Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Uzyskanie podstawowej wiedzy, umiejętności i kompetencji z zakresu chemii ogólnej, nieorganicznej, fizycznej i analitycznej niezbędnych do zrozumienia podstawowych zjawisk i procesów fizykochemicznych zachodzących w środowisku, dokonywania obliczeń chemicznych oraz wykonywania podstawowych oznaczeń w analizie wody i ścieków.

Ogólne informacje o zajęciach: Przedmiot realizowany jest na pierwszym i drugim semestrze studiów pierwszego stopnia: I semestr obejmuje 30 godzin wykładu, 30 godzin ćwiczeń rachunkowych i 15 godzin laboratorium, II - 30 godzin wykładu i 30 godzin laboratorium.

Materiały dydaktyczne: Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych.

Inne: Obowiązujące Rozporządzenia Ministra Środowiska i Ministra Zdrowia dotyczące oceny jakości wody.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	Bryłka J.	Chemia ogólna z zadaniami	Dział wydawnictw i poligrafii, Politechnika Białostocka, Białystok.	1999
2	Szperliński Z.	Chemia w ochronie i inżynierii środowiska. Cz I i II.	Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa.	2002
3	Minczewski J., Marczenko Z.	Chemia analityczna. t. II. Chemiczne metody analizy ilościowej	Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.	2011
4	Szczepaniak W.	Metody instrumentalne w analizie chemicznej	Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa.	2008
5	Bielański A.	Podstawy chemii nieorganicznej	PWN.	2010
6	Kociołek-Balawejder E., Stanisławska E.	Chemia środowiska	Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu, Wrocław.	2012
7	Juda-Rezler K.	Oddziaływanie zanieczyszczeń powietrza na środowisko	Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa.	2006
8	Kiedryńska L., Papciak D., Granops M.	Chemia Sanitarna	Wydawnictwo SGGW, Warszawa.	2006
9	Dojlido J.	Chemia wód powierzchniowych	Wydawnictwo Ekonomia i Środowisko, Białystok.	1995

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	Kowalczyk – Dembińska H.	Ćwiczenia rachunkowe z podstaw chemii.	Skrypt UMK, Toruń.	2002
2	Galus Z.(red.)	Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej	PWN.	2006
3	Czerwieniec E.	Ćwiczenia rachunkowe z chemii ogólnej	Skrypt PRz.	2011
4	Koszelnik P., Czerwieniec E., Gruca-Rokosz R.	Chemia sanitarna z elementami chemii analitycznej	Skrypt PRz.	2012
5	Kociołek-Balawejder E., Stanisławska E.	Materiały do ćwiczeń laboratoryjnych z chemii środowiska	Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu, Wrocław.	2012

Literatura do samodzielnego studiowania

1	Kealey D., Haines P.J	Krótkie wykłady. Chemia analityczna	Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa.	2009
2	van Loon G. W., Duffy S. J.	Chemia środowiska	Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.	2007
3	O’Neill P.	Chemia środowiska	Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa – Wrocław.	1998

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Rejestracja na pierwszy rok studiów pierwszego stopnia na kierunku Ochrona środowiska.

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Znajomość chemii i matematyki na poziomie szkoły ponadgimnazjalnej.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętność korzystania z kalkulatora, w tym obliczania logarytmów. Umiejętność zapisania podstawowych równań reakcji chemicznych.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Umiejętność pracy w zespołach 2-3 osobowych.

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z OEK
01	Ma wiedzę z podstaw chemii ogólnej obejmującą zagadnienia z chemii nieorganicznej i fizycznej umożliwiającą zrozumienie podstawowych zjawisk i procesów fizykochemicznych zachodzących w środowisku. Posługuje się terminologią chemiczną i nomenklaturą związków nieorganicznych. Posiada podstawową wiedzę z zakresu chemicznych metod analizy ilościowej z wykorzystaniem spektrofotometrii VIS.	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. pisemna, egzamin cz. pisemna	K_W003++ K_W008++	T1A_W01+ P1A_W03+
02	Wykazuje się znajomością podstawowych technik laboratoryjnych i metod analitycznych stosowanych w laboratorium chemii. Potrafi przeprowadzać proste eksperymenty chemiczne, interpretować wyniki i wyciągnąć poprawny wniosek. Potrafi wykonywać podstawowe proste obliczenia w oparciu o wzór i równanie reakcji chemicznej, obliczać stężenia i pH roztworów oraz dokonywać prostych wzajemnych przeliczeń.	laboratorium, ćwiczenia rachunkowe	obserwacja wykonawstwa, raport pisemny, kolokwium	K_U011++ K_U015++	P1A_U06+ T1A_U08+
03	Posiada podstawową wiedzę na temat składu chemicznego atmosfery, hydrosfery i litosfery. Rozróżnia procesy fizykochemiczne zachodzące w tych sferach środowiska.	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. ustna, zaliczenie cz. pisemna	K_W003++ K_W008++	T1A_W01+ P1A_W03+
04	Posiada podstawową wiedzę na temat zanieczyszczeń środowiska związanych z zakłóceniem równowagi środowiskowej poprzez działalność człowieka. Potrafi wykonać podstawowe oznaczenia wybranych wskaźników zanieczyszczeń w analizie wody i ścieków, interpretować wyniki analiz.	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. ustna, obserwacja wykonawstwa, raport pisemny, zaliczenie cz. pisemna	K_W003++ K_W008++ K_U016+++	T1A_W01+ P1A_W03+ P1A_U06++
05	Potrafi pracować w zespole i ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane ćwiczenia oraz bezpieczeństwo własne i pozostałych osób w grupie.	laboratorium	obserwacja wykonawstwa	K_K004++	P1A_K02++ P1A_K06+

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
1	TK01	Podstawowe pojęcia i prawa chemii. Układ okresowy pierwiastków. Wiązania chemiczne. Stany skupienia materii; właściwości gazów, cieczy i ciał stałych. Typy i właściwości chemiczne związków nieorganicznych. Podstawowe rodzaje reakcji chemicznych; obliczenia stechiometryczne. Roztwory i koloidy; rozpuszczalność, właściwości roztworów, dyfuzja, osmoza, ekstrakcja, stężenia roztworów. Równowagi jonowe w roztworach: elektrolity i dysocjacja elektrolityczna, iloczyn rozpuszczalności, iloczyn jonowy wody, odczyn roztworów (pH), roztwory buforowe, hydroliza soli. Kinetyka reakcji chemicznych: mechanizm, szybkość i rząd reakcji, reakcje zerowego, pierwszego i drugiego rzędu, stężeniowa stała równowagi reakcji chemicznej, kataliza. Statyka reakcji chemicznych: stan równowagi dynamicznej, wpływ temperatury, ciśnienia, stężenia na stan równowagi - reguła Le Chateliera i Browna. Procesy sorpcji; izotermy adsorpcji: Henry’ego, Langmuira, Freundlicha. Reakcje utleniania i redukcji. Ogniwa galwaniczne; rodzaje elektrod, równanie Nernsta. Korozja; rodzaje korozji i ochrona przed korozją. Podstawy chemii analitycznej: podział chemii analitycznej, pobieranie prób do analiz, metody roztwarzania próbek środowiskowych, podział i charakterystyka chemicznych metod analizy, podstawy teoretyczne analizy objętościowej: alkacymetria, redoksometria, kompleksometria, miareczkowanie strąceniowe. Podstawy teoretyczne spektrofotometrii w zakresie widzialnym (VIS).	W01-W15	MEK01
1	TK02	Podstawy obliczeń chemicznych (stechiometria): jednostki liczności materii, obliczenia oparte na wzorach chemicznych, obliczenia oparte na równaniach chemicznych, wydajność reakcji. Roztwory: sposoby wyrażania stężeń roztworów, jednostki, rozcieńczanie, zatężanie, wzajemne przeliczanie stężeń, sporządzanie roztworów o określonych stężeniach. Reakcje w roztworach - obliczanie stężeń roztworów kwasów i zasad w reakcjach zobojętniania. Obliczanie stopnia i stałej dysocjacji oraz pH roztworów słabych kwasów i zasad. Obliczanie pH roztworów silnych kwasów i zasad.	C01-C15	MEK02
1	TK03	Organizacja pracy w laboratorium chemicznym. Techniki pracy laboratoryjnej. Odporność korozyjna metali. Stężenia roztworów kwasów i zasad w reakcjach zobojętniania - alkacymetria. Kinetyka chemiczna - wpływ stężenia substratów na szybkość reakcji chemicznych. Statyka chemiczna - wpływ stężenia reagentów na stan równowagi chemicznej. Roztwory buforowe i potencjometryczne oznaczanie pH.	L01 - L07	MEK01 MEK02 MEK05
2	TK01	Atmosfera: charakterystyka atmosfery, wilgotność i skład powietrza, gazy występujące w troposferze. Klasyfikacja zanieczyszczeń powietrza. Rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń w atmosferze. Pierwotne zanieczyszczenia powietrza. Przemiany zanieczyszczeń w atmosferze – wtórne zanieczyszczenia powietrza. Skutki wprowadzania zanieczyszczeń do atmosfery: smog klasyczny i fotochemiczny, kwaśne deszcze, efekt cieplarniany. Hydrosfera: Wody naturalne – rodzaje, właściwości fizyczno-chemiczne, procesy zachodzące w wodach naturalnych. Odczyn wód naturalnych, kwasowość, zasadowość. Rola i formy CO2 w środowisku wodnym. Twardość wody. Pochodzenie i rola tlenu w środowisku wodnym. Pochodzenie i rozkład związków organicznych. Ogólna charakterystyka naturalnych i antropogennych substancji organicznych w środowisku wodnym. Źródła, rola i przemiany związków biogennych w wodach naturalnych. Inne substancje nieorganiczne. Litosfera: skały i minerały, procesy glebotwórcze, profil glebowy. Budowa gleby: faza stała, faza ciekła, faza gazowa. Właściwości chemiczne gleby (właściwości sorpcyjne, odczyn i kwasowość, pojemność buforowa). Problemy związane z zakwaszaniem gleb. Składniki troficzne. Nawozy mineralne. Chemiczne zanieczyszczenia gleb. Cykle biogeochemiczne węgla, azotu, fosforu i siarki.	W01-W15	MEK03 MEK04
2	TK02	Organizacja pracy w laboratorium chemicznym. Przewodnictwo właściwe wód różnego pochodzenia. Kwasowość i zasadowość wody - alkalimetria, acydymetria. Zawartość chlorków w wodzie - metoda Mohra. Twardość wody - metoda kompleksometryczna. Chemiczne zapotrzebowanie tlenu - metoda manganometryczna (indeks nadmanganianowy). Zawartość tlenu rozpuszczonego w wodzie - metoda Winklera. Zawartość żelaza ogólnego w wodzie - metoda spektrofotometryczna. Zawartość fosforanów w wodzie - metoda spektrofotometryczna. Zawartość azotanów w wodzie - metoda spektrofotometryczna z salicylanem sodowym. Zawartość agresywnego dwutlenku węgla w wodzie - metoda Geiera. Zawartość siarczanów w wodzie - metoda Winklera.	L01-L15	MEK03 MEK04 MEK05

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 1)		Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 5.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 1)	Przygotowanie do ćwiczeń: 7.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Dokończenia/studiowanie zadań: 5.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 1)	Przygotowanie do laboratorium: 5.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 7.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 1)	Przygotowanie do konsultacji: 2.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 1)	Przygotowanie do egzaminu: 20.00 godz./sem.	Egzamin pisemny: 2.00 godz./sem.
Wykład (sem. 2)		Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 10.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 5.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 2)	Przygotowanie do laboratorium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 15.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2)	Przygotowanie do konsultacji: 2.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 2)	Przygotowanie do zaliczenia: 20.00 godz./sem.	Zaliczenie pisemne: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Obecność na wykładach. Egzamin pisemny.
Ćwiczenia/Lektorat	Kolokwium.
Laboratorium	Wykonanie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych i oddanie poprawnie opracowanych sprawozdań. Zaliczenie kolokwium pisemnego.
Ocena końcowa	Ocena końcowa = ocena z egzaminu x 0,7 + ocena z ćwiczeń x 0,2 + ocena z laboratorium x 0,1.
Wykład	Obecność na wykładach. Zaliczenie pisemne.
Laboratorium	Wykonanie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych i oddanie poprawnie opracowanych sprawozdań. Zaliczenie kolokwium ustnego.
Ocena końcowa	Ocena końcowa = ocena z egzaminu x 0,7 + ocena z ćwiczeń x 0,2 + ocena z laboratorium x 0,1.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : tak

Dostępne materiały : Układ okresowy pierwiastków

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: nie