Testové otázky k předmětu C1800, jarní semestr 2018

1.      Periodicita atomových vlastností. Hladiny energie pro atom H. Nejstejné energie orbitalů
typu s a typu p – koncept pronikání a stínění. Slaterova pravidla pro stínění – umět použít. Na
základě nich umět vysvětlit trendy v orbitálních energiích a atomových plus iontových poloměrech.
Elektronové konfigurace atomů: výstavbový princip, Pauliho princip, Hundovo pravidlo, pojem výměnné
interakce. Projevy výměnné interakce v ionizačních potenciálech p prvků. Periodicita: znát příklady
periodicky se měnících vlastností a toho, ja kse v periodické tabulce mění.

2.      Chemická vazba. Vazby typu sigma a pí (čím se liší). Lewisův popis vzniku vazeb
v molekulách N[2] a C[2] (párování elektronů v ne zcela zaplněných AO). Koncept hybridizace
atomových orbitalů – podstata, výhody a nevýhody.

Umět zapsat Lewisovy struktury jednoduchých sloučenin p prvků.

3.      Tvary molekul. Umět použít teorii VSEPR k určení tvarů jednoduchých molekul.

4.      Teorie molekulových orbitalů. Limitace teorie valenčních vazeb (u typických molekul jako
O[2], B[2]H[6], XeF[2], XeF[4], XeF[6] umět vysvětlit, v čem je problém lokalizovaného popisu
vazeb). Umět nakreslit schéma MO pro molekuly typu A[2] bez s-p interakce a s s-p interakcí. Umět
na základě toho vysvětlit elektronové konfigurace molekul Be[2]^- až O[2]^+ a O[2] až Ne[2]^+. Na
základě obsazení hladin a charakterů MO umět vysvětlit trendy ve vazebných délkách a vazebných
energiích (tj. budou např. zadána data z tabulky konfigurací jednoltivých molekul zahrnující
vazebné délky a energie a bude vyžadováno vysvětlení). S tím související pojem řád vazby (jak se
určí pomocí obsazených vazebných a protivazebných MO).

5.      MO teorie planárních uhlovodíků.

Umět nakreslit rozložení hladin energie a příslušné MO pro následující systémy:

(v případě nejasností viz pdf Burdett1984.pdf, strana 8 v adresáři LITERATURE studijních
materiálů).


6.      Elektronová struktura pevných látek.

Umět k následujícímu grafu správně dokreslit orbitaly. (popř. Viz Burdett1984, str. 31)








Umět nakreslit polohy valenčního vs. vodivostního pásu pro typické zástupce různých skupin látek
z hlediska elektrické vodivosti.

7.      Prvky skupin s, p, d: Vodík. Znát nejčastější formy výskytu H na Zemi (H[2]O, uhlovodíky) a
možné náboje vodíku ve sloučeninách (1, 0 … kovalentní vazby, -1 .. hydridy). Mezi kterými atomy
mohou vznikat vodíkové vazby? (2 silně elektronegativní atomy, H mezi nimi). Elektronová struktura
molekuly H[2] z teorie MO a příbuzené molekuly (H[2]^+, H[2]^-, He[2]^+ a hypotetická He[2]).
Závislost vazebné energie na mezijaderné vzdálenosti. Umět z obrázku VF rozpoznat vazebný a
protivazebný MO v molekulovém iontu H[2]^+.


8.      Alkalické kovy. Fyzikální vlastnosti – umět vysvětlit nízké body tání na základě
elektronové struktury. Chemické vlastnosti: Umět porovnat Li s okolními prvky:

a.      Diagonální podobnost s Mg (v čem? V atomových i iontových poloměrech) a jaké to má důsledky
(Li^+ zastupuje v hořečnatých minerálech Mg^2+).

b.      Odlišnost Li od níže ležících prvků skupiny (znát důsledky malé velikosti iontu Li^+).


9.      Uhlík. Umět rozpoznat předložené fáze uhlíku a hybridizace AO, ve kterých se v nich atom C
nachází.

10.  Uhlík vs. křemík. Porovnání velikostí C vs. Si, četnost pozorovaných C=C and C=O vs. Si=Si and
Si=O vazeb. Důsledky pro existenci O=C=O jako molekuly vs. sítí –O–Si–O– jako polymeru.

11.  Skupina dusíku. Molekula NH[3] jako prototyp vazeb v trigonálně pyramidálním systému.

12.  Skupina kyslíku. Molekula H[2]O a její MO popis: Mezi nakreslenými MO umět rozpoznat vazebné,
protivazebné a nevazebné, pomocí korelačního diagramu umět vysvětlit lomenou strukturu.