Detail předmětu

Úvod do obecné chemie

FCH-MPC-CHJAk. rok: 2024/2025

Zajišťuje Fakulta chemická

Předmět je zaměřen na rozšíření znalostí z obecné, anorganické, fyzikální a organické chemie, potřebné pro pochopení souvislostí mezi strukturou,  vlastnostmi látek a jejich chováním v prostředí. Současně poskytuje základy chemické termodynamiky, kinetiky, elektrochemie a základní přehled významných chemických výrob a zpracování surovin.

 

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Petr Dzik, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikální a spotřební chemie (ÚFSCH)

Vstupní znalosti

Základní chemické znalosti v rozsahu odpovídající výuce na gymnáziu nebo střední technické škole. 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zápočet bude udělen na základě zisku min. 50% bodového ohodnocení z průběžných testů psaných na výpočtových cvičeních (12 týdnů výuky =  12 průběžných testů).

Zkouška je písemná formou elektronického testu v e-learningu, hodnocení standardní dle ECTS stupnice.

Učební cíle

Získání základních poznatků z oblastí chemických věd pro jejich další využití a rozvíjení  při vzdělávání v oblasti jaderné energetiky a navazujících vědních disciplínách.
Získání základních dovedností v oblasti chemických výpočtů. 

Základní literatura

J. Vacík, J. Bárthová, J. Pacák, B Strauch, M. Svobodová, F. Zemánek: PŘEHLED STŘEDOŠKOLSKÉ CHEMIE, SPN Praha 1995 (CS)
J. Klikorka, B. Hájek, J. Votinský: OBECNÁ A ANORGANICKÁ CHEMIE, SNTL ALFA, Praha 1985 (CS)
V. Šrámek, L. Kosina: CHEMIE OBECNÁA ANORGANICKÁ, nakladatelství FIN, Olomouc 1996 (CS)
A. Mareček, J. Honza: CHEMIE PRO ČTYŘLETÁ GYMNÁZIA, 1.a 2. díl nakladatelství Olomouc 1998 (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPC-JAE magisterský navazující, 1. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

24 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Petr Dzik, Ph.D.

Osnova

1. Úvod, základní pojmy a koncepty: Hmota a pole. Hmotnost a množství v chemii, základní zákony. Klasifikace látek. Prvky a sloučeniny. Hmotnost atomů a molekul. Látkové množství. Slučovací zákony. Zákon zachování hmoty a energie, zákon stálých poměrů slučovacích. Avogadrův zákon
2. Atomové jádro: Atomová teorie, historický vývoj představ o struktuře atomu. Složení a struktura atomu. Elementární částice a jejich vlastnosti. Jádro atomu. Protonové a nukleonové číslo. Nuklidy, izotopy. Radioaktivita. Jaderné reakce.
3. Elektronový obal atomu: Základní koncepty kvantové mechaniky. Orbitaly a jejich typy. Elektronová konfigurace atomů. Valenční elektrony. Vnitřní elektrony. Využití v spektroskopii atomové, rentgenové
4. Periodická soustava prvků a periodický zákon: Periodická tabulka. Typické vlastnosti prvků na základě postavení v periodickém systému. Klasifikace prvků. Názvy a symboly prvků, vzorce a názvy sloučenin. Oxidační čísla. Základy anorganického chemického názvosloví.
5. Chemická vazba: Vaznost. Vznik chemické vazby a její typy. Elektronegativita a polarita chemické vazby. Vlastnosti kovalentních a iontových sloučenin. Vlastnosti kovů. Slabé interakce a vodíková vazba.
6. Reakce a rovnice: Kvalitativní a kvantitativní stránka chemických reakcí. Chemické reakce a chemické rovnice. Klasifikace chemických reakcí. Energetika chemických reakcí. Výpočty z chemických rovnic
7. Termodynamika: Základy termodynamiky. Vnitřní energie, enthalpie, entropie, Gibbsova energie. Základní termodynamické zákony. Termochemie, termochemické zákony. Průběh chemických reakcí, jejich uskutečnitelnost.
8. Chemická rovnováha: Rovnovážné reakce, rovnovážná konstanta. Ovlivňování polohy rovnováhy. Katalyzátory. Disociační rovnováhy, autoprotolýza vody, pH.
9. Chemická kinetika: Koncept rychlosti chemické reakce. Rychlostní konstanta a její závislost na teplotě. Řád reakce. Rozpadové přeměny prvního řádu – kinetický model, střední doba života, poločas rozpadu. Kinetika následných reakcí.
10. Skupenské stavy: Skupenství plynné, zákony, výpočty. Skupenství kapalné. Skupenství tuhé, látky amorfní, krystalické. Teplota tání a tuhnutí, stavové diagramy.
11. Směsi: Disperzní soustavy. Hrubé disperse, koloidní disperse, pravé roztoky. Rozpustnost sloučenin. Způsoby vyjadřování koncentrace roztoků.
12. Základy elektrochemie: Chemické zdroje proudu. Články, akumulátory, palivové články. Elektrolýza. Elektrolytické výroby kovů. Galvanické pokovování. Elektrochemická podstata koroze kovů.

Cvičení

24 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Petr Dzik, Ph.D.

Osnova

1. hmotnost, molární hmotnost, látkové množství, molární objem 2. koncentrace
3. názvosloví - tvorba názvu
4. názvosloví - tvorba vzorce
5. výpočty ze vzorců
6. výpočty z rovnic 1
7. výpočty z rovnic 2
8. acidobazické rovnováhy 1
9. acidobazické rovnováhy 2
10. stavová rovnice ideálního plynu
11. elektrolýza
12. elektrochemické články