Τμήμα Επιστήμης & Μηχανικής Υλικών

Τελευταία τροποποίηση: 11 Ιουλίου 2024 στις 10:57:18

Διδάσκων

Βελώνια Κέλλυ

Email: velonia@materials.uoc.gr

Τηλ.: +30 2810 39 4036

Γραφείο: Γ.216, κτίριο Χημείας

Ώρες γραφείου:

Προαπαιτούμενα μαθήματα

Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για αυτό το μάθημα

Διδασκόμενη ύλη

Θεωρητικό Μέρος

Δομή, δεσμοί, μοριακές ιδιότητες και φύση οργανικών ενώσεων. Μοριακές αναπαραστάσεις. Οξέα και Βάσεις. Αλκάνια και Κυκλοαλκάνια. Πετρέλαιο – Καύσιμα (προϊόντα πετρελαίου, πετροχημικά). Στερεοϊσομέρεια. Στερεοχημεία. Χημική Δραστικότητα και Μηχανισμοί Χημικών Αντιδράσεων. Αντιδράσεις Υποκατάστασης. Αλκένια: Δομή και Παρασκευές μέσω Αντιδράσεων Απόσπασης. Αντιδράσεις Προσθήκης Αλκενίων. Αλκύνια. Προσδιορισμός δομής οργανικών ενώσεων: Εισαγωγή στη φασματομετρία μάζας (ΜS) και υπέρυθρου (IR), φασματοσκοπία πυρηνικού́ μαγνητικού́ συντονισμού́ (ΝΜR) και φασματοσκοπία υπεριώδους (UV). Ριζικές αντιδράσεις. Συνοπτική περιγραφή αλκοολών (αιθανόλη, οινόπνευμα, αλκοολούχα ποτά), αλκυλαλογονιδίων, αρωματικών ενώσεων, υδατανθράκων, αμινοξέων, πεπτιδίων, πρωτεϊνών, λιπιδίων.

Πειραματικό Μέρος

  1. Απομόνωση καφεΐνης από τσάι (βρασμός, εκχύλιση, εξάχνωση, TLC, IR)
  2. Απομόνωση συστατικών από μείγμα (διαλυτότητα, όξινη/βασική εκχύλιση, TLC)
  3. Αντίδραση πυρηνόφιλης υποκατάστασης SN2 (βρασμός, καταβύθιση, ξήρανση, σ.τ. ή/και NMR),
  4. Πυρηνόφιλη υποκατάσταση SN1/ δείκτες pH (θέρμανση, αντιδράσεις σε μικρή κλίμακα, δείκτες, καταβύθιση αλάτων),
  5. Παρασκευή biodiesel από φυτικά έλαια.

Ιστοσελίδα μαθήματος

Το eclass του μαθήματος.

Μαθησιακά αποτελέσματα

Το μάθημα αποτελεί εισαγωγικό μάθημα οργανικής χημείας και έχει στόχο την μετάδοση βασικών γνώσεων οργανικής χημείας που απαιτούνται για την κατανόηση και επιτυχή ολοκλήρωση άλλων προπτυχιακών μαθημάτων υποβάθρου όπως η χημεία υλικών, η χημεία πολυμερών, η βιοχημεία, τα βιοϋλικά. Ταυτόχρονα οι φοιτητές εξοικειώνονται με τις πιο συνήθεις εργαστηριακές τεχνικές ώστε να μπορούν στο μέλλον να ανταποκριθούν στις ανάγκες σύνθεσης που απαιτεί η χημεία υλικών και βιοϋλικών.

Μετά από επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση:

  • Να κατανοούν και να σχεδιάζουν τη δομή οργανικών ενώσεων και οντοτήτων που χρησιμοποιούνται ευρέως στη χημεία των υλικών,
  • Να αναγνωρίζουν και να ονομάζουν τις διάφορες κατηγορίες οργανικών ενώσεων και τις κύριες ιδιότητές τους,
  • Να γνωρίζουν και να κατανοούν βασικές αρχές της οργανικής χημείας όπως η φύση των χημικών δεσμών, η ισομέρεια, η στερεοχημεία, χημικές αντιδράσεις και μηχανισμοί,
  • Να συσχετίζουν την δομή μιας οργανικής ένωσης με τις φυσικές της ιδιότητες (σχετικό σημείο βρασμού, σημείο τήξης και διαλυτότητα),
  • Να κατανοούν τους βασικούς μηχανισμούς οργανικών αντιδράσεων και να τους χρησιμοποιούν για την κατανόηση, το σχεδιασμό και τη σύνθεση νέων υλικών,
  • Να εξοικειωθούν με τις βασικές εργαστηριακές τεχνικές οργανικής χημείας και να ανταποκρίνονται στις ανάγκες σύνθεσης και χαρακτηρισμού οργανικών υλικών,
  • Να ακολουθούν τους κανόνες ασφαλείας σε εργαστήρια οργανικής χημείας και να μπορούν να προσδιορίσουν και να ανταποκριθούν σωστά σε πιθανούς κινδύνους,
  • Να μπορούν να διεξάγουν βασικά πειράματα οργανικής χημείας,
  • Να διαχειρίζονται σωστά τα παραγόμενα απόβλητα.
  • Να τηρούν σωστά ένα τετράδιο εργαστηρίου για την καταγραφή επιστημονικών πειραμάτων, από το στάδιο του σχεδιασμού έως τις παρατηρήσεις,
  • Να μπορούν να χρησιμοποιήσουν σωστά τα σκεύη / γυαλικά που απαιτούνται στα πειράματα οργανικής χημείας για την εκτέλεση τεχνικών όπως διήθηση, εξάχνωση, απόσταξη, χρωματογραφία λεπτής στιβάδας κ.λπ.
  • Να χρησιμοποιούν βασικό αναλυτικό εξοπλισμό όπως IR και UV.
  • Να εφαρμόζουν τις γνώσεις τους στις αρχές της οργανικής χημείας για την επίλυση προβλημάτων στο εργαστήριο.
  • Να αναλύουν δεδομένα και να προετοιμάζουν αναφορές.
  • Να συμμετέχουν σε ένα διεπιστημονικό εργαστηριακό περιβάλλον που απαιτεί βασική κατανόηση οργανικής χημείας (στα πλαίσια διπλωματικής εργασίας ή προγράμματος Erasmus).

Το μάθημα σύμφωνα με το Ευρωπαϊκό Πλαίσιο Προσόντων Δια Βίου Μάθησης είναι επιπέδου 6 ως μάθημα πρώτου κύκλου σπουδών.

Μέθοδοι Aξιολόγησης

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος προκύπτει από συνεκτίμηση του βαθμού θεωρίας (50%) και εργαστηρίου (50%).

Θεωρητικό μέρος

Πρόοδος (40%) και γραπτή τελική εξέταση (60%) ή 100%) που περιλαμβάνουν:

  • Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής,
  • Ερωτήσεις σύντομης απάντησης,
  • Επίλυση προβλημάτων οργανικής χημείας.

Πειραματικό μέρος

Η βαθμολογία προκύπτει συνεκτιμώντας:

  1. την εξέταση σε κάθε πείραμα υπό την μορφή σύντομης γραπτής ή προφορικής εξέτασης (10%)
  2. την παρουσία στο εργαστήριο (συνέπεια και σωστή εργαστηριακή συμπεριφορά, 10%)
  3. Την ορθή τήρηση τετραδίου εργαστηρίου (10%)
  4. Την αναφορά: Η αναφορά παραδίδεται ηλεκτρονικά μία εβδομάδα μετά την εκπόνηση της εργαστηριακής άσκησης. Περιλαμβάνει σύντομο θεωρητικό υπόβαθρο για το πείραμα, μεθοδολογία και ποσότητες, παρατηρήσεις και μετρήσεις, επεξεργασία, σχόλια και αξιολόγηση των αποτελεσμάτων, απάντηση των ερωτήσεων που τίθενται σε κάθε πείραμα. Η κατάθεση της αναφοράς γίνεται ηλεκτρονικά. (40%)
  5. Τελική εξέταση (30%).

Βιβλιογραφία

  1. Οργανική Χημεία για τις Επιστήμες της Ζωής, David Klein, 1η έκδοση, Μετάφραση, Utopia Publishing, Αθήνα, 2015.
  2. Οργανική́ Χημεία, John McMurry, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, Ηράκλειο 2012.
  3. Οργανική Χημεία Clayden-Greeves-Warren Τόμος Ι, Μετάφραση, Utopia Publishing, Αθήνα, 2016.
  4. Εργαστηριακός οδηγός μαθήματος.
  5. Donald L. Pavia, George S. Kriz, Gary M. Lampman, Randall G. Eng – A Small Scale Approach to Organic Laboratory Techniques – Standalone Book (2015, Cengage Learning).
  6. Joaquín Isac-García, José A. Dobado, Francisco G. Calvo-Flores, Henar Martínez-García – Experimental organic chemistry laboratory manual-Academic Press (2016).

Συναφή επιστημονικά περιοδικά

  1. Journal of Chemical Education, ACS (σύνδεσμος)
Τύπος Υποχρεωτικό
Εξάμηνο Β
ECTS 8
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίας 8
Γλώσσα Ελληνικά

Περιεχόμενα