- Nazwa przedmiotu:
- Podstawy chemii nieorganicznej i analitycznej - laboratorium
- Koordynator przedmiotu:
- Elżbieta ŚWIĘCICKA-FÜCHSEL
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Inżynieria Biomedyczna
- Grupa przedmiotów:
- Przedmioty techniczne
- Kod przedmiotu:
- PCHL
- Semestr nominalny:
- 1 / rok ak. 2014/2015
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 30 godz laboratorium,
10 godz konsultacje,
20 godz przygotowanie do laboratorium i wykonanie sprawozdania
Razem 60 godz - 3 ECTS
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 30 godz laboratorium,
10 godz konsultacje
Razem 40 godz - 2 ECTS
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 30 godz laboratorium,
10 godz konsultacje,
20 godz przygotowanie do laboratorium i wykonanie sprawozdania
Razem 60 godz - 3 ECTS
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład0h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium30h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Student powinien:
- umieć wykonać proste obliczenia chemiczne,
- mieć podstawowe informacje dotyczące każdego przerabianego działu
- Limit liczby studentów:
- 60
- Cel przedmiotu:
- Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawowymi:
1) typami i mechanizmami reakcji i wiązań chemicznych oraz
2) rodzajami naczyń i czynnościami pomiarowymi przeprowadzanymi w ramach analizy jakościowej i ilościowej. Podczas pierwszej części laboratorium, obejmującej zagadnienia chemii nieorganicznej, studenci uczą się przeprowadzania prostych doświadczeń mających na celu obserwację przemian chemicznych, poznanie podstawowych metod badawczych stosowanych w laboratorium chemii nieorganicznej i samodzielne wyznaczenie wybranych wielkości fizykochemicznych lub jakościową charakterystykę grup związków. Przedmiot obejmuje zagadnienia związane z równowagami ustalającymi się w roztworach wodnych, iloczynem rozpuszczalności, reakcjami kompleksowania, reakcjami red-ox oraz właściwościami chemicznymi drobin. Druga część pracowni ma zapoznać studentów z praktycznym zastosowaniem podstawowych właściwości fizykochemicznych związków w celu ich ilościowego oznaczania w próbkach pochodzenia biologicznego, farmaceutycznego i środowiskowego. W ramach laboratorium studenci zapoznają się z klasycznymi metodami analizy ilościowej (alkacymetrią,kompleksometrią, redoksometrią i analizą strąceniową). Porównanie wyników otrzymanych w ramach grup studenckich i ich statystyczna interpretacja ma pomóc w identyfikacji typowych źródeł błędów wykonywanych podczas analiz.
- Treści kształcenia:
- 1. Omówienie regulaminu i programu pracowni, zapoznanie studentów z zasadami BHP, zapoznanie się z podstawowym sprzętem laboratoryjnym używanym podczas pracy w każdej z pracowni - 1 h (pracownia chemii nieorganicznej) + 1 h (pracownia chemii analitycznej). (2h)
2. Podstawy chemii nieorganicznej (12h):
Równowagi jonowe w roztworach wodnych. Iloczyn rozpuszczalności.
- Badanie oddziaływań jonów w roztworach wodnych - solwatacja,hydroliza, poznanie metod pomiarów pH, zasada działanie roztworów buforowych, zapoznanie się z pojęciem iloczynu rozpuszczalności i poznanie czynników wpływających na zmianę rozpuszczalności.
- Równowagi kompleksowania. Reakcje red-ox. Szereg napięciowy metali
- Poznanie reakcji kompleksowania i czynników wpływających na jej przebieg, omówienie pojęcia potencjału standardowego i reakcji redox
- Właściwości wybranych kationów (Ag+, Cu2+, Pb2+, Zn2+, Ni2+, Fe2+,Fe3+, Mn2+, Al3+, Cr3+, K+, Na+, Ca2+, Ba2+, NH4+) oraz anionów (NO3 - , NO2 -, CO3 2-, C2O4 2-, Cl-, Br-, I-, SO42-, PO4 3-). Podstawy analizy jakościowej
- Poznanie właściwości kwasowo-zasadowych oraz red-ox wybranych drobin oraz podstaw analizy jakościowej kationów i anionów
- Przeprowadzenie szeregu reakcji charakterystycznych dla omawianych jonów w celu ich identyfikacji
3. Klasyczne metody analizy ilościowej(16h):
Alkacymetria
- Zapoznanie się z następującymi zagadnieniami: zasada działania wskaźnika alkacymetrycznego, substancje podstawowe do nastawiania miana, krzywe miareczkowania alkacymetrycznego
- Alkalimetryczne oznaczanie kwasu octowego i oznaczanie zawartości substancji kwasowych w mleku wobec wskaźnika
Kompleksometria
- Zapoznanie się z następującymi zagadnieniami: rodzaj i budowa kompleksu EDTA z metalami, zasada działania wskaźników kompleksometrycznych, krzywe miareczkowania kompleksometrycznego
- Kompleksometryczne oznaczanie wybranych pierwiastków w preparacie parafarmaceutycznym dodawanym do pasz, kompleksometryczne oznaczanie Fe, Mg i Ca
Redoksometria
- Zapoznanie się z następującymi zagadnieniami: wskaźniki i krzywe miareczkowania redoksometrycznego, rodzaje metod redoksometrycznych
- Oznaczanie cukrów prostych metodą jodometryczną i badania zanieczyszczeń wody i ścieków (oznaczanie chemicznego zapotrzebowania tlenu metodą manganianu(VII), oznaczanie chemicznego zapotrzebowania tlenu metodą dichromianu(VI)
Analiza strąceniowa
- Zapoznanie się z następującymi zagadnieniami: równania na iloczyn rozpuszczalności, krzywe miareczkowania strąceniowego, charakterystyka osadów do analizy wagowej
- Oznaczanie zawartości jonów chlorkowych w wodzie z Wisły i ściekach metodą Mohra oraz w szlamie leczniczym metodą Volharda
- Metody oceny:
- 1. Kolokwium wstępne przed każdym ćwiczeniem.
2. Ocena pracy laboratoryjnej wyrażona punktowo.
3. Sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia wyrażone punktowo.
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. I. Głuch, M. Balcerzak, Chemia analityczna, Ćwiczenia laboratoryjne, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2007.
2. J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, PWN, 2001
3. Instrukcje do ćwiczeń udostępniane podczas zajęć
- Witryna www przedmiotu:
- http://www.ch.pw.edu.pl/StudiaiStudenci/InneWydziały/InżynieriaBiomedyczna
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt W1
- Zna podstawowe metody badawcze stosowane w chemii nieorganicznej, umie samodzielnie wyznaczyć wybrane wielkości fizykochemiczne oraz przeprowadzić jakościową charakterystykę grup związków.
Weryfikacja: Kolokwium wstępne przed każdym ćwiczeniem oceniane punktowo
Powiązane efekty kierunkowe:
K_W07
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W02
- Efekt W2
- Zna podstawy fizykochemiczne wybranych technik analizy klasycznej (metody miareczkowe: alkacymetria, kompleksometria, redoksometria i analiza strąceniowa).
Weryfikacja: Kolokwium wstępne przed każdym ćwiczeniem oceniane punktowo
Powiązane efekty kierunkowe:
K_W07
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W02
- Efekt W3
- Zna metody przeprowadzania materiałów pochodzenia naturalnego do roztworu oraz sposoby ich analizy ilościowej przy zastosowaniu wybranych technik analizy klasycznej.
Weryfikacja: Kolokwium wstępne przed każdym ćwiczeniem oceniane punktowo
Powiązane efekty kierunkowe:
K_W07
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W02
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt U1
- Potrafi na podstawie znajomości właściwości wybranych kationów i anionów oraz reakcji charakterystycznych przeprowadzić analizę jakościową wybranych jonów.
Weryfikacja: Ocena pracy laboratoryjnej oraz sprawozdanie z wykonania ćwiczenia, oceniane punktowo.
Powiązane efekty kierunkowe:
K_U02, K_U22
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U02, T1A_U07, T1A_U11
- Efekt U2
- Potrafi przygotować odważkę analityczną próbki materiału pochodzenia naturalnego i przeprowadzić ją do roztworu oraz oznaczyć wybrane składniki próbki za pomocą metod miareczkowych (alkacymetria, kompleksometria, redoksometria i analiza strąceniowa)
Weryfikacja: Ocena pracy laboratoryjnej oraz sprawozdanie z wykonania ćwiczenia, oceniane punktowo.
Powiązane efekty kierunkowe:
K_U02, K_U22
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U02, T1A_U07, T1A_U11
- Efekt U3
- Potrafi obliczyć na podstawie otrzymanych wyników zawartość oznaczanego składnika w wybranym materiale naturalnym.
Weryfikacja: Sprawozdanie z wykonania ćwiczenia oceniane punktowo.
Powiązane efekty kierunkowe:
K_U02
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U02, T1A_U07
- Efekt U4
- Potrafi przedstawić i zinterpretować wyniki swoich badań, opisać cel pracy i stosowaną metodę analityczną.
Weryfikacja: Ocena pracy laboratoryjnej oraz sprawozdanie z wykonania ćwiczenia, oceniane punktowo.
Powiązane efekty kierunkowe:
K_U01, K_U02
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U01, T1A_U02, T1A_U07
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt K1
- Posiada umiejętność pracy w zespole, zarówno podczas prowadzenia analiz, jak i opracowywania wyników.
Weryfikacja: Ocena poprawności wykonania ćwiczenia, sprawozdanie z wykonania ćwiczenia, oceniane punktowo.
Powiązane efekty kierunkowe:
K_K01, K_K07
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_K01, T1A_K03