Obecná chemie C1020 Jiří Pinkas r Ustav chemie - Univerzitní kampus Bohunice Budova A12, 2. patro, místnost 224 Tel. 54949 6493 jpinkas@chemi.muni.cz i Obecná chemie C1020 Přednáška - All/132 • Út 12:00-14:00 a Čt 10:00-12:00 • Odpadne Čt 28.9., poslední Po 18.12.2018 • Materiály z přednášky budou vystaveny v ISu v • Řešené úlohy v Isu • Zkouška písemná - leden a únor 2018 • Každý týden jeden zk. termín • Nebudou předtermíny • Poslední opravný termín - květen 2018 • Seminář C1040 - Test 0 (0 -100 %) • Konzultace: Pondělí od 10 - 11:00 v A12/311 (od 23.10.) Obecná chemie C1020 Příhoda - Toužín. Pomůcka pro seminář z obecné chemie. Brno : Masarykova univerzita, 2012. KUK - 225 ks a v ISu jako pdf Klikorka - Hájek - Votinský. Obecná a anorganická chemie 1989 a. 2. nezměň, vyd. Praha : SNTL Hála. Pomůcka ke studiu obecné chemie. Brno : Masarykova univerzita, 1993. Růžička - Toužín. Problémy a příklady z obecné chemie. Názvosloví anorganických sloučenin Brno : Masarykova univerzita, 2000 - 2010. 3 Obecná chemie C1020 KUK Zumdahl, Steven S. - Zumdahl, Susan A. Chemistry Hill, John W. General Chemistry Bruce E. Bürsten, Catherine Murphy, H. Eugene H. LeMay, H. Eugene Lemay Jr., Patrick Woodward, Theodore E. Brown, Theodore L. Brown, Chemistry The Central Science 4 Obecná chemie C1020 KUK ANORGANICKÁ CHEMIE (flltieíiief. Hfluiennfl 5 Počátky chemie První písemná zmínka o chemii Mezopotámie 1200 př. n. 1. Tapputi-Belatekallim - výrobkyně parfémů Věda a výzkum Technologie - aplikace znalostí k přeměně okolí, výrobky k prodeji a použití Aplikovaný výzkum - krátkodobý, používá poznatky základního výzkumu, praktické aplikace Základní výzkum - dlouhodobý, cílem nejsou aplikace ale objevování nových přírodních zákonů a získávání nových poznatků a principů - výzkumné skupiny Ústavu chemie, biochemie, RECETOX, NCBR a CEITEC Věda a vědecká metoda Věda - Kvantitativní studium přírody a přírodních zákonů. Proces, při kterém se získávají nové poznatky a formulují zákony popisující přírodní jevy. Empirické postupy řešení problému - pokusy a pozorování. Zabývá se pouze racionálními výroky, které lze potvrdit nebo vyvrátit pozorováním nebo experimenty. Sir Francis Bacon (1561 - 1626) Zakladatel e empirismu Věda • Systematizovaný soubor znalostí, vědomostí a zobecnění, které jsou považovány za pravdivé • Vědecká metoda, jíž jsou tyto znalosti získávány - pozorování, pokus, dedukce - vedoucí k objektivním zákonům • Vědecký jazyk - přesně definované pojmy 1605 - Francis Bacon The Proficiency and Advancement of Learning Formulace vědecké metody Věda a vědecká metoda Pozorování (kvalitativní) Měření (kvantitativní) 4 _ Přírodní zákon I (co se děje) Hypotéza, vysvětlení, předpověď Experiment, ověření Teorie, model (proč se to děje) Modifikace teorie Správně navržený pokus (např. měřit jednu proměnnou, ostatní konstantní) potvrdí nebo vyvrátí pravdivost hypotézy. Hypotéza, která neobstojí musí být odmítnuta. Pokusy potvrzující hypotézu musí být reprodukovatelné. Pozorování a vysvětlení První vysvětlení přírodního jevu - hypotéza úspěšně testovaná vyplněnou předpovědí: Tháles Milétský (624 - 543 př. n. 1.) Vysvětlil zatmění Slunce - měsíc v novu přejde přes sluneční kotouč Předpověď dalšího zatmění Slunce 585 př. n. 1. (21.8.2017 USA) Počátek vědeckého myšlení, racionální přístup bez mystiky a náboženských představ Chemie - Základní prvek je voda ii ^Geocentrický ModifiBfce teori Předpová Pohyb Venušemi ru Helioc* ický Nicolaus Copernicus 1 112^n Pozorování a vysvětlení Johann Joachim Becher (1635 - 1682) První konzistentní vysvětlení několika souvisejících přírodních jevů: Georg Ernst Stahl (1660- 1734) Flogiston 1) Hoření uhlí = uvolnění flogistonu 2) Hoření kovů = uvolnění flogistonu + vznik oxidu 3) Reakce uhlí s oxidy kovů (rudy) = redukce na kov přenos flogistonu z uhlí na oxid (kov = oxid + flogiston) Počátky kvantitativních experimentů PROBLÉM: Kov hoří = oxid + flogiston Při oxidaci kovů je hmotnost produktů vyšší negativní hmotnost © flogiston m^ Pozorování a vysvětlení Vyvracením flogistonové teorie se vytvářela moderní chemie. Nesprávná teorie je postupně vyvracena na základě experimentů, které odpovídají nové teorii. ^^B^^H hoření = slučování s 02, vyšší hmotnost produktů - vážení Zákon zachování hmoty flogiston = -O 2 Zahřívání HgO (redukce na kov bez flogistonu z uhlíku) Antoine Laurent Lavoisier (1743- 1794) Tři objevitelé kyslíku vzduch Zahřívání HgO, Ag2CQ3, Mg(N03)2, NaN03 Přírodní zákony a teorie Přírodní zákon - tvrzení, které sumarizuje opakovaná pozorování přírodních jevů, mění se jen zřídka (Coulombův zákon, Periodický zákon, Trestní) Pravdivý, univerzální, absolutní, stabilní, reverzibilní, jednoduchý. Teorie - tvrzení, které vysvětluje známá fakta a zákony z nich vyplývající, j sou produktem lidského myšlení a mohou se měnit nebo být úplně odmítnuty pod vlivem vývoje nových experimentálních metod, přesnějších měření Objektivita - platí vždy při splnění potřebných podmínek Schopnost předpovědi - předpoví existenci dosud nepozorovaných Jevů Periodický zákon IUPAC Periodic Table of the Elements 1 H |1.WÍÍ.1.*W3] i Ks, 13 11 15 13 17 2 He iNlium 3 Li lithium [ri.SH ■- -i-i --. 4 Be eto*r.ic lumber Symbol »K*ttAJ umu WLilil 5 B boron IUI [10J8W -fl.SÍ- E C carbon iľ'-n i:-'-'u -f- 7 N |i*j006 j 0« S O irrygeTi u.na |i5 99ft ■■■iiľ. & F lli.ľrini- 1C Ne n son Íi>iEHi 11 Na M.IÜI.III 22.3X 12 Mg rräüneäuin II4 2IH. 34.2371 3 i 9 6 7 3 S 1D 11 12 13 Al akiriiinlLim 2C.3H 14 Si • .1 o! EM» I2H 3Í4 :■: n 15 P phc-ap-huhi a 3BFM- ie S tuIImi ŕZÍ* Cl chlorine ■U>.1 I3B.44Ů ^S4G7| 18 Ar argon 2S3+B 19 K [•3\31 üijITl 20 Ca 21 Sc 22 Ti tl.T-jm 47.BE-7 aa V 50. 342 Cr chrorriim. 51jbě Mn rrririg.nnr se É4 23B 26 Fe h.eami 27 Co or toll 28 Ni ricloBl 2S Cu E3.^b|ď| 30 Zn ■E-E-J2ľ2> 31 Ga allium 32 Ge 33 As 7 A au 34 Se 7B.íf1(B] 35 Br b nrnina |7H.»1 TSHCTI 36 Kŕ 33 7Li3:;.i 37 Rb rubtdum 35 Sr m -Juliu i ET.tľ as Y jitorl um um 4Ď Zr zircoriinr i .::-i:ľ 4T Nb nlüKimt 52 Mo i■. f ují i Tc [6dl ne num 14 Ru ruďiefiLm C'.OÍiíi Rh rhodium 4fi Pd palladium 47 Ag silver IrjT.BT 4B Cd cidrrtLuii IS In indium IH.B2 Sn in IE Ti 51 Sb anUmorry "ľ! FE 52 Te lallurlum 27 fiflcii 53 1 ilk: "t & Xe x*ncm i ľ: 55 Ca LůHaium 56 Ba I3T.33 57-71 lan^fiůnHaE Hf im'ii-j 1-1TB.4S|:r 7? Ta 74 w rung stan 7S Re ■ 1 - : i h.. 111 Os osmiím Ir ■i ■ :ľ i.-i -1 7S Pt pltrliruiii 193.™ 7--I Au gold IFJCBr Hg intiL-jiy 3D0.EB 31 TI lllďlluni Pb tead B3 Bi UE-fMLlif. 3MBB 84 Pů íl 85 At 86 Rn radtti 87 Fr franciím es Ra radům B9-1D3 .1 lu-: »!'. 104 Rf rUliflffofíJUiT* 10& Db ICS !g 107 Bh boltriim 106 Hs hsssum iiío Mt 11D Ds d-Brmscatoum 111 112 Cn ocipflmlaLjn 113 Nh nlhonium 114 Fŕ ríň rov ii.ru 115 Mc moBcovum 116 Lv Iweiincnurn 117 Ts ne Og onenesson INTERNATIONAL UNION OF PURE AND APPUED CHEMISTRY 57 La LsTirianum- SB Ce CBTlĽITl 59 Pr pra&mjrJyiTnirn Nd r-Boflymlum «1 Pm promutniiim 52 Sm samarium £3 Eu Burapum A4 Gd ■nsntunin- 35 Tb n?rt*uni EC - Dy d^prrjsnirr 07 Ho rtorriím 38 Er Brtfum Tm IM iL lir 70 Yb yttsftHum 71 Lu lutsturn i«i.iř -|Sľ.ÍEii-\-\\}— nn -i