fizycznej, WNT, Warszawa, 2000.

8. A. Kisza, Elektrochemia. Elektrodyka II, Wykłady z chemii fizycznej, WNT, Warszawa, 2001,

9. K. Pigoń, Z. Ruziewicz, Chemia fizyczna, t.1, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa, 2007.

10. K. Pigoń, Z. Ruziewicz, Chemia fizyczna, t.2, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa, 2005.

11. J.Demichowicz-Pigoniowa, A.Olszowski, t.3, Wyd.Naukowe PWN, Warszawa 2010.

12. Platforma zdalnego nauczania: http://el.us.edu.pl/upgow/course/category.php?id=9

13. Praca zbiorowa pod red. A. Bielańskiego, Chemia fizyczna, PWN, Warszawa 1980.

14. J. R. Taylor, Wstęp do analizy błędu pomiarowego, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2011.

Zakres tematów:

I. Równowagi fazowe – podstawowe pojęcia i równowagi w układach jednoskładnikowych

1. Pojęcie fazy termodynamicznej. Składniki niezależne. Liczba składników.

2. Wielkości intensywne i ekstensywne. Potencjały termodynamiczne. Potencjał chemiczny.

3. Równanie Gibbsa – Duhema.

4. Równowaga termodynamiczna w układzie złożonym. Reguła faz.

5. Przemiany fazowe I i II rodzaju.

6. Diagramy fazowe. Układy jednoskładnikowe. Układy enancjotropowe i monotropowe. Metody eksperymentalnego wyznaczania diagramów fazowych.

7. Stan szklisty. Temperatura zeszklenia

II. Równowagi w układach wieloskładnikowych. Równowaga adsorpcyjna i równowaga wymiany jonowej

1. Układy dwuskładnikowe. Równowagi ciecz – para (zeotropy, azeotropy, destylacja), ciecz – ciecz oraz ciecz – ciało stałe (eutektyki, roztwory stałe, związki cząsteczkowe).

2. Układy trójskładnikowe. Trójkąt fazowy Gibbsa.

3. Prawo podziału Nernsta. Ekstrakcja. Równanie ekstrakcji wielokrotnej.

4. Przemiany fazowe. Warunki równowagi i stabilności (stabilność mechaniczna, stabilność termiczna i stabilność względem dyfuzji).

5. Równowaga absorpcyjna. Rozpuszczalność gazów w rozpuszczalniku ciekłym.

6. Adsorpcja gaz-ciało stałe. Adsorpcja z roztworu. Izotermy adsorpcji (Langmuira, Freundlicha, BET)

7. Jonity. Wymiana jonowa.

III. Termodynamika i termochemia

1. Energia, praca, układ. Definicja, pomiar temperatury i ciśnienia.

2. Zasady termodynamiki (0, I, II). Energia wewnętrzna. Entalpia. Entropia.

3. Równania stanu – relacje pomiędzy temperaturą, objętością i ciśnieniem układu. Termodynamiczna skala temperatury.

4. Efekty cieplne przemian termodynamicznych (przemian fazowych i reakcji chemicznych). Równania termochemiczne.

5. Pomiary efektów cieplnych. Kalorymetria – podstawowe pojęcia. Pojemność cieplna. Prawo Hessa i prawo Kirchhoffa.

6. Pośrednie wyznaczanie zmian entalpii i energii wewnętrznej przemian termodynamicznych na podstawie znajomości standardowych ciepeł tworzenia i ciepeł spalania. Obliczanie zmian entalpii i energii wewnętrznej dla różnych temperatur.

IV. Elektrochemia i procesy elektrodowe

1.Elektryczna warstwa podwójna, potencjały elektrostatyczne Volty i Galvaniego, potencjał powierzchniowy, potencjał elektrochemiczny, różnica potencjałów na granicy faz.

2.Ogniwa elektrochemiczne (SEM –siła elektromotoryczna ogniwa, powinowactwo reakcji elektrochemicznej, entalpia swobodna, entalpia i entropia reakcji)

3.Typy półogniw elektrochemicznych.

4.Typy ogniw elektrochemicznych. Ogniwo, jakoźródło prądu elektrycznego.

5.Zastosowania pomiarów SEM: wyznaczanie aktywności, iloczynu rozpuszczalności, miareczkowanie potencjometryczne.

6.Elektroliza. Prawa elektrolizy.

7.Polaryzacja elektrod: polaryzacja anodowa i katodowa, prąd wymiany.

8.Nadnapięcie.

9.Pasywacja metali, korozja.

V. Roztwory elektrolitów

1.Przewodnictwo elektryczne ciał stałych: przewodniki metaliczne i półprzewodniki.

2.Przewodnictwo elektrolityczne: właściwe i równoważnikowe (graniczne przewodnictwo równoważnikowe).

3.Liczby przenoszenia i ruchliwość jonów. Metody wyznaczania liczb przenoszenia.

4.Aktywność w roztworach. Prawo siły jonowej. Atmosfera jonowa.

5.Teorie przewodnictwa elektrolitycznego: teoria Arrheniusa, teoria Debye’a –Hückela –Onsagera, równanie

Debye’a –Hückela-Brönsteda. Asocjacja jonów.

6.Rodzaje równowag ustalających się w roztworach elektrolitów

VI. Termodynamika roztworów

1.Roztwory i ich klasyfikacja. Opis termodynamiczny roztworów.

2.Aktywność, współczynnik aktywności składnika w roztworze rzeczywistym -symetryczny i niesymetryczny układ odniesienia.

3.Funkcje nadmiarowe. Funkcje mieszania.

4.Cząstkowe wielkości molowe.

5.Funkcje termodynamiczne układów chemicznych

Metody dydaktyczne:

pogadanka, dyskusja, ćwiczenie

Metody i kryteria oceniania:

Ocenianie ciągłe:

Ocena bardzo dobra - student samodzielnie wykonuje ćwiczenie konsultując się z prowadzącym tylko w momentach istotnych dla poprawnego przebiegu ćwiczenia; zna i rozumie realizowane zagadnienie, działanie aparatury, metodykę pomiaru. Prawidłowo planuje i wykonuje eksperyment, na bieżąco ocenia zgodność otrzymanych wyników z intuicją.

Ocena dobra - student wykonuje ćwiczenie konsultując się z prowadzącym w miarę potrzeby. Zna i rozumie realizowane zagadnienie, działanie aparatury, metodykę pomiaru. W miarę prawidłowo planuje i wykonuje eksperyment, na bieżąco ocenia zgodność otrzymanych wyników z intuicją po konsultacji z prowadzącym,

Ocena dostateczna - student wykonuje ćwiczenie po konsultacjach z prowadzącym. Rozumie realizowane zagadnienie, działanie aparatury, metodykę pomiaru. W miarę prawidłowo planuje i wykonuje eksperyment, na bieżąco ocenia zgodność otrzymanych wyników z intuicją po konsultacji z prowadzącym.,

Ocena niedostateczna - student nie jest w stanie prawidłowo wykonać ćwiczenia nawet po konsultacji z prowadzącym.

Kolokwium pisemne:

Ocena bardzo dobra -student samodzielnie rozwiązuje zagadnienia problemowe z zakresu chemii fizycznej, wymagające korzystania z wiedzy z innych dziedzin chemii oraz fizyki i matematyki, nie popełnia błędów,

Ocena dobra plus - student samodzielnie rozwiązuje zagadnienia problemowe z zakresu chemii fizycznej, wymagające korzystania z wiedzy z innych dziedzin chemii oraz fizyki i matematyki, popełnia nieliczne błędy niewynikające z braków merytorycznych np. pomyłka w obliczeniach,

Ocena dobra - student wykorzystuje wiedzę do rozwiązywania zagadnień typowych z zakresu chemii fizycznej oraz rozwiązuje zagadnienia problemowe, wymagające korzystania z wiedzy z innych dziedzin chemii oraz fizyki i matematyki popełniając nieliczne błędy merytoryczne,

Ocena dostateczna plus - student wykorzystuje wiedzę do rozwiązywania zagadnień typowych z zakresu chemii fizycznej, wymagające korzystania z wiedzy z innych dziedzin chemii oraz fizyki i matematyki popełniając nieliczne błędy merytoryczne oraz rachunkowe,

Ocena dostateczna - student rozumie i potrafi wyjaśnić podstawowe pojęcia i prawa fizykochemiczne, rozwiązuje zagadnienia typowe z zakresu chemii fizycznej, popełniając błędy

Ocena niedostateczna - student nie rozumie i nie potrafi wyjaśnić podstawowych pojęć i praw fizykochemicznych.

Powyższemu opisowi odpowiada następująca skala procentowa:

poniżej 55% - ndst

55 -69% - dost

70-75% - +dost

76-88% - dobry

89-94% - +dobry

powyżej 95% – bardzo dobry

Odpowiedź ustna:

Ocena bardzo dobra - student samodzielnie opisuje zjawiska fizykochemiczne, rozwiązuje zagadnienia problemowe z zakresu chemii fizycznej, wymagające korzystania z wiedzy z innych dziedzin chemii oraz fizyki i matematyki, nie popełnia błędów,

Ocena dobra plus - student samodzielnie rozwiązuje zagadnienia problemowe z zakresu chemii fizycznej, wymagające korzystania z wiedzy z innych dziedzin chemii oraz fizyki i matematyki, popełnia nieliczne błędy, niewynikające z braków merytorycznych

Ocena dobra - student wykorzystuje wiedzę do rozwiązywania zagadnień typowych oraz rozwiązuje z pomocą prowadzącego zagadnienia problemowe z zakresu chemii fizycznej, wymagające korzystania z wiedzy z innych dziedzin chemii oraz fizyki i matematyki popełniając nieliczne błędy,

Ocena dostateczna plus - student wykorzystuje wiedzę do rozwiązywania zagadnień typowych z zakresu chemii fizycznej, wymagające korzystania z wiedzy z innych dziedzin chemii oraz fizyki i matematyki popełniając przy tym błędy,

Ocena dostateczna - student rozumie i potrafi wyjaśnić podstawowe pojęcia i prawa fizykochemiczne, z pomocą prowadzącego wykorzystuje wiedzę do rozwiązywania zagadnień typowych z zakresu chemii fizycznej,

Ocena niedostateczna - student nie rozumie i nie potrafi wyjaśnić podstawowych pojęć i praw fizykochemicznych.

Sprawozdanie:

Ocena bardzo dobra - samodzielnie wykonane sprawozdanie zawiera wszystkie konieczne elementy. Student samodzielnie opisuje zjawiska fizykochemiczne, korzysta swobodnie z wiedzy z innych dziedzin chemii oraz fizyki, matematyki i rachunku błędów, potrafi wskazać źródła rozbieżności i błędów; sprawozdanie nie zawiera błędów, jest wykonane bardzo starannie od strony edytorskiej,

Ocena dobra plus - samodzielnie wykonane sprawozdanie zawiera wszystkie konieczne elementy. Student samodzielnie opisuje zjawiska fizykochemiczne, korzysta swobodnie z wiedzy z innych dziedzin chemii oraz fizyki, matematyki i rachunku błędów, potrafi wskazać źródła rozbieżności i błędów; sprawozdanie zawiera nieliczne błędy edytorskie,

Ocena dobra - samodzielnie wykonane sprawozdanie zawiera wszystkie konieczne elementy. Student opisuje zjawiska fizykochemiczne, korzysta z wiedzy z innych dziedzin chemii oraz fizyki, matematyki i rachunku błędów, potrafi wskazać źródła rozbieżności i błędów; sprawozdanie zawiera nieliczne błędy,

Ocena dostateczna plus - sprawozdanie zawiera wszystkie konieczne elementy. Student opisuje zjawiska fizykochemiczne z pomocą prowadzącego, po konsultacjach wykorzystuje również wiedzę z innych dziedzin chemii oraz fizyki, matematyki i rachunku błędów, potrafi wskazać źródła rozbieżności i błędów; sprawozdanie zawiera błędy, które zostają wyeliminowane po konsultacjach z prowadzącym,

Ocena dostateczna - sprawozdanie zawiera wszystkie konieczne elementy. Student opisuje zjawiska fizykochemiczne z pomocą prowadzącego, po konsultacjach wykorzystuje również wiedzę z innych dziedzin chemii oraz fizyki, matematyki i rachunku błędów; sprawozdanie zawiera błędy, które zostają wyeliminowane po konsultacjach z prowadzącym,

Ocena niedostateczna- sprawozdanie nie jest kompletne, student nie rozumie i nie potrafi przeprowadzić podstawowych obliczeń fizykochemicznych.

Podstawą zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych jest zaliczenie wszystkich elementów zajęć. Ocena końcowa z ćwiczeń laboratoryjnych jest średnia ważoną ocen z kolokwiów teoretycznych, sprawozdań i oceniania ciągłego:

ocena końcowa = 0.6 x kol.teoret + 0.3 x spraw. + 0.1 x ocen.ciągłe

Uwagi:

4 sem. Chemii

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Ślaski w Katowicach.