Serwisy internetowe Uniwersytetu Warszawskiego Nie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Nowe materiały w chemii

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1200-1NMATCHWZ Kod Erasmus / ISCED: 13.3 / (0531) Chemia
Nazwa przedmiotu: Nowe materiały w chemii
Jednostka: Wydział Chemii
Grupy: Przedmioty dedykowane (do wyboru) dla studentów studiów 1-go stopnia - sem. zimowy
Strona przedmiotu: http://www.chem.uw.edu.pl/people/WGrochala/students.htm
Punkty ECTS i inne: 2.00
Język prowadzenia: polski
Rodzaj przedmiotu:

nieobowiązkowe

Założenia (opisowo):

Zaklada sie, ze student o przyzwoitej znajomosci chemii ogolnej bedzie mogl znacznie poszerzyc swoja wiedze na temat chemii nieorganicznej co pomoze mu/jej do zrozumienia "jak z najprostszych elementow budulcowych, pierwiastkow chemicznych, tworzyc nowe uzyteczne czlowiekowi materialy"

Tryb prowadzenia:

w sali

Skrócony opis:

Zostana omowione glowne pola zainteresowania wspolczesnej chemii materialowej wraz ze wstepem do zagadnienia 'Jak projektowac nowe funkcjonalne materialy?".

Pełny opis:

Znaczenie chemii materiałowej: nauka a ekonomia. Patenty a badania podstawowe. Kontrola wytwarzania, magazynowania i transferu energii i materii. Układ okresowy - podstawowe narzędzie chemika. Struktura elektronowa atomów: gdzie leżą i jak wyglądają orbitale? Efekty relatywistyczne. Elektroujemność, twardość i rozmiary atomów. Sterowanie parametrami mikroskopowymi molekuł i makroskopowymi ciał stałych. Kryzys energetyczny i nowe paliwa; magazynowanie wodoru. Silnik przyszłości - ogniwo paliwowe. Odwracalne i nieodwracalne ogniwa elektryczne. Superkondensatory. Ferroelektryki. Superprzewodniki jonów. Elektronika XXw.: półprzewodniki. Materiały domieszkowane: polimery przewodzące, brązy nieorganiczne, nadprzewodniki. Mieszana wartościowość. Baterie słoneczne i materiały do foto- i termoemisji elektronów. Materiały magnetyczne; magnetooporniki. Materiały optyczne: filtry, kryształy do wymuszonej emisji laserowej, kryształy nieliniowe (SHG). Fotochromia, termochromia i elektrochromia. Przetworniki mechano-, magneto- i termoelektryczne, piezoelektryki i termopary. Magazyny cieplne. Materiały supertwarde i superwytrzymałe. Odporność na temperaturę i czynniki chemiczne. Granice procesów redox w chemii. Badania nisko- i wysokotemperaturowe, oraz wysokociśnieniowe. Materiały wybuchowe. Zapory przeciwuderzeniowe. Pomost między ciałem stałym a molekułami: powierzchnia, nanochemia, ciecz. Kataliza heterogeniczna. Najważniejsze procesy przemysłowe. Sterowanie ścieżką reakcji. Aktywacja wiązań C-H, C-C, H-H i N=N. Organiczna synteza stereoselektywna. Synteza laserowa. Materiały samoorganizujące się. Chemia supramolekularna. Kooperatywność i nieaddytywność w chemii. Agregaty barwników; efekt rezonansowy. Nanomateriały i nanotechnologia. Fullereny; klastry C, Si, B i metali; nanorurki węglowe i nieorganiczne. Ciecze i ciekłe kryształy. Nowe selektywne rozpuszczalniki. Elektronika molekularna i sfunkcjonalizowane nanomaszyny. Molekuła zapamiętująca informacje (mnemon); zegar, antena, dioda, tranzystor, magnes, wiatrak, silnik i gąbka molekularna. Rotaksany; etery koronowe i kryptandy. Biochemia - enzymy; blokady wirusów, genetyka. Znajomość potencjału oddziaływania. Wzorowanie się na Naturze. Najważniejsze wyzwania chemii materiałowej w XXI w.; czym warto i opłaca się zajmować.

Efekty uczenia się:

Student powinien potrafić opisać teoretyczne podstawy projektowania nowych materiałów i scharakteryzować ich najważniejsze rodziny. Powinien rowniez moc wymienic podstawowe wielkosci mikroskopowe, za pomoca ktorych chemik wplywa na makroskopowe wlasnosci matrialow.

Zna podstawowe składniki materii i ich własności, zna własności pierwiastków chemicznych wynikające z prawa okresowości, zna elementarną kwantową teorię budowy atomów i molekuł (jakościowy model orbitalny). Zna podstawowe pojęcia i prawa chemiczne, zna symbolikę, nomenklaturę i notację chemiczną, zna i rozumie zapis reakcji chemicznych.

Metody i kryteria oceniania:

Student zostanie poproszony o scharakteryowanie najwazniejszych cech wybranych rodzin materialow funkcjonalnych wraz z roznorodnymi kryteriami jakosciowymi (i czasami ilosciowymi), ktore sa stawiane tymze w praktycznych aplikacjach. Bedzie musial poslugiwac sie podstawieniem izoelektronowym by moc tworzyc hipotetyczne nowe materialy pokrewne do materialu zadanego, a takze szacowac elektroujemnosc Mullikena i twardosc Pearsona czasteczek lub polprzewodnikow w celu oceny ich reaktywnosci termodynamicznej i kinetycznej.

Do zaliczenia wymagana jest takze znajomosc Ukladu Okresowego pierwiastkow chemicznych.

Praktyki zawodowe:

brak

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2020/21" (zakończony)

Okres: 2020-10-01 - 2021-01-31
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin, 35 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Wojciech Grochala
Prowadzący grup: Wojciech Grochala
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2021/22" (w trakcie)

Okres: 2021-10-01 - 2022-02-20
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin, 35 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Wojciech Grochala
Prowadzący grup: Wojciech Grochala
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.