PředmětyPředměty(verze: 978)
Předmět, akademický rok 2025/2026
   Přihlásit přes CAS
General and Bioinorganic Chemistry - GAF390
Anglický název: General and Bioinorganic Chemistry
Zajišťuje: Katedra organické a bioorganické chemie (16-16120)
Fakulta: Farmaceutická fakulta v Hradci Králové
Platnost: od 2025
Semestr: zimní
Body: 0
E-Kredity: 6
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:kombinovaná
Rozsah, examinace: zimní s.:28/20, Z+Zk [HS]
Počet míst: neomezen / 90 (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
4EU+: ne
Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
Kompetence:  
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: angličtina
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: doc. PharmDr. Jaroslav Roh, Ph.D.
Záměnnost : GAF124
Je korekvizitou pro: GAF411, GAF299, GAF293
Je záměnnost pro: GAF124
Anotace -
Obecná chemie je teoretickým základem pro další chemické disciplíny. Zabývá se strukturou atomu, teorií chemické vazby, periodicitou fyzikálních a chemických vlastností prvků a sloučenin, problematikou chemického 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.
Poslední úprava: Palát Karel, PharmDr., CSc. (26.09.2024)
Podmínky zakončení předmětu -

Podmínky pro získání zápočtu:

1. Obdržet více než 60% bodů ze zápočtových testů.

2. Účast na všech seminářích.

 

Zkouška:

 

Zkouška se skládá z části písemné, jejíž složení je pomínkou pro pokračování ústní částí.

Písemná zkouška:

Pro úspěšné složení je nutné získat více než 10 bodů z 16.

 

Ústní zkouška:

Otázky:

General Chemistry

 

  1. The structure of the atom, atomic nucleus, chemical elements.
  2. Electronic shell of the atom. Models of the atom. The quantum mechanical model of the atom - atomic orbitals, quantum numbers.
  3. Chemical periodicity. Periodic chart of elements. Electron configurations, valence electrons. Atomic parameters – atomic radii, ionization energy, electron affinity, electronegativity, periodicity of these parameters.
  4. Chemical bonding (preconditions of its formation, types of bonding), molecular orbitals. LCAO-MO theory.
  5. Nonpolar and polar covalent bonding, MO diagrams of two-atomic molecules, bond order. Coordinate covalent bonding.
  6. Parameters of the bond - length, energy. Molecular geometry. VSEPR theory.
  7. Valence bond theory. Hybridization - types and examples.
  8. Ionic bonding. Polarizing activity of ions. Metallic bonding. Bond delocalization. Three-center two-electron (3c,2e) bond.
  9. Weak bonding interactions. Hydrogen bond.
  10. Types of chemical formulas, models of molecules.
  11. Chemical reactions, types of chemical reactions, chemical equations, heat of reaction, Gibbs energy, activation energy, catalysis.
  12. Chemical equilibria and their affection, the principle of action and reaction, solubility product constant.
  13. Electrolytic dissociation, electrolytes. Dissociation constant.
  14. Theories of acids and bases (Arrhenius, Brønsted-Lowry, Lewis).
  15. Quantitative evaluation of acids and bases, pH of a solution.
  16. Relationships between the structure and acid-base properties of compounds.
  17. Acid-base reactions. Hydrolysis of salts.
  18. Oxidation-reduction reactions, oxidation number, oxidizing and reducing agents.
  19. Reactions in electrolytic cells. Electromotive series (Activity series) of the elements. Reduction and oxidation potentials. Electrolysis.
  20. Coordination compounds. Basic terms, types of coordination compounds, nomenclature, preparation, properties, importance, usage.

 

Inorganic Chemistry

 

  1. Periodic system of elements, chemical periodicity, occurrence, types of elements.
  2. Hydrogen (structure, properties, reactivity, occurrence, production, usage).
  3. Binary compounds of hydrogen.
  4. Noble (inert) gases and their compounds.
  5. Group VIIA (17) – general characteristic, physical properties, reactivity, occurrence, production, biological importance, usage. Hydrogen halides, halides, compounds of halogens and oxygen.
  6. Group VIA (16) - general characteristic, physical properties, reactivity, occurrence, production, biological importance, usage. Hydrides, hydrogen peroxide.
  7. Compounds of sulfur and oxygen – oxides, acids. Derivatives of sulfur oxoacids (halides, peroxoacids, amides).
  8. Group VA (15) - general characteristic, physical properties, reactivity, occurrence, production, biological importance, usage.
  9. Compounds of the group VA (15) elements with hydrogen (generally), halogens. Compounds of nitrogen and hydrogen.
  10. Oxides of nitrogen and phosphorus. Oxoacids of nitrogen and phosphorus, their salts, derivatives.
  11. Group IVA (14) - general characteristic, physical properties, reactivity, occurrence, production, biological importance, usage. Compounds with hydrogen, halogens. Compounds of carbon and oxygen, nitrogen, and/or sulfur.
  12. Compounds of carbon and silicon with oxygen, organosilicon compounds.
  13. Group IIIA (13) - general characteristic, physical properties, reactivity, occurrence, production, biological importance, usage. Compounds with hydrogen, halogens, nitrogen, and oxygen.
  14. Group IIA (2) - general characteristic, physical properties, reactivity, occurrence, production, biological importance, usage, compounds (hydrides, oxides, hydroxides, halides, oxo salts, organometallic compounds, complexes).
  15. Group IA (1) - general characteristic, physical properties, reactivity, occurrence, production, biological importance, usage, compounds (hydrides, oxides, hydroxides, halides, oxo salts).
  16. Groups IIIB, IVB, and VB (3, 4, 5), lanthanoids, actinoids – general characteristics of groups, elements and their compounds.
  17. Groups VIB, and VIIB (6,7) - general characteristics of groups, elements and their compounds.
  18. Group VIIIB (8, 9, 10) – general characteristic, elements and their compounds.
  19. Group IB (11) – general characteristic of the group, elements and their compounds.
  20. Group IIB (12) – general characteristic of the group, elements and their compounds.
Poslední úprava: Palát Karel, PharmDr., CSc. (26.09.2024)
Literatura -

Doporučená:

  • Daub, William G. Seese, William S.. Basic chemistry. New Yersey: Prentice Hall Inc., 1996, s. ISBN 0-13-373630-X.
  • D. EBBING, S.D. GAMMON. GENERAL CHEMISTRY. : Brooks Cole, 2016, s. ISBN 1305859146.
  • J. House, K. House. Descriptive Inorganic Chemistry . : Academic Press, 2015, s. ISBN 9780128046975.
  • G. Rayner-Canham, T. Overton. Descriptive Inorganic Chemistry. : W. H. Freeman, 2013, s. ISBN 1464125570.
  • Shriver, D. F. Overton, Tina Rourke, Jonathan Weller, Mark T. Armstrong, F. A.. Inorganic chemistry. Oxford: Oxford Univ. Press, 2006, 822 s. ISBN 978-0-19-926463-6.
  • Connelly, N. G. Damhus, Ture Hartshorn, Richard M. Hutton, Alan T. (eds.). Nomenclature of inorganic chemistry : IUPAC recommendations 2005. Cambridge: RSC Publishing, 2005, 366 s. ISBN 0-85404-438-8.
  • R. M. HARTSHORN, K.-H. HELLWICH, A. YERIN, T. DAMHUS, A. T. HUTTON. BRIEF GUIDE TO THE NOMENCLATURE OF INORGANIC CHEMISTRY. In Pure Appl. Chem.. 87 (2015): 1039-1049.

Poslední úprava: prepocet_literatura.php (14.08.2025)
Sylabus -

Obecná chemie

  • Struktura atomu: základní charakteristiky atomu, atomové jádro, radioaktivní přeměny jádra.
  • Elektronový obal: kvantově mechanický model, kvantová čísla, atomové orbitaly, pravidla obsazování orbitalů.
  • Periodická soustava prvků: členění PSP, elektronové konfigurace, periodicita atomových parametrů.
  • Chemická vazba: teorie vazeb - MO-LCAO, parametry chemické vazby, hybridizace, kovalentní vazba - nepolární, polární, koordinační vazba, elektronově deficitní vazba, iontová vazba, kovová vazba, nevazebné interakce.
  • Chemické vzorce: typy vzorců, molekulové modely.
  • Chemický děj: typy chemických reakcí, chemické rovnice.
  • Elektrolytická disociace: elektrolyty, disociační konstanta, kyseliny a zásady - teorie, vztah struktura - acidobazické vlastnosti, acidobazické děje, hydrolýza solí.
  • Redoxní děje: oxidační číslo, oxid.-redukční reakce, elektrod. potenciály,elektrolýza.
  • Základy koordinační chemie: základní pojmy, typy sloučenin, isomerie, vlastnosti, význam komplexů.
  • Nomeklatura anorganických sloučenin: binární sloučeniny, hydroxidy, kyseliny a jejich funkční deriváty, soi, koordinační sloučeniny, sloučeniny boru.

Anorganická chemie

  • Systematika anorganické chemie: periodicita vlastností prvků a jejich sloučenin.
  • Prvky hlavních skupin (s a p prvky) a jejich sloučeniny s aspektem na biologický a farmaceutický význam (obecná charakteristika skupiny, fyzikální a chemické vlastnosti prvků, výskyt prvků, příprava, význam a použití, sloučeniny prvků dané skupiny - hydridy, oxidy, kyseliny/zásady, soli, komplexní sloučeniny - jejich příprava, vlastnosti, použití).
  • Prvky vedlejších skupin (d prvky, lanthanoidy a aktinoidy) a jejich sloučeniny s aspektem na biologický a farmaceutický význam (obecná charakteristika skupiny, fyzikální a chemické vlastnosti prvků, výskyt prvků, příprava, význam a použití, sloučeniny prvků dané skupiny - jejich příprava, vlastnosti, použití).

Semináře

  • Základní chemické pojmy: látkové množství, atomová a molekulová hmotnost, relativní molekulová hmotnost, molární hmotnost, molární objem.
  • Názvosloví anorganické chemie: včetně koordinačních sloučenin.
  • Vzorce anorg. sloučenin: empirické vzorce, včetně výpočtů, strukturní elektronové vzorce.
  • Roztoky: výpočty koncentrací.
  • Stechiometrické výpočty: výpočty na základě chem. vzorců a rovnic.
  • Kyseliny a zásady: výpočty pH a Ka, acidobazické děje, hydrolýza solí.
  • Oxidace a redukce: oxidační číslo, řešení oxidačně-redukčních rovnic.

 

Poslední úprava: Palát Karel, PharmDr., CSc. (26.09.2024)
Výsledky učení - angličtina

  

General and Inorganic Chemistry

The subject of General and Bioinorganic Chemistry unifies and expands the knowledge and skills acquired during secondary school chemistry studies in the area of general principles and laws governing chemical processes, including chemical calculations, which apply to all chemical substances regardless of their specific composition or classification within a compound type or group. In the field of inorganic chemistry, it extends high school knowledge and skills regarding biologically significant elements and their inorganic compounds.

Based on the acquired knowledge and skills, students will be able to:

  • Explain and characterize fundamental principles of the microscopic world relevant to general chemistry, including the structure and properties of atoms and selected subatomic particles, the quantum-mechanical model of the atom, and derive the structure of the electron shell (including orbital types) and its electron occupancy.

  • Explain the principles behind the construction and classification of the periodic table of elements (PTE), characterize basic atomic parameters and their dependence on the element’s position in the PTE, define the valence shell and its importance for chemical behavior of atoms.

  • Explain the nature of chemical bonding and its parameters as well as weak intermolecular interactions, define the different types of bonds and weak interactions, and derive physical and physico-chemical properties of compounds based on their characteristics and molecular polarity.

  • Explain the principles of hybridization and the VSEPR model, and use them to determine the spatial structure of a given particle.

  • Define a chemical process (chemical reaction) and apply various criteria for its classification.

  • Explain the basic rules and laws of chemical thermodynamics, including state functions and the energetic feasibility of chemical reactions, chemical (reaction) kinetics, reaction rates and ways to influence them, including catalysis.

  • Explain the basic rules and laws related to chemical equilibria and equilibrium constants, perform related calculations, and describe ways to influence chemical equilibrium.

  • Define acids and bases according to different theories, derive their behavior in various environments and with each other, and describe and compare acid and base strength (according to Brønsted–Lowry theory) both verbally and mathematically. Explain the nature of hydrolysis, its effect on solution pH, and ways to influence it.

  • Explain oxidation and reduction in a broader context, including reagents, galvanic cells, and electrolysis, and balance various types of redox reactions.

  • Identify coordination compounds, define their nature, individual types of complexes, their isomerism, significance, and uses of common representatives in analytical chemistry, pharmacy, and in biochemical processes.

  • Use general characteristics of elements to classify them into groups according to various criteria, including their occurrence.

  • Apply the properties of main group elements and their compounds to their reactivity, preparation/production, and use.

  • Apply the properties of transition elements and their important compounds to their reactivity and use.

  • Apply the properties of both main and transition group elements and their compounds to their biological properties and related applications.

  • Explain the nature of chemical formulas, their types, properties, and usage. Construct a formula (empirical, molecular, functional, structural-electronic) of an inorganic and organometallic compound from its name and name an inorganic compound according to IUPAC rules.

  • Calculate the composition of a mixture (especially solutions, including saturated ones) from given data, including the state after dilution, mixing, or evaporation of the solvent, and express the final composition mathematically.

  • Calculate the empirical formula of a compound from given data and determine the percentage composition of individual elements in a compound, the anhydrous substance in a hydrate, or the pure substance in a mixture.

  • Write and balance an equation for an inorganic process (including redox reactions) and apply the relationship between stoichiometric coefficients and the amount of substances to calculate the amounts of reactants, yields, products, and other relevant data that can be derived from the chemical equation.

Poslední úprava: Roh Jaroslav, doc. PharmDr., Ph.D. (22.07.2025)
 
Univerzita Karlova | Informační systém UK