Chemia

Opis kierunku studiów Chemia
poziom: studia licencjackie I stopnia
semestry: min. 6
ECTS: min. 180

Absolwent potrafi - przykładowe umiejętności:

• Absolwent studiów licencjackich powinien posiadać wiedzę i umiejętności z zakresu ogólnych zagadnień chemii, opartą na podstawach nauk matematyczno-przyrodniczych.
• W pracy zawodowej powinien umieć wykorzystywać zdobytą wiedzę i umiejętności oraz przestrzegać zasad etyki i przepisów prawa - w szczególności w zakresie otrzymywania, analizowania, charakteryzowania i bezpiecznego stosowania wyrobów chemicznych, postępowania z odpadami oraz promowania zrównoważonego rozwoju.
• Absolwent powinien posiadać umiejętności rozwiązywania problemów zawodowych, gromadzenia, przetwarzania oraz pisemnego i ustnego przekazywania informacji, a także pracy zespołowej.
• Absolwent studiów pierwszego stopnia powinien znać język obcy na poziomie B2 oraz umieć posługiwać się językiem specjalistycznym z zakresu chemii.
• Absolwent powinien być przygotowany do podjęcia studiów II stopnia.

Lista kierunków na uczelniach:
Chemia - studia licencjackie

Chemia jest także na studiach inżynierskich:
Chemia - studia inżynierskie


Przykładowe tematy:

Matematyka
 
Treści kształcenia: 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.

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: posługiwania się metodami matematycznymi w chemii; opisu matematycznego zjawisk i procesów fizycznych oraz chemicznych; abstrakcyjnego rozumienia problemów z zakresu fizyki i chemii.

Fizyka
 
Treści kształcenia: 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 jądrowej. Elementy kosmologii.

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: pomiaru lub określania podstawowych wielkości fizycznych; rozumienia zjawisk i procesów fizycznych w przyrodzie; wykorzystywania praw przyrody w technice i życiu codziennym.

Biochemia i biologia
 
Treści kształcenia: 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. Budowa i funkcje błon biologicznych. Budowa oraz funkcje biologiczne białek, kwasów nukleinowych, lipidów i węglowodanów. Zależności między strukturą a funkcją biologiczną związków. Podstawowe szlaki metaboliczne. Fotosynteza i inne szlaki anaboliczne. Podstawy genetyki klasycznej, populacyjnej i molekularnej. Podstawy biotechnologii.

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: opisu i interpretacji zjawisk i procesów zachodzących w przyrodzie ożywionej; opisu znaczenia makrocząsteczek w przyrodzie oraz ich właściwości w relacji do budowy; posługiwania się podstawowymi technikami biochemii; wykorzystania prostych procesów biologicznych w chemii i technice.

Chemia
 
Treści kształcenia: 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.

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. 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. Metody analizy związków organicznych. Związki metaloorganiczne - otrzymywanie, budowa, właściwości, zastosowana. Podstawy termodynamiki chemicznej. Fenomenologiczna i molekularna interpretacja energii i entropii. Termochemia.

Termodynamiczne kryteria równowagi, stała równowagi. Termodynamika roztworów. Termodynamika procesów nieodwracalnych. Funkcjonowanie przyrody na gruncie termodynamiki. Procesy destylacji, rektyfikacji, krystalizacji i ekstrakcji. Zjawiska powierzchniowe i transportu. Kinetyka chemiczna procesów prostych i złożonych. Teoria kompleksu aktywnego. Kataliza homo- i heterogeniczna. Podstawy elektrochemii. Korozja. Układy koloidalne. Elektryczne i magnetyczne właściwości substancji. Elementy fotochemii i radiochemii. Podstawy spektroskopii elektronowej, oscy­lacyjnej, Ramana, magnetycznego rezonansu jądrowego oraz spektrometrii mas. Stan krystaliczny.

Elementy krystalografii geometrycznej. Podstawy chemii kwantowej. Rozwiązania równania Schrödingera 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.

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: Posługiwania się terminologią i nomenklaturą chemiczną; opisu właściwości pierwiastków i związków chemicznych oraz stanów materii; syntezowania, oczyszczania, analizowania składu i określania struktury związków chemicznych z zastosowaniem metod klasycznych i instrumentalnych; opisu podstawowych typów reakcji chemicznych oraz ich mechanizmów; określania podstawowych właściwości oraz reaktywności związków nieorganicznych i organicznych w aspekcie termodynamicznym i kinetycznym; pomiaru lub wyznaczania wartości oraz oceny wiarygodności wielkości fizykochemicznych; przeprowadzania analizy statystycznej oraz oceny wiarygodności wyników oznaczeń; określania relacji między strukturą a reaktywnością połączeń chemicznych; interpretacji i opisu fenomenologicznego i molekularnego procesów i właściwości fizykochemicznych; wykorzystania podstawowych metod kwantowo-chemicznych do opisu właściwości, struktury i reaktywności układów chemicznych; bezpiecznego postępowania z chemikaliami oraz selekcji i utylizacji odpadów chemicznych.

Chemia materiałów
 
Treści kształcenia: Polimery - metody otrzymywania, budowa, właściwości i zastosowania. Żywice fenolowe, epoksydowe i poliestrowe. Polimery biodegra­dowalne. Elementy chemii supramolekuł. Materiały metaliczne, stopy - obróbka cieplna, korozja, erozja. Materiały ceramiczne, szkło - otrzymywanie, właściwości, stosowanie. Materiały specjalnego przeznaczenia.

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: posługiwania się metodyką chemiczną w opisie budowy polimerów i innych materiałów; oceny cech i zachowania materiałów w relacji do ich budowy; oceny możliwości praktycznego wykorzystania materiałów oraz ich utylizacji - po wykorzystaniu.

Chemia stosowana i zarządzanie chemikaliami
 
Treści kształcenia: Koncepcja zrównoważonego rozwoju - chemia przyjazna człowiekowi i otoczeniu (zielona chemia). Zanieczyszczenia i ochrona powietrza. Uzdatnianie i wykorzystywanie wody do celów komunalnych, konsumpcyjnych i przemysłowych. Oczyszczanie ścieków. Zanieczyszczenia gleby, nawozy sztuczne, rekultywacja. Dodatki do produktów spożywczych. Odpady z gospodarstw domowych - segregacja, recykling, utylizacja, zagospodarowanie. 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. Odnawialne źródła surowców i energii.

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: stosowania zasad zrównoważonego rozwoju w życiu codziennym; racjonalnego i bezpiecznego stosowania chemikaliów i materiałów; racjonalnego korzystania z dóbr naturalnych i wytwarzanych przez człowieka; posługiwania się przepisami prawa w zakresie zarządzania chemikaliami.

Technologia chemiczna
 
Treści kształcenia: 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.

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: posługiwania się wiedzą chemiczną w ocenie możliwości realizacji procesu w skali przemysłowej; doboru optymalnych surowców dla uzyskania określonego produktu; kontroli procesu przemysłowego oraz oceny jakości produktu; oceny możliwości utylizacji i zagospodarowania odpadów produkcyjnych - wskazania możliwości ograniczenia odpadów względnie zastosowania technologii bezodpadowej; doboru optymalnych - pod kątem przydatności i ceny - metod analitycznych; posługiwania się normami - krajowymi i międzynarodowymi - w zakresie techniki oznaczeń oraz oceny jakości i wartości surowców i towarów.

Aparatura i inżynieria chemiczna
 
Treści kształcenia: Operacje i aparatura do: przenoszenia ciepła, transportu gazów, cieczy i ciał stałych, rozdrabniania i przesiewania, mieszania, rozdzielania zawiesin, suszenia, rozdzielania składników mieszanin - destylacji, rektyfikacji, krystalizacji, ekstrakcji, absorp­cji, adsorpcji, odwróconej osmozy, filtracji, flotacji. Podstawowe typy i eksploatacja reaktorów chemicznych.

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: opisu procesów jednostkowych jakie towarzyszą chemicznemu przekształceniu materii; obsługi aparatury chemicznej; bezpiecznej pracy i postępowania w warunkach wystąpienia awarii; postępowania w przypadku katastrof chemicznych.