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 • Materiály z přednášky budou vystaveny v ISu v • Řešené úlohy v ISu • Zkouška písemná - leden a únor 2020 • Každý týden jeden zkouškový termín - úterý • Nebudou předtermíny • Poslední opravný termín - květen 2020 • Seminář C1040 - Test 0 (0 -100 %) • Konzultace: Pondělí od 14 - 15:00 v A12/311 (od listopadu) 2 ' 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 Vydavatel VSCHT Praha (1. vydání, 2014) ISBN 978-80-7080-872-6 Počet stran 1152 Cena 1350 Kč 950 Kč (pro studenty VŠCHT) Obecná chemie C1020 NÁZVOSLOVÍ^' Wanorganické Ä CHEMIE Názvosloví anorganické chemie podle IUPAC: Doporučení 2005 Connelly Neil G., Damhus Ture, Hartshorn Richard M., Hutton Alan T. Vydavatel VŠCHT Praha (1. vydání, 2018) ISBN 978-80-7080-998-3 Počet stran 380 Cena 450 Kč 240 Kč (pro studenty VŠCHT) Obecná chemie C1020 KUK C. E. Housecroft, A. G. Sharpe Inorganic chemistry S. S. Zumdahl, S. A. Zumdahl Chemistry J. W. Hill General Chemistry B. E. Bürsten, C. Murphy, H. E. LeMay, H. E. LeMay Jr., P. Woodward, T. E. Brown, T. L. Brown Chemistry The Central Science 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 ir- - ■ J -■iJ 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 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.) \<^áJ I Vysvětlil zatmění Slunce - měsíc v novu přejde přes sluneční kotouč Předpověď dalšího zatmění Slunce 585 př. n. 1. (nebližší zatmění v Česku - 10. června 2021) Počátek vědeckého myšlení, racionální přístup bez mystiky a náboženských představ Chemie - Základní prvek je voda 12 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) Který oxid lze ještě použít? Antoine Laurent Lavoisier (1743- 1794) Banícka akadémia Mikuláš Jozef von Jacquin 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 stolic lumber Symbol >t**saj umu WLilil 5 B boron iui [10J8W -fl.SÍ- e C carbon iľ'-n i:-'-'u -f- T N nunoan ľ*J006 -j'Jtir. S O irrygm u.na |i5SSft -"it.-. & F lli.ľrini- 1c Ne n son Íi>iEHi 11 Na m.iüi.iii 22.390 12 Mg rräüneäuin II4 2IH. Z4.3371 3 i s e 7 a s m 11 12 13 Al ab minium 2E.3Ů2 14 Si • .1 o! EM» \2P. 3Í4 :■: n 15 p phůap-riůhi a ie S tuIImi ŕZÍ* |J2 033, □S.ETTDI- Cl chlorine ■U>.1 I3B.44Ů DCi^ETI 18 Ar ergon 3S9+B 19 K [•3\31 üijITl ]fl.33S 20 Ca 21 Sc 22 Ti tl.T-jm 47.BE-7 aa V 50. 3+2 Cr chrorriim. 51JBĚ 2$ Mn rrririg.nnr se É4 23B 26 Fe H.EAM| 27 Co or toll 28 Ni ricksl 2S Cu CDPf™ E3.^b|ď| 30 Zn 31 Ga allium 32 Ge 33 As ja an 34 Se ||1|HTU 7B.ÍF1(H) 35 Br b nrnina |7Ü.»1 7ÜMT| 36 Kŕ 33 7Li3:;.i 37 Rb rubtdum 35 Sr m -Juliu i ET.[./ as Y jitorl um um 40 Zr ilrcůrium i .::-i:ľ 4T Nb nlüKimt 52 Mo i ■. ľ f ují i ■y, x Tc [6dl ne num Ru ruďiefiLm coí.íi Rh rhodium 4fi Pd palladium 47 Ag silver IrjT.BT 4B Cd ľí dm Lm IS In indium Sn in 51 Sb anUnuny "ľ! FE 52 Te lallLirlLm 27 Sífli 53 1 ilk: --e & Xe x*nem 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 tungsten :ľ « 7s Re rhenium Os osmium Ir ■i ■ :ľ i.-i -1 IEE2Z 7P Pt pltrliruiii 193.™ 7--I Au gold IFJCBr Hg intiL-jiy ZD0.EB 31 Tl llullunl Pb teed B3 Bi 3MBB 84 Po íj-i. :> li: i: i 85 At 86 Rn redol 87 Fr franciím es Ra radům B9-1D3 .1 lu-: »!'. 104 Rf rUliflffofíJUiT* 10& Db ICS !g 107 Bh boltriim ids Hs hsssum 109 Mt 11D Ds d-Brmscaflwum 111 112 Cn otipflmlaLjn 113 Nh nlhonium 114 Fŕ ríň rov ii.ru 115 Mc moBcouum 116 Lv Iwenncnum 117 Ts ^krHHÉnhl 11B Og INTERNATIONAL UNION OF PURE AND APPUED CHEMISTRY 57 La LsTirianum- SB Ce 59 Pr nrasoorjynqum Nd ei Pm prom utni iím fi2 Sm samanurn £3 Eu europium A4 Gd rjsrtiinin- 35 Tb rBrtsHjnt EC - Dy d^PTHHirr 07 Ho rtomim BS Er Brtrum Tm IM iL Ii F 70 Yb yttartHum 71 Lu iirtoCum i«i.iř -|Sľ.ÍEii-\-\\}— nn -i