Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Chemia nieorganicznych materiałów funkcjonalnych
Koordynator przedmiotu:
Dr hab. inż. Janusz Zachara Dr inż. Anna Krztoń-Maziopa
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Technologia Chemiczna
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
-
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2014/2015
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. godziny kontaktowe 30h, w tym: a) obecność na wykładach – 30h, b) konsultacje -5h 2. Zapoznanie się z literaturą, przygotowanie do egzaminu i obecność na egzaminie- 30h Razem nakład pracy studenta: 30h + 5h + 30h = 65h, co odpowiada 2 punktom ECTS.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1. obecność na wykładach – 30h, 2. konsultacje – 5h Razem: 35h, co odpowiada 2 punktom ECTS.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Planowane zajęcia nie mają charakteru praktycznego (0 punktów ECTS).
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Podstawowe wiadomości z chemii ogólnej, fizycznej, fizyki, nauki o materiałach.
Limit liczby studentów:
-
Cel przedmiotu:
Projektowanie nowoczesnych nieorganicznych materiałów funkcjonalnych opiera się na znajomości krystalografii, równowag fazowych, fizykochemii ciał stałych, etc.. Celem przedmiotu jest zapoznanie słuchaczy z podstawami teorii budowy faz krystalicznych i metodami doświadczalnymi prowadzącymi do wyznaczenia struktury krystalicznej oraz omówienie zagadnień dotyczących sposobów otrzymywania, właściwości oraz relacji między strukturą a właściwościami i obszarów zastosowań wybranych grup funkcjonalnych materiałów nieorganicznych.
Treści kształcenia:
Defekty w ciałach stałych: kryształy doskonałe i niedoskonałe, rodzaje i charakterystyka defektów sieci krystalicznej. Termodynamika powstawania defektów sieci krystalicznej i konsekwencje ich występowania. Elementy pasmowej teorii ciała stałego: model elektronu swobodnego - wady, struktura pasmowa, podział ciał stałych, pojęcie dziury, półprzewodniki samoistne i domieszkowe, złącza p-n. Metody otrzymywania funkcjonalnych materiałów nieorganicznych: reakcje w fazie stałej: wprowadzenie, klasyfikacja, model Wagnera, metody eksperymentalne, współstrącanie a reakcje fazie stałej, kinetyka reakcji w fazie stałej, transport z fazy gazowej. Spiekanie, synteza mechanochemiczna, krystalizacja ze stopu, krystalizacja z roztworu, synteza solwotermalna i metody zol-żel Modyfikacje struktury materiałów: wymiana jonowa, procesy interkalacji, metody prowadzenia procesów interkalacji, interkalacja grafitu, chalkogenków metali przejściowych i innych. Właściwości materiałów interkalowanych i obszary ich zastosowań. Polimery nieorganiczne: fosforany, borany, krzemiany. Zeolity: struktura, właściwości, zastosowania i kierunki badań. Materiały specjalne: -materiały dla konwersji i akumulacji energii – charakterystyka i przykłady, -przewodniki superjonowe – charakterystyka, przykłady, relacje między strukturą a właściwościami. Aplikacje. - nadprzewodniki – wprowadzenie, efekt Meissnera, pary Coopera, nadprzewodniki I i II rodzaju - charakterystyka. Przykłady materiałów nadprzewodzących, fazy Chevrela. Kierunki zastosowań.
Metody oceny:
Zaliczenie pisemne
Egzamin:
nie
Literatura:
A.F. Wells, Strukturalna chemia nieorganiczna, WNT Warszawa 1993 A.R. West, Solid state chemistry and its applications, John-Wiley& Sons,1987 U. Schubert, N. Hüsing, Synthesis of inorganic materials, Viley-VCH, 2005 J. Dereń, J. Haber, R. Pampuch, Chemia ciała stałego, PWN, Warszawa 1977
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W01
Zna operacje i elementy symetrii charakterystyczne dla wybranych grup punktowych. Podaje definicję kryształu, sieci przestrzennej i krystalicznej, komórki elementarnej, defektu sieci krystalicznej, etc
Weryfikacja: Zaliczenie pisemne
Powiązane efekty kierunkowe: K_W01, K_W04, K_W05
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W02, T2A_W01, T2A_W02, T2A_W06
Efekt W02
Potrafi omówić możliwości modyfikacji struktury materiałów. Na wybranym przykładzie wyjaśnia wpływ modyfikacji na zmianę właściwości materiału. Umie wyjaśnić na czym polega proces interkalacji i wskazać kierunki zastosowań materiałów interkalowanych. Podaje przykłady i zna metody otrzymywania polimerów nieorganicznych oraz wybranych grup materiałów specjalnych wykorzystywanych np. do konwersji i akumulacji energii. Podaje przykłady i potrafi scharakteryzować wybrany przewodnik superjonowy oraz materiał nadprzewodnikowy.
Weryfikacja: Zaliczenie pisemne
Powiązane efekty kierunkowe: K_W02, K_W06, K_W07, K_W08
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W03, T2A_W01, T2A_W04, T2A_W04, T2A_W07, T2A_W03

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U01
Posiada umiejętność korzystania z dostępnych źródeł literaturowych w zakresie wykonywanego zadania
Weryfikacja: Zaliczenie pisemne
Powiązane efekty kierunkowe: K_U01, K_U03
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U01, T1A_U05, T2A_U03, T2A_U06
Efekt U02
Potrafi omówić możliwości modyfikacji struktury materiałów. Na wybranym przykładzie wyjaśnia wpływ modyfikacji na zmianę właściwości materiału. Umie wyjaśnić na czym polega proces interkalacji i wskazać kierunki zastosowań materiałów interkalowanych. Podaje przykłady i zna metody otrzymywania polimerów nieorganicznych oraz wybranych grup materiałów specjalnych wykorzystywanych np. do konwersji i akumulacji energii. Podaje przykłady i potrafi scharakteryzować wybrany przewodnik superjonowy oraz materiał nadprzewodnikowy.
Weryfikacja: Zaliczenie pisemne
Powiązane efekty kierunkowe: K_U05, K_U07, K_U09, K_U10
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U03, T2A_U04, T2A_U08, T2A_U11, T2A_U16, T2A_U08, InzA_U02, T2A_U08, T2A_U09, T2A_U10, T2A_U11
Efekt U03
Rozróżnia rodzaje układów krystalograficznych. Potrafi powiązać właściwości materiałów nieorganicznych z ich strukturą
Weryfikacja: Zaliczenie pisemne
Powiązane efekty kierunkowe: K_U07, K_U09
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U08, T2A_U11, T2A_U16, T2A_U08, InzA_U02

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt K01
Potrafi pracować samodzielnie nad wybranym zagadnieniem, posiada umiejętność formułowania argumentów i ocen oraz prezentowania ich w trakcie dyskusji
Weryfikacja: Zaliczenie pisemne
Powiązane efekty kierunkowe: K_K01, K_K02
Powiązane efekty obszarowe: T2A_K01, T2A_K02, T2A_K05