Obecná chemie

Garant předmětu:

Petr Distler

Přednášející:

Petr Distler

Cvičící:

Petr Distler

Předmět zajišťuje:

katedra jaderné chemie

Anotace:

Hlavní část přednášek je založena na diskusně-přednáškovém stylu výuky, kdy vyučující cílenými dotazy vede studenty k přemýšlení o studované problematice a společnému odvozování zákonitostí a strukturování probíraného učiva. Přednáška může být doplněna krátkými interaktivními cvičeními včetně využití dostupných aplikací (Kahoot, kvízy na Google Forms nebo Moodle platformě). Na vybraná témata může být aplikovaná metoda převrácené třídy (Flipped Classroom).

Cvičení se zaměřuje na procvičení učiva z přednášek a jeho aplikace. Během cvičení řeší zadané úlohy studenti samostatně nebo společně se cvičícím, který jim poskytuje individuální zpětnou vazbu a zodpovídá dotazy. Pro naplnění výukových cílů může být studentům zadána i domácí příprava; na cvičení se pak řeší konkrétní problémy/náročné části, se kterými se studenti při řešení úkolu potýkali.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1.Periodický zákon a periodická soustava prvků. Elektronegativita, její souvislost s vlastnostmi prvků, oxidační číslo, formální náboj atomu.

2.Pokročilé úpravy chemických rovnic, jejich význam a práce s nimi.

3.Stechiometrické výpočty z rovnic.

4.Stavba atomů: Kvantový a vlnově mechanický model atomu, typy atomových orbitalů a jejich charakteristika. Výstavba elektronových obalů, valenční slupka a valenční elektrony.

5.Stavba molekul: Podstata chemické vazby, klasifikace vazeb a jejich charakteristika (iontová, chemická, kovová, koordinační, vodíková, Van der Waalsova), energie a délka vazby.

6.Molekulové orbitaly jako kombinace atomových orbitalů, aplikace na biatomické molekuly, teorie hybridizace a VSEPR.

7.Základní termodynamické pojmy, stavové veličiny (teplota, tlak, ), srovnání ideálních a reálných plynů, stavová rovnice ideálního plynu, směsi ideálních plynů (Daltonův zákon a Amagatův zákon)

8.Rovnováhy ve vodných roztocích elektrolytů, autodisociace vody, iontový součin vody, druhy elektrolytů, kyseliny a zásady dle Brönsteda a Lowryho, faktor pH, výpočty pH silných kyselin (zásad) bez a se zápočtem autoionizace vody. Slabé kyseliny (zásady), disociační konstanta, rovnovážný stupeň disociace, výpočty pH jejich vodných roztoků.

9.Roztoky solí, hydrolýza, rovnovážný stupeň hydrolýzy, pH roztoků solí. Směsi silných kyselin (zásad), směsi slabých kyselin (zásad), směsi silná kyselina slabá kyselina (silná zásada - slabá zásada), pufry, výpočty pH.

10.Vícesytné kyseliny (zásady), výpočty pH, rovnováhy v roztocích málo rozpustných elektrolytů, součin rozpustnosti.

11.Rychlost reakce, kinetická rovnice, řád reakce, rychlostní konstanta a její závislost na teplotě, Arrheniův vztah.

12.Integrace kinetických rovnic, závislost složení reakční směsi na čase, reakce prvního řádu a jejich některé soustavy, analogie se vztahy popisujícími kinetiku radioaktivních přeměn různých soustav radionuklidů. Soustavy o více reaktantech a reakce vyšších řádů.

13.Molekulární transport.

Osnova cvičení:

Ve cvičeních doprovázejících přednášky jsou řešeny příklady pokrývající téma aktuální přednášky.

Cíle studia:

Studijní materiály:

1.P. Distler, B. Drtinová, A. Motl: Výpočty z obecné chemie (nejen) pro jaderné chemiky. ČVUT, Praha 2022.

2.J. Vacík: Obecná cheme. Přírodovědecká fakulta, Univerzita Karlova, Praha 2017.

3.B. W. Pfennig: Principles of inorganic chemistry, New Jersey, 2015

4.S. Zumdahl, D. J. DeCoste: Chemical Principles, 8th Ed., Cengage Learning, Inc, 2017

Doporučená literatura:

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

6.R. Chang: Chemistry, 9th Ed., McGraw-Hill, New York, 2007

7.V. Majer et al.: Základy jaderné chemie, SNTL Praha, 1981 - dostupné v knihovně FJFI ČVUT

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: