Wydział Chemiczny
WYKŁAD
PODSTAWY CHEMII NIEORGANICZNEJ
Kurs WPC2002w
Wykładowca:
prof. dr hab. inŜ. Władysław WALKOWIAK
p. 121, budynek A-3
email: wladysław.walkowiak@pwr.wroc.pl
Strona internetowa: www.ch.pwr.wroc.pl -
link do studportu
Wrocław, 20 lutego 2008 r.
OPIS KURSU
• Kod kursu: WPC2002w poniedziałek 1115 - 1300 sala 220 A-3
• Nazwa kursu: CHEMIA OGÓLNA
• Język wykładowy: polski
Forma kursu
Wykład
Tygodniowa liczba godzin ZZU *
2
Semestralna liczba godzin ZZU*
30
Forma zaliczenia
egzamin
Punkty ECTS
3
Liczba godzin CNPS
60
Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
Wykład: Podstawy Chemii Nieorganicznej
Kurs wydziałowy (wszystkie kierunki)
Kod kursu: WPC2002w
Program wykładu:
1. Równowagi w wodnych i niewodnych roztworach elektrolitów. Kwasy i zasady (4 godz.) o siła jonowa roztworu, aktywność, współczynnik aktywności, o wpływ elektrolitów mocnych na dysocjację elektrolitów słabych, dysocjacja kwasów wieloprotonowych (np. kwas fosforowy i siarkowodorowy),
o właściwości roztworów wodnych: osmoza, ciśnienie osmotyczne, dyfuzja, efekty krio-i ebulioskopowe, dyfuzja,
o reakcje kwasowo-zasadowe w rozpuszczalnikach niewodnych,
o teoria Bronsteda i Lawry’ego, teoria Lewisa, teoria twardych i miękkich kwasów oraz zasad,
o super kwasy i stopione sole,
o reguła faz Gibbsa, wykres fazowy wody, ciecze superkrytyczne (np. dwutlenek węgla).
2. Elektrochemia (3 godz.)
o definicja półogniwa (elektrody), wzór Nernsta,
o szereg napięciowy układów re-dox pierwiastków,
o definicja ogniwa, SEM ogniwa, ogniwa uŜyteczne, w tym paliwowe, o korozja (na przykładzie Ŝelaza) i sposoby jej zapobiegania, o elektroliza, produkty elektrolizy, prawa elektrolizy.
3. Symetria w chemii (2 godz.)
o pojęcie symetrii, elementy i operacje symetrii punktowej, o symetria cząsteczek typu : BF3, CCl4, H2O, NH3 i SF6.
4. Budowa ciała stałego (5 godz.)
o ciała izotropowe i anizotropowe,
o ciekłe kryształy,
o sieć przestrzenna, komórki elementarne,
o sieci metaliczne typu A1, A2 i A3,
o sieci jonowe (NaCl, CsCl, CaF2, α-ZnS),
o sieci kowalencyjne (diament),
o sieci molekularne (CO2),
o inne sieci (K2PtCl6, CaCO3),
o zestawienie typów sieci,
o izomorfizm i polimorfizm,
o defekty sieci krystalicznej - defekty Schottky'egoi Frenkla, centra barwne, dyslokacje, o badania struktury kryształów – rentgenografia, równanie Braggów, metoda obracanego kryształu i metoda proszkowa.
5. Teoria pasmowa ciała stałego (2 godz.)
o pasma energetyczne metali,
o metale, półprzewodniki i izolatory,
o półprzewodniki samoistne oraz domieszkowe typu n i p.
6. Związki kompleksowe (4 godz.)
o pojęcia podstawowe,
o nazewnictwo związków kompleksowych,
o izomeria związków kompleksowych,
o równowagi w roztworach wodnych związków kompleksowych,
o teoria pola krystalicznego w chemii koordynacyjnej.
7. Metale (2 godz.)
o metody otrzymywania metali: piro-, -hydro- i biometalurgia,
o roztwarzanie metali w kwasach, zasadach i w wodzie,
o stopy i materiały kompozytowe.
8. Przegląd podstawowych klas związków nieorganicznych pierwiastków grup głównych ( 3 godz.)
Na podstawie połoŜenia pierwiastków w układzie okresowym oraz ich elektroujemności omówić:
o tlenki,
o kwasy i wodorotlenki,
o właściwości kwasowo-zasadowe, amfoteryczność, o sole: azotany, siarczany, chlorki, fosforany, siarczki,
o zdolności kompleksotwórcze pierwiastków grup głównych.
9. Przegląd podstawowych klas związków nieorganicznych pierwiastków grup pobocznych ( 3 godz.)
o formy jonowe w roztworach wodnych: proste kationy, oksoaniony, oksokationy, jony izo- i heterpolikwasów,
o tlenki, azotki, węgliki, borki, fosforki,
o karbonylki metali przejściowych,
o kompleksy cyjankowe i nitrozylowe, kompleksy chlorkowe,
o klastery metaliczne,
o kompleksy metali przejściowych z węglowodorami.
10.
Zadania (problemy obliczeniowe) (2 godz.)
Rozwiązanie na wykładzie kilku zadań dot. zagadnień: o stechiometrii połączonej z reakcją utleniająco-redukcyjną, o elektrochemii,
o równowag w wodnych roztworach elektrolitów,
o związków kompleksowych.
1) Wykład: Podstawy Chemii Nieorganicznej
• 2 godz./tydzień - 30 godz./semestr
• Prowadzący wykład: prof. Maria Cieślak-Golonka, prof. Piotr DroŜdŜewski, dr hab. Leszek Rycerz i prof. Władysław Walkowiak
Pro Prof. W. Walkowiak
PN
11.15-13.00
A3
220
150
Dr ha Dr hab. L. Rycerz
PN
13.15-15.00
A3
220
150
Prof. Prof. M. Cieślak-Golonka
CZ
9.15-11.00
A3
220
150
Prof. Prof.. P. DroŜdŜewski
CZ
11.15-13.00
A3
220
150
• kod kursu: WPC2002w
2) Warunki zaliczenia kursu WPC2002w:
W czasie sesji egzaminacyjnej odbędą się:
- 2 egzaminy pisemne obejmujące wyłoŜoną teorię i od 1 do 2 zadań.
Studenci powinni znać i rozumieć cały układ okresowy pierwiastków!
3) Pomoce naukowe do WYKŁADU
- układ okresowy,
- podręczniki - patrz wykaz,
- konspekt wykładu,
2 razy w tygodniu – wtorki i środy w godz. 10.15 -12.00 w p. 121 A-3
1) Literatura podstawowa do kursu „Podstawy Chemia Nieorganicznej”- wykład
1. A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, PWN, Warszawa, 2004 (2002, 1998, 1994).
2) Literatura uzupełniają ca do kursu ”Podstawy Chemii Nieorganicznej”- wykład
1. P. Mastalerz, Elementarna chemia nieorganiczna, Wyd. Chemiczne, Wrocław, 1997.
2. I. Barycka, K. Skudlarski, Podstawy chemii, Wyd. Pol. Wrocławskiej, Wrocław, 2001.
3. P.A. Cox, Chemia nieorganiczna – krótkie wykłady, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa, 2003.
4. F.A. Cotton, G. Wilkinson, P.L. Gaus, Chemia nieorganiczna – podstawy, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa, 1995.
5. J.E. Brady, General Chemistry, Principles and Structure, John Wiley & Sons, New York, 1990.