Αναλυτική και Οργανική Χημεία(Θεωρία και Εργαστηριο) (SAG_201)

Αγγελική Γαλάνη

Περιγραφή

Η απάντηση στο ερώτημα γιατί πρέπει να μελετήσει κάποιος την Οργανική Χημεία, βρίσκεται παντού γύρω μας. Οι πρωτεΐνες από τις οποίες αποτελούνται το δέρμα τα μαλλιά οι μύες μας ακόμη και το DNA από το οποίο ελέγχεται ο γενετικός μας κώδικας αλλά και οι τροφές ή τα φάρμακα που καταναλώνουμε είναι όλα οργανικά μόρια.

 Η Αναλυτική Χημεία από την άλλη πλευρά είναι ο εφαρμοσμένος κλάδος της Χημείας που έχει ως αντικείμενο εργασίας και έρευνας την εύρεση της χημικής σύστασης, ποιοτικής και ποσοτικής, των δειγμάτων ύλης. Η Αναλυτική Χημεία βρίσκει εφαρμογές όχι μόνο στην Οργανική Χημεία αλλά και στη Βιοχημεία στη Φαρμακολογία, στα Τρόφιμα στην Προστασία Περιβάλλοντος και σε πληθώρα άλλων επιστημονικών πεδίων.


CC - Αναφορά Δημιουργού
Περιεχόμενο μαθήματος
  1. Εισαγωγή, Σύσταση οργανικών ενώσεων, Δομή και δεσμοί, Διαμοριακές δυνάμεις, Λειτουργικές ομάδες, Ομόλογες σειρές, Ονοματολογία, Συντακτική ισομέρεια
  2. Κατηγορίες οργανικών αντιδράσεων, Μηχανισμοί
  3. Διαμορφώσεις ανθρακικών αλυσίδων, Στερεοχημεία
  4. Αλκάνια, Αλκένια, Αλκύνια, Εισαγωγή στην οργανική σύνθεση
  5. Αλκυλαλογονίδια
  6. Αλκοόλες, Φαινόλες, Αιθέρες
  7. Καρβονυλικές ενώσεις: Αλδεΰδες – Κετόνες
  8. Καρβοξυλικά οξέα, Αμίνες
  9. Αμινοξέα, Πεπτίδια, Πρωτείνες, Υδατάνθρακες, Λιπίδια
  10. Αναλυτική μεθοδολογία: Γενικές αρχές, Εκχύλιση, Ποιοτικός και Ποσοτικός προσδιορισμός, Σφάλματα
  11. Προσδιορισμός δομής οργανικών ενώσεων: Φασματοσκοπία υπεριώδους (Συζυγία, έγχρωμες οργανικές ενώσεις)
  12. Προσδιορισμός δομής οργανικών ενώσεων: Φασματομετρία μαζών
  13. Χρωματογραφικές τεχνικές ανίχνευσης και προσδιορισμού οργανικών ενώσεων

Εργαστηριακές ασκήσεις:

  1. Εισαγωγή,  Ασφάλεια στο εργαστήριο, Οργανικοί διαλύτες
  2. Σημείο τήξεως, Σημείο ζέσεως, Διαμοριακές δυνάμεις
  3. Απόσταξη
  4. Ανακρυστάλλωση
  5. Οργανική σύνθεση
  6. Εκχύλιση
  7. Στατιστική ανάλυση πειραματικών δεδομένων - Σφάλματα μετρήσεων
  8. Προσδιορισμός χλωροφύλλης με Φασματοσκοπία UV-VIS
  9. Υγρή στερεή εκχύλιση –  Ποσοτικός προσδιορισμός οργανικής ουσίας
  10. Οξεοβασικές Ιδιότητες Αμινοξέων - Προσδιορισμός ισοηλεκτρικού σημείου
  11. Ποιοτικός προσδιορισμός οργανικών ενώσεων με χρωματογραφικές μεθόδους
  12. Ποσοτικός προσδιορισμός οργανικών ενώσεων με χρωματογραφικές μεθόδους
  13. Επαναληπτικό Εργαστήριο
Μαθησιακοί στόχοι

Το μάθημα στοχεύει στο να γνωρίζουν οι φοιτητές /φοιτήτριες μετά από την επιτυχή παρακολούθηση του:

  • την ονοματολογία και τη δομή των ενώσεων του άνθρακα καθώς και των χαρακτηριστικών ομάδων της οργανικής χημείας
  • τα ειδη των ενδομοριακών δυνάμεων και την επίδραση που έχουν αυτά στις φυσικές ιδιότητες των οργανικών ενώσεων
  • τις κύριες κατηγορίες οργανικών αντιδράσεων
  • τη διάκριση μεταξύ διαφόρων τύπων στερεοϊσομέρειας καθώς και στερεοϊσομερών
  • τη δομή και τις βασικές ιδότητες των υδατανθράκων, των αμινοξέων-πεπτιδίων-πρωτεϊνών και των λιπιδίων
  • τις πιο επικίνδυνες για το περιβάλλον οργανικές ενώσεις/φυτοπροστατευτικές ενώσεις
  • τις βασικές μεθόδους χημικής ανάλυσης
  • να προβλέπουν την ταχύτητα αντίδρασης μέσω εκτίμησης της ενέργειας ενεργοποίησης
  • να προβλέπουν τα αναμενόμενα προϊόντα χημικών αντιδράσεων με βάση τα αντιδρώντα που συμμετέχουν σε αυτές

Δεξιότητες:

  • Εφαρμογή βασικών κανόνων ασφαλούς χρήσης οργανικών διαλυτών
  • Η ικανότητα εφαρμογής εργαστηριακών τεχνικών όπως:
    • Εύρεση σημείου τήξεως στερεών ουσιών. Επίδραση ισχύος των διαμοριακών δυνάμεων και της δομής των οργανικών ουσιών στην τιμή του σημείου τήξεως και του σημείου ζέσεως
    • Σύνθεση οργανικής ουσίας
    • Καθαρισμός οργανικών ουσιών με τη μέθοδο της ανακρυστάλλωσης
    • Διαχωρισμός οργανικών ουσιών με τη μέθοδο της υγρής - υγρής εκχύλισης
    • Διαχωρισμός οργανικών ουσιών με τη μέθοδο της υγρής – στερεής εκχύλισης
    • Εφαρμογή απλής απόσταξης
    • Ποσοτικός προσδιορισμός οργανικής ουσίας με τη χρήση φασματοσκοπίας UV-Vis
    • Ποιοτικός και ποσοτικός προσδιορισμός οργανικών ουσιών με χρωματογραφικές μεθόδους
Μέθοδοι διδασκαλίας

ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ: Παραδόσεις και Εργαστήρια: 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 Eclass του Πανεπιστημίου Πατρών. Η επικοινωνία με τους φοιτητές/τριες γίνεται μέσω του Eclass με ανακοινώσεις και ηλεκτρονική αλληλογραφία.

Μέθοδοι αξιολόγησης

Η γλώσσα αξιολόγησης είναι η ελληνική.

Η αξιολόγηση του μαθήματος περιλαμβάνει:

  • αξιολόγηση στη θεωρία
  • αξιολόγηση στο εργαστήριο

Δικαίωμα συμμετοχής: Φοιτητές/τριες που έχουν ολοκληρώσει επιτυχώς την παρακολούθηση των εργαστηριακών ασκήσεων.

Βαθμός εργαστηρίου:  Τελική γραπτή εξέτασης στο εργαστήριο (85%), μέσος όρος  βαθμών εργασιών εργαστηριακών ασκήσεων (15%).

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

Ελάχιστος προβιβάσιμος βαθμός: 5 τελική αξιολόγηση θεωρίας, 5 τελική αξιολόγηση εργαστηρίου.

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

Η τελική γραπτή αξιολόγηση της θεωρίας και του Εργαστηρίου 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.

Προτεινόμενα συγγράμματα

Επιλογές Συγγραμμάτων:

  1. Οργανική Χημεία, Έκδοση: 9η/2017 Συγγραφείς: John McMurry ISBN: 978-960-524-491-0 Τύπος: Σύγγραμμα Διαθέτης (Εκδότης): ΙΔΡΥΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ & ΕΡΕΥΝΑΣ-ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ
  2. Βασική οργανική χημείαΈκδοση: 1η έκδ./2008 Συγγραφείς: Σπηλιόπουλος Ιωακείμ ISBN: 978-960-351-751-1 Τύπος: Σύγγραμμα, Διαθέτης (Εκδότης): ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΣΤΑΜΟΥΛΗ
  3. Οργανική χημεία, Έκδοση: 1η έκδ./2020 Συγγραφείς: Carey Francis A., Giuliano Robert M., Allison Neil T., Bane Susan L. (Συγγρ.) - Τρογκάνης Αναστάσιος, Ρασσιάς Γεράσιμος, Τσοτίνης Ανδρέας (Επιμ.), ISBN: 978-960-586-343-2, Τύπος: Σύγγραμμα Διαθέτης (Εκδότης): ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΙΤΙΚΗ ΑΕ
  4. Επίτομη οργανική χημεία, Έκδοση: 1η έκδ./2005, Συγγραφείς: Βάρβογλης Αναστάσιος Γ., ISBN: 960-431-948-5, Τύπος: Σύγγραμμα, Διαθέτης (Εκδότης): Ζήτη Πελαγία & Σια Ι.Κ.Ε.
  5. Οργανική Χημεία, 9η Έκδοση, Έκδοση: 9η/2018, Συγγραφείς: Wade JR., Δημήτριος Κομιώτης (επιμέλεια), ISBN: 978-960-418-804-8, Τύπος: Σύγγραμμα, Διαθέτης (Εκδότης): ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε
  6. Οργανική Χημεία για τις Επιστήμες Ζωής, Συγγραφείς: David Klein, ISBN-13: 978-618-5173-08-1 Τύπος: Σύγγραμμα, Διαθέτης (Εκδότης): UTOPIA ΕΚΔΟΣΕΙΣ Μ. ΕΠΕ.

Πρόσθετο Διδακτικό Υλικό:

  1. ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, [Προπτυχιακό εγχειρίδιο]. Έκδοση: 1η /2016, Συγγραφείς: ΧΑΜΗΛΑΚΗΣ ΣΤΥΛΙΑΝΟΣ, ISBN: 978-960-603-322-3, Τύπος: Ηλεκτρονικό Βιβλίο, Διαθέτης (Εκδότης): Ελληνικά Ακαδημαϊκά Ηλεκτρονικά Συγγράμματα και Βοηθήματα - Αποθετήριο "Κάλλιπος", https://hdl.handle.net/11419/463
  2. ΧΗΜΕΙΑ, [Προπτυχιακό εγχειρίδιο. Έκδοση: 1η /2015, Συγγραφείς: ΣΠΗΛΙΟΠΟΥΛΟΣ ΙΩΑΚΕΙΜ, ΒΑΚΡΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ, ΞΑΠΛΑΝΤΕΡΗ ΜΑΡΙΑ, ISBN: 978-960-603-063-5, Τύπος: Ηλεκτρονικό Βιβλίο, Διαθέτης (Εκδότης): Ελληνικά Ακαδημαϊκά Ηλεκτρονικά Συγγράμματα και Βοηθήματα - Αποθετήριο "Κάλλιπος", https://hdl.handle.net/11419/917
  3. Basic Organic Chemistry for the Life Sciences [electronic resource], Έκδοση: 2η /2022, Συγγραφείς: Hrvoj Vančik, ISBN-13. 978-3030924379, Τύπος: Ηλεκτρονικό Βιβλίο, Διαθέτης (Εκδότης): Springer https://doi.org/10.1007/978-3-030-92438-6
  4. Βιοαναλυτική Xημεία [Προπτυχιακό εγχειρίδιο]. Θεοδωρίδης, Γ., Γηρούση, Σ., Ζαχαριάδης, Γ., Ζώτου, Α., & Σαμανίδου, Β. (2015). ISBN: 978-960-603-052-9, Διαθέτης (Εκδότης): Ελληνικά Ακαδημαϊκά Ηλεκτρονικά Συγγράμματα και Βοηθήματα - Αποθετήριο "Κάλλιπος", https://repository.kallipos.gr/handle/11419/3667 
Διδάσκοντες

Αγγελική Απ. Γαλάνη

Χημικός PhD E.ΔΙ.Π.

Ενότητες

Εισαγωγή, Σύσταση οργανικών ενώσεων, Δομή και δεσμοί, Διαμοριακές δυνάμεις, Λειτουργικές ομάδες, Ομόλογες σειρές, Ονοματολογία, Συντακτική ισομέρεια

Κατηγορίες οργανικών αντιδράσεων, Μηχανισμοί

Διαμορφώσεις ανθρακικών αλυσίδων, Στερεοχημεία

Αλκάνια, Αλκένια, Αλκύνια, Εισαγωγή στην οργανική σύνθεση

Αλκυλαλογονίδια

Αλκοόλες, Φαινόλες, Αιθέρες

Καρβονυλικές ενώσεις: Αλδεΰδες – Κετόνες

Καρβοξυλικά οξέα, Αμίνες

Αμινοξέα, Πεπτίδια, Πρωτείνες, Υδατάνθρακες, Λιπίδια

Αναλυτική μεθοδολογία: Γενικές αρχές, Εκχύλιση, Ποιοτικός και Ποσοτικός προσδιορισμός, Σφάλματα

Προσδιορισμός δομής οργανικών ενώσεων: Φασματοσκοπία υπεριώδους (Συζυγία, έγχρωμες οργανικές ενώσεις)

Προσδιορισμός δομής οργανικών ενώσεων: Φασματομετρία μαζών

Χρωματογραφικές τεχνικές ανίχνευσης και προσδιορισμού οργανικών ενώσεων

Εισαγωγή,  Ασφάλεια στο Εργαστήριο, Οργανικοί διαλύτες

Σημείο τήξεως, Σημείο ζέσεως, Διαμοριακές δυνάμεις

Ανακρυστάλλωση

Οργανική σύνθεση

Στατιστική ανάλυση πειραματικών δεδομένων - Σφάλματα μετρήσεων

Προσδιορισμός χλωροφύλλης με Φασματοσκοπία UV-VIS

Υγρή στερεή εκχύλιση –  Ποσοτικός προσδιορισμός οργανικής ουσίας

Οξεοβασικές Ιδιότητες Αμινοξέων - Προσδιορισμός ισοηλεκτρικού σημείου

Ποιοτικός προσδιορισμός οργανικών ενώσεων με χρωματογραφικές μεθόδους

Ποσοτικός προσδιορισμός οργανικών ενώσεων με χρωματογραφικές μεθόδους