Obecná chemie (pro KATA, biochem. a biol. obory)

Sylabus

1. Struktura atomů (3 hod)1.1.

Jádro atomustabilita jader, přirozená radioaktivita, jaderné reakce1.2. Elektronový obalobecné představy kvantové mechaniky, orbital – kvantová čísla (význam), atom vodíku – orbitaly, energie elektronů, spektrum, těžší atomy – elektronová repulze, stínění jádra, degenerace, výstavbový princip – periodicita vlastností2.

Struktura molekul – chemická vazba (6 hod)iontová vazba, kovalentní vazba, koordinačně kovalentní vazba, kvalitativní výklad teorie molekulových orbitalů, molekuly typu A2, hybridizace, delokalizace3. Vlastnosti látek (2 hod)3.1.

Elektrické a magnetické vlastnosti látek3.2. Optické vlastnosti láteklom a rozptyl světla, difrakce paprsků X, chiralita a optická aktivita, absorpce světla (Lambertův-Beerův zákon)4.

Základy spektroskopie (3 hod)4.1. Atomová spektra4.2.

Molekulová spektravibrace a rotace molekul4.3. UV-Vis spektra4.4.

Spektra NMR5. Skupenské stavy látek (6 hod)5.1.

Plynyideální plyn, reálný plyn, zkapalňování plynů, expanze do vakua5.2. Kapalinytenze par nad kapalinou, povrchové napětí, viskozita6.

Reakční kinetika (3 hod)6.1. Izolované reakcereakční rychlost, řád reakce, molekularita, konverze, reakce 1. a 2. řádu6.2.

Následné reakcenestálý meziprodukt, řetězové reakce, katalýza7. Chemická energetika a základy termodynamiky (6 hod)7.1.

Základní pojmy7.2. První princip termodynamikypráce, teplo, vnitřní energie, enthalpie, tepelné kapacity, termochemické zákony – výpočet reakčních tepel ze spalných a slučovacích tepel7.3.

Druhý princip termodynamikymodel tepelného stroje, maximální účinnost, entropie, maximální užitečná práce, Gibbsova a Helmholtzova funkce8. Rovnováhy (3 hod)8.1.

Fázové rovnováhyGibbsův zákon fází, jednosložková soustava - stavový diagram, dvousložková soustava – roztoky (Raoultův zákon), kapalné směsi (destilační křivky), omezená mísitelnost (extrakce), koligativní vlastnosti, adsorpce8.2. Rovnováha chemické reakceaktivita – interakce, neideální chování, rovnovážná konstanta – výpočet stupně konverze a rovnovážného složení, vliv reakčních podmínek na rovnováhu chemické reakce9.

Elektrochemie (9 hod)9.1. Teorie kyselin a zásadautodisociace vody, pH, disociační rovnováha, disociační stupeň, Debye-Hückelův aktivitní koeficient9.2.

Soliprodukt rozpustnosti těžce rozpustné soli, hydrolýza9.3. Pufry, indikátory9.4.

Acidobazická titrační křivka9.5. Elektrodové rovnováhyelektrodový potenciál (Nernstova rovnice), typy elektrod, rovnovážné napětí článků, potenciometrie9.6.Transportní jevy v roztocích elektrolytůelektrolýza (Faradayovy zákony), vodivost, konduktometrie, polarizace elektrod, kvalitativní základy polarografie

Anotace

Předmět "Obecná chemie" poskytuje znalosti důležité pro studium dalších chemických a biologických disciplín. Výklad je prováděn tak, aby studenti pochopili fyzikálně-chemickou podstatu vykládané látky a význam a použitelnost všech zavedených veličin a popsaných jevů.

Některé pasáže jsou podávány ve zjednodušené popisné podobě bez přesného matematického odvození, pro sledování přednášky není třeba znalost diferenciálního a integrálního počtu. Jsou nicméně předpokládány znalosti matematiky a chemie na úrovni průměrných středních škol.