Popis předmětu - BAB02CHE
BAB02CHE | Chemie pro bioinženýrství | ||
---|---|---|---|
Role: | P | Rozsah výuky: | 2P+1L |
Katedra: | 13102 | Jazyk výuky: | CS |
Garanti: | Přech J. | Zakončení: | Z,ZK |
Přednášející: | Mazur M., Přech J. | Kreditů: | 3 |
Cvičící: | Mazur M., Přech J. | Semestr: | Z |
Webová stránka:
https://moodle.fel.cvut.cz/courses/BAB02CHEAnotace:
Posluchači kurzu se seznámí se základními oblastmi aplikované chemie v biomedicínském inženýrství a technice. Tento kurz je zároveň uvede do studia dalších chemických disciplín. Během laboratorního cvičení by si studenti měli osvojit základní laboratorní techniky používané v chemických laboratořích zaměřených především na analýzu látek a materiálů. Laboratorním cvičením předchází cvičení zaměřené na praktické výpočty pro laboratorní praxi.Cíle studia:
Cílem předmětu je osvojení teoretických znalostí v oblasti chemie. Osvojení si přehledu v chemii obecné, v jejích zákonitostech odvíjejících se od stavby atomu, vlastnosti prvků a jejich využití v praxi, v chemii fyzikální, také znalosti a praktické dovednosti v analytické chemii. Důležitou součástí je osvojení postupů výpočtů běžných v laboratorní praxi i v teoretickém výzkumu.Obsah:
Otázky k SZZ: Složení atomu, chemické vazby, vlastnosti roztoků, teorie kyselin a zásad, plyny v medicíně, elektrolýza a typy elektrod, analytické metody, termodynamické soustavy, děje vratné a nevratné, kinetika chemických reakcí.Osnovy přednášek:
Přednášky:1. | Složení atomu a chemické vazby | |
2. | Definice chemické reakce, stechiometrie, elementární reakce, reakční mechanismus (kvalitativně), reakční koordináta | |
3. | Obecná chemická rovnováha: definice, dynamická rovnováha, zákon hmotnostní akce, Guldberg-Waageův zákon, vyjádření rovnovážné konstanty, vztah mezi rovnovážnou konstantou a směšovacími poměry reaktantů a produktů, rovnováha v homogenních a heterogenních systémech: příklady a aplikace. | |
4. | Teorie elektrolytů, teorie kyselin a zásad, pH, rovnováha v kyselých a zásaditých roztocích: pH, pKa, pKb, pufry, aplikace chemické rovnováhy v průmyslu a biologii: rovnováha v biochemických reakcích | |
5. | Rovnovážná elektrochemie - typy elektrod, elektrodový potenciál, standardní elektrodové potenciály, redoxní systémy, elektrochemický článek, akumulátory | |
6. | Kvalitativní analytické metody v medicinální diagnostice (indikátory, imunochromatografické techniky, analytická elektrochemie, impedanční spektroskopie v souvislosti s biosenzory/cell indexem | |
7. | Kvantitativní analytické metody - spektroskopie, Lambert-Beerův zákon | |
8. | Instrumentální analýza - principy separace, principy detekce látek - chromatografie, elektroforéza, hmotnostní spektrometrie, nukleární magnetická rezonance, analýza a úprava vody | |
9. | Chemická kinetika - empirická kinetika, reakční mechanismus a z něj vyplývající rychlostní rovnice, teplotní závislost chemických dějů | |
10. | Transportní jevy - difuze, osmóza, biomembrány a transportní procesy na membránách, struktura a funkce biomembrán, mechanismy transportu iontů a molekul přes membrány | |
11. | Katalýza - obecná katalýza, enzymatická katalýza, aplikace v průmyslových procesech (např. Haberův proces) | |
12. | Termochemie - tepelné zabarvení chemických reakcí, Le Chatelierův princip (vliv změny koncentrace, tlaku a teploty na chemickou rovnováhu) | |
13. | Termodynamika - kritérium uskutečnitelnosti chemické reakce, realizace endergonických dějů, souvislost s biologií a metabolismem | |
14. | Nanotechnologie v chemii a bioinženýrství |
Osnovy cvičení:
1. | Vstupní test ze středoškolské chemie; odhad charakteru chemické vazby, výpočet hmotnostního defektu jádra a energetických změn provázejících jaderné reakce | |
2. | Chemické výpočty (stechiometrie, složení roztoků) | |
3. | Výpočty pH elektrolytů | |
4. | Přepočty průtoků a objemů plynů, výpočty koncentrací z Lambert-Beerova zákona | |
5. | Poločas rozpadu, stanovení stáří biologických vzorků, termochemické výpočty | |
6. | Exkurze na PřF UK - bude zařazena po dohodě mimo rozvrh | |
7. | Zápočet |
Literatura:
Kodíček, M.: Biochemické pojmy - výkladový slovník, verze 2.0 [online]. VŠCHT v Praze: 2007. Dostupné online (http://vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_es-002/). ISBN 978-80-7080-669-2. Sofková, D., a kol.: Biochemie - základní kurz. Karolinum: Praha 2005. ISBN 80-7184-936-7G. | I. Brown: Úvod do anorganické chemie, SNTL/Alfa, Praha 1982 | |
D. | Sedmidubský, V¨. Flemr, J. Svoboda, R. Cibulka: Základy chemie pro bakaláře, VŠCHT, Praha 2011, dostupné z http://vydavatelstvi.vscht.cz/katalog/uid_isbn-978-80-7080-790-3/anotace/ |
Požadavky:
Požadavky k zápočtu: Povinná účast na cvičeních, absence musí být řádně omluvené a nahrazené. Absolvování všech laboratorních úloh a odevzdání vypracovaných protokolů. Úspěšné absolvování zápočtového testu. Průběh a hodnocení zkoušky: Zkouška je tvořena písemným testem a ústním zkoušením. Odpovědi na otázky jsou bodově ohodnoceny dle obtížnosti. Po opravě testu následuje ústní zkoušení. Celkové hodnocení zkoušky odpovídá platné klasifikační stupnici. Je-li výsledek kterékoliv části hodnocen stupněm F, je i výsledek zkoušky automaticky F.Klíčová slova:
Složení atomu, chemické vazby, vlastnosti roztoků, teorie kyselin a zásad, elektrolýza, typy elektrod, analytické metody, termodynamické soustavy, děje vratné a nevratné, kinetika chemických reakcí.Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Plán | Obor | Role | Dop. semestr |
BPBIO_2018 | Před zařazením do oboru | P | 3 |
Stránka vytvořena 9.11.2024 15:51:23, semestry: Z,L/2024-5, L/2023-4, Z/2025-6, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů | Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |