Algemene chemie

Academiejaar: 2007-2008 Code opleidingsonderdeel: 1BBIO-04 Semester: 1e semester Studiepunten: 6 Uren Studietijd: 168 Uren theorie: 40,00 Uren praktijk: 30,00 Uren andere: Deeltijds programma: 1 Titularis(sen) Lucien Nagels Taal waarin de cursus wordt gedoceerd: Nederlands Info semesterexamen: verplicht semesterexamen in januari Info contractrestrictie: 1. Aanvangscompetenties (begintermen) *Algemene competenties Basiskennis Chemie: Lewis structuren van eenvoudige verbindingen, het mol concept, werken met molaire concentraties, eenvoudige chemische reacties en formules van courante verbindingen kunnen opschrijven. De begrippen oxidatie en reductie kennen en eenvoudige redox reacties kunnen balanceren. Het begrip pH kennen plus enkele courante sterke en zwakke zuren en basen kennen. *Volgtijdelijkheid 2. Eindcompetenties (eindtermen) De student kan ionaire chemische evenwichten kwantitatief beschrijven, kan de gaswet en partiële druk toepassen en heeft een begrip van de intermoleculaire interacties kennen. Hij/zij begrijpt de principes van opbouw van vaste bio-materialen (biomineralisatie). Hij/zij kan het gedrag van ioniseerbare functies op biomoleculen i.f.v. pH uitleggen en begrijpt de pH buffering van bloed en eco-systemen. Hij/zij kan structuren en eigenschappen van bio-actieve moleculen uitleggen via enkele modellen en kan een aantal freeware programma's (Chemsketch, Rasmol en Chime) hanteren op kleine en op grote (proteïnen, moleculaire machines..).  Hij/zij  kan het thermochemie en thermodynamica concept kunnen toepassen op levende systemen. Hij/zij kan vergelijkingen uit chemische reactiekinetiek toepassen in bio-systemen, en kan potentialen in bio-systemen verklaren via het Nernst- en het thermodynamica concept. Hij/zij kan de samenstelling, en het gedrag van colloïdale systemen begrijpen. Hij/zij heeft de laboratoriumvaardigheden verworven om basis-scheikundige proeven correct uit te voeren. 3. Inhoud Het eerste deel van de cursus brengt de studenten een basiskennis Scheikunde bij. Dit is hoger middelbaar niveau (types chemische reacties, stechiometrie, werken met het mol concept, werken met molaire concentraties). Dan begint een gedeelte dat specifiek op de Biologie is toegespitst. *Chemisch evenwicht* bekijkt ionaire evenwichten. Hoe staan biomineralen (tanden, bot..) in evenwicht met hun omgeving? Wat zijn de chemische principes van bio-mineralisatie en demineralisatie? *Structuur van de materie* beschrijft de opbouw en eigenschappen van gassen (partiële druk, dampdruk, snelheids verdelingsfuncties..), vloeistoffen (intermoleculaire attracties bepalen hun gedrag), vaste stoffen (opbouw van bio-materialen zoals bot). De zuurtegraad van waterige oplossingen bekijkt hoe moleculen de pH veranderen, en wat het effect van pH is op de eigenschappen van bio-moleculen: Hoe veranderen de ladingen van moleculen met de pH, en wat is het effect op oplosbaarheid, elektroforese, molecuulconformatie... Hoe buffert de natuur (bloed, zeewater..) de pH? Een hoofdstuk handelt over molecuulmodellen. Hierin wordt aandacht besteed aan het hybridisatie concept, aan natuurlijke metalloproteïnen (complexen), en aan kleine moleculen met grote biologische effecten (NO, superoxide, singlet zuurstof..). Gratis downloadbare professionele freeware (Chemsketch, Rasmol, Chime) wordt hier gebruikt om kleine molecule, maar ook grote moleculen uit de moleculaire biologie te bekijken. Thermochemie en thermodynamica bekijkt de spier als een machine die chemische energie omzet naar arbeid. Klassieke calorimetrie komt aan bod (voeding, energiebalansen..). Het Gibbs vrije energie concept wordt toegepast op zaken zoals actief transport van stoffen tussen cellen. *Reactiekinetiek* past de klassieke vergelijkingen van de chemische reactiekinetiek toe op voorbeelden uit de natuur zoals afbraak van een product (medicament, alcohol..) in bloed. Er is ook een kort eerste stapje naar enzym-kinetiek. Enkele elektrochemische principes (ontstaan van potentialen, redox status..) worden eerder in het practicum bekeken. *Oplossingen en colloïdale systemen* geeft een beeld van de complexe inhoud van extra- en intracellulaire vloeistoffen, en van de membranen die hen scheiden. Waterbewegingen (vb bloed naar cel) worden verklaard via het osmotische- en hydrostatische druk concept, en via het chemische potentiaal concept. 4. Werkvormen Contactmomenten: Hoorcolleges Oefeningensessies Practica Eigen werk: Oefeningen Opdrachten:Individueel Portfolio 5. Evaluatievormen Examen: Schriftelijk zonder mondelinge toelichting Schriftelijk werkstuk: zonder mondelinge toelichting Portfolio: met mondelinge toelichting 6. Noodzakelijk studiemateriaal Het boek "Algemene Chemie voor de medische en biomedische wetenschappen en voor de natuurwetenschappen", auteur Luc Nagels, ACCO Leuven/Voorburg, ISBN 90-334-5974-4. www.acco.be Te verkrijgen bij Standaard boekhandel, of cfr internet. Practicumnota's, te bekomen bij de cursusdienst. 7. Facultatief studiemateriaal Freeware educatieve programma's zijn gratis beschikbaar op de website van het boek (www.acco.be, zoeken naar auteur Luc Nagels), als didactisch materiaal. Deze programma's (Chemsketch, Rasmol, Chime)  leren vlot omgaan met kleine moleculen, en met grote structuren uit de moleculaire Biologie en uit de mineralogie. 8. Studiebegeleiding De student heeft recht op studiebegeleiding voor Chemie laatste aanpassing: laatste aanpassing: 26/03/2008 16:07 annelies.debruyn