Chemie prvků hlavních skupin - MC240P95

• Anglický název: Chemistry of main group elements
• Český název: Chemie prvků hlavních skupin
• Zajišťuje: Katedra anorganické chemie (31-240)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2022
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 3
• Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Je zajišťováno předmětem: MC240P55
• Vysvětlení: změna rozsahu od 2021 z 3/0 na 2/0
• Další informace: http://dl2.cuni.cz/course/view.php?id=1790
• Poznámka: předmět je určen pouze pro doktorandy; povolen pro zápis po webu
• Garant: RNDr. Jiří Schulz, Ph.D.
• Vyučující: RNDr. Jiří Schulz, Ph.D.

Anotace

čeština

Pokročilý kurs systematické anorganické chemie. Prvky hlavních skupin jsou probírány do značných podrobností s výjimkou organoprvkové chemie. Kurs je uveden základními informacemi o objevu prvků a vzniku periodické tabulky. Dále je náplní chemie prvků IA a IIA skupiny. Prvky skupiny bóru jsou probírány s důrazem na borany a jiné klastrové sloučeniny. V případě prvků skupiny uhlíku jsou zařazeny speciální kapitoly týkající se fulerenů (a jim podobných struktur), siloxanů a silikátů. Část popisující chemii prvků skupiny dusíku zahrnuje speciální kapitolu týkající se přípravy a vlastností organofosforových sloučenin. U prvků skupiny síry jsou speciálně zmiňovány sloučeniny s vazbou S–S. U sloučenin halogenů je kladen důraz na variability a vzájemné přeměny oxidačních čísel.

Poslední úprava: Schulz Jiří, RNDr., Ph.D. (27.04.2022)

angličtina

An advanced course of inorganic systematic chemistry, based mainly on N. N. Greenwood and A. Earnshaw
textbook Chemistry of the Elements. Chemistry of sp elements is discussed rather in detail with the only exception
of organoelement compounds.
The course is started with basic information about elements and periodic table. This is followed with chemistry of IA
and IIA elements. Elements of IIIA group are mention with special focus on boranes and other cluster compounds.
In the part dealing with of carbon, silicon and other IVA elements, special chapters on fulerenes (and
similar structures), siloxanes and silicates are included. The part dealing with chemistry of VA group elements
includes special chapter about chemistry and properties of organophosphorus compounds. In case of VIA group
elements, special focus is put on compounds containing the S–S bond. For compounds of halogens, interest is
aimed on variability and conversion of oxidation states.

Poslední úprava: Schulz Jiří, RNDr., Ph.D. (27.04.2022)

Literatura

čeština

N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemie prvků Informatorium, Praha 1993.

Z. Mička, I. Lukeš: Anorganická chemie I - Teoretická část, Praha 1998.

I. Lukeš, Z. Mička: Anorganická chemie II - Systematická část. Karolinum, Praha 1998.

C. E. Housecroft, A. G. Sharpe: Anorganická chemie, Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Praha 2014.

Poslední úprava: Schulz Jiří, RNDr., Ph.D. (27.04.2022)

angličtina

N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemie prvků Informatorium, Praha 1993.

Z. Mička, I. Lukeš: Anorganická chemie I - Teoretická část, Praha 1998.

I. Lukeš, Z. Mička: Anorganická chemie II - Systematická část. Karolinum, Praha 1998.

C. E. Housecroft, A. G. Sharpe: Inorganic Chemistry, Pearson Education Ltd., Harlow 2008.

Poslední úprava: Schulz Jiří, RNDr., Ph.D. (27.04.2022)

Požadavky ke zkoušce

čeština

Zkouška je kombinovaná – písemná a ústní v rozsahu daném sylabem.

V případě omezení standardní přímé výuky, bude přednáška probíhat “on-line” v rozvrhované době prostřednictvím vhodného softwarového nástroje. Kromě toho budou studentům k dispozici studijní materiály zasílané mailem vždy po přednášce.

 

 

Poslední úprava: Schulz Jiří, RNDr., Ph.D. (27.04.2022)

angličtina

The exam is combined – oral and written form.

 

The course will be conducted by using appropriate software tools (Google Meet) in the case of limited standard teaching. Besides, students will receive study materials by email after every lecture.

 

 

Poslední úprava: Schulz Jiří, RNDr., Ph.D. (27.04.2022)

Sylabus

čeština

1. Periodicita a periodická soustava. Historie, periodicita chemických a fysikálních vlastností. Prvky s atomovým číslem vyšším než 100.
2. Vodík. Historie, příprava a výroba. Acidobasické reakce. Vodíková vazba. Hydridy prvků.
3. IA skupina periodické tabulky. Prvky – příprava a výroba. Roztoky alkalických kovů v kapalném amoniaku. Chemická reaktivita a trendy. Systém alkalické kovy – kyslík. Reakce alkalických kovů s vodou.
4. IIA skupina periodické tabulky. Prvky – příprava a výroba. Chemická reaktivita, hlavní sloučeniny a trendy.
5. Bor. Struktura krystalického boru, jeho příprava, výroba a čištění. Boridy, halogenidy boru, kyseliny borité a boritany. Borany a příbuzné sloučeniny.
6. Aluminium, gallium, indium and thallium. Prvky – příprava a výroba. Chemická reaktivita, hlavní sloučeniny a trendy. Ternární a složitější oxidové fáze obsahující hliník.
7. Uhlík. Modifikace. Interkalační sloučeniny grafitu. Karbidy. Hydridy, halogenidy a oxohalogenidy uhlíku. Oxidy a uhličitany. Sloučeniny obsahující uhlík a dusík.
8. Křemík. Izolace a výroba. Chemické vlastnosti. Silicidy. Halogenidy křemíku. Oxid křemičitý, kyselina křemičité, křemičitany. Organokřemičité sloučeniny, silikony.
9. Germanium, cín a olovo. Prvky – příprava a výroba. Chemická reaktivita, hlavní sloučeniny a trendy.
10. Dusík. Izolace a výroba. Chemické vlastnosti. Nitridy a azidy. Hydridy dusíku. Thermodynamika oxidace a redukce. Halogenidy dusíku. Oxidy a oxokyseliny dusíku.
11. Fosfor. Izolace a výroba. Chemické vlastnosti. Modifikace. Fosfidy, fosfiny. Halogenidy fosforu. Oxidy, sulfidy a oxosulfidy fosforu. Oxokyseliny fosforu. Dusíkofosforečné sloučeniny. Organofosforové sloučeniny.
12. Arsen, antimon a bismut. Prvky – příprava a výroba. Chemická reaktivita, hlavní sloučeniny a trendy.
13. Kyslík. Příprava a výroba. Chemické vlastnosti. Voda a vodné roztoky. Voda v hydrátech. Peroxid vodíku. Oxidy prvků – různé způsoby klasifikace.
14. Síra. Příprava a výroba. Chemické vlastnosti. Modifikace. Homo- a heterokatenace. Sulfidy prvků. Sulfany. Halogenidy síry. Oxidy a oxokyseliny síry.
15. Selen, tellur a polonium. Prvky – příprava a výroba. Chemická reaktivita, hlavní sloučeniny a trendy.
16. Halogeny. Prvky – příprava a výroba. Chemická reaktivita, hlavní sloučeniny a trendy. Halogenovodíky. Interhalogenové sloučeniny. Oxidy a oxokyseliny halogenů. Oxidy-fluoridy halogenů a příbuzné sloučeniny.
17. Vzácné plyny. Prvky – výroba a užití. Sloučeniny xenonu.

Poslední úprava: Schulz Jiří, RNDr., Ph.D. (27.04.2022)

angličtina

1. Chemical periodicity and the periodic table. History, periodic trends in chemical and physical properties. Elements having atomic number over 100.
2. Hydrogen. History, preparation and production. Protonic acids and bases. Hydrogen bond. Hydrides of elements.
3. IA group of the periodic table. The elements – preparation and production. Solutions of alcali metals in liquid ammonia. Chemical reactivity and trends. Systems alcali metals – oxygen. Reaction of alcali metals with water.
4. IA group of the periodic table. The elements – preparation and production. Chemical reactivity, main compounds and trends.
5. Boron. Structure of crystalline boron, its preparation and production. Borides, boron halides, boron oxides and oxoacids. Boranes and related compounds.
6. Aluminium, gallium, indium and thallium. The elements – preparation and production. Chemical reactivity, main compounds and trends. Ternary and more complex oxide phases containing aluminium.
7. Carbon. Allotropic forms. Graphite intercalation compounds. Carbides. Carbon hydrides, halides and oxohalides. Oxides and carbonates. Carbon-nitrogen compounds.
8. Silicon. Isolation and Production. Chemical properties. Silicides. Silicon halides. Silica, Silicic acid, silicates. Organosilicon compounds, silicones.
9. Germanium, tin and lead. The elements – preparation and production. Chemical reactivity, main compounds and trends.
10. Nitrogen. Isolation and Production. Chemical properties. Nitrides and azides. Hydrides of nitrogen. Thermodynamics of oxidation and reduction processes. Nitrogen halides. Oxides and oxoacids of nitrogen.
11. Phosphorus. Isolation and Production. Chemical properties. Allotropic forms. Phosphides, phosphines. Phosphorus halides. Phosphorus oxides, sulfides and oxosulfides. Oxoacids of phosphorus. Phosphorus – nitrogen compounds. Organophosphorus compounds.
12. Arsenic, antimony and bismuth. The elements – preparation and production. Chemical reactivity, main compounds and trends.
13. Oxygen. Isolation and Production. Chemical properties. Water and water solutions. Water of crystallization. Hydrogen peroxide. Oxides of elements, various methods of classification.
14. Sulfur. Isolation and Production. Chemical properties. Allotropy. Homo- and heterocatenation. Sulfides of elements. Sulfanes. Halides of sulfur. Oxides and oxoacids of sulfur.
15. Selenium, tellurium and polonium. The elements – preparation and production. Chemical reactivity, main compounds and trends.
16. The halogens. The elements – preparation and production. Chemical reactivity, main compounds and trends. Hydrogen halides. Interhalogen compounds. Oxides and oxoacids of halogens. Halogen oxide fluorides and related compounds.
17. The noble gases. The elements – production and use. Compounds of xenon.

Poslední úprava: Schulz Jiří, RNDr., Ph.D. (27.04.2022)