GA801 Chemické základy geologických procesů

Přírodovědecká fakulta
podzim 2015
Rozsah
1/1. 3 kr. Ukončení: kz.
Vyučující
Mgr. Pavel Pracný, Ph.D. (přednášející)
Ing. Jana Kovačová (pomocník)
Garance
doc. RNDr. Rostislav Melichar, Dr.
Ústav geologických věd – Sekce věd o Zemi – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. Mgr. Martin Ivanov, Dr.
Dodavatelské pracoviště: Ústav geologických věd – Sekce věd o Zemi – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Čt 8:00–8:50 G1,01004, Čt 9:00–9:50 G1,01004
Předpoklady
! GA800 Pokročilá geochemie && ( (!(PROGRAM(B-GE)||PROGRAM(N-GE)||PROGRAM(D-GE4)||PROGRAM(D-GE)||PROGRAM(C-CV))) || (NOW( G0101 Školení BOZP a PO pro geology )&&NOW( C7777 Zacházení s chemickými látkami )))
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Předmět si smí zapsat nejvýše 62 stud.
Momentální stav registrace a zápisu: zapsáno: 0/62, pouze zareg.: 0/62, pouze zareg. s předností (mateřské obory): 0/62
Mateřské obory/plány
předmět má 14 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Předmět směřuje k opakování chemie v rozsahu středoškolského učiva se zdůrazněním oblastí důležitých pro studium geologie. Absolvent kurzu by měl mít přehled v základních chemických pojmech, zvládat názvosloví anorganické chemie a základní chemické výpočty a měl by mít přehled o nejdůležitějších prvcích a sloučeninách, což mu pomůže s pochopením geochemických a environmentálních procesů probíraných v rámci studia geologie.
Osnova
  • Základní pojmy: Hmota a energie, látkové množství, molární hmotnost, částice, názvy a značky prvků, vzorce, stechiometrické výpočty a vyčíslování rovnic.

    Atomy: Jádro, vnější a vnitřní elektronové slupky. Nuklidy a isotopy. Atomová a hmotová čísla. Radioaktivita, radioaktivní rozpad, alfa, beta a gama radiace, poločas rozpadu. Periodická soustava, elektronová konfigurace prvků, výstavbový princip, periodická tabulka.

    Molekuly: Chemická vazba, elektronegativita a polarita vazeb, vaznost atomů, struktura molekul, krystaly.

    Chemické reakce: Klasifikace reakcí, kinetika, katalýza, základy termodynamiky, chemická rovnováha, teorie kyselin a zásad, oxidačně-redukční procesy.

    Anorganická chemie: Chemické názvy a vzorce anorganických sloučenin, oxidační číslo, názvosloví, binární sloučeniny (halogenidy, sulfidy, oxidy), názvosloví kyselin, iontů a solí.

    IA a IIA skupiny: Geochemicky důležité prvky, alkalické kovy, kovy alkalických zemin, valence, chemické chování, reakce, minerály, rozbor vzorců. Rb-Sr systém, K-Ar systém.

    IIIA skupina: Geochemicky důležité prvky, valence, chování, reakce, minerály. Hliník: vodné komplexy.

    IVA skupina: Uhlík - isotopy uhlíku, oxid uhličitý, karbonáty, cyklus uhlíku; křemík - křemen, kyselina křemičitá, silikáty, alumosilikáty, struktury a vzorce hlavních skupin.

    VA, VIA a VIIA skupiny: Geochemicky důležité prvky, chování, reakce, minerály. Stabilní isotopy. Isotopy dusíku, kyslíku a síry.

    Inertní plyny: He, Ne, Ar. Kr, Xe. Rozpadové řady a vznik isotopů radonu.

    Přechodové prvky (d-prvky): Tři řady d-prvků, chování ve vodách, reakce, minerály.

    Vnitřně přechodové prvky (f-prvky): Lantanoidy /Prvky vzácných zemin (REE), charakter, chování, geochemický význam. Lehké prvky (LREE), těžké prvky (HREE), význam a využití. Negativní a positivní europiová anomálie. Systém Sm-Nd/. Aktinoidy /Nestabilní isotopy, uran, thorium, gama spektrometrie, systém U-Th-Pb/.

    Organická chemie: Struktura, vazby, rozdělení, názvosloví. Přehled geochemicky důležitých skupin (uhlovodíky, proteiny, lipidy, lignin, organická hmota v recentních sedimentech a sedimentárních horninách, ropa, rašelina, bitumenní a antracitové uhlí, radio-karbonová metoda).
Literatura
    doporučená literatura
  • Přehled středoškolské chemie. Edited by Jiří Vacík. 2. vyd. Praha: SPN - pedagogické nakladatelství, 1999, 365 s. ISBN 80-7235-108-7. info
  • KOTLÍK, Bohumír a Květoslava RŮŽIČKOVÁ. Chemie v kostce : pro střední školy. 4. vyd. Havlíčkův Brod: Fragment, 2005, 119 s. ISBN 8025300315. info
  • STOKER, Howard Stephen. Introduction to chemical principles. 3rd ed. New York: Macmillan Publishing, 1990, 690 s. ISBN 0-02-417761-X. info
  • COTTON, F. Albert. Advanced inorganic chemistry. 6th ed. New York: John Wiley & Sons, 1999, xv, 1355. ISBN 0471199575. info
  • GREENWOOD, N. N. a Alan EARNSHAW. Chemistry of the elements. Second edition. Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997, xxii, 1341. ISBN 0750633654. info
Výukové metody
přednášky, cvičení, domácí úkoly
Metody hodnocení
Průběžné testy, vypracování domácího úkolu, závěrečný písemný test
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován jednou za dva roky.
Poznámka k periodicitě výuky: Bude otevřen v podzimním semestru 2015/2016.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2003, podzim 2009, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2017, podzim 2019, podzim 2021, podzim 2023.