מידע על הקורס
Transcription
מידע על הקורס
שנקר – בי"ס גבוה להנדסה ולעיצוב המחלקה להנדסה כימית רח' אנה פרנק ,21רמת גן 51515 טל' המחלקה30-5223301 : שם הקורס: קוד הקורס: שם המרצה: משרד: דוא"ל: מס' טל' היקף הקורס: דרישות קדם: כימיה כללית General Chemistry 1 - 1 3001005 פרופ' צבי קורן מרכז אדלשטיין ,קומה ב' ,אגף הנספח לבניין פרניק [email protected] משרד ,03-6110011 :נייד054-0050066 : 5.0 נ "ז ; הרצאה 2 x 2 :ש"ש (שעה וחצי נטו כל שיעור) ,תרגול 2 :ש"ש בגרות 4או 5יחידות בכימיה ,או קורס מכינה בכימיה מטרות הקורס: מטרת הקורס היא להקנות לסטודנט ידע בסיסי במספר רב של תחומים בכימיה .כימיה היא המדע המרכזי בין ביולוגיה ופיזיקה ומסתעפת על נושאים רבי ערך בעולם המודרני – במחקר ובתעשייה – לתועלת האדם .קורס ההמשך ,כימיה כללית ,2ירחיב את נושאי הכימיה. ביבליוגרפיה: ספרות כללית: כל ספר בכימיה כללית ) (General Chemistryבמיוחד באנגלית. ספרות ספציפית : 1. Kotz J.C., Treichel P.M., and Weaver G.C., Chemistry and Chemical Reactivity, 6th Edition, Brooks/Cole Publishing, 2006. 2. Lower S., Chem 1 Virtual Textbook, at the following amazingly incredible website: http://www.chem1.com/acad/webtext/virtualtextbook.html הרכב הציון: הציון הסופי בקורס יהיה שקלול של הפריטים הבאים : בוחן אמצע מגן (ייחשב רק אם ציונו גבוה מציון במבחן הסופי) – בערך 30% תרגילי הגשה בתירגול – בערך 10% מבחן סופי ( מורכב מכל החומר שהועבר בסמסטר) – בערך 60% איכות ההשתתפות (גם ראו מטה) : תרומתכם החיובית לעליית רמת השיעור בשאלות או תשובות חדות בשיעור ומחוצה לו. מצגת "יסוד נולד" (אם יהיה זמן) : בשבוע האחרון של הסמסטר כל זוג סטודנטים יציג מצגת לפני הכיתה על יסוד מסויים. הורדת חומר לימוד: ניתן להוריד את השקופיות להרצאות מתוך אתר הקורס שיפורסם .הודעה תשלח לכם כאשר המצגות יהיו מוכנות .מומלץ וחשוב מאד להביא תדפיס שקופיות של הנושא הרלוונטי לכל הרצאה. שירות במילואים: ראשית ,כל אלה שמשרתים במילואים תבוא עליהם ברכה ותודה על הגנת המדינה .אנא לא לדאוג לעניין הבחנים הניתנים בתקופת השירות ; אנו נבוא לקראתכם ונעזור לכם לחזור ללימודים .בבקשה להודיע לי ולעינת המתרגלת לפני יציאתכם למילואים ו נא להעביר אלי ולעינת עותק של המכתב המציין את תאריכי השירות .ושוב תודה לכם וברוך שובכם. פרופ' צבי קורן – כימיה כללית – 1סילבוס והוראות - 25/10/2011 עמוד 1מתוך 4 שנקר – בי"ס גבוה להנדסה ולעיצוב המחלקה להנדסה כימית רח' אנה פרנק ,21רמת גן 51515 טל' המחלקה30-5223301 : כללי התנהגות בשיעורים: נוכחות על מנת שתוכלו להצליח ולהפיק את המקסימום במסגרת הלימודים בשנקר ,כפי שמחקרים רבים הראו ,נוכחות בהרצאות פרונטליות ובשיעורי תירגול היא הכרחית כדי ל רכוש את הידע המועבר, והיא מאפשרת הצלחה בקורס .במיוחד ,נוכחות בהרצאות מעניקה את "הטעם " של הקורס כאשר קריאת החומר בלבד לא מספקת .לפיכך ,למרות שנוכחות היא לא "חובה" בצורה פורמלית, לטובתכם עליכם להיות נוכחים בהרצאות ובתירגולים ,ולא להסתמך על "קריאת החומר" בלבד. זמן התחלת השיעור : על מנת שלא יהיו הפרעות לכולנו מאיחורים ,החל מהשיעור השני כל הרצא ה תתחיל בדיוק בזמן, ולטובת הנוכחים ,לא יתאפשר לסטודנטים המאחרים להיכנס לכיתה .אנא תבואו לפני הזמן לשיעור ,לפתוח מחברות ,כדי שתהיו מוכנים מההתחלה .אז אנא תדאגו לכוון את שעונכם לזמן המדוייק. שאלות בכיתה אשמח לקבל ולענות על שאלות בכיתה ובבקשה לא "לצעוק" את השאלות אלא להצביע בשקט. לפעמים לא יהיה די זמן לענות על כל השאלות באמצע ההרצאה ,אבל אשמח מאד לעשות כן מיד אחרי תום ההרצאה ואחרי כן במשרדי. שיחות פרטיות בעת השיעור שיחות בין סטודנטים – אפילו לזמן "קצר" – בעת שהמרצה מנסה להעביר את החומר מפריע לכולם – לסטודנטים ,למרצה ,וגם לסטודנטים המשוחחים .לכן ,אנא הימנעו מהפעילות הלא -רצויה הזאת. שימוש בטלפונים ניידים כל שימוש בטלפון הוא כמובן אסור ,אפילו לשליחת או קבלת מיסרונים .בקיצור ,אני לא רוצה לראות אתכם נוגעים בטלפון בעת השיעור ,אלא להכניס אותו עמוק בתוך תיקיכם לפני השיעור. יציאה מהכיתה בעת השיעור היציאה מפריעה לשיעור ולכן אני מבקש מכם לא לצאת אלא אם באמת יש צורך .אם למישהו יש בעיה אז אנא תיידעו אותי בהקדם. סיום ההרצאה נא לא לקפל את החפצים שלכם לפני תום ההרצאה מכיוון שהפעולה הזאת מרעישה ומפריעה לסיום ההרצאה .כל הרצאה תיערך כשעה וחצי ,ז"א ,לפעמים קצת פחות ולפעמים קצת יותר .אז לא "להיבהל". אני מאחל הצלחה רבה לכולכם. בברכת שנה טובה, צבי פרופ' צבי קורן פרופ' צבי קורן – כימיה כללית – 1סילבוס והוראות - 25/10/2011 עמוד 2מתוך 4 שנקר – בי"ס גבוה להנדסה ולעיצוב המחלקה להנדסה כימית רח' אנה פרנק ,21רמת גן 51515 טל' המחלקה30-5223301 : נושאי הלימוד -סילבוס: (הערות :ייתכנו שינויים בסילבוס לפי הצורך; כל שיעור הרצאה = שעה וחצי נטו). יינתן בתירגול הראשון .0הכלים המתמטיים בכימיה :מדידות סימון מדעי למספרים ) .(scientific notationהמערכת המטרית .יחידות מדידה ותחיליות .מערכת ה - .S.I.ספרות משמעותיות ) .(significant figuresחישובים פיזיקליים וכימיים ע" י שיטת גורם המרה יחידה ).Unit Conversion Factor שיעור מס' 1 .1מבוא לטבלה המחזורית :תנ"ך הכימיה היסודות הטבעיים והמסונתזים .מתכות ,אל -מתכות ,וחצי -מתכות .שמות היסודות .טורים (קבוצות, משפחות) ושורות (מחזורים) בטבלה המחזורית .הקבוצות העיקריות והמתכות המעבר .סדרת הלנתנידיים והאקטינידיים .המתכות האלקליות והעופרות האלקליניות .ההלוגנים והגזים האצילים. היסודות המוצקיים ,הנוזליים ,והגזיים בתנאים סטנדרטיים .האל -מתכות הקיימות כמולקולות דו - אטומיות בתנאים סטנדרטיים .הטבלה המחזורית של .Mendeleev שיעור מס' 3-2 .2אטומים והמול תיאוריה אטומית של חומר לפי .Daltonחלקיקי האטום :פרוטונים ,נוטרונים ,ואלקטרונים .יחידת מסה אטומית ) .(amuסמל אטומי .מספר אטומי .מספר מסה .איזוטופים יציבים ורדיואקטיביים, אחוז השכיחות ,משקל אטומי ממוצע משוקלל .ספקטרומטר מסות .מחזוריות של האלקליים בתגובות הידרוליזה .ה .Mole -מספר .Avogadroחישובים של מסה ,מול ,מספר .כלל "לכל מדידה יש יחידה ". משקל מולקולרי (מסה מולרית). שיעור מס' 7-3 .3נוסחאות של תרכובות קוולנטיות ויוניות צורות אלוטרופיות של פחמן ,חמצן ,זרחן ,וגופרית .הקשר הכימי היוני והקוולנטי ,קטיונים ואניונים, קביעת המטענים ביונים חד -אטומיים .שיטות מינוח של קטיוני המעבר עם שני מטענים .מינוח סיסטמתי של אניונים חד -אטומיים ,נוסחאות ושמות של תרכובות יוניות בינריות ,תרכובות קוולנטיות ,אלקטרושליליות ומטענים חלקיים ,נוסחאות ושמות של תרכובות קוולנטיות בינריות, יונים רב -אטומיים ,נוסחאות ושמות של וחומצות .קיבוע נוסחה של הידראט ,משקל מולקולרי (מסה מולרית) ,חישובי מסה ומול לתרכובות .אחוז ההרכב .נוסחאות אמפיריות ומולקולריות ,קיבוע נוסחה אמפירית מתגובת בעירה ) ,(combustionאנליזה כימית של תערובת. שיעור מס' 9-7 .4תגובות כימיות איזון משוואות כימיות .חוק שימור חומר .סוגי תגובות :היווצרות (התהוות) ,פירוק ,בעירה (שריפה), חימצון ,חומצות חזקות וחלשות .בסיסים חזקים וחלשים .אלקטרוליטים .מסיסות של תרכובות יוניות במים ,חוקים כלליים למלחים קלי -תמס וקשי -תמס .תגובה כוללת ותגובה יונית נטו .תגובת שיקוע. החלפה כפולה ויחידה .תגובות חומצה -בסיס :חזק +חזק ,חלש +חזק ,חזק +חלש .חימצון -חיזור. דרגת חימצון .חימצון ע"י "חמצן" וחיזור ע"י "מימן" .חימצון/חיזור לפי העברת אלקטרונים ,איזון תגובות "חימזור" ע"י שיטת "מ.א.י .ימה מים" .חימצון עצמי. שיעור מס' 10-9 .5סטויכיאומטריה – כימות כימית כמותיות בתגובות .גורם סטויכיאומטרי .חישובים סטויכיאומטריים לפי שיטת גורם יחידה .הגורם המגביל .אחוז התוצאה .אנליזת תערובת של תרכובות דומות .ריכוז התמיסה מולריות ,ריכוז היונים. הכנת ומיהול תמיסות .סטויכיאומטריה בתמיסות .טיטרציות :תגובה בין חומצה ובסיס ,נקודת הסיום (נקודה אקוויוולנטית) ,אינדיקטורים .כיול תמיסה .טיטרצית חימזור .חישובים שונים המבוססים על טיטרציות. שיעור מס' 12-11 .6גזים כריות אויר ,לחץ ,ברומטר כספית ,מנומטרים .יחידות לחץ ,גז אידיאלי .חוק ,Boyleחוק Charlesו - ,Gay-Lussacחוק .Avogadroחוק גז אידיאלי המאוחד .קבוע גזים .חישובים סטואיכיאומטריים. תערובת של גזים :חוק Daltonשל לחצים חלקיים .שבר מולי .איסוף גז מעל מים .לחץ אדי מים. צפיפות הגז ומשקל המולקולרי .שיטת Dumasלקביעת משקל מולקולרי .תוצאות התיאוריה מולקולרית קינטית :התפלגות מהירויות מולקולריות לפי Maxwell-Boltzmannלמולקולות שונות כתלות בטמפרטורה .מהירות ,root-mean-squareחוק Grahamלדיפוזיה ואיפוזיה .משוואת גז לא - אידיאלי לפי .van der Waals (המשך) פרופ' צבי קורן – כימיה כללית – 1סילבוס והוראות - 25/10/2011 עמוד 3מתוך 4 שנקר – בי"ס גבוה להנדסה ולעיצוב המחלקה להנדסה כימית רח' אנה פרנק ,21רמת גן 51515 טל' המחלקה30-5223301 : שיעור מס' 15-12 .7המבנה האלקטרוני של האטום היבטים היסטוריים ,מודל ה"פודינג" של האטום ,Thomson’s cathode rays ,Rutherford ,טיפות השמן של .Millikanקרינה והספקטרום האלקטרומגנטי ,מהות האור ,אורך -גל ,תדירות ,מספר -גל, .periodמשוואת Planckוה ,quantum -איינשטיין ,תופעה הפוטו -חשמלית ,ופוטונים ,מודל האטום לפי ,Bohrספקטרום קווי אטומי de Broglie ,ותכונות -גל של חלקיקים ,דואליות תכונות גל וחלקיקים לאור וחומר .עקרון האי -וודאות של ,Heisenbergתורת ה quantum -לפי ,Schrödingerהסתברות, רמות ,תת -רמות ,אורביטלים ) ,(…,f,d,p,sדיאגרמות האורביטלים ,שלושת מספרי קוונטום לפי שרודינגר ) ,)mℓ ,ℓ ,nהסתברות בנקודה ובמרחק ,נודה רדיאלית (כדורית) ונודה זוויתית (מישורית), סה"כ מס' נודות. שיעור מס' 17-15 .8קונפיגורציה אלקטרונית ותכונות מחזוריות רמות אנרגיות במימן ושאר היסודות .המטען הגרעיני האפקטיבי ,חדירה וחסימה .תנועה אלקטרונית פנימית ( "ספין") ומס' קוונטום חדש .ms -עקרון האקסלוסיבי של ,Pauliסדר איכלוס התת -רמות, כלל ,Hundקונפיגורציה אלקטרונית של אטומים ויונים והטבלה המחזורית ,אינטרפרטציה אלקטרונית של הטבלה המחזורית ,גושי ,f ,d ,p ,sאיכלוסים יוצאי דופן ,תכונות פאראמגנטיות ודיאמגנטיות ,תכונות מחזוריות ,גודל אטומי ,אנרגיית יינון ,אפיניות אלקטרונית. שיעור מס' 20-17 .9הקשר הכימי : 1סימולי לואיס ומבנ ים מולקולריים הקשר הערכי -שיתופי ,סימולי Lewisושיטת רישום ,מטען פורמלי ומבנה יציב ,תהודה ו resonance - ,hybridסדר ואורך הקשר ,אנרגיית הקשר וחום התגובה ,גיאומטריה אלקטרונית ומולקולרית, תיאוריית ) ,valence-shell electron-pair repulsion (VSEPRאלקטרושליליויות ,קביעת הקוטביות ומומנט הדיפול ווקטור במולקולות. שיעור מס' 22-20 .10הקשר הכימי :2הכלאה ואורביטלים מולקולריים תיאוריית הקשר הערכי ,יצירת קשרי ו -מחפיפה של אורביטלים אטומיים .תהליך ההכלאה ואורביטלים מוכלאים ,קשרי עם אורביטלים מוכלאים ,קשרי ו -בבנזן ,תיאוריית אורביטלים מולקולריים ,אורביטלים קושרים ,אנטי -קושרים ,ולא קושרים ,סדר הקשר ,אורך הקשר ,ואנרגיית הקשר .קונפיגורציה אלקטרונית של מולקולות דו -אטומיות ,פאראמגנטיות ודיאמגנטיות. שיעור מס' 23 .11מבוא לכימיה אורגנית מבני האלקאנים ) ,(alkanesהאלקנים ) ,(alkenesוהאלקינים ) .(alkynesקבוצות פונקציונליות של כוהלים ,אתרים ,אלדהידים ,קטונים ,חומצות קארבוקסיליות .חומרים ביוכימיים ,סוכרים ,חלבונים. .12כימיה גרעינית ונושאים אחרים שיעור מס' 26-24 .13מצגות הסטודנטים (אם יהיה זמן) שיעור מס' 28-27 פרופ' צבי קורן – כימיה כללית – 1סילבוס והוראות - 25/10/2011 עמוד 4מתוך 4