Obecná chemie (pro KATA, BIO, UCH)

Kód předmětu: MC260P54

Rozsah: 3 hodiny přednášky + 2 hodiny cvičení

Ukončení: Zápočet (písemný, stačí dostatek bodů z průběžných písemek) + zkouška (ústní)

Kredity: 6

Anotace

Přednáška "Obecná chemie" má poskytnout základní znalosti nezbytné pro studium dalších chemických disciplín. Výklad je prováděn v základní (v některých kapitolách zjednodušené) podobě, avšak tak, aby studenti pochopili fyzikálně-chemickou podstatu vykládané látky, význam a praktickou použitelnost zavedených veličin a vztahů. Přednáška předpokládá základní znalosti matematiky a chemie na úrovni průměrných středních škol. Přednáška je doplněna cvičením v rozsahu 2 hod. týdně.

Sylabus

Úvod

Základní pojmy: relativní atomová a molekulová hmotnost, látkové množství, molární hmotnost a způsoby vyjadřování koncentrace látek v soustavách.

1. Struktura atomů

1.1 Jádro atomu

stabilita jader - přirozená radioaktivita, jaderné reakce

1.2 Elektronový obal

obecné představy kvantové mechaniky, orbital - kvantová čísla (význam), atom vodíku - orbitaly, energie elektronů, spektrum, výstavbový princip - periodicita vlastností

2. Struktura molekul - chemická vazba

elektronová teorie chemické vazby, kvalitativní výklad teorie molekulových orbitalů, iontová vazba, kovalentní vazba, koordinačně kovalentní vazba

3. Vlastnosti látek

3.1. Elektrické a magnetické vlastnosti látek

3.2. Optické vlastnosti látek

lom a rozptyl světla, difrakce paprsků X, chiralita a optická aktivita, absorpce světla (Lambertův-Beerův zákon)

4. Základy spektroskopie

4.1. Atomová spektra

4.2. Molekulová spektra

(vibrace a rotace molekul)

4.3. UV-Vis spektra

5. Skupenské stavy látek

5.1. Plyny

ideální plyn, reálný plyn, zkapalňování plynů, expanze do vakua

5.2. Kapaliny

tenze páry nad kapalinou, povrchové napětí, viskozita

6. Reakční kinetika

6.1. Izolované reakce

reakční rychlost, řád reakce, molekularita, konverze, reakce 1. a 2. řádu

6.2. Reakce simultánní

6.3. Závislost reakční rychlosti na teplotě, katalýza, reakční mechanismy

7. Chemická energetika a základy termodynamiky

7.1. Základní pojmy

7.2.První věta termodynamiky

práce, teplo, vnitřní energie, enthalpie, tepelné kapacity, termochemické zákony - výpočet reakčních tepel ze spalných a slučovacích tepel

7.3. Druhá věta termodynamiky

entropie, pravděpodobnost a uspořádanost systému, Gibbsova a Helmholtzova funkce

8. Rovnováhy

8.1.Fázové rovnováhy

Gibbsův zákon fází, jednosložková soustava - fázový diagram, dvousložková soustava ? (kapalina/plyn, kapalina/kapalina, kapalina/pevná látka), zředěné roztoky (Raoultův zákon), koligativní vlastnosti, aplikace

8.2. Rovnováha chemické reakce

rovnovážná konstanta - výpočet stupně konverze a rovnovážného složení, vliv reakčních podmínek na rovnováhu chemické reakce

9. Elektrochemie

9.1. Roztoky ideální a reálné, aktivita

součin rozpustnosti, kyseliny a zásady, disociace vody, pH, disociační rovnováha, disociační stupeň

9.2. Hydrolýza solí, pufry

9.3. Transportní jevy v roztocích elektrolytů

elektrolýza (Faradayovy zákony), vodivost, konduktometrie

Nestihli jsme:

Transportní jevy v roztocích

Literatura

J. Vacík:Obecná chemie, SPN 1986