Opća i anorganska kemija

NAZIV PREDMETA

Kod

KTL101

Godina studija

Nositelj/i predmeta

Izv. prof. dr. sc. Marijo Buzuk

Bodovna vrijednost (ECTS)

7.0

Suradnici

Način izvođenja nastave (broj sati u semestru)

P	S	V	T
30	15	30	0

Status predmeta

Obvezni

Postotak primjene e-učenja

0 %

OPIS PREDMETA

Ciljevi predmeta

Stjecanje temeljnih znanja i principa potrebnih za razumijevanje temeljnih problema kemije, te za svladavanje osnovnih laboratorijskih tehnika u kemijskom laboratoriju. Također, kolegij će omogućiti uvid u znanja potrebna za razumijevanje drugih grana kemije poput: analitičke, organske i fizikalne kemije.

Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije potrebne za predmet

nema

Očekivani ishodi učenja na razini predmeta (4-10 ishoda učenja)

Studenti će nakon završetka kolegija moći:
- razumjeti prirodu i karakteristike tvari, razlikovati čiste tvari od spojeva, razlikovati homogene od heterogenih smjesa.
- s razumijevanjem pristupiti rješavanju problema u bilanci tvari pri kemijskim promjenama
- pretpostaviti postupke kojim bi mogli razdvojiti smjese na čiste tvari.
- razumjeti građu atoma, logiku poretka u periodnom sustavu i na takav način predvidjeti svojstva pojedinih elemenata kao i prirodu spojeva između pojedinih elemenata.
- razlučiti prirodu pojedinih kemijskih reakcija. Usvojiti pojam pH, te na osnovu usvojenog znanja odabrati pogodne puferske sustave za odvijanje pojedinih reakcija.
- prepoznati kemijske promjene karakteristične za elemente unutar skupina i perioda, te ih na osnovu stečenog znanja, kvalitativno i kvantitativno opisati;
- pretpostaviti smjer odvijanja određenih kemijskih reakcija na osnovu znanja o kemijskoj kinetici i ravnoteži.

Sadržaj predmeta detaljno razrađen prema satnici nastave

1. tjedan: Materija, masa, energija. Podjela tvari. Svojstva čistih tvari. Fizička i kemijska svojstva tvari. Smjese, podjele smjesa. Zakoni kemijskog spajanja po masi. Daltonova teorija atoma. Avogadrov zakon. Zakoni kemijskog spajanja po volumenu
Seminar: Izračun molarne mase elemenata i spojeva uz pomoć tablica ili periodnog sustava Avogadrova konstanta, količina tvari i broj čestica. Veza između količine tvari i broja čestica uz pomoć Avogadrove konstante.
Vježba: Mjere opreza i zaštite u laboratoriju. Osnovni pribor. Stakleni pribor. Načini zagrijavanja staklenog pribora. Zone izgaranja plamena. Zakon o održanju mase.
2. tjedan: Koncept relativne atomske i molekulske mase. Plinski zakoni.
Seminar: Zakoni kemijskog spajanja po masi i volumenu. Jednadžbe plinskih zakona. Upoznavanje s definicijama standardnih uvjeta za plinove i plinskim zakonima kojima se opisuju stanja plinova.
Vježba: Razdvajanje homogenih i heterogenih smjesa. Dekantiranje, filtriranje, destilacija, ekstrakcija.
3. tjedan: Otkriće strukture materije-atom. Elementarne čestice: proton, neutron i elektron. Elektronska struktura atoma. Bohrov model atoma. Sommerfeldovo proširenje Bohrove teorije.
Seminar: Izotopi i izobari. Praktični problemi pri popunjavanju elektronske konfiguracije atoma. Hundovo pravilo i Paulijev princip. Odstupanje od navedenih principa. Energetski nivoi (orbitale) u atomu.
Vježba: Zakoni kem. spajanja po volumenu. Određivanje molekulske mase kisika.
4. tjedan: Struktura atoma i periodni sustav elemenata.
Seminar: Periodična svojstva atoma u PSE.
Vježba: Određivanje relativne mase cinka. Plinski zakoni.
5. tjedan: Kemijska veza. Ionska i kovalentna. Rezonancija. Izomerija.
Seminar: Crtanje Lewisovih struktura. Formalni naboj. Geometrija molekule. Rezonatne strukture molekule. Izomerija.
Vježba: Plinski zakoni. Dokazivanje Boyle-Marriotovog, Charles-Guy Lussacovog zakona.
6. tjedan: Međumolekulske sile i interakcije. Priroda, vrsta i jakost interakcija.
Seminar: Lewisove strukture.
Vježba: Struktura čistih tvari. Modeli i izračunavanje jediničnih ćelija kristala.
7. tjedan: Kemijske reakcije. Redoks, taložne i reakcije kompleksa. Oksidacija i redukcija.
Seminar: Rješavanje redoks reakcija.
Vježba: Redoks reakcije. Spaljivanje sumpora. Oksidacija s permanganatom u kiselom, lužnatom i neutralnom.
8. tjedan: Otopine. Vrste otopina. Mehanizam otapanja ionskih spojeva. Ovisnost otapanja o uvjetima (tlak, temp. priroda otapala). Elektroliti.
Seminar: Izračunavanje konc. otopina. Izražavanje sastava otopina (udjeli, koncentracije, molalitet).
Vježba: Određivanje molarne mase metodom sniženja ledišta. Ilustracija putovanja iona ka elektrodama. Katodne i anodne reakcije.
9. tjedan: Henryjev i Raultovog zakon. Koligativna svojstva. Difuzija i osmoza. Definicije kiselina i baza. Konjugirane kiseline i baze. Jakost kiselina i baza.
Seminar: Koligativna svojstva. Topljivost plinova u tekućinama (Henryev i Raultov zakon). Izračunavanje pH.
Vježba: Određivanje pH jakih i slabih kiselina. Određivanje pH soli slabih i jakih kiselina.
10. tjedan: Kemijska kinetika i ravnoteža. Puferi. Ravnoteže u homogenim i heterogenim sustavima.
Seminar: Pomak ravnoteže. Izračunavanje pH puferskih sustava.
Vježba: Kiselinsko-bazne titracije (neutralizacija jake kiseline s jakom bazom). Priprema acetatnog i amonijevog pufera.
11. tjedan: Kemijski elementi i njihovi spojevi. Vodik, voda i elementi 18. i 17. skupine.
Seminar: Karakteristične reakcije elemenata 18. i 17. skupine. Vodik, hidridi. Priroda reakcija.
Vježba: Dobivanje vodika. Redukcija metalnog oksida vodikom. Spojevi klora.
12. tjedan: Elementi 16. i 15. skupine. Načini dobivanja, karakteristični stupnjevi oksidacije. Najvažniji spojevi. Voda. Tvrdoća vode. Kiseli i bazni oksidi.
Seminar: Karakteristične reakcije elemenata 16., 15. skupine. Priroda reakcija. Izračunavanje karakteristika vode (tvrdoća, pH).
Vježba: Redukcijska svojstva sumporovog(IV) oksida. Taloženje manganovog(II) sulfida. Dobivanje i svojstva vodikovog peroksida. Dobivanje kisika. Dobivanje amonijaka. Srebrno ogledalo.
13. tjedan: Elementi 14. i 13. skupine. Karbonati, hidrogenkarbonati. Aluminij-amfoterna svojstva aluminija.
Seminar: Karakteristične reakcije ugljika i aluminija. Reakcije karbida s vodom.
Vježba: Redukcijsko djelovanje ugljika. Dobivanje CO i CO2. Redukcijska svojstva CO.
14. tjedan: Elementi 1. i 2. skupine. Hidridi i spojevi s kisikom. Peroksidi, superoksidi, oksidi. Bazični karakter ovih elemenata i njihovih spojeva. Termički raspad peroskida i superoksida.
Seminar: Karakteristične reakcije elemenata 1. i 2. skupine. Rast bazičnog karaktera u spojevima s kisikom.
Vježba: Boje plamena soli elemenata prve i druge skupine.
15. tjedan: Pregled gradiva. Zaključak.
Seminar: Pregled gradiva. Zaključak.
Vježba: Hidroksidi, karbonati i hidrogenkarbonati alkalijskih i zemnoalkalijskih metala.

Vrste izvođenja nastave:

Obveze studenata

Praćenje rada studenata (upisati udio u ECTS bodovima za svaku aktivnost tako da ukupni broj ECTS bodova odgovara bodovnoj vrijednosti predmeta):

Pohađanje nastave	2.0	Istraživanje	0.0	Praktični rad	0.0
Eksperimentalni rad	1.0	Referat	0.0
Esej	0.0	Seminarski rad	0.0
Kolokviji	1.0	Usmeni ispit	2.0
Pismeni ispit	1.0	Projekt	0.0

Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu

Tijekom semestra kroz dva pismena parcijalna testa provjeravati će se znanje studenata iz odslušane građe. Nakon odslušanog semestra, studenti pristupaju pismenom ispitu iz odslušane građe seminara. Ukoliko student zadovolji na nekom od parcijalnih testova tijekom semestra, građu iz položenog testa ne treba polagati na pismenom ispitu. Nakon položenog pismenog dijela ispita, student pristupa usmenom dijelu ispita. Prije pristupanja laboratorijskim vježbama, znanje studenata iz građe dotične vježbe biti će provjereno putem kolokvija. Sve vježbe moraju biti kolokvirane i odrađene. Student ima pravo izostati jednu vježbu, a koju će nadoknaditi na kraju semestra. Za sve vidove nastave ocjenjivanje će biti provedeno prema slijedećem kriteriju: <55% nedovoljan; 56%-66% dovoljan; 67%-78% dobar; 79%-90% vrlodobar;> 90% odličan. Konačna ocjena biti će aritmetička sredina ocjena iz vježbi, pismene provjere znanja i usmenog dijela ispita.

Obvezna literatura (dostupna u knjižnici i putem ostalih medija)

Naslov	Broj primjeraka u knjižnici	Dostupnost putem ostalih medija
Filipović, I., Lipanović, S., Opća i anorganska kemija I i II dio, Školska knjiga, Zagreb, 1995	10
Sikirica, M., Stehiometrija, Školska knjiga, Zagreb	0
Vježbe iz Opće kemije (interna skripta), Kemijsko-tehnološki fakultet, Split, 2013.	0

Dopunska literatura

Darrell D. Ebbing and Steven D. Gammon, General Chemistry, 9th edition, Houghton Mifﬂin Company, Boston, 2009.
Raymond Chang, Chemistry, 10th edition, McGraw-Hill, New York, 2010.

Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje utvrđenih ishoda učenja

Praćenje kvalitete i uspješnosti obavljat će se na tri razine:
(1) Sveučilišnoj; (2) Fakultetskoj, pomoću Povjerenstva za kontrolu kvalitete nastave; (3) Nastavničkoj razini.

Ostalo (prema mišljenju predlagatelja)