Chemia fizyczna, 2 rok Farmacji

Kod przedmiotu – Farm/S/J/2/10
Typ przedmiotu – Obowiązkowy
Poziom przedmiotu – Grupa treści podstawowych
Rok studiów, semestr – II rok, III-IV semestr
Liczba punktów ECTS przypisana przedmiotowi – 6
Metody nauczania  –   wykłady – 20 godz., ćwiczenia laboratoryjne – 35 godz., seminaria rachunkowe i teoretyczne - 20 godzin.
Język wykładowy – polski
Imię i nazwisko osoby egzaminującej – prof. dr hab. Franciszek Główka

Wymagania wstępne – chemia ogólna, fizyka, matematyka

Cele przedmiotu:

Zaznajomienie studentów z podstawami współczesnej chemii fizycznej. Poznanie metod wyznaczania wielkości fizykochemicznych. Nabycie umiejętności rozumienia i opisu ilościowego przemian fizycznych, reakcji chemicznych oraz posługiwania się danymi fizykochemicznymi w celu przygotowania do studiowania przedmiotów zawodowych: chemii leków, farmacji stosowanej, farmakologii, toksykologii, farmacji klinicznej, technologii chemicznej środków leczniczych.

 

TEMATYKA WYKŁADÓW

20 godzin (piątek, godz. 12:30- 14:00, Platforma MS TEAMS)

Podstawy termodynamiki chemicznej: Układy termodynamiczne. Pojęcie pracy i ciepła. Procesy odwracalne i nieodwracalne. Pojęcie funkcji stanu. Pierwsza zasada termodynamiki. Pojemność cieplna i ciepła molowe. Pojemność cieplna układu w stałej objętości i w stałym ciśnieniu. Zależność entalpii reakcji od temperatury. Prawo Kirchhoffa. Termochemia. Liczba postępu reakcji. Ciepło reakcji w stałej objętości i w stałym ciśnieniu. Entalpie przemian fizycznych i chemicznych. Prawo Hessa. Procesy samorzutne. II zasada termodynamiki. Produkcja entropii w reakcji chemicznej. Powinowactwo chemiczne. Potencjał chemiczny. Entalpia swobodna i energia swobodna. Właściwości entalpii swobodnej. Równanie Gibbsa-Helmholtza. Standardowa entalpia swobodna reakcji. Wpływ temperatury na zmiany entropii. III zasada termodynamiki.

Kinetyka chemiczna z elementami farmakokinetyki. Pojęcie szybkości, rzędowości, cząsteczkowości reakcji chemicznej. Wyznaczanie rzędowości reakcji. Reakcje zerowego, pierwszego i drugiego rzędu, autokatalityczna reakcja II rzędu. Stała szybkości reakcji. Czas półtrwania leku t0,5 oraz czas trwałości leku t0,1. Wpływ temperatury na szybkość reakcji, równanie Arrheniusa, energia aktywacji. Kinetyka reakcji enzymatycznych wg modelu Michaelisa-Menten. Pojęcie kompartmentu. Stała szybkości eliminacji, biologiczny okres półtrwania. Wyznaczanie równań farmakokinetycznych do opisu zmian stężenia leku we krwi czy ilości w moczu po podaniu jednorazowej dawki dożylnej i doustnej w modelu jednokompartmentowym. Równanie Batemana

 plik

TEMATYKA SEMINARIÓW TEORETYCZNYCH Z CHEMII FIZYCZNEJ W ROKU AKADEMICKIM 2020/2021

  1. Właściwości cieczy i ciał stałych
  2. Równowagi fazowe w układach jedno- i dwuskładnikowych.
  3. Ciecze mieszające się, niemieszające się oraz mieszające się ograniczenie.
  4. Właściwości polimerów.
  5. Właściwości układów koloidalnych.
  6. Równowagi w roztworach elektrolitów.
  7. Elektrochemia układów równowagowych.
  8. Elektryczne właściwości cząsteczek.
  9. Lasery
  10. Podstawy spektroskopii molekularnej.
  11. Spektroskopia NMR i EPR.
  12. Sprawdzian

TEMATYKA SEMINARIÓW RACHUNKOWYCH Z CHEMII FIZYCZNEJ W ROKU AKADEMICKIM 2020/2021

 Karta wzorów

  1. Układy koloidalne.
  2. Pierwsza i druga zasada termodynamiki.
  3. Równowagi fazowe w układach jedno- i wieloskładnikowych, jedno- I wielofazowych.
  4. Kinetyka reakcji chemicznych.
  5. Właściwości roztworów.
  6. Równowagi jonowe.
  7. Elektrochemia
  8. Sprawdzian

      
* Liczba porządkowa oznacza kolejny tydzień zajęć w semestrze

 

TEMATYKA ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Z CHEMII FIZYCZNEJ W ROKU AKADEMICKIM 2020/2021

 

Ćwiczenia odbywają się w sali ćwiczeń Katedry Farmacji Fizycznej i Farmakokinetyki.

1. Układy dyspersyjne

a) Wyznaczanie ruchliwości i masy molowej frakcji białka metodą elektroforezy żelowej

b) Wyznaczanie ładunku koloidu metodą elektroforezy swobodnej

2. Termodynamika roztworów. Właściwości koligatywne

Wyznaczanie masy molowej i współczynnika izotonicznego van’t Hoffa metodą pomiaru ciśnienia osmotycznego

3. Dystrybucja substancji rozpuszczonej pomiędzy ciecze niemieszające się

Pomiar współczynnika podziału olej-woda dla kwasu benzoesowego

4. Elementy elektrochemii

a) Wyznaczanie pKa kwasu acetylosalicylowego metodą miareczkowania potencjometrycznego

b) Wyznaczanie iloczynu rozpuszczalności trudno rozpuszczalnej soli wapnia.

5. Kinetyka reakcji chemicznych

Wyznaczanie stałej szybkości oraz parametrów termodynamicznych reakcji hydrolizy kwasu acetylosalicylowego.

6. Elementy mechaniki kwantowej

Zastosowanie modelowania molekularnego do oceny właściwości fizykochemicznych substancji leczniczych

7. Zjawiska powierzchniowe. Surfaktanty

Wyznaczanie krytycznego stężenia micelarnego Tweenu 20 metodą tensjometryczną

8. Zjawiska powierzchniowe. Izotermy adsorpcji

Adsorpcja paracetamolu na węglu aktywnym

9. Odrabianie ćwiczeń laboratoryjnych

 

Piśmiennictwo:

1. Hermann T.W. Chemia Fizyczna. WL PZWL, Warszawa 2007.
2. Atkins P.W. Podstawy chemii fizycznej. WN PWN, Warszawa 2009.
3. Atkins P.W. Chemia fizyczna. WN PWN, Warszawa 2007.

Piśmiennictwo uzupełniające:

1. Atkins P. de Paula J. Elements of Physical Chemistry. Oxford University Press, 2005.
2. Whittaker A.G., Mount A.R., Heal M.R. Chemia Fizyczna, PWN Warszawa, 2007.
3. Główka F. (red.) Farmacja fizyczna. Ćwiczenia laboratoryjne dla studentów farmacji i analityki medycznej. Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu, 2016.

Zobacz także