| Ders Adı | Kodu | Yerel Kredi | AKTS | Ders (saat/hafta) | Uygulama (saat/hafta) | Laboratuar (saat/hafta) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Kataliz ve Adsorpsiyon | KIM3481 | 3 | 5 | 3 | 0 | 0 |
| Önkoşullar | Yok |
|---|
| Yarıyıl | Bahar |
|---|
| Dersin Dili | Türkçe |
|---|---|
| Dersin Seviyesi | Lisans |
| Dersin Türü | Seçmeli @ Kimya Lisans Programı (%30 İngilizce) |
| Ders Kategorisi | Temel Meslek Dersleri |
| Dersin Veriliş Şekli | Yüz yüze |
| Dersi Sunan Akademik Birim | Kimya Bölümü |
|---|---|
| Dersin Koordinatörü | Nevim SAN |
| Dersi Veren(ler) | Nevim SAN |
| Asistan(lar)ı |
| Dersin Amacı | Kataliz ve adsorpsiyon konuları ile ilgili temel bilgileri öğrenme, konu ile kanun ile ilgili eşitliklerin çıkarılması ve öğrenilen bilgilerin günlük hayata uygulanması. |
|---|---|
| Dersin İçeriği | Kataliz ve katalizörler, kataliz hakkında temel kavramlar; kataliz reaksiyonları;kataliz mekanizması ve oto kataliz; Katalizör kinetiği ve enerji diyagramı; asit-baz katalizi;Enzim kataliz mekanizması; adsorpsiyon ve adsorpsiyon çeşitleri;Adsorpsiyon işlemine etki eden faktörler; adsorpsiyon izotermleri, kinetiği, termodinamiği ve uygulamaları |
| Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar |
|
| Opsiyonel Program Bileşenleri | Yok |
Ders Öğrenim Çıktıları
- Kataliz ve kataliz kavramlarımı tanımlayarak bu kavramların endüstri için önemini kavrayabileceklerdir.
- Kataliz çeşitlerini öğrenerek, homojen ve heterojen kataliz mekanizması hakkında bilgi sahibi olabileceklerdir.
- Adsorpsiyon ve adsorbanlar hakkında genel bilgileri kavrayabileceklerdir.
- Homojen ve heterojen katalizi öğrenerek bunların kimyadaki önemi ve kullanımları hakkında bilgi sahibi olabileceklerdir.
- Kataliz ve adsorpsiyon mekanizmalarının temellerini kavrayabileceklerdir.
- Başta fizikokimya dersleri olmak üzere temel derslerde öğrenmiş oldukları bilgilerini kullanabilecekleri alanları görebilecek ve konular arasındaki iş birliğini kavrayabileceklerdir.
- Kataliz ve adsorpsiyon konuları ile ilgili kinetik eşitlikleri çıkarabilecek ve bunlarla ilgili problemler çözebileceklerdir.
- Adsorpsiyon izotermlerine ait denklemleri çıkarabilecekler ve bunlarla ilgili problemleri çözebileceklerdir.
- Katalizör kullanımının özellikle çevre için önemini kavrayacaklar ve çevrenin korunması konusunda öğrendikleri konuları yorumlayabileceklerdir.
Ders Öğrenim Çıktısı & Program Çıktısı Matrisi
| DÖÇ-1 | DÖÇ-2 | DÖÇ-3 | DÖÇ-4 | DÖÇ-5 | DÖÇ-6 | DÖÇ-7 | DÖÇ-8 | DÖÇ-9 |
Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları
| Hafta | Konular | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | Konu Anlatımı: Kataliz ve katalizör tanıtımı, katalizörlerin tarihsel gelişimi ve katalizör olgusuna ait temel kavramları. Kataliz ile ilgili kanunlar Sınıf-içi Tartışma (15 dk.): Kataliz ve katalizör kavramlarının kimyanın hangi alanlarında kullanıldığı ve diğer disiplinlerde kullanım alanıyla ilgili tartışmanın yapılması | Kataliz ve katalizörlerin genel kullanımı ve bu konulara ilişkin ön bilgilerin hatırlatılması. Kaynak: DK-2 Bölüm 16.6; Geçmişten günümüze kataliz konusunda yapılan temel çalışmaların değerlendirilmesi. Kaynak: DK-1, Bölüm1.; ÖK-3 1-35 ÖK-2 3-10; ÖK-6 3-18 |
| 2 | Konu Anlatımı: Kataliz işlemlerinin sınıflandırılması, kataliz reaksiyonları, sanayide kullanılan önemli katalizörlere genel bir bakış Sınıf-içi Tartışma (15 dk.): Katalizör sınıflandırması yapılarak kimyanın ve çevre, atmosfer kimyası, ilaç kimyası, petrokimya gibi çeşitli endüstri alanlarında kullanılan katalizörlerin öneminin tartışılması | 1. Kataliz konusundaki temel terimlerin hatırlanması 2. Fizikokimya, organik kimya, biyokimya başta olmak üzere kullanılan temel katalizörlerin neler olduğunu incelenmesi Kaynak: DK-4 648-650; DK-1 13-19 DK-3 47-64; DK-3 172-217 ÖK-2 15-45 |
| 3 | Konu Anlatımı: Genel kataliz mekanizması ve otokataliz Sınıf-içi Tartışma (15 dk.): Fizikokimya dersinin kinetik konusunda öğrenilen bilgilerin kataliz ile ilişkilendirilmesi | Kimyasal kinetik ile bilgilerin hatırlatılması ve reaksiyon hız denklemlerinin çıkarılması. Kaynak: DK-6 Bölüm 25 761- 851; DK-2 515-530 ÖK-6 81-102. |
| 4 | Konu Anlatımı: Kataliz reaksiyonlarının kinetiği ve katalizör eşliğinde gerçekleşen reaksiyonların enerji diyagramlarının incelenmesi, sıcaklığın reaksiyon hızına etkisi ve aktivasyon enerjisi Sınıf-içi Tartışma (15 dk.): Kataliz reaksiyonların potansiyel enerji diyagramlarının normal reaksiyonlara göre değişimlerinin grafikler üzerinde incelenmesi | 1. Kimyasal kinetiğin temel konularından biri olan potansiyel enerji grafiklerinin hatırlanması ve bu konuların gözden geçirilmesi. 2. Reaksiyon hızının sıcaklık ile değişimine olan etkisine ilişkisi konularını içeren bölümlerin okunması. Kaynak: DK-6, 775- 807; DK-2 515-541 |
| 5 | Konu Anlatımı: Homojen kataliz, asit-baz katalizi, asit-baz katalizinin kullanım alanları ve önemi Sınıf-içi Uygulama (15 dk.): Arrhenius denklemi ile ilgili örnek problem çözümü ve katalizörün aktivasyon enerjisine olan katkısının incelenmesi Sınıf-içi Tartışma (15 dk.): Homojen kataliz reaksiyonlarının farklı disiplinlerde kullanımı | 1. Çözeltide gerçekleşen, asit baz kataliz reaksiyonların açıklanması, mekanizması ve kimyanın çeşitli alanlarında kullanımı ile organik, analitik kimyada da öğrenilmiş bilgilerin gözden geçirilmesi Kaynak: DK6 49-59; ÖK-5 323-339; ÖK-6 209-249 |
| 6 | Konu Anlatımı: Biyokatalizörler olarak enzimler, enzim kataliz mekanizması ve kinetiği Sınıf-içi Tartışma (15 dk.): Biyokatalizörlerin kataliz reaksiyonlarındaki önemi ile basit enzim mekanizmasının nasıl modelleneceğinin tartışılması | 1. Homojen kataliz sistemi örneklerinden olan biyokatalizörlerin incelenmesi ve sistemlere ait kataliz mekanizmalarının gözden geçirilmesi Kaynak: DK-2 568-570; DK-4 665-668 ÖK-5 332-334; ÖK-6 343-357 |
| 7 | Konu Anlatımı: Adsorpsiyon, adsorban ve adsorbat tanımı; adsorpsiyon işlemleri ve sınıflandırma, genel adsorpsiyon mekanizmasının açıklanması. Heterojen kataliz ve katı yüzeyinde gerçekleşen kataliz reaksiyonları Sınıf-içi Tartışma (15 dk.): Heterojen kataliz ve heterojen adsorpsiyon konusu arasındaki farklılık ve benzerliklerin ayrıntılı olarak incelenmesi | 1. Adsorpsiyon olayının gözden geçirilmesi ve adsorpsiyonda kullanılan temel ifadelerin tanımlanması ile ilgili konuların gözden geçirilmesi. Heterojen kataliz işlemlerinin gözden geçirilmesi Kaynak: DK-6 91-101; DK-5 335-339. |
| 8 | Ara Sınav 1 | |
| 9 | Konu Anlatımı: Adsorpsiyona etki eden faktörler; adsorban ve adsorbatın tanecik boyutu ve yüzey özellikleri, çevresel faktörler Sınıf-içi Tartışma (15 dk.): Adsorpsiyon işlemine etki eden faktörlerin değerlendirilmesi | 1. Adsorpsiyona etki eden ve üç temel altında toplanan parametrelerin ayrıntılı olarak incelenmesi, adsorban ve adsorbanın yüzey özelliklerin gözden geçirilmesi, Kaynak: DK-6 849-857; DK-2 570-572 DK-5 335- 339; ÖK-1 10-14 |
| 10 | Konu Anlatımı: Adsorpsiyon izoterm modelleri; adsorban ve adsorbatın birbiri ile olan ilişkisini değerlendirmek için öne sürülen modeller Tek tabakalı adsorpsiyon – Langmuir izotermi Çok tabakalı adsorpsiyon – Freundlich izotermi BET izotermi Sınıf-içi Uygulama (15 dk.): İzoterm modelleri ile ilgili problem çözümleri Sınıf-içi Tartışma (15 dk.): İzoterm denklemlerinin adsorpsiyon mekanizmasındaki önemi | Adsorpsiyon mekanizmasının aydınlatılmasında önemli bir işlevi olan adsorbat ve adsorban ilişkisini gösteren izoterm modellerinin incelenmesi, tek tabakalı ve çok tabakalı adsorpsiyonun gözden geçirilmesi Kaynak: DK-6 858-863; DK-2 572-575 DK-4 21-45; DK-5 23-42 ve 445-472 ÖK-3 23-40; ÖK-6 543-551. |
| 11 | Konu Anlatımı: Adsorpsiyon kinetiği; adsorpsiyon kinetiğini açıklamak için öne sürülen temel modeller Yalancı birinci mertebe adsorpsiyon kinetiği Yalancı ikinci mertebe adsorpsiyon kinetiği Parçacık içi difüzyon modeli Sınıf-içi Uygulama (15 dk.): Adsorpsiyon kinetiğine ilişkin problem çözümleri Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Adsorpsiyon kinetiği ile normal kinetik denklemlerin karşılaştırılması | Fizikokimya derslerinde incelenmiş olan kinetik bilgilerinin gözden geçirilmesi ve temel bilgilerin adsorpsiyon işlemlerine uygulanması. Kaynak: ÖK-1 41-50 |
| 12 | Konu Anlatımı: Adsorpsiyon termodinamiği ve aktivasyon enerjisi Sınıf-içi Uygulama (10 dk.): Adsorpsiyon termodinamiği ve aktivasyon enerjisinin bulunmasına ilişkin problem çözümleri Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Adsorpsiyon mekanizmasının genel olarak yorumlanması | Fizikokimyanın temel konularından biri olan Termodinamik işlemlerin adsorpsiyon işlemlerine uygulanması. Reaksiyon hızının sıcaklığa olan bağlılığını gösteren Arrhenius denkleminden yararlanarak adsorpsiyon işlemleri için aktivasyon enerjisinin bulunmasını içeren bölümlerin okunması Kaynak: DK-6 775-805; DK-2 541-563 |
| 13 | Konu Anlatımı: Endüstride kullanılan adsorbanlar; sınıflandırılması, doğal ve sentetik adsorbanların kullanım alanları Sınıf-içi Tartışma (15 dk.): Adsorbanların endüstriyel uygulamaları ve doğal adsorbanların su arıtımında kullanımı | Adsorpsiyon işlemini etkileyen en önemli parametre olan adsorbanların gözden geçirilerek, sınıflandırılması ve bu adsorbanların laboratuvar ölçeğinde ve endüstriyel alanlarda kullanımı Kaynak: DK-5 97-190 ve 231-361 ÖK-1 71-184 |
| 14 | Öğrenci sunumlarının dinlenmesi Sınıf-içi Tartışma (15 dk.): Sunum konularının öneminin tartışılması | Her bir öğrencinin bireysel olarak hazırlayacağı sunum konusunun irdelenmesi |
| 15 | Öğrenci sunumlarının dinlenmesi Sınıf-içi Tartışma (15 dk.): Sunum konularının öneminin tartışılması | Her bir öğrencinin bireysel olarak hazırlayacağı sunum konusunun irdelenmesi |
| 16 | Final |
Değerlendirme Sistemi
| Etkinlikler | Sayı | Katkı Payı |
|---|---|---|
| Devam/Katılım | 14 | 5 |
| Laboratuar | ||
| Uygulama | ||
| Arazi Çalışması | ||
| Derse Özgü Staj | ||
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | ||
| Ödev | ||
| Sunum/Jüri | 1 | 25 |
| Projeler | ||
| Seminer/Workshop | ||
| Ara Sınavlar | 1 | 30 |
| Final | 1 | 40 |
| Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı | ||
| Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı | ||
| TOPLAM | 100 | |
AKTS İşyükü Tablosu
| Etkinlikler | Sayı | Süresi (Saat) | Toplam İşyükü |
|---|---|---|---|
| Ders Saati | 14 | 3 | |
| Laboratuar | |||
| Uygulama | |||
| Arazi Çalışması | |||
| Sınıf Dışı Ders Çalışması | 14 | 4 | |
| Derse Özgü Staj | |||
| Ödev | |||
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | |||
| Projeler | |||
| Sunum / Seminer | 1 | 16 | |
| Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi) | 1 | 14 | |
| Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi) | 1 | 20 | |
| Toplam İşyükü : | |||
| Toplam İşyükü / 30(s) : | |||
| AKTS Kredisi : | |||
| Diğer Notlar | Yok |
|---|
