Obecná chemie
Kód | Zakončení | Kredity | Rozsah | Jazyk výuky |
---|---|---|---|---|
15OCHEN | ZK | 4 | 5+0 | česky |
- 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: