General chemistry - basic course for students of education in chemistry, education in biology and of biology- lecture and seminary. The course provides the most important general chemistry chapters and fundamentals of physical chemistry required for the basic courses in other branches of chemistry. Structure of atoms (atomic nucleus, radioactivity, atomic orbitals, periodicity of element properties) and molecules (chemical bond, molecular orbitals, hybrid orbitals, types of bonding). Electric, magnetic and optical properties of compounds and materials, methods of atomic and molecular spectroscopy. States of matter (gases, liquids, solids). Chemical kinetics (fundamentals). Equilibrium state and fundamentals of thermodynamics (laws of thermodynamics, thermochemistry, afinity of reactions). Phase equilibria (chemical potencial, Gibbs´s phase law, examples of important equilibria). Chemical equilibrium (kinetic approach, Guldberg´s -Waage´s law, equilibrium constant, reaction mixture composition and its dependence on reaction conditions). Introduction to electrochemistry (electrolytes, dissociation, pH, acids and bases - dissociation constant, salts - solubility and hydrolysis, buffers, calculation of pH of electrolyte solutions, electrode potencial and equilibria, types of electrodes).
The course is taught in English for ERASMUS students in the consultations form
Last update: Vlčková Blanka, prof. RNDr., CSc. (12.06.2014)
Přednáška "Obecná chemie pro učitele chemie a biologie a pro biol. obory" poskytuje základní znalosti nezbytné pro další studium předmětů chemických oborů. Výklad je prováděn v základní (v některých kapitolách zjednodušené) podobě. Cílem přednášky je pochopení základních fyzikálně-chemických pojmů, zákonitostí, vztahů a metodik a jejich významu a praktického využití, s řadou příkladů z oblasti studia struktury a funkce biologicky významných molekul. Přednáška předpokládá základní znalosti matematiky, fyziky a chemie na úrovni průměrných středních škol. Přednáška o rozsahu 3 hod. týdně je doplněna cvičením v rozsahu 2 hod. týdně.
Last update: Vlčková Blanka, prof. RNDr., CSc. (05.05.2010)
Literature -
J. Vacík: Obecná chemie, SPN 1986 P.W.Atkins: General Chemistry, Oxford University Press 1996 J.Sedláček a kol.: Příklady z obecné chemie, Karolinum 2010 www.studiumchemie.cz
Last update: Šmejkal Petr, doc. RNDr., Ph.D. (29.10.2019)
J. Vacík: Obecná chemie, SPN 1986
P.W.Atkins: General Chemistry, Oxford University Press 1996
J.Sedláček a kol.: Příklady z obecné chemie, Karolinum 2010
www.studiumchemie.cz
Last update: Vlčková Blanka, prof. RNDr., CSc. (05.05.2010)
Requirements to the exam -
To get the credit, it is necessary to pass tests during the semester with 60% points.
Examination: Written part: minimum 62% of points is a prerequisite for oral part. The oral part of the examination includes written preparation.
Last update: Šmejkal Petr, doc. RNDr., Ph.D. (29.10.2019)
Pro získání zápočtu je nutné absolvovat testy v průběhu semestru se ziskem 60% bodů. Průběh zkoušky: Písemná část: minimum 62% bodů je podmínkou pro konání ústní části. Ústní část zkoušky zahrnuje písemnou přípravu.
Last update: Šmejkal Petr, doc. RNDr., Ph.D. (29.10.2019)
Syllabus -
1. Introduction - Basic concepts for characterization of substances and their systems, quantities and units. Basic chemical laws and principles. Dualistic nature of matter: matter and field.
2. Structure of atom - Structure of atomic nucleus, nuclides and isotopes. Nuclear stability and natural and artificial radioactivity. Electron shell of an atom: quantum mechanical model, atomic orbitals and their representation. Laws of electron envelope construction and periodicity of properties of elements.
3. Structure of molecules - Quantum mechanical explanation of chemical bonds, molecular orbitals, polarity of bonds, hybrid orbitals. Covalent, ionic, coordination covalent and weak binding interaction. Binding interactions in biologically important molecules.
4. Structure and properties of substances - Electrical, magnetic and optical properties of substances and their importance for the study of the structure of substances (overview). Overview of atomic and molecular spectroscopy methods, their principles and applications. Examples of spectroscopic studies of biologically important molecules.
5. State of matter - Gaseous state: ideal and real gas, equations of state, liquefaction of gases and critical state. Liquid state: vapor pressure over liquid, surface tension and viscosity of liquids (overview). Solid state: crystalline and amorphous substances, bond types in crystals.
6. Chemical kinetics - Basic concepts of chemical kinetics. Isolated 1st and 2nd order reactions. Simultaneous reactions: reversible, sequential and lateral (overview). Dependence of reaction rate on temperature, reaction mechanisms, catalysis.
7. Chemical energy - Basic concepts, quantities and principles of thermodynamics and their applications. Thermal balance of chemical reactions, characterization of system order, conditions of spontaneous course of chemical reactions in various types of systems.
8. Equilibrium states - Chemical potential and Gibbs phase law. Examples of phase diagram construction and application of Gibbs law of phases. Phase interface equilibrium and its practical use. Chemical equilibrium, principle of dynamic equilibrium, Guldberg - Waag law, equilibrium constant. Equilibrium composition of reaction mixture, degree of conversion of reactant, influence of reaction conditions on degree of conversion.
9. Electrochemistry - Equilibria in electrolyte solutions: basic concepts - electrolytic dissociation, strong and weak electrolytes, ideal and real solutions, ionic strength of solutions, activity. Solubility of salts. Definition of pH. Dissociation of acids and bases, dissociation constant. Hydrolysis of salts. Buffers. Calculation of pH solutions of acids, bases, salts and buffers. Electrolysis. Electrode equilibria, electrode potential. Types of electrodes and their practical use.
Last update: Šmejkal Petr, doc. RNDr., Ph.D. (29.10.2019)
MC280P58 Obecná chemie pro uč. chemie, uč. biologie a biol. obory
Vyučující: RNDr Petr Šmejkal, PhD
1. Úvod.
Základní pojmy pro charakterizaci látek a jejich soustav, veličiny a jednotky. Základní chemické zákony a principy. Dualistický charakter hmoty: látky a pole.
2. Struktura atomu.
Struktura atomového jádra, nuklidy a isotopy. Stálost jader a přirozená a umělá radioaktivita.
Elektronový obal atomu: kvantově mechanický model, atomové orbitaly a jejich znázorňování. Zákony výstavby elektronového obalu a periodicita vlastností prvků.
3. Struktura molekul.
Kvantově mechanický výklad chemické vazby, molekulové orbitaly, polarita vazeb, hybridní orbitaly. Vazba kovalentní, iontová, koordinačně kovalentní a slabé vazebné interakce. Vazebné interakce v biologicky významných molekulách.
4. Struktura a vlastnosti látek.
Elektrické, magnetické a optické vlastnosti látek a jejich význam pro studium struktury látek (přehledově). Přehled metod atomové a molekulové spektroskopie, jejich principy a aplikace. Příklady spektroskopických studií biologicky významných molekul.
5. Skupenské stavy látek.
Plynné skupenství: idealní a reálný plyn, stavové rovnice, zkapalňování plynů a kritický stav.
Kapalné skupenství: tenze páry nad kapalinou, povrchové napětí a viskozita kapalin (přehledově).
Pevné skupenství: krystalické a amorfní látky, typy vazeb v krystalech.
6. Chemická kinetika.
Základní pojmy chemické kinetiky. Izolované reakce 1. a 2. řádu. Simultánní reakce: zvratné, následné a bočné (přehledově). Závislost reakční rychlosti na teplotě, reakční mechanismy, katalýza.
7. Chemická energetika.
Základní pojmy, veličiny a principy termodynamiky a jejich aplikace. Tepelná bilance chemických reakcí, charakterizace uspořádanosti systému, podmínky spontánního průběhu chemických reakcí v různých typech soustav.
8. Rovnovážné stavy.
Chemický potenciál a Gibbsův zákon fází. Příklady konstrukce fázového diagramu a uplatnění Gibbsova zákona fází. Rovnováha na fázovém rozhraní a její praktické využití.
Chemická rovnováha, princip dynamické rovnováhy, Guldbergův - Waagův zákon, rovnovážná konstanta. Rovnovážné složení reakční směsi, stupeň konverze reaktantu, vliv reakčních podmínek na stupeň konverze.
9. Elektrochemie.
Rovnováhy v roztocích elektrolytů: základní pojmy - elektrolytická disociace, silné a slabé elektrolyty, ideální a reálné roztoky, iontová síla roztoků, aktivita. Rozpustnost solí. Definice pH. Disociace kyselin a zásad, disociační konstanta. Hydrolýza solí. Pufry. Výpočet pH roztoků kyselin, zásad, solí a pufrů.
Elektrolýza. Elektroforéza. Elektrodové rovnováhy, elektrodový potenciál. Typy elektrod a jejich praktické využití. Princip polarografie.
Last update: Šulcová Renata, RNDr., Ph.D. (02.05.2016)
