General and Inorganic Chemistry - GF390

• Title: Obecná a anorganická chemie
• Guaranteed by: Department of Organic And Bioorganic Chemistry (16-16120)
• Faculty: Faculty of Pharmacy in Hradec Králové
• Actual: from 2024
• Semester: winter
• Points: 0
• E-Credits: 6
• Examination process: winter s.:
• Hours per week, examination: winter s.:28/20, C+Ex [HS]
• Capacity: unlimited / 384 (unknown)
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Note: course can be enrolled in outside the study plan; enabled for web enrollment
• Guarantor: doc. PharmDr. Jaroslav Roh, Ph.D.
• Interchangeability : GF124
• Is co-requisite for: GF299
• Is interchangeable with: GF124

Annotation

English

General Chemistry is fundamental to understanding other chemical disciplines. The subject deals with atomic structure, the theory of chemical bond, the periodic character of physical and chemical properties of elements and compounds and with the course of chemical reactions. Inorganic chemistry gives a systematic survey of chemical elements and their compounds on the basis of the location of the elements in the periodic table; special emphasis is put on biological and pharmaceutical importance.

Last update: Roh Jaroslav, doc. PharmDr., Ph.D. (26.09.2024)

Czech

Obecná chemie je teoretickým základem pro další chemické disciplíny. Témata jsou struktura atomu, teorie chemické vazby, periodicita fyzikálních a chemických vlastností prvků, chemické děje. Anorganická chemie podává systematický přehled o chemických prvcích a jejich sloučeninách na základě postavení prvku v periodické tabulce prvků se zřetelem na biologický a farmaceutický význam.

Last update: Roh Jaroslav, doc. PharmDr., Ph.D. (26.09.2024)

Course completion requirements

Podmínky pro udělení zápočtu

• Aktivní účast na všech seminářích
• Absolvování dvou testů v systému Moodle (detailní informace k počtu pokusů, bodové hranici atd. jsou uvedeny v Moodlu):
• Test na názvy a symboly prvků – musí být úspěšně splněno do 13. 10.,
• Převody jednotek (hmotnost, objem, hustota, látkové množství, látková/hmotnostní koncentrace) – musí být absolvován alespoň jeden pokus do začátku 4. semináře; úspěšně splněno musí být do 22. 12. 2024
• Na pátém semináři se píše průběžný test, ze kterého je možné získat 6 bodů. Okruhy otázek: názvosloví anorganických sloučenin, vytváření elektronově-strukturních vzorců, výpočet složení roztoků. Průběžný test je možné psát pouze jednou.
• Při zisku více než 50 % bodů (3,25 bodu a více) získá student 1 bod, který se mu připočítá k bodovému zisku v hromadném závěrečném zápočtovému testu.

• Úspěšné složení závěrečného zápočtového testu 

Závěrečný zápočtový test:

bude se psát hromadně v pondělí 6. ledna 2025 od 7:00 do 7:50 (rozpis místností bude včas oznámen)

• z testu je možné získat 18 bodů (+ 1 bod za splnění průběžného testu)
• zápočet je udělen při zisku minimálně 12 bodů
• Studenti, kteří nezískají dostatečný počet bodů, budou psát opravný zápočtový test
• Bude vypsáno 5 termínů opravného zápočtu během zimního zkouškového období (každý týden zkouškového období bude jeden opravný termín); plus dva termíny v první polovině letního semestru. VÍCE TERMÍNŮ NEBUDE VYPSÁNO!
• Zápočet je udělen při dosažení min. 12 bodů z 18 možných
• Bonusový 1 bod za splnění průběžného testu se již nezapočítává
• Opravný test je možné psát maximálně 3× (celkem tedy student má 1 pokus při hromadném zápočtu + 3 pokusy opravné) s výjimkou uvedenou v dalším bodě
• Posledního termínu opravného zápočtu v akademickém roce 2024/25 (tento termín bude v SISu speciálně označen) se může účastnit každý bez ohledu na počet vyčerpaných pokusů
• Bez zápočtu není možné konat zkoušku 

(Zápočet z předmětu Obecná a anorganická chemie, který byl získán v akademickém roce 2018/19 či v letech dřívějších, nebude v tomto akademickém roce uznán. Důvodem je výrazná změna podmínek pro udělení zápočtu, ke kterým došlo počínaje rokem akademickým rokem 2019/2020.)

Uznání docházky na semináře je v kompetenci vyučujícího.

Studenti se speciálními vzdělávacími potřebami

·         Potvrzení o speciálních požadavcích při skládání zápočtu/zkoušky je nutno předložit nejpozději v den konání zápočtu či zkoušky. Po jeho uplynutí na ně nemůže být brán zřetel.

Last update: Roh Jaroslav, doc. PharmDr., Ph.D. (26.09.2024)

Literature

Povinná:

• Klimešová, Věra, Palát, Karel. Základy obecné chemie pro farmaceuty. Praha: Karolinum, 2020, 161 s. ISBN 978-80-246-4752-4.
• Kubicová, Lenka, Sova, Jaroslav, Klimešová, Věra, Palát, Karel. Seminární cvičení z obecné a anorganické chemie. Praha: Karolinum, 1998, 184 s. ISBN 80-7184-693-7.
• Klimešová, Věra. Anorganická chemie pro farmaceuty. Praha: Karolinum, 2020, 182 s. ISBN 978-80-246-4781-4.
• • Matouš, Petr. Seminární cvičení z obecné a anorganické chemie – aktualizace úloh z názvosloví. 202
• • Matouš, Petr. Úvod do názvosloví anorganických sloučenin, názvosloví prvků. 2021, dostupné on-line
• • Matouš, Petr. Názvosloví anorganickéch sloučenin. 2021, dostupné on-line
• • Matouš, Petr. Koordinační sloučeniny. 2021, dostupné on-line

Doporučená:

• Krätsmár-Šmogrovič, Juraj. Všeobecná a anorganická chémia : učebnica pre farmaceutické fakulty. Martin: Osveta, 2007, 400 s. ISBN 978-80-8063-245-8.

Last update: prepocet_literatura.php (19.09.2024)

Requirements to the exam

Průběh zkoušky

• Známka je udělena na základě ústní zkoušky
• Student si vylosuje 2 otázky. První z oblasti obecné chemie, druhou z oblasti anorganické chemie. Mimo vylosované otázky může být student doplňkově tázán na základní znalosti z ostatních zkouškových témat
• Zkoušku je nutné vykonat do června 2025 (poslední termín bude v SISu speciálně označen). V červenci, srpnu a září již nebudou termíny vypsány a není tedy možné zkoušku skládat!

Seznam otázek ke zkoušce

Obecná chemie

1.     Struktura atomu, základní charakteristiky, jádro atomu.

2.     Elektronový obal atomu. Kvantově mechanický model atomu. Kvantová čísla a AO, elektronová konfigurace, valenční elektrony.

3.     Periodická tabulka prvků, periodicita chemických vlastností – atomové parametry (atom. poloměr, ionizační energie, elektronová afinita, elektronegativita).

4.     Chemická vazba, teorie LCAO-MO, molekulové orbitaly a diagramy. Řád vazby. Parametry vazby.

5.     Chemická vazba: kovalentní nepolární, polární (dipólový moment), koordinační.

6.     Vazba elektronově deficitní. Vazba iontová, polarizační účinek iontů. Kovová vazba.

7.     Hybridizace. Model VSEPR. Prostorové tvary molekul.

8.     Slabé vazebné interakce. Vodíková vazba. Vliv na chování látek.

9.    Typy chemických vzorců. Chemický děj, typy chemických reakcí.

10.   Stavové veličiny, energetické změny v průběhu chemického děje, enthalpie, entropie, Gibbsova energie.

11.   Reakční kinetika, teorie kinetiky, aktivační energie, rychlost chemických reakcí a její ovlivnění, katalýza.

12.   Chemické rovnováhy, rovnovážná konstanta, princip akce a reakce.

13.   Elektrolytická disociace, elektrolyty. Disociační konstanta, disociační stupeň, pH roztoku.

14.   Teorie kyselin a zásad (Arrheniova, Brönstedova-Lowryho, Lewisova). Acidobazické děje.

15.   Vztahy mezi strukturou a acidobazickými vlastnostmi – bezkyslíkaté a kyslíkaté kyseliny a jejich konjugované baze; hydroxidy, dusíkaté baze a jejich konjugované kyseliny.

16.   Hydrolýza solí – hydrolýza kationtů, hydrolýza aniontů, vliv na pH roztoku. Ovlivnění hydrolýzy vnější změnou pH.

17.   Oxidačně redukční reakce, oxidační číslo, oxidační a redukční činidla, elektrochemická řada napětí kovů, oxidačně redukční potenciály.

18.   Elektrodové děje, poločlánek, galvanický článek, elektrolýza, elektrolytická cela.

19.   Koordinační sloučeniny – základní pojmy, typy, vlastnosti (izomerie, stabilita) a význam koordinačních sloučenin.

 

 Anorganická chemie

1.     Prvky – výskyt, zastoupení, skupenství; obecná charakteristika kovů a nekovů, polokovy; biogenní a toxické prvky.

2.     Vodík (vlastnosti, reaktivita, příprava). Binární sloučeniny vodíku. Biologický význam.

3.     Vzácné plyny a jejich sloučeniny.

4.     Skupina VIIA (17) (obecná charakteristika skupiny, reaktivita a biologický význam prvků).

5.     Sloučeniny halogenů: halogenovodíky, farm. významné halogenidy (vč. trijodidu draselného), oxokyseliny halogenů a jejich soli, interhalogenidy.

6.     Skupina VIA (16) (obecná charakteristika skupiny, reaktivita a biologický význam prvků). Sloučeniny chalkogenů s vodíkem, voda, peroxid vodíku.

7.     Kyslíkaté sloučeniny síry – oxidy, kyseliny, soli a deriváty kyseliny siřičité a sírové.

8.     Skupina VA (15) (obecná charakteristika skupiny, reaktivita, biologický význam prvků). Sloučeniny pentelů s vodíkem, s halogeny.

9.     Oxidy dusíku a fosforu. Oxokyseliny dusíku a fosforu, jejich soli, deriváty.

10.    Skupina IVA (14) (obecná charakteristika, reaktivita a biologický význam prvků). Sloučeniny tetrelů s halogeny. Sloučeniny uhlíku a křemíku s kyslíkem (vč. silikonů), kyanovodík a jeho soli.

11.   Skupina IIIA (13) (obecná charakteristika, reaktivita a biologický význam prvků). Sloučeniny trielů s vodíkem, halogeny, s kyslíkem.

12.   Skupina IIA (2) – obecná charakteristika, fyzikální vlastnosti, reaktivita, sloučeniny prvků IIA skupiny, biologický význam.

13.   Skupina IA (1) – obecná charakteristika, fyzikální vlastnosti, reaktivita, sloučeniny prvků IA skupiny, biologický význam.

14.   Skupina IIIB, IVB, VB (3, 4, 5), lanthanoidy, aktinoidy – obecná charakteristika skupin, sloučeniny a slitiny vybraných prvků (zejména Ti, V, Ta, U, Gd, Ce, …)

15.   Skupina VIB, VIIB (6, 7) – obecná charakteristika skupin, Mn a jeho sloučeniny, Cr a jeho sloučeniny, biologický význam.

16.   Skupina VIIIB (8, 9, 10) – obecná charakteristika triád, fyzikální vlastnosti, reaktivita, sloučeniny prvků, biologický význam.

17.   Skupina IB (11) – obecná charakteristika skupiny, fyzikální vlastnosti, reaktivita, sloučeniny prvků, biologický význam.

18.   Skupina IIB (12) – obecná charakteristika skupiny, fyzikální vlastnosti, reaktivita, sloučeniny prvků, biologický význam.

Last update: Rydval Miroslav, Ing. (11.12.2024)

Syllabus

Přednášky

Obecná chemie

• Struktura atomu: základní charakteristiky atomu, atomové jádro, elektronový obal, kvantově mechanický model atomu, kvantová čísla, atomové orbitaly, pravidla obsazování orbitalů.
• Periodická soustava prvků: členění PSP, elektronové konfigurace, periodicita atomových parametrů (atomový poloměr, ionizační energie, elektronová afinita, elektronegativita).
• Chemická vazba: teorie vazby – MO-LCAO, molekulové orbitaly, parametry chemické vazby, typy vazeb – kovalentní, elektronově deficitní, koordinační, iontová, kovová, vliv vazby na vlastnosti látek, hybridizace, tvary molekul, VSEPR, nevazebné interakce.
• Chemické vzorce: typy vzorců, molekulové modely.
• Chemický děj: chemické rovnice, základy termodynamiky a reakční kinetiky, chemické rovnováhy.
• Elektrolytická disociace: elektrolyty, roztoky – vyjadřování složení, disociační konstanta.
• Kyseliny a zásady – teorie, acidobazické děje, vztah struktura – acidobazické vlastnosti, hydrolýza solí.
• Redoxní děje: oxidační číslo, oxidačně-redukční reakce, elektrodové potenciály, elektrochemická řada napětí kovů, elektrolýza.
• Základy koordinační chemie: základní pojmy, typy sloučenin, isomerie, vlastnosti, význam komplexů.

Anorganická chemie

• Nomenklatura anorganických sloučenin: binární sloučeniny, hydroxidy, kyseliny a jejich funkční deriváty, soli, koordinační sloučeniny.
• Systematika anorganické chemie: periodicita vlastností prvků a jejich sloučenin
• Obecná charakteristika jednotlivých skupiny PSP, fyzikální a chemické vlastnosti prvků a jejich sloučenin prvků s aspektem na biologický a farmaceutický význam

Semináře

• 1. seminář
• Základní chemické pojmy: prvek, látkové množství, atomová a molekulová hmotnost, relativní molekulová hmotnost, molární hmotnost, molární objem.
• Názvosloví anorganické chemie.
• 2. seminář
• Názvosloví anorganické chemie – dokončení včetně koordinačních sloučenin.
• 3. seminář
• Typy vzorců sloučenin; strukturně-elektronové vzorce.
• 4. seminář
• Roztoky: výpočty složení.
• 5. seminář
• průběžný test
• Stechiometrické výpočty: výpočty na základě chemických vzorců a rovnic.
• 6. seminář
• Stechiometrické výpočty: výpočty na základě chemických vzorců a rovnic – dokončení.
• 7. seminář
• Kyseliny a zásady: teorie kyselin a zásad, acidobazické děje, výpočty pH a K_a.
• 8. seminář
• Vztahy mezi strukturou a aciditou/bazicitou; hydrolýza solí.
• 9. seminář
• Oxidace a redukce: oxidační číslo, řešení oxidačně-redukčních rovnic.
• 10. seminář
• Molekulové modely: tvary molekul, VSEPR.

Last update: Roh Jaroslav, doc. PharmDr., Ph.D. (26.09.2024)

Learning resources

E-learning MOODLE: Vybrané kapitoly z Obecné a anorganické chemie

https://dl1.cuni.cz/enrol/index.php?id=2956

Last update: Roh Jaroslav, doc. PharmDr., Ph.D. (26.09.2024)