Obecná chemie

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra jaderné chemie

Anotace:

V úvodní části kurzu jsou zavedeny nejdůležitější pojmy, veličiny a jednotky používané v chemii. Další části kurzu jsou věnovány především výkladu obecných zákonitostí, kterými se chemické děje řídí a jsou všem chemickým disciplinám společné. K objasnění praktického významu a aplikace těchto principů slouží Cvičení z obecné chemie (15COCH).

Požadavky:

Znalost chemie na úrovni střední školy.

Osnova přednášek:

1. Chemie a její disciplíny, děj jako přenos hmoty a energie, chemické reakce, klasifikace látek. Strukturní jednotky látek a jejich hmotnost, látkové množství, mol, molární veličiny, použití při stechiometrických výpočtech.

2. Chemická nomenklatura, chemické vzorce. Elektronegativita, souvislost s chemickými vlastnostmi prvků, oxidační číslo, formální náboj atomu .

3. Složení soustav, koncentrace, koncentrační veličiny, koncentrační výpočty. Klasifikace chemických reakcí, práce s chemickými rovnicemi, stechiometrické výpočty.

4. Stavba atomů: Kvantový a vlnově mechanický model atomu, typy atomových orbitalů, výstavba elektronových obalů, valenční elektrony, periodická soustava prvků.

5. Stavba molekul: Chemická vazba, její podstata a parametry. Vlnově mechanický model vazby, molekulové orbitaly, aplikace na biatomické molekuly.

6. Ideální plyny a jejich směsi, stavová rovnice, parciální tlaky a parciální objemy, Ostwaldův zákon, použití k výpočtům.

7. Reálné plyny, Van der Waalsova rovnice, kritický stav látky, souvislost plynného, kapalného a tuhého skupenství, chemická vazba v kapalných a tuhých látkách.

8. Chemická thermodynamika, thermodynamický popis stavu soustavy, vnitřní energie, enthalpie, 1. věta thermodynamická, děj jako změna stavu, vratný a nevratný děj na příkladu isothermické změny objemu ideálního plynu. Aplikace 1. věty, reakční tepla a tepla fázových přeměn, thermochemické výpočty.

9. Thermická a statistická koncepce entropie, 2. věta thermodynamická, Gibbsova funkce. Podmínky ustavení thermodynamické rovnováhy, fázové a chemické rovnováhy, jejich charakteristika a kvantitativní popis.

10. Zvratná reakce, chemické rovnováhy, vyjádření thermodynamické aktivity složek, rovnovážná konstanta reakce, Guldbergův-Waagův zákon, použití k výpočtu rovnovážného složení. Reakční kvocient, rozhodnutí o směru průběhu reakce, Le Chatelierův princip, jeho aplikace, ovlivnění rovnovážného složení soustavy.

11. Rovnováhy v roztocích elektrolytů, iontový součin a autodisociace vody, kyseliny a zásady v pojetí Brönsteda a Lowryho, výpočty pH roztoků silných kyselin (zásad) bez a se zápočtem autoionizace vody. Slabé kyseliny (zásady), výpočty pH jejich roztoků bez a se zápočtem autoionizace vody. Roztoky solí, hydrolýza, rovnovážný stupeň hydrolýzy, výpočty pH roztoků hydrolyzujících solí.

12. Směsi silných a slabých kyselin (zásad), směsi silná kyselina - slabá kyselina (silná zásada - slabá zásada), pufry, výpočty pH. Vícesytné kyseliny (zásady), výpočty pH, rovnováhy v roztocích málo rozpustných elektrolytů, součin rozpustnosti, jeho vztah k molární rozpustnosti.

13. Rychlost chemické reakce, diferenciální kinetická rovnice, řád reakce, rychlostní konstanta, Arrheniův vztah, aktivační energie. Integrace kinetických rovnic, závislost složení reakční směsi na čase.

14. Reakce prvního řádu a jejich některé soustavy, analogie se vztahy popisujícími kinetiku radioaktivních přeměn různých soustav radionuklidů. Kinetický popis vybraných soustav o více reaktantech a reakcích vyšších řádů.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Znalosti:

Kurz je určen posluchačům prvního ročníku oboru Jaderná chemie, kteří v něm získají rychlý přehled základních principů společných všem chemickým disciplinám.

Schopnosti:

Absolventi kurzu jsou schopni efektivněji sledovat specializované chemické kurzy.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] Klikorka, J., Hájek, B., Votinský, J.: Obecná a anorganická chemie, SNTL / ALFA, Praha / Bratislava, 1985

[2] Motl, A.: Výpočty pro jaderné chemiky - Obecná chemie, skriptum, vydavatelství ČVUT, Praha, 2000

[3] Mička, Z., Havlíček, D., Lukeš, I., Mosinger, J., Vojtíšek, P.: Základní pojmy, příklady a otázky z anorganické chemie, skriptum, vydavatelství UK, Karolinum, Praha, 1998

[4] Flemr, V., Holečková, E.: Úlohy z názvosloví a chemických výpočtů v anorganické chemii, skriptum, VŠCHT, Praha, 1996

Doporučená literatura:

[1] Chang, R.: Chemistry, ninth edition, McGraw-Hill, New York, 2007

[2] Zumdahl, S.: Chemical Principles, D. C. Heath and Company, Canada, USA, 1992

[3] Vacík, J.: Obecná chemie, Státní pedagogické nakladatelství Praha, 1986

[4] Brdička, R., Kalousek, M., Schütz, A.: Úvod do fyzikální chemie, druhé vydání, SNTL / ALFA, Praha / Bratislava, 1972

[5] Hájek, B.: Příklady z obecné a anorganické chemie, SNTL / ALFA, Praha / Bratislava, 1971

[6] Dickerson, R., Gray, H., Haight, G.: Chemical Principles, 3.vydání, The Benjamin Cummings Publishing Company, Inc., Menlo Park, California, 1979

[7] Campbell, J.: Chemical Systems, W. H. Freeman and Company, San Francisco, 1970

Poznámka:

Obecná chemie

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: