ΓΕΝΙΚΗ – ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ (Θεωρία & Εργαστήριο) (SAG_102)

Θεωρία

1. Χημεία και Μετρήσεις: Εισαγωγή στη Χημεία, Φυσικές Μετρήσεις, Άτομα, Μόρια και Ιόντα: Ατομική θεωρία ύλης, Δομή ατόμου και πυρήνα, Ισότοπα, Ατομικές Μάζες, Περιοδικός Πίνακας Στοιχείων
2. Σύγχρονες Αντιλήψεις για τη Δομή του Ατόμου: Κβαντική Θεωρία του Ατόμου, Κβαντικοί αριθμοί και ατομικά τροχιακά, Ηλεκτρονικές Δομές και Περιοδικότητα: Spin ηλεκτρονίου, Απαγορευτική αρχή Pauli, Αρχή δόμησης και Περιοδικός Πίνακας, Κανόνας Hund, Περιοδικές ιδιότητες στοιχείων
3. Χημικές Ουσίες: Τύποι και Ονόματα, Εξισώσεις Χημικών Αντιδράσεων: Αναγραφή και Ισοστάθμιση εξισώσεων χημικών αντιδράσεων - Υπολογισμοί με Χημικούς Τύπους και Εξισώσεις: Μάζα ουσίας, mole ουσίας, Χημικοί τύποι και προσδιορισμός τους, Στοιχειομετρία και ποσοτικές σχέσεις χημικών αντιδράσεων
4. Χημικός Δεσμός: Ιοντικός δεσμός, Ομοιοπολικός δεσμός, Πολωμένοι ομοιοπολικοί δεσμοί, Ηλεκτραρνητικότητα, Πολικά μόρια, Καταστάσεις Ύλης: Υγρή και Στερεή Κατάσταση, Φάσεις, Ιδιότητες Υγρών, Ενδομοριακές και Διαμοριακές Δυνάμεις: Είδη διαμοριακών δυνάμεων, Δεσμός υδρογόνου, Μεταλλικός Δεσμός, Στερεά Σώματα
5. Χημικές Αντιδράσεις: Ιοντική θεωρία διαλυμάτων, Κανόνες διαλυτότητας, Μοριακές και ιοντικές εξισώσεις, Τύποι χημικών αντιδράσεων, Αντιδράσεις καθίζησης, Σταθμική ανάλυση, Ογκομετρική ανάλυση
6. Διαλύματα: Τύποι διαλυμάτων, Διαλυτότητα, Τρόποι έκφρασης της συγκέντρωσης των διαλυμάτων, Γραμμομοριακή συγκέντρωση, Αραίωση διαλυμάτων
7. Οξέα και Βάσεις: Θεωρίες οξέων και βάσεων, Ισχύς οξέων και βάσεων, Αυτοϊοντισμός νερού, Διαλύματα ισχυρών οξέων και βάσεων, pH διαλύματος, Καμπύλες ογκομέτρησης οξέος-βάσης
8. Θερμοχημεία: Πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής, Θερμότητα και Ενθαλπία αντίδρασης, 2^ος Νόμος Θερμοδυναμικής, Θερμοχημικές εξισώσεις, Μέτρηση θερμότητας αντίδρασης
9. Ταχύτητες αντίδρασης: Ταχύτητα Αντίδρασης, Πειραματικός προσδιορισμός ταχύτητας, Εξάρτηση ταχύτητας απο τη συγκέντρωση, Μεταβολή συγκέντρωσης με το χρόνο
10. Χημική ισορροπία: Περιγραφή Χημικής ισορροπίας, Χρήση Σταθεράς Ισορροπίας, Αρχή Le Chatelier, Ελεύθερη Ενέργεια και Σταθερές Ισορροπίας
11. Ισορροπίες οξέων- Βάσεων: Διαλύματα ασθενών οξέων και βάσεων, Ισορροπίες ιοντισμού οξέων και βάσεων, Οξεοβασικές ιδιοτητες διαλυμάτων αλάτων, Ρυθμιστικά διαλύματα
12. Οξειδοαναγωγή: Βασικές αρχές, ημιαντιδράσεις οξειδοαναγωγής, ισοστάθμιση αντιδράσεων οξειδοαναγωγής, Κατασκευή και Συμβολισμός ΒολταΙκών στοιχείων, Δυναμικό στοιχείου, Πρότυπα Δυναμικά στοιχείων, Σταθερές ισορροπίας από τιμές δυναμικών στοιχείων
13. Διαλυτότητα και Ισορροπίες Συμπλόκων Ιόντων: Ισορροπίες Διαλυτότητας, Ισορροπίες Σύμπλοκων Ιόντων, Εφαρμογή Ισορροπιών Διαλυτότητας

Εργαστηριακές Ασκήσεις

1. Εισαγωγή, Ασφάλεια και Κανόνες στο Εργαστήριο-Βασικά Εργαστηριακά όργανα και σκεύη, Ηλεκτρονικός ζυγός
2. Μέτρηση Όγκου Υγρών, Καταβύθιση- Διήθηση – Ξήρανση: Εφαρμογή καταβύθισης και απλής διήθησης σε αντιδραση καθίζησης
3. Εργασίες με διαλύματα, Χρήση ογκομετρικής φιάλης, Παρασκευή διαλυμάτων συγκεκριμένης Molarity, % Συγκέντρωση Διαλυμάτων, Μετατροπή % Συγκέντρωσης σε Molarity, Αραίωση διαλυμάτων, Μέτρηση αγωγιμότητάς υδατικών διαλυμάτων
4. Εισαγωγή στην Ογκομετρική Ανάλυση: Ογκομέτρηση καθίζησης- Μέθοδος Mohr
5. Ογκομέτρηση εξουδετέρωσης οξέος -βάσεος
6. Χημική κινητική- Προσδιορισμός τάξης αντίδρασης ως προς συγκεκριμένο αντιδρών
7. Προσδιορισμός ΔΗ χημικής αντίδρασης
8. Χημική ισορροπία-Αρχή Le Chatelier
9. Προσδιορισμός pK_a ασθενούς οξέος
10. Προσδιορισμός pH ρυθμιστικών διαλυμάτων- Εξίσωση Hederson-Hasselbach
11. Ημιαντιδράσεις οξειδοαναγωγής - Οξείδωση μετάλλων-Βολταϊκά στοιχεία
12. Προσδιορισμός σταθεράς σχηματισμού Κ_f συμπλόκου ιόντος
13. Επανάληψη

Στόχος του μαθήματος, είναι η κατανόηση βασικών αρχών και νόμων της Γενικής και Ανόργανης Χημείας που είναι θεμελιώδεις για την κατανόηση λοιπών επιστημονικών πεδίων όπως η Οργανική και η Αναλυτική Χημεία, η Βιοχημεία, η Εδαφολογία, η Οικολογία κα.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του Μαθήματος οι φοιτητές αναμένεται να έχουν αναπτύξει ικανότητα:

• ονομασίας ανόργανων χημικών ενώσεων, γραφής χημικών τύπων ανόργανων ενώσεων, γραφής και ισοστάθμισης χημικών εξισώσεων
• υπολογισμών με χημικούς τύπους και εξισώσεις
• κατάταξης χημικών αντιδράσεων σε κατηγορίες
• κατάταξης ενώσεων σε οξέα, βάσεις, άλατα, καθώς και σε ασθενείς ή ισχυρούς ηλεκτρολύτες
• κατάταξης ενώσεων σε ευδιάλυτες ή δυσδιάλυτες στο νερό
• επίλυσης προβλημάτων κατανομής των ηλεκτρονίων ατόμου σε στιβάδες, υποστιβάδες και τροχιακά
• υπολογισμών Molarity και επί τοις εκατό συγκέντρωσης διαλυμάτων καθώς και μετατροπών από τη μια έκφραση στην άλλη
• πρόβλεψης της πολικότητας χημικών δεσμών
• επίλυσης προβλημάτων χημικής ισορροπίας και ισορροπιών ιοντισμού οξέων, βάσεων και διαλυμάτων αλάτων
• πρόβλεψης υδρόλυσης ή μη ιόντων
• εύρεσης τιμής pH υδατικών διαλυμάτων και χαρακτηρισμός αυτών, ως όξινα, βασικά ή ουδέτερα
• αναγνώρισης του οξειδωτικού και του αναγωγικού μέσου αντίδρασης οξειδοαναγωγής, συμπλήρωσης των συντελεστών αυτής, κατάταξης στοιχείων με σειρά αυξανόμενης οξειδωτικής ικανότητας με βάση τον Πίνακα κανονικών δυναμικών
• κατάταξης οξέων ή βάσεων με σειρά αυξανόμενης ισχύος με βάση τη δομή τους
• εφαρμογής νόμου Hess σε θερμοχημικές αντιδράσεις
• επίλυσης προβλημάτων ισορροπίας δυσδιάλυτων αλάτων

Δεξιότητες:

• Εφαρμογή βασικών κανόνων ασφάλειας κατά την εργασία σε χημικό εργαστήριο
• Ικανότητα χρήσης κοινών εργαστηριακών σκευών και οργάνων
• Ικανότητα εφαρμογής βασικών εργαστηριακών τεχνικών όπως:
  • Καταβύθιση – Απόχυση – Διήθηση-Ξήρανση
  • Παρασκευή Διαλυμάτων – Αραίωση Διαλυμάτων
  • Μέτρηση pH και αγωγιμότητας διαλυμάτων
  • Ογκομετρική ανάλυση
  • Εισαγωγή στη φασματοσκοπία UV-Vis
  • Ποσοτική ανάλυση
• Ικανότητα εφαρμογής των θεωρητικών αρχών στο εργαστήριο

Γενικές ικανότητες:

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
• Λήψη αποφάσεων
• Αυτόνομη εργασία
• Ομαδική Εργασία

ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ

Διαλέξεις και Εργαστηριακές Ασκήσεις: Πρόσωπο με πρόσωπο

ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Χρήση Τ.Π.Ε. (power point) στη Διδασκαλία και στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση. Όλα τα αρχεία power point των παραδόσεων Θεωρίας και των Εργαστηριακών Ασκήσεων αναρτώνται στην ηλεκτρονική πλατφόρμα

https://eclass.upatras.gr/courses/SUST108/

του Eclass  του Πανεπιστημίου Πατρών.

Η επικοινωνία με τους φοιτητές/τριες γίνεται μέσω του Eclass με ανακοινώσεις και ηλεκτρονική αλληλογραφία.

Η γλώσσα αξιολόγησης είναι η ελληνική.

Η αξιολόγηση του μαθήματος περιλαμβάνει:

• αξιολόγηση στη θεωρία
• αξιολόγηση στις Εργαστηριακές Ασκήσεις.

Δικαίωμα συμμετοχής: Φοιτητές/τριες που έχουν ολοκληρώσει επιτυχώς την παρακολούθηση των Εργαστηριακών Ασκήσεων.

Βαθμός Εργαστηρίου:  Τελική γραπτή εξέταση στις εργαστηριακές ασκήσεις (85%), μέσος όρος  βαθμών σύντομων αναφορών Εργαστηριακών Ασκήσεων (15%).

Τελικός βαθμός Μαθήματος: Τελική γραπτή εξέταση Θεωρίας(70%), βαθμός εργαστηρίου (30%).

Ελάχιστος προβιβάσιμος βαθμός: 5 τελική γραπτή αξιολόγηση Θεωρίας, 5 τελική γραπτή αξιολόγηση Εργαστηριακών Ασκήσεων

Αξιολογούνται: η κατανόηση, η αφομοίωση και η εφαρμογή όλων όσων περιγράφονται στα μαθησιακά αποτελέσματα και στις δεξιότητες του μαθήματος.

Η τελική γραπτή αξιολόγηση και της Θεωρίας και των Εργαστηριακών Ασκήσεων είναι συνδυασμός διαδικασίας πολλαπλής επιλογής, ερωτήσεων σύντομης απάντησης, ερωτήσεων ανάπτυξης, καθώς και επίλυσης προβλημάτων.

Tα κριτήρια αξιολόγησης περιγράφονται στους φοιτητές/φοιτήτριες κατά τη διάρκεια των διαλέξεων και αναρτώνται στην ηλεκτρονική πλατφόρμα Eclass.

Επιλογές Συγγραμμάτων:

1. ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ (10η Διεθνής Έκδοση), Έκδοση: 1η/2014, Συγγραφείς: Darrell Ebbing, Steven Gammon, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 41964283, ISBN: 9786185061029, Τύπος: Σύγγραμμα, Διαθέτης (Εκδότης): ΤΡΑΥΛΟΣ & ΣΙΑ ΟΕ
2. Γενική Χημεία Chang R., Overby J.,  Έκδοση 1η Ελληνική, 2021, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 10207444, ISBN: 9789600237436, Τύπος: Σύγγραμμα, Διαθέτης (Εκδότης): ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α.ΠΑΠΑΖΗΣΗΣ ΜΟΝΟΠΡΟΣΩΠΗ ΙΔΙΩΤΙΚΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥΧΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ
3. Γενική Χημεία, 13η Έκδοση, Έκδοση: 13η/2015, Συγγραφείς: Brown T. - LeMay E. - Burste B. - Murphy C. - Woodward P. - Stoltzfus M.,Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 50655974 ISBN:  9789604185153, Τύπος: Σύγγραμμα, Διαθέτης (Εκδότης): ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε.
4. Γενική και Ανόργανη Χημεία, Έκδοση: 1η έκδ./2012, Συγγραφείς: Λάλια - Καντούρη Μαρία, Παπαστεφάνου Στέργιος, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 22766911, ISBN: 9789604563357, Τύπος: Σύγγραμμα, Διαθέτης (Εκδότης): Ζήτη Πελαγία & Σια Ι.Κ.Ε.
5. Βασική Ανόργανη Χημεία, Έκδοση: 6η το 2002 και δωδεκάτη το 2010/2002, Συγγραφείς: Νικόλαος Κλούρας, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 5935, ISBN: 9607122275, Τύπος: Σύγγραμμα, Διαθέτης (Εκδότης): ΤΡΑΥΛΟΣ & ΣΙΑ ΟΕ

Πρόσθετο Διδακτικό Υλικό:

1. Χημεία, Έκδοση 1/2016 Συγγραφείς: ΣΠΗΛΙΟΠΟΥΛΟΣ ΙΩΑΚΕΙΜ, ΒΑΚΡΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ, ΞΑΠΛΑΝΤΕΡΗ ΜΑΡΙΑ, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 320072, ISBN: 978-960-603-063-5 Τύπος: Ηλεκτρονικό Βιβλίο Διαθέτης (Εκδότης): Ελληνικά Ακαδημαϊκά Ηλεκτρονικά Συγγράμματα και Βοηθήματα - Αποθετήριο "Κάλλιπος", https://repository.kallipos.gr/handle/11419/917

Αγγελική Απ. Γαλάνη

Χημικός PhD

Ε.ΔΙ.Π. Χημείας