UNIWERSYTET ŚLĄSKI
Instytut Chemii
40-006 Katowice, ul. Szkolna 9, tel./fax +48(32)2599978
ich@us.edu.pl
Biochemia i bilogia
Molekularne podłoże życia, teorie powstania życia na Ziemi. Poziomy organizacji życia - formy bezkomórkowe, komórki, tkanki, narządy. Organizmy jedno- i wielokomórkowe. Biologiczne pojęcie gatunku, procesy powstawania i wymierania gatunków. Budowa i fizjologia organizmów priokariotycznych i eukariotycznych. Podstawowe szlaki metaboliczne. Fotosynteza i inne szlaki anaboliczne. Podstawy genetyki klasycznej, populacyjnej i molekularnej. Podstawy biotechnologii.
Biomakromolekuły
Lipidy, liposomy, błony biologiczne - budowa i funkcje. Monosacharydy, disacharydy, polisacharydy. Aminokwasy, peptydy, polipeptydy - budowa, metody otrzymywania. Budowa, funkcje biologiczne białek. Kwasy nukleinowe - budowa, funkcje biologiczne. Zależności między strukturą a funkcją biologiczną związków. Elementy chemii bioorganicznej.
Chemia analityczna
Roztwory, równowagi kwasowozasadowe, jonowe i redoksowe. Oznaczalność i wykrywalność pierwiastków oraz substancji chemicznych. Pobieranie i przygotowywanie prób do analiz. Podstawy analizy jakościowej i ilościowej (rozdzielanie i identyfikacja wybranych jonów w roztworach, analiza grawimetryczna i wolumetryczna). Metody spektrofotometryczne, elektrochemiczne, chromatograficzne i spektroskopowe w analizie chemicznej. Statystyczne opracowanie wyników. Standaryzacja i ocena wiarygodności metod analitycznych.
Chemia fizyczna A
Podstawy termodynamiki chemicznej. Fenomenologiczna i molekularna interpretacja energii i entropii. Termochemia. Termodynamiczne kryteria równowagi, stała równowagi. Termodynamika roztworów. Procesy destylacji, rektyfikacji, krystalizacji i ekstrakcji. Zjawiska powierzchniowe. Podstawy elektrochemii. Korozja. Układy koloidalne. Termodynamika procesów nieodwracalnych. Zjawiska transportu. Funkcjonowanie przyrody na gruncie termodynamiki. Kinetyka chemiczna procesów prostych i złożonych. Teoria kompleksu aktywnego. Kataliza homo- i heterogeniczna. Elektryczne i magnetyczne właściwości substancji. Podstawy spektroskopii elektronowej, oscylacyjnej, Ramana, magnetycznego rezonansu jądrowego oraz spektrometrii mas. Elementy fotochemii i radiochemii.
Chemia fizyczna B
Przejścia fazowe. Diagramy fazowe układów jednoskładnikowych. Termodynamika roztworów. Układy wieloskładnikowe wielofazowe, stabilność względem dyfuzji. Równania stanu. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Procesy relaksacyjne.
Chemia kwantowa
Podstawy chemii kwantowej. Rozwiązania równania Schrodingera dla atomu wodoru i jonu molekularnego H2+. Przybliżenie jednoelektronowe. Metoda Hartree-Focka. Metoda LCAO MO. Metody obliczeniowe chemii kwantowej. Zastosowania chemii kwantowej - optymalizacja geometrii, określanie właściwości fizykochemicznych i charakterystyk atomów oraz cząsteczek. Elementy termodynamiki statystycznej, określanie entropii i energii termicznej zbiorów cząsteczek.
Chemia materiałów i zarządzanie chemikaliami
Polimery: rodzaje, metody otrzymywania, budowa, właściwości i zastosowania. Żywice fenolowe, epoksydowe i poliestrowe, polimery biodegradowalne, polimery przewodzące. Elementy chemii supramolekuł. Materiały metaliczne, stopy - obróbka cieplna, korozja, erozja. Materiały ceramiczne, szkło - otrzymywanie, właściwości, stosowanie. Materiały specjalnego przeznaczenia, specjalnej czystości. Nanomateriały, materiały mezoporowate. Koncepcja zrównoważonego rozwoju - chemia przyjazna człowiekowi i otoczeniu (zielona chemia). Dodatki do produktów spożywczych. środki piorące i czyszczące - stosowanie, oddziaływanie na środowisko, utylizacja odpadów. Środki ochrony roślin - stosowanie, szkodliwość, zabezpieczenia w trakcie stosowania. Materiały budowlane, powłoki malarskie, paliwa, oleje, rozpuszczalniki - zabezpieczenia w trakcie stosowania, postępowanie z odpadami. Chemikalia w laboratoriach naukowych i dydaktycznych - magazynowanie, dystrybucja, recykl. Odpady powstające w laboratoriach naukowych i dydaktycznych - selekcja, przechowywanie, utylizacja.
Chemia nieorganiczna A
Budowa atomu, orbitale atomowe, konfiguracja elektronowa. Układ okresowy a właściwości pierwiastków i ich związków (nieorganicznych, kompleksowych i metaloorganicznych). Wiazania chemiczne w związkach nieorganicznych i kompleksowych. Reakcje chemiczne w chemii nieorganicznej - podstawowe rodzaje. Rˇwnowagi chemiczne w chemii związków nieorganicznych i kompleksowych. Roztwory, równowagi kwasowo-zasadowe, jonowe i redoksowe. Klasyfikacja, budowa, właściwości, reaktywność i zastosowanie związków nieorganicznych. Oznaczalnoąć i wykrywalnoąć pierwiastków oraz związków nieorganicznych. Nazewnictwo związków nieorganicznych i metaloorganicznych. Stereochemia związków nieorganicznych i koordynacyjnych (chiralność kryształów i molekuł związków nieorganicznych i kompleksowych). Typy i mechanizmy reakcji związków nieorganicznych: synteza, analiza, utleniająca addycja, reduktywna i inne. Związki metaloorganiczne - otrzymywanie, budowa, właściwości, zastosowania. Związki nieorganiczne w katalizie homo- i heterogenicznej. Metody elektrochemiczne w syntezie nieorganicznej. Elektryczne, fotooptyczne i magnetyczne właściwości substancji nieorganicznych. Elementy fotochemii i radiochemii związków kompleksowych. Preparatyka wybranych związków nieorganicznych - realizacja praktyczna.
Chemia nieorganiczna B
Wybrane zagadnienia z części Chemia nieorganiczna A, rozszerzone i pogłębione
Chemia organiczna A
Nazewnictwo związków organicznych. Hybrydyzacja, typy wiązań, rezonans, aromatyczność, elektroujemność i polaryzacja wiązań. Wolne rodniki, karbokationy, karboaniony, karbeny. Izomeria. Analiza konformacyjna. Systematyka związków organicznych. Budowa, synteza, właściwości i zastosowania następujących klas związków organicznych: alkanów, cykloalkanów, alkenów, alkinów, dienów, węglowodorów aromatycznych, wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, dioksyn, związków halogenoorganicznych, związków metaloorganicznych, alkoholi, fenoli, eterów, aldehydów, ketonów, kwasów karboksylowych i ich pochodnych, amin, tlenowych zasad organicznych, organicznych związków siarki i fosforu, związków heterocyklicznych. Monosacharydy, disacharydy i polisacharydy oraz aminokwasy, peptydy, polipeptydy i kwasy nukleinowe. Stereochemia (chiralność, enancjomery, diastereoizomery, związki mezo). Typy i mechanizmy reakcji związków organicznych: addycja elektrofilowa do wiązań wielokrotnych, addycja nukleofilowa do grupy karbonylowej, substytucja rodnikowa i nukleofilowa w układach alifatycznych, substytucja elektrofilowa i nukleofilowa w układach aromatycznych (wpływ kierujący podstawników), eliminacja. Reakcje przegrupowania, izomeryzacji, dehydratacji, kondensacji, utleniania i redukcji. Reakcje pericykliczne. Elementy planowania syntezy organicznej.
Chemia organiczna B
Wybrane zagadnienia z części Chemia organiczna A, rozszerzone i pogłębione: Budowa, synteza, właściwości i zastosowania dienów, związków metaloorganicznych, związków siarki i fosforu, związków heterocyklicznych. Monosacharydy. Aminokwasy, Reakcje utleniania i redukcji. Reakcje pericykliczne.
Ekologia i ekofizjologia
Fizyka A
Podstawy mechaniki klasycznej. Elementy hydromechaniki. Grawitacja. Drgania i fale w ośrodkach sprężystych. Elektryczne i magnetyczne właściwości materii. Elektryczność. Fale elektromagnetyczne. Polaryzacja, interferencja i dyfrakcja fal. Elementy optyki falowej i geometrycznej. Elementy akustyki. Elementy fizyki ciała stałego. Promieniotwórczość naturalna i sztuczna. Elementy fizyki jšdrowej. Elementy kosmologii.
Fizyka B
Wybrane zagadnienia z części Fizyka A, rozszerzone i pogłębione
Język angielski
Kataliza
Kataliza i katalizatory - definicje podstawowe. Katalizator a inhibitor reakcji. Kataliza homogeniczna i heterogeniczna. Pierwiastki i związki chemiczne jako katalizatory reakcji chemicznych. Kataliza w układach biologicznych: fotosynteza, oddychanie, wiązanie azotu, synteza biocząsteczek w organizmach żywych, enzymy jako biokatalizatory. Wybrane procesy przemysłowe z udziałem katalizatorów. Katalizatory w syntezie farmaceutyków. Katalizatory w ochronie środowiska. Mechanizmy reakcji katalitycznych - homo- i heterogenicznych. Projektowanie katalizatorów.
Makromolekuły
Modyfikowane polimery jako reagenty w chemii organicznej. Katalizatory polimeryczne. Dendrymery. Polimery z elementami makrocyklicznymi. Wymieniacze jonowe, fazy stacjonarne ich zastosowanie w syntezie chemicznej i chemii analitycznej. Chemia supramolekularna- podstawy.
Matematyka A
Ciągi i szeregi liczbowe. Rachunek różniczkowy funkcji jednej zmiennej (funkcje elementarne, ciągłość i granica funkcji, pochodna funkcji i jej zastosowania). Rachunek całkowy funkcji jednej zmiennej (całka oznaczona i nieoznaczona, metody obliczania całek, zastosowania całek oznaczonych). Liczby zespolone. Algebra liniowa: macierze, układy równań, wyznaczniki, wartości i wektory własne. Funkcje wielu zmiennych. Pochodna funkcji wielu zmiennych. Podstawy teorii równań różniczkowych. Elementy geometrii analitycznej. Elementy geometrii przestrzennej. Podstawy teorii grup. Szeregi Fouriera. Elementy rachunku prawdopodobieństwa i statystyki.
Mateamtyka B
Wybrane zagadnienia z części Matematyka A, rozszerzone i pogłębione
Matematyka stosowana
Podstawowe pojęcia statystyczne, skale pomiarowe, statystyka opisowa: średnia, mediana, moda, odchylenie standardowe; Funkcje rozkładu: rozkład normalny, parametry populacji i ich estymatory, momenty rozkładu, tabele, przedział ufności średniej, test normalności rozkładu, transformacje danych do rozkładu normalnego, rozkład t-Studenta; Testowanie hipotez: porównywanie dwóch średnich i wariacji; porównywanie wielokrotne, testy rozkładu, przedziały ufności, poziom istotności, błędy I i II rodzaju; ANOVA: założenia, przykłady; Testy nieparametryczne; Regresja; istotność regresji, przedziały ufności współczynników regresji; Obiekty odległe, Elastyczne metody regresji; Korelacja: istotność korelacji, istotność różnic pomiędzy dwoma współczynnikami korelacji.
Monitoring środowiska
Rola analizy środowiskowej; podstawowe instrumentalne techniki analityczne w monitoringu środowiska; gromadzenie i organizacja danych uzyskanych w monitoringu środowiska; typy zmiennych w danych; rozkład normalny zmiennej; parametry opisujące rozkład normalny; źródła błędów w pomiarach; ocena jakości danych; identyfikacja obiektów odległych; wykresy pudełkowe; przyczyny występowania brakujących elementów w danych środowiskowych; proste sposoby wizualizacji danych; wstępne przygotowanie danych; badanie podobieństw pomiędzy próbkami oraz zmiennymi; techniki grupowania danych (grupowanie hierarchiczne; niehierarchiczne i oparte o gęstość danych); konstrukcja nowych zmiennych będących liniową kombinacją oryginalnych zmiennych; wizualizacja struktury danych poprzez projekcje obiektów na płaszczyzny nowych zmiennych; korelacja zmiennych; wprowadzenie do analizy czynników głównych; zastosowania analizy czynników głównych do analizy danych środowiskowych; wprowadzenie do kalibracji wieloparametrowej; dyskryminacja oraz klasyfikacja
Podstawy chemii
Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne. Budowa atomu, orbitale atomowe, konfiguracja elektronowa. Układ okresowy a właściwości pierwiastków. Wiązania chemiczne. Reakcje chemiczne - podstawowe rodzaje. Stany materii. Równowagi chemiczne i równowagi fazowe. Roztwory, równowagi kwasowo-zasadowe, jonowe i redoksowe. Klasyfikacja, budowa,właściwości, reaktywność i zastosowanie związków nieorganicznych. Kataliza homo- i heterogeniczna. Podstawy elektrochemii. Korozja. Układy koloidalne. Metody chromatograficzne w analizie chemicznej. Ergonomia i bezpieczeństwo pracy w laboratorium.
Pracownia licencjacka
Przedmiot interdyscyplinarny
Przedmiot interdyscyplinarny realizowany jest w cyklu 2 semestrów. Obecnie w ramach tego przedmiotu student uczestniczy w wykładach z Filozofii
Seminarium licencjackie
Technologia chemiczna
Fizykochemiczne podstawy procesów technologicznych. Zasady technologiczne. Kataliza przemysłowa. Schematy technologiczne. Surowce przemysłu chemicznego. Przegląd ważniejszych technologii chemicznych. Technologie materiałów specjalnego przeznaczenia. Technologie bezodpadowe. Wybrane procesy biotechnologiczne. Kryteria oceny jakości surowców i produktów przemysłu chemicznego i wytwórczości chemicznej. Wybrane metody i techniki analizy technicznej. Regulacje prawne w przemyśle chemicznym.
Technologia informacyjna
Wstęp: informatyka w nauce i technologii, podstawowe pojęcia i metodologia. Podstawy: dane, przetwarzanie danych, algorytmy, koncepcja języka programowania, paradygmaty programowania, abstrakcja i modelowanie, obliczenia numeryczne i symboliczne. Komputery: koncepcja, organizacja i funkcjonowanie, wybrane realizacje, komputery osobiste. Oprogramowanie: klasyfikacja, oprogramowanie systemowe, narzędziowe, użytkowe, systemy operacyjne, interfejs użytkownika i programisty. Organizacja, udostępnianie i wymiana danych: pliki i systemy plikowe, bazy danych, sieci komputerowe, bezpieczeństwo danych. Technologie sieciowe: organizacja i funkcjonowanie sieci komputerowej, sieci lokalne i rozległe, Internet , typowe usługi sieciowe, zagrożenia bezpieczeństwa. Typowe oprogramowanie użytkowe: narzędzia programisty, przetwarzanie tekstów, arkusze kalkulacyjne, aplikacje bazodanowe, grafika prezentacyjna, przygotowywanie publikacji. Technologie informatyczne a otoczenie: normalizacja i standardy, ergonomia, bezpieczeństwo i higiena pracy, wpływ na środowisko naturalne. Technologie informatyczne a prawo: własność intelektualna, patentowanie, ochrona danych, przestępstwa z wykorzystaniem komputera, regulacje prawne.
Wstęp do chemometrii
Elementy rachunku wektorowo-macierzowego; Miary podobieństwa obiektów i parametrów. Eksploracja danych wielowymiarowych: wstępne transformacje danych (centrowanie, auto-skalowanie, normalizacja, podwójne centrowanie); Analiza skupień: metody hierarchiczne, niehierarchiczne oraz metody bazujące na gęstości obiektów w przestrzeni pomiarowej; Przykłady zastosowań w chemii. Analiza czynników głównych: wprowadzenie, algorytmy, efekt błędu eksperymentalnego, metody wyznaczania kompleksowości modelu; wizualizacja i interpretacja wyników, elastyczna wersja PCA, PCA jako podstawa metody klasyfikacji SIMCA; PCA dla danych z brakującymi elementami; Przykłady zastosowań w chemii.
Wstęp do gleboznawstwa
Pozycja gleby w ekosystemie. Charakterystyka fazy stałej w glebie. Wody i powietrze w glebie. Rola świata organicznego w obiegu pierwiastków w glebie. Główne procesy glebotwórcze i podstawowe profile glebowe. Degradacja i erozja gleb. Standardowe analizy laboratoryjne gleb: skład granulometryczny, zawartość próchnicy, żelaza, węglanów, badanie odczynu.
Wychowanie fizyczne
