Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Technologia chemiczna (S1)

Sylabus przedmiotu Chemia fizyczna 2:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Technologia chemiczna
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł —
Przedmiot Chemia fizyczna 2
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Chemii Organicznej i Chemii Fizycznej
Nauczyciel odpowiedzialny Krzysztof Lubkowski <Krzysztof.Lubkowski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Krzysztof Lubkowski <Krzysztof.Lubkowski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 7,0 ECTS (formy) 7,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny — Grupa obieralna —

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW4 30 4,00,62egzamin
laboratoriaL4 30 3,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Wiedza z zakresu matematyki, fizyki, chemii nieorganicznej, organicznej, analitycznej oraz chemii fizycznej I

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zrozumienie i interpretacja zjawisk zachodzących w rzeczywistych układach chemicznych w oparciu o podstawowe zasady i pojęcia termodynamiki chemicznej, kinetyki i elektrochemii.
C-2Umiejętność interpretacji wyników eksperymentalnych uzyskanych z wykorzystaniem nowoczesnych metod badawczych. Umiejętność stosowania podstawowych wiadomości z zakresu termodynamiki, kinetyki i elektrochemii do przewidywania kierunku przebiegu procesów chemicznych i doboru warunków ich prowadzenia.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Kinetyczna teoria gazów, szybkość dyfuzji i efuzji, równanie stanu gazu doskonałego i rzeczywistego5
T-L-2I i II zasada termodynamiki, zmiany energii wewnętrznej, ciepła i pracy w przemianach izotermicznych, izobarycznych, izochorycznych i adiabatycznych5
T-L-3Obliczanie zmian, entropii, entalpii i entalpii swobodnej w procesach fizycznych, przemianach fazowych i reakcjach chemicznych5
T-L-4Przewidywanie kierunku przemian i samorzutności procesów, określanie wpływu ciśnienia i temperatury na wartości funkcji termodynamicznych5
T-L-5Określanie wpływu ciśnienia i temperatury na wartości stałych równowagi reakcji5
T-L-6Prawo Henry`ego i Raoulta, interpretacja diagramów fazowych, bilans destylacji, destylacji z parą wodną, rektyfikacji, ekstrakcji, współczynniki aktywności5
30
wykłady
T-W-1Statyka chemiczna Stałe równowagi reakcji, ich związek z funkcjami termodynamicznymi i ich zależność od ciśnienia i temperatury, reguła przekory, przewidywanie kierunku przemian, kwasy i zasady, pH, bufory i wskaźniki6
T-W-2Kinetyka chemiczna Równanie kinetyczne – postać różniczkowa i całkowa, rzędowość i cząsteczkowość reakcji, mechanizmy reakcji, równanie Arrheniusa, tryplet kinetyczny, reakcje zero-wego, pierwszego, drugiego, ułamkowego rzędu, reakcje równoległe, następcze, łańcuchowe, kataliza, teoria kompleksu aktywnego, teoria zderzeń8
T-W-3Elektrochemia Przewodniki elektronowe i jonowe, oddziaływania w roztworach, solwatacja, funkcje termodynamiczne jonów w roztworze, współczynniki aktywności jonów w roztworze, aktywność jonów, przewodnictwo właściwe i równoważnikowe, zależność od stężenia, teoria dysocjacji, stopień dysocjacji, stałą dysocjacji, prawo rozcieńczeń Ostwalda, procesy elektrochemiczne, elektrody, ogniwa, reakcje zachodzące w ogniwie, równanie Nernsta, standardowe napięcie ogniwa, elektrolizery, graniczne prawo Debay`a-Hückla13
T-W-4Zjawiska powierzchniowe3
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Przygotowanie sprawozdania z laboratorium23
A-L-3Przygotowanie sie do kolokwium20
A-L-4Konsultacje2
75
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach30
A-W-2Zapaznanie się z zalecaną literaturą39
A-W-3Konsultacje4
A-W-4Przygotowanie sie do egzaminu25
A-W-5Egzamin2
100

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1wykład informacyjny
M-2ćwiczenia laboratoryjne
M-3dyskusja dydaktyczna

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena formująca, z zakresu wymagań wstępnych, nie mająca wpływu na ocenę końco-wą, prowadzona na początku zajęć mająca na celu ukierunkowanie nauczania do poziomu studentów
S-2Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca osiągnięte efekty uczenia się, pod koniec semestru.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
TCH_1A_B05_W01
Student definiuje podstatwowe zagadnienia z obszaru chemii fizycznej, i prawidłowo interpretuje zjawiska i procesy zakresu chemii fizycznej.		TCH_1A_W02——C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4M-1, M-3S-2, S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
TCH_1A_B05_U01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student potrafi wykorzystać pozanane zasady i metody w zaplanowaniu, przeprowadzeniu oraz opisie i interpretacji przeprowadzonego eksperymentu, a także wyciągać wnioski.		TCH_1A_U01, TCH_1A_U02——C-2T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6M-3, M-2S-2, S-1

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
TCH_1A_B05_K01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student jest w stanie krytycznie odnieść się do otrzymanych wyników.		TCH_1A_K01, TCH_1A_K02——C-1, C-2T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6M-3, M-2S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
TCH_1A_B05_W01
Student definiuje podstatwowe zagadnienia z obszaru chemii fizycznej, i prawidłowo interpretuje zjawiska i procesy zakresu chemii fizycznej.		2,0
3,0Umiejętności zdobyte przez studenta znajdują się w przedziale [60%, 65 %] umiejętności możliwych do uzyskania w ramach przedmiotu;
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
TCH_1A_B05_U01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student potrafi wykorzystać pozanane zasady i metody w zaplanowaniu, przeprowadzeniu oraz opisie i interpretacji przeprowadzonego eksperymentu, a także wyciągać wnioski.		2,0
3,0Umiejętności zdobyte przez studenta znajdują się w przedziale [60%, 65 %] umiejętności możliwych do uzyskania w ramach przedmiotu;
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
TCH_1A_B05_K01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student jest w stanie krytycznie odnieść się do otrzymanych wyników.		2,0
3,0Umiejętności zdobyte przez studenta znajdują się w przedziale [60%, 65 %] umiejętności możliwych do uzyskania w ramach przedmiotu;
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Atkins P.W., Chemia fizyczna, WN PWN, Warszawa, 2001
  2. Bursa S., Chemia fizyczna, PWN, Warszawa, 1976
  3. Antoszczyszyn M., Sokołowska E., Straszko J., Termodynamika chemiczna układów rzeczywistych, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1998

Literatura dodatkowa

  1. Praca zbiorowa, Chemia fizyczna, PWN, Warszawa, 1966
  2. Szarawara J., Termodynamika chemiczna stosowana, WNT, Warszawa, 1997

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Kinetyczna teoria gazów, szybkość dyfuzji i efuzji, równanie stanu gazu doskonałego i rzeczywistego5
T-L-2I i II zasada termodynamiki, zmiany energii wewnętrznej, ciepła i pracy w przemianach izotermicznych, izobarycznych, izochorycznych i adiabatycznych5
T-L-3Obliczanie zmian, entropii, entalpii i entalpii swobodnej w procesach fizycznych, przemianach fazowych i reakcjach chemicznych5
T-L-4Przewidywanie kierunku przemian i samorzutności procesów, określanie wpływu ciśnienia i temperatury na wartości funkcji termodynamicznych5
T-L-5Określanie wpływu ciśnienia i temperatury na wartości stałych równowagi reakcji5
T-L-6Prawo Henry`ego i Raoulta, interpretacja diagramów fazowych, bilans destylacji, destylacji z parą wodną, rektyfikacji, ekstrakcji, współczynniki aktywności5
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Statyka chemiczna Stałe równowagi reakcji, ich związek z funkcjami termodynamicznymi i ich zależność od ciśnienia i temperatury, reguła przekory, przewidywanie kierunku przemian, kwasy i zasady, pH, bufory i wskaźniki6
T-W-2Kinetyka chemiczna Równanie kinetyczne – postać różniczkowa i całkowa, rzędowość i cząsteczkowość reakcji, mechanizmy reakcji, równanie Arrheniusa, tryplet kinetyczny, reakcje zero-wego, pierwszego, drugiego, ułamkowego rzędu, reakcje równoległe, następcze, łańcuchowe, kataliza, teoria kompleksu aktywnego, teoria zderzeń8
T-W-3Elektrochemia Przewodniki elektronowe i jonowe, oddziaływania w roztworach, solwatacja, funkcje termodynamiczne jonów w roztworze, współczynniki aktywności jonów w roztworze, aktywność jonów, przewodnictwo właściwe i równoważnikowe, zależność od stężenia, teoria dysocjacji, stopień dysocjacji, stałą dysocjacji, prawo rozcieńczeń Ostwalda, procesy elektrochemiczne, elektrody, ogniwa, reakcje zachodzące w ogniwie, równanie Nernsta, standardowe napięcie ogniwa, elektrolizery, graniczne prawo Debay`a-Hückla13
T-W-4Zjawiska powierzchniowe3
30

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Przygotowanie sprawozdania z laboratorium23
A-L-3Przygotowanie sie do kolokwium20
A-L-4Konsultacje2
75
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach30
A-W-2Zapaznanie się z zalecaną literaturą39
A-W-3Konsultacje4
A-W-4Przygotowanie sie do egzaminu25
A-W-5Egzamin2
100
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięTCH_1A_B05_W01Student definiuje podstatwowe zagadnienia z obszaru chemii fizycznej, i prawidłowo interpretuje zjawiska i procesy zakresu chemii fizycznej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówTCH_1A_W02Absolwent zna i rozumie zagadnienia z zakresu fizyki i chemii fizycznej umożliwiające opis i interpretację zjawisk i procesów istotnych z punktu widzenia technologii chemicznej
Cel przedmiotuC-1Zrozumienie i interpretacja zjawisk zachodzących w rzeczywistych układach chemicznych w oparciu o podstawowe zasady i pojęcia termodynamiki chemicznej, kinetyki i elektrochemii.
Treści programoweT-W-1Statyka chemiczna Stałe równowagi reakcji, ich związek z funkcjami termodynamicznymi i ich zależność od ciśnienia i temperatury, reguła przekory, przewidywanie kierunku przemian, kwasy i zasady, pH, bufory i wskaźniki
T-W-2Kinetyka chemiczna Równanie kinetyczne – postać różniczkowa i całkowa, rzędowość i cząsteczkowość reakcji, mechanizmy reakcji, równanie Arrheniusa, tryplet kinetyczny, reakcje zero-wego, pierwszego, drugiego, ułamkowego rzędu, reakcje równoległe, następcze, łańcuchowe, kataliza, teoria kompleksu aktywnego, teoria zderzeń
T-W-3Elektrochemia Przewodniki elektronowe i jonowe, oddziaływania w roztworach, solwatacja, funkcje termodynamiczne jonów w roztworze, współczynniki aktywności jonów w roztworze, aktywność jonów, przewodnictwo właściwe i równoważnikowe, zależność od stężenia, teoria dysocjacji, stopień dysocjacji, stałą dysocjacji, prawo rozcieńczeń Ostwalda, procesy elektrochemiczne, elektrody, ogniwa, reakcje zachodzące w ogniwie, równanie Nernsta, standardowe napięcie ogniwa, elektrolizery, graniczne prawo Debay`a-Hückla
T-W-4Zjawiska powierzchniowe
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny
M-3dyskusja dydaktyczna
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca osiągnięte efekty uczenia się, pod koniec semestru.
S-1Ocena formująca: Ocena formująca, z zakresu wymagań wstępnych, nie mająca wpływu na ocenę końco-wą, prowadzona na początku zajęć mająca na celu ukierunkowanie nauczania do poziomu studentów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Umiejętności zdobyte przez studenta znajdują się w przedziale [60%, 65 %] umiejętności możliwych do uzyskania w ramach przedmiotu;
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięTCH_1A_B05_U01W wyniku przeprowadzonych zajęć student potrafi wykorzystać pozanane zasady i metody w zaplanowaniu, przeprowadzeniu oraz opisie i interpretacji przeprowadzonego eksperymentu, a także wyciągać wnioski.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówTCH_1A_U01Absolwent potrafi wykorzystać poznane zagadnienia i metody matematyczne do opisu i analizy podstawowych zagadnień fizykochemicznych i technicznych w obszarze przedmiotów studiowanego kierunku
TCH_1A_U02Absolwent potrafi wykorzystać poznane zasady i metody fizyki oraz chemii fizycznej w planowaniu, przeprowadzeniu i opisywaniu eksperymentów oraz potrafi interpretować i opracowywać uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
Cel przedmiotuC-2Umiejętność interpretacji wyników eksperymentalnych uzyskanych z wykorzystaniem nowoczesnych metod badawczych. Umiejętność stosowania podstawowych wiadomości z zakresu termodynamiki, kinetyki i elektrochemii do przewidywania kierunku przebiegu procesów chemicznych i doboru warunków ich prowadzenia.
Treści programoweT-L-1Kinetyczna teoria gazów, szybkość dyfuzji i efuzji, równanie stanu gazu doskonałego i rzeczywistego
T-L-2I i II zasada termodynamiki, zmiany energii wewnętrznej, ciepła i pracy w przemianach izotermicznych, izobarycznych, izochorycznych i adiabatycznych
T-L-3Obliczanie zmian, entropii, entalpii i entalpii swobodnej w procesach fizycznych, przemianach fazowych i reakcjach chemicznych
T-L-4Przewidywanie kierunku przemian i samorzutności procesów, określanie wpływu ciśnienia i temperatury na wartości funkcji termodynamicznych
T-L-5Określanie wpływu ciśnienia i temperatury na wartości stałych równowagi reakcji
T-L-6Prawo Henry`ego i Raoulta, interpretacja diagramów fazowych, bilans destylacji, destylacji z parą wodną, rektyfikacji, ekstrakcji, współczynniki aktywności
Metody nauczaniaM-3dyskusja dydaktyczna
M-2ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca osiągnięte efekty uczenia się, pod koniec semestru.
S-1Ocena formująca: Ocena formująca, z zakresu wymagań wstępnych, nie mająca wpływu na ocenę końco-wą, prowadzona na początku zajęć mająca na celu ukierunkowanie nauczania do poziomu studentów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Umiejętności zdobyte przez studenta znajdują się w przedziale [60%, 65 %] umiejętności możliwych do uzyskania w ramach przedmiotu;
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięTCH_1A_B05_K01W wyniku przeprowadzonych zajęć student jest w stanie krytycznie odnieść się do otrzymanych wyników.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówTCH_1A_K01Absolwent jest gotów krytycznie ocenić posiadaną wiedzę i odbierane treści, jest gotów do stałego poszerzania wiedzy w tym do samodzielnego jej uzupełniania
TCH_1A_K02Absolwent uznaje znaczenie wiedzy w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych oraz potrafi zasięgać opinii ekspertów w przypadku trudności z samodzielnym rozwiązaniem problemu
Cel przedmiotuC-1Zrozumienie i interpretacja zjawisk zachodzących w rzeczywistych układach chemicznych w oparciu o podstawowe zasady i pojęcia termodynamiki chemicznej, kinetyki i elektrochemii.
C-2Umiejętność interpretacji wyników eksperymentalnych uzyskanych z wykorzystaniem nowoczesnych metod badawczych. Umiejętność stosowania podstawowych wiadomości z zakresu termodynamiki, kinetyki i elektrochemii do przewidywania kierunku przebiegu procesów chemicznych i doboru warunków ich prowadzenia.
Treści programoweT-L-1Kinetyczna teoria gazów, szybkość dyfuzji i efuzji, równanie stanu gazu doskonałego i rzeczywistego
T-L-2I i II zasada termodynamiki, zmiany energii wewnętrznej, ciepła i pracy w przemianach izotermicznych, izobarycznych, izochorycznych i adiabatycznych
T-L-3Obliczanie zmian, entropii, entalpii i entalpii swobodnej w procesach fizycznych, przemianach fazowych i reakcjach chemicznych
T-L-4Przewidywanie kierunku przemian i samorzutności procesów, określanie wpływu ciśnienia i temperatury na wartości funkcji termodynamicznych
T-L-5Określanie wpływu ciśnienia i temperatury na wartości stałych równowagi reakcji
T-L-6Prawo Henry`ego i Raoulta, interpretacja diagramów fazowych, bilans destylacji, destylacji z parą wodną, rektyfikacji, ekstrakcji, współczynniki aktywności
Metody nauczaniaM-3dyskusja dydaktyczna
M-2ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca osiągnięte efekty uczenia się, pod koniec semestru.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Umiejętności zdobyte przez studenta znajdują się w przedziale [60%, 65 %] umiejętności możliwych do uzyskania w ramach przedmiotu;
3,5
4,0
4,5
5,0