Sylabus przedmiotu

Opanowany materiał na poziomie zaawansowanym z przedmiotów „Chemia ogólna” i „Chemia fizyczna”

Advanced level of General Chemistry and Physical Chemistry

• dyskusja dydaktyczna
• wykład informacyjny
• wykład konwersatoryjny
• wykład problemowy

Wiązania chemiczne w ciałach stałych. Struktura ciał stałych: podstawy elektronowej struktury ciała stałego, kryształy, bezpostaciowe ciała stałe – szkła, polimery. Defekty budowy ciał stałych: punktowe, liniowe, płaskie, trójwymiarowe, wpływ domieszek na właściwości fizykochemiczne ciał stałych, stany równowagowe defektów. Powierzchnie ciał stałych: struktura i właściwości warstw powierzchniowych, energia powierzchniowa, zjawiska występujące na międzyfazowej powierzchni dwu ciał stałych. Równowagi fazowe i przemiany w ciałach stałych: reguła faz, diagramy fazowe, rodzaje przejść fazowych, termodynamika mieszania, odchylenia od stanów równowagi, procesy zarodkowania i krystalizacji. Reakcje w fazie stałej: systematyka reakcji, procesy dyfuzji i ich mechanizm, mechanizm i kinetyka reakcji utleniania, procesy spiekania, rozkład ciał stałych, mechanizm i kinetyka reakcji pomiędzy ciałami stałymi.

Chemical bonds in solids. Structure of solids: basics of electron structure of solid state, crystals, amorphous solids – glasses, polymers. Defects of solid structure: point, line, planar and bulk defects, effect of dopants on physicochemical properties of solids, equilibrium states of defects. Surfaces of solids: structure and properties of surface layers, surface energy, phenomena occurring at solid/solid interface. Phase equilibria and transitions of solids: phase rule, phase diagrams, phase transitions, thermodynamics of mixing, deviations from equilibrium, processes of nucleation and crystallization. Reactions in solid phase: reaction types, processes of diffusion and their mechanisms, mechanism and kinetics of oxidation, processes of sintering, decomposition of solids, mechanism and kinetics of reactions between solids.

• egzamin pisemny

50 - 59 % poprawnej realizacji zadań – 3,0

60 - 69% poprawnej realizacji zadań – 3,5

70 - 79% poprawnej realizacji zadań – 4,0

80 - 89% poprawnej realizacji zadań – 4,5

90 - 100% poprawnej realizacji zadań – 5,0

1. J. Dereń, J. Haber, R. Pampuch, Chemia ciała stałego, PWN, Warszawa 1997
2. J. Łaskawiec, Fizykochemia powierzchni ciała stałego, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2000
3. N. B. Hannay, Chemia ciała stałego, PWN, Warszawa 1972
4. H. Schmalzried, Reakcje w stanie stałym, PWN, Warszawa 1978
5. Praca zbiorowa, Fizyka i chemia ciała stałego, Ossolineum, Wrocław 1987
6. Praca zbiorowa, Nanotechnologie, PWN, Warszawa 2008
7. H.R. Allcock, Introduction to materials chemistry, Wiley, New Jersey 2008
8. R. J. Naumann, Introduction to the physics and chemistry of materials, CRC Press, Boca Raton 2009
9. S. Zhang, L. Li, A. Kumar, Materials characterization techniques, CRC Press, Boca Raton 2009
10. J.N. Lalena, D.A. Cleary, E.E. Carpenter, N.F. Dean, Wiley – Inorganic materials synthesis and fabrication, Interscience, New Jersey 2008