Algemene chemie

Academiejaar: 2010-2011 Code opleidingsonderdeel: 1BBIO-04 Semester: 1e semester Studiepunten: 6 Uren Studietijd: 168 Uren theorie: 40,00 Uren praktijk: 30,00 Uren andere: Deeltijds programma: 1/2 Titularis(sen) Lucien Nagels Taal waarin de cursus wordt gedoceerd: Nederlands Info semesterexamen: examen in het 1ste semester 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 verschillende types intermoleculaire interacties. 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) hanteren op kleine en op grote moleculen (proteïnen, moleculaire machines..).  Hij/zij  kent thermochemie en thermodynamica concepten, en kan ze toepassen op biologische systemen. De student kent de basisvergelijkingen uit de chemische reactiekinetiek en ziet enkele toepassingen ervan in bio-systemen. Naast klassieke elektrochemische basisconcepten leren we potentialen in bio-systemen verklaren via het Nernst- en het thermodynamica concept. Hij/zij kan de samenstelling, en het gedrag van colloïdale systemen in contact met bio-membranen begrijpen.  De student heeft de basis laboratoriumvaardigheden verworven om correct en veilig in een chemisch laboratorium te kunnen werken. 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 moleculen, 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 Permanente evaluatie: Oefeningen Opdrachten Schriftelijk werkstuk: zonder mondelinge toelichting Portfolio: zonder 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 op de cursusdienst op de Groenenborger campus. Practicumnota's, te bekomen bij de cursusdienst op de Groenenborgercampus. 7. Facultatief studiemateriaal Freeware  programma's voor het bekijken van moleculen zijn gratis beschikbaar op internet. Deze programma's (Rasmol en Chemsketch)  leren vlot omgaan met kleine moleculen, en met grote structuren uit de moleculaire Biologie en uit de mineralogie. Je krijgt een korte handleiding (minder dan 1 blz) over het downloaden, en het gebruiken ervan. Je kunt ze je ganse loopbaan gebruiken, want ze zijn krachtig en gebruiksvriendelijk. 8. Studiebegeleiding De student heeft recht op studiebegeleiding voor Chemie. Hiervoor maakt men een afspraak met de studiebegeleider, die de aanvrager een beetje combineert zodat hij/zij een klein groepje studenten bij zich kan nemen. laatste aanpassing: laatste aanpassing: 08/06/2009 16:16 luc.nagels