C1601 Základy obecné a anorganické chemie

Přírodovědecká fakulta
podzim 2020
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
doc. Mgr. Marek Nečas, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Jiří Křivohlávek (náhr. zkoušející)
Mgr. Zdeněk Moravec, Ph.D. (náhr. zkoušející)
Mgr. Marie Petlachová, Ph.D. (náhr. zkoušející)
Mgr. Martin Sojka, Ph.D. (náhr. zkoušející)
Mgr. Naděžda Špačková, Ph.D. (náhr. zkoušející)
Mgr. Veronika Švandová, Ph.D. (náhr. zkoušející)
Mgr. Gabriela Vyskočilová, Ph.D. (náhr. zkoušející)
Garance
doc. Mgr. Marek Nečas, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
St 15:00–16:50 prace doma
Předpoklady
! C1020 Obecná chemie && !NOW( C1020 Obecná chemie )
Znalost chemie na úrovni střední školy.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 26 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
V rámci kurzu jsou shrnuty základní poznatky z obecné a anorganické chemie, tj. stavba atomu, teorie chemické vazby, energetika chemických reakcí, acidobazické a elektrochemické děje a přehled vybraných prvků a struktury a vlastností jejich sloučenin.
Výstupy z učení
Po absolvování kurzu by student měl být schopen vysvětlit základní chemické pojmy a zákonitosti o stavbě atomu, chemické vazbě, chemických reakcích a jejich energetice a o skupenských stavech látek. Dále by měl umět charakterizovat prvky periodického systému a jejich běžné sloučeniny.
Osnova
  • 1. Hmota, sloučeniny a směsi. Základní chemické zákony. Atomová hmotnostní jednotka, hmotnost atomů a molekul. Avogadrova konstanta. Relativní atomová a molekulová hmotnost. Látkové množství, mol, molární hmotnost. Atomy, molekuly, ionty, prvky, nuklidy, izotopy. Atomové jádro, hmotnostní defekt, stabilita jader, alfa-, beta-, gama-záření, přirozená a umělá radioaktivita, Fajans-Soddyho posunová pravidla, jaderné reakce a jejich symbolika. Využití izotopů. 2. Atomová struktura, elektromagnetické záření. Částice a vlny, dualismus hmoty. Atomové orbitaly, kvantová čísla, energetické hladiny, konfigurace elektronů v atomech, valenční elektrony. Periodický systém prvků a periodicita vlastností prvků. 3. Struktura molekul. Chemická vazba a její parametry, vazebné interakce včetně van der Waalsových sil a vodíkové vazby. Geometrie molekul. 4. Vlastnosti plynů, ideální plyn, reálné plyny, směsi plynů. Stavová rovnice a ostatní jednoduché zákony pro ideální plyn. Obecné vlastnosti kapalin, tenze páry kapaliny, bod varu. Struktura a vlastnosti pevných látek, základní typy krystalových uspořádání. Fázové přeměny. Fázový diagram vody. 5. Roztoky, rozpustnost, způsob vyjadřování koncentrace roztoků, výpočet koncentrace roztoků. Rozpouštědla polární a nepolární. Dvousložkové fázové diagramy. Metody dělení směsí. 6. Termodynamika a kinetika chemických reakcí. Základní termodynamické pojmy a zákony, termochemie. Chemická rovnováha, Gibbsova volná energie, spontánnost chemických dějů. Rychlost chemických reakcí a katalyzátory. 7. Kyseliny a báze. Voda, disociace vody. Acidita a bazicita vodných roztoků. Síla kyselin a bází. Výpočet pH, hydrolýza solí, tlumivé roztoky. 8. Oxidace a redukce. Elektrochemie, elektrodový potenciál, galvanické a elektrolytické články, koroze materiálů. 9. Úvod do systematické anorganické chemie. Obecná charakteristika přechodných a nepřechodných kovů, polokovů a nekovů, daltonidy a berthollidy. Vodík. Alkalické kovy a kovy alkalických zemin. Bór a hliník. 10. Uhlík a jeho allotropy, karbidy, oxidy, soli a deriváty kyseliny uhličité. Křemík, oxid křemičitý a křemičitany a jejich význam. 11. Elementární dusík a fosfor. Amoniak a Haber-Boschův proces, azidy, oxidy, a oxokyseliny dusíku. Oxidy a oxokyseliny fosforu, výroba kyseliny fosforečné. Kyslík, typy oxidů, voda, peroxid vodíku. Síra, Fraschův proces, oxidy, oxo-kyseliny, řetězení síry. Výroba kyseliny sírové. 12. Halogeny, halogenovodíky a halogenidy, oxo-kyseliny halogenů. 13. Charakteristika d prvků. Koordinační sloučeniny, typy ligandů a jejich klasifikace, koordinační čísla, cheláty, izomerie koordinačních sloučenin. Význam d prvků.
Literatura
  • VACÍK, Jiří. Obecná chemie. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1986, 303 s. info
  • ATKINS, P. W., Loretta JONES a Leroy LAVERMAN. Chemical principles : the quest for insight. Seventh edition. New York: Macmillan Learning, 2016, 1 svazek. ISBN 9781464183959. info
  • Růžička A., Toužín J.: Příklady a problémy z obecné chemie, Brno 2000
  • KLIKORKA, Jiří, Bohumil HÁJEK a Jiří VOTINSKÝ. Obecná a anorganická chemie. 2., nezměn. vyd. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1989, 592 s. info
  • HOUSECROFT, Catherine E. a A. G. SHARPE. Anorganická chemie. Vyd. 1. Praha: Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, 2014, xxx, 1119. ISBN 9788070808726. info
Výukové metody
Přednáška.
Metody hodnocení
Závěrečná písemná zkouška s dotazy pokrývajícími probíraná témata. Zkouška je prezenční, pokud v důsledku epidemiologických opatření nebude nutno rozhodnout jinak.
Informace učitele
S ohledem na epidemiologická opatření přednáška v PS 2020 neprobíhá prezenčně. Studenti budou mít k dispozici komentované prezentace a při zájmu ze strany studentů budou uskutečněny konzultace s využitím MS Teams v rozvrhovaném čase, po domluvě případně i jindy.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 2010 - akreditace, podzim 2000, podzim 2001, podzim 2002, podzim 2003, podzim 2004, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024.