Karta opisu przedmiotu
Informacje podstawowe
Kierunek studiów chemia
Ścieżka
-Jednostka organizacyjna Wydział Chemii
Poziom kształcenia pierwszego stopnia Forma studiów studia stacjonarne Profil studiów ogólnoakademicki Obligatoryjność obowiązkowy
Cykl kształcenia 2022/23
Kod przedmiotu
UJ.WChCHES.120.5ca756986e737.22 Języki wykładowe
Polski Dyscypliny Nauki chemiczne Klasyfikacja ISCED 0531Chemia
Okres
Semestr 2 Forma weryfikacji uzyskanych efektów uczenia się egzamin
Sposób realizacji i godziny zajęć wykład: 30, konwersatorium: 15
Liczba
punktów ECTS 4.0
Efekty uczenia się dla przedmiotu
Kod Efekty w zakresie Kierunkowe efekty
uczenia się Metody weryfikacji Wiedzy – Student zna i rozumie:
W1 potrafi wykorzystać wybrane metody matematyczne
do obliczania wyników oznaczeń i ich ilościowej oceny. CHE_K1_W01 egzamin pisemny, zaliczenie na ocenę
W2 potrafi określić rolę i wykorzystanie chemii analitycznej w obszarze nauk przyrodniczych
i środowiskowych. CHE_K1_W01 egzamin pisemny,
zaliczenie na ocenę
W3
1. Potrafi przeprowadzić rozróżnienie metod analitycznych. 2. Potrafi określić sposób pobrania próbki do analizy zgodnie z teorią ich pobierania. 3.
Potrafi określić zakres i sposoby wstępnego przygotowania próbek do analizy obejmujące (rozpuszczanie, mineralizację, rozdzielanie składników). 4. Potrafi omówić podstawy analizy wagowej i klasyfikację metod wagowych. 5. Potrafi ocenić wpływ wybranych czynników
na rozpuszczalność osadów i ich postać fizyczną. 6.
Potrafi określić zalety, ograniczenia i zastosowania metod analizy wagowej. 7. Potrafi sformułować zasadę i klasyfikację metod wolumetrycznych. 8. Potrafi scharakteryzować: alkacymetrię, kompleksometrię, miareczkowanie strąceniowe i redoksometrię. 9.
Potrafi określić z jakich substancji i jak można sporządzić odpowiednie titranty i jakie wskaźniki punktu końcowego można stosować w wybranych oznaczeniach. 10. Potrafi ocenić zalety i ograniczenia metod miareczkowych. 11. Potrafi porównać metody klasyczne analizy z metodami instrumentalnymi. 12.
Dla metod instrumentalnych potrafi określić które wymagają kalibracji, a które nie. 13. Potrafi opisać zasadę kalibracji i porównać podstawowe metody kalibracji. 14. Potrafi opisać podstawowe zjawiska elektrochemiczne leżące u podstaw potencjometrii bezpośredniej i pośredniej oraz typy elektrod. 15.
Potrafi opisać podstawowe zjawiska leżące u podstaw spektrometrii UV/Vis oraz modułową budowę
spektrometru. 16. Potrafi sformułować prawa opisujące absorpcję światła przez roztwory substancji barwnych - w szczególności Prawo Beera. 17. Potrafi przedstawić ogólny podział metod spektralnych. 18.
Potrafi wymienić podstawowe metody rozdzielania substancji. 19. Potrafi przedstawić zasadę
chromatografii i scharakteryzować jej podział względem wybranych czynników. 20. Potrafi zdefiniować błędy analizy chemicznej
i scharakteryzować przyczyny ich powstawania. 21.
Potrafi wymienić kilka sposobów badania
i eliminowania błędów analizy. 22. Potrafi określić co to jest niepewność wyniku oznaczenia i dokonać oceny niepewności w prostych przypadkach.
CHE_K1_W05 egzamin pisemny,
zaliczenie na ocenę
W4
1. Potrafi wykorzystać reaktywność określonych związków do ich oznaczania. 2. Potrafi opisać mechanizmy powstawania widm cząsteczkowych w obszarze UV/Vis 3. Potrafi opisać podstawy powstawania potencjału międzyfazowego
i wykorzystania tego zjawiska w potencjometrii. 4.
Potrafi posługiwać się terminologią chemii analitycznej w odniesieniu do próbek, różnych metod
analitycznych, charakterystyki metod i oceny wyniku oznaczenia 5. Potrafi scharakteryzować wybrane pierwiastki lub związki pod kątem możliwości ich wykrycia lub oznaczenia.
CHE_K1_W05 egzamin pisemny,
zaliczenie na ocenę
Umiejętności – Student potrafi:
U1 posiada umiejętność szacowania niepewności wyniku
oznaczenia CHE_K1_U02 egzamin pisemny,
zaliczenie na ocenę
U2 potrafi wykorzystać wybrane metody matematyczne do wyznaczania funkcji kalibracyjnej, obliczania wyników oznaczeń i ich ilościowej oceny.
CHE_K1_U03 egzamin pisemny,
zaliczenie na ocenę
U3
posiada umiejętność doboru odpowiednich metod (analiza wagowa, miareczkowa, miareczkowanie potencjometryczne i spektrofotometria UV/Vis) do oznaczania wybranych składników
CHE_K1_U05 egzamin pisemny,
zaliczenie na ocenę
U4 potrafi sformułować zasady dobrej praktyki laboratoryjnej i zastosować odpowiednie środki bezpieczeństwa w trakcie wykonywanych prac
CHE_K1_U07 egzamin pisemny,
zaliczenie na ocenę U5 potrafi korzystać z literatury fachowej. CHE_K1_U08 zaliczenie na ocenę U6 potrafi planować realizację analiz w czasie. CHE_K1_U09 zaliczenie na ocenę U7 potrafi samodzielnie przygotowywać się
do realizowanych zajęć. CHE_K1_U13 zaliczenie na ocenę
Kompetencji społecznych – Student jest gotów do:
K1
1. Potrafi wyjaśnić konieczność podnoszenia swoich kompetencji. 2. Potrafi starannie dokumentować rozwiązania problemów analitycznych, w sposób umożliwiający innym osobom zrozumienie zastosowanej metody i sprawdzenie poprawności obliczeń. 3. Potrafi opisać zasady dobrej praktyki laboratoryjnej i ocenić jej wpływ na wyniki oznaczeń.
CHE_K1_K02 zaliczenie na ocenę
Bilans punktów ECTS
Forma aktywności studenta Średnia liczba godzin* przeznaczonych na zrealizowane rodzaje zajęć
wykład 30
konwersatorium 15
uczestnictwo w egzaminie 4
przygotowanie do egzaminu 20
przygotowanie do ćwiczeń 16
przygotowanie do sprawdzianu 15
Łączny nakład pracy studenta Liczba godzin
100 ECTS
4.0
Liczba godzin kontaktowych Liczba godzin
45 ECTS
1.7
* godzina (lekcyjna) oznacza 45 minut
Treści programowe
Lp. Treści programowe Efekty uczenia się dla
przedmiotu
1.
Wykład:
Rola i zadania chemii analitycznej. Podstawowe pojęcia chemii analitycznej:
próbka, analit, sygnał, metoda/procedura analityczna, proces analityczny,
oznaczanie/wykrywanie, selektywność/specyficzność, dokładność/precyzja, sygnał analityczny, czułość, granica wykrywalności/oznaczalności. Kryteria wyboru i klasyfikacja metod. Błędy analizy chemicznej. Niepewność wyników. Błąd a niepewność.
Podstawy analizy wagowej (zasada oznaczenia, podstawowe etapy). Klasyfikacja metod wagowych. Czynniki wpływające na rozpuszczalność osadów. Etapy tworzenia osadów. Postać fizyczna osadów. Mechanizmy zanieczyszczenia osadów. Odczynniki organiczne strącające. Zalety, ograniczenia i zastosowania analizy wagowej.
Podstawy analizy miareczkowej (punkt końcowy/równoważności, zasada metody, wpływ czynników na krzywe i skok miareczkowania, wskaźniki i zasady ich doboru, substancje wzorcowe pierwotne i wtórne, mianowanie). Zasada i klasyfikacja metod wolumetrycznych. Podstawy metod miareczkowych:
alkacymetrii, kompleksometrii, analizy strąceniowej, redoksometrii. Zalety/
ograniczenia i przykłady metod miareczkowych.
Wprowadzenie do metod instrumentalnych. Metody instrumentalne a metody klasyczne. Kalibracja. Metody elektrochemiczne. Podział elektrod. Budowa i mechanizm działania elektrody: wodorowej, chlorosrebrowej, kalomelowej, jonoselektywnej, szklanej. Analiza potencjometryczna bezpośrednia.
Charakterystyka elektrody. Miareczkowanie potencjometryczne. Metody wyznaczania PK (stycznych, I i II pochodnej, metoda Hahna). Absorpcja światła przez roztwory substancji barwnych. Prawo Beera. Kolorymetria i
spektrofotometria (budowa, zasada pomiarów, przykłady). Podział metod spektralnych. Podstawy spektroskopii atomowej i masowej (budowa aparatury i zasada pomiaru). Wybrane metody rozdzielania substancji. Podstawy i podział chromatografii.
Zasady pobierania próbek do analizy (ciekłe, granulaty/sypkie, gleba). Błędy przy pobieraniu próbek. Transport i przechowywanie próbek. Czynności wstępne wykonywane na próbkach (m.in. suszenie, rozdrabnianie). Przeprowadzanie próbki do roztworu (m.in. rozpuszczanie, mineralizacja, topniki, spopielanie).
Rozdzielanie składników (ekstrakcja).
Materiały odniesienia. Walidacja. Zarys historii i kierunki współczesnych badań.
W1, W2, W3, W4, U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, K1
Informacje rozszerzone
Metody nauczania:
seminarium, wykład konwersatoryjny, wykład z prezentacją multimedialną, dyskusja, rozwiązywanie zadań Rodzaj zajęć Formy zaliczenia Warunki zaliczenia przedmiotu
wykład egzamin pisemny Zdanie egzaminu testowego. Dopuszczenie do egzaminu następuje po zaliczeniu zajęć konwersatoryjnych.
konwersatorium zaliczenie na ocenę Zdanie każdego z trzech kolokwiów oraz obecność na zajęciach. Końcowa ocena jest wystawiana na podstawie średniej z kolokwiów oraz oceny z aktywności na zajęciach.
Wymagania wstępne i dodatkowe
Zaliczenie wszystkich kursów Podstaw Chemii z I semestru. Wymagana obecność na zajęciach konwersatoryjnych (dopuszczalne dwie nieobecności: jedna nieobecność usprawiedliwiona - bez konieczności odrabiania, oraz druga
nieobecność nieusprawiedliwiona, która wymaga odrobienia zajęć z inną grupą lub w innej formie zadanej przez asystenta)