Předmět: Anorganická chemie I

» Seznam fakult » PRF » KCH
Název předmětu Anorganická chemie I
Kód předmětu KCH/K203
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 6
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Loučka Tomáš, doc. Ing. CSc.
  • Šícha Václav, RNDr. Ph.D.
Obsah předmětu
ATOMOVÁ TEORIE: Elementární částice hmoty, nuklid, izotop, jádro a obal. Rutherfordův experiment. Emisní spektrum vodíku - princip vzniku spektrálních čar a pásů. Částicové a vlnové pojetí elektronu. Heisenbergův princip neurčitosti. Schrödingerova rovnice. Atomový orbital (AO). Vlnová funkce v jednorozměrné potenciálové jámě. Znaménko vlnové funkce. Řešení Schrödingerovy rovnice pro atom vodíku. Kvantová čísla. Energie v izolovaném atomu vodíku - degenerované orbitaly. Energie a tvary atomových orbitalů s, p, d, f. Formy zápisu elektronové konfigurace. VÍCEELEKTRONOVÉ ATOMY A MOLEKULY: principy výstavby elektronového obalu (Auf-Bau princip, Pauliho princip výlučnosti, Hundovo pravidlo). Multiplicita. Periodická tabulka prvků (PTP). Parametry atomů - velikost, poloměr. Atomové poloměry. Iontové poloměry. Ionizační energie. Elektronová afinita. Elektronegativita. TEORIE MOLEKULOVÝCH ORBITALŮ (MO) metodou LCAO. Potenciálová křivka. Diagram rozložení elektronové hustoty. Vznik vazebných orbitalů. Druhy MO. Efektivita překryvu orbitalů. Molekulové orbitaly H2 a He2 - řád vazby. Molekulové orbitaly (Be2, N2, Ne2, NO, LiH). Použití a korelace řádu vazby. Polarita vazby. Víceatomové molekuly (BeH2). Zápis systémů. Výhody a nevýhody teorie MO. TEORIE HYBRIDIZACE: Základní principy, výhody a nevýhody použití. Hybridní atomové orbitaly (HAO) typu sp , sp2 , sp3, sp3d. Ovlivnění hybridních orbitalů a tvaru molekuly - vliv orbitalů, volných elektronových párů, velikosti a odhybridizování. Model VSEPR - princip, výhody a nevýhody. DRUHY CHEMICKÉ VAZBY: Oktetové pravidlo. Kovalentní vazba - princip tvorby, typy, vlastnosti sloučenin. Dipólový moment. Vodíková vazba - princip, příklady a vlastnosti sloučenin. Slabé vazebné interakce - příklady, vlastnosti sloučenin. Kovová vazba - princip. Koordinační (donor-akceptorová) vazba - princip tvorby, Lewisova teorie, příklady. Klasifikace skupin prvků PTP podle ochoty ke tvorbě vazeb. Vazba v hypervalentních sloučeninách. PÁSOVÁ TEORIE MO v pevném stavu, vodiče, nevodiče, polovodiče (Fermiho hladina), supravodiče (Cooperův pár). TEORIE KYSELIN A ZÁSAD : Kapaliny a roztoky - rozpustnost. Součin rozpustnosti. Klasifikace rozpouštědel. Teorie kyselin a zásad: a) podle Svante Arrheina; b) podle Br?nsteda-Lowryho: úloha vody, koeficient pH/pOH, síla kyselin a zásad, kyselina fosforečná H3PO4- (disociační stupně), rozdělení oxidů prvků PTP podle jejich reakce s vodou, polyoxokationty, polyoxoanionty, polykyseliny - polyanionty, superkyseliny; c) Lewisova teorie - principy, použití, Lewisovy vzorce; d) HSAB Pearsonova teorie tvrdých a měkkých kyselin a zásad rozšiřující použití Lewisovy teorie. OXIDACE A REDUKCE : elektrodový potenciál kovů - Nernstova rovnice, standardní elektrodový potenciál E°, Latimerovy diagramy, Frostovy diagramy, závislost na pH, redox reakce - oxidace, redukce, disproporcionace, vyčíslování redoxních rovnic, mechanizmus redox reakcí, srážkový a můstkový mechanizmus přenosu elektronu, přenos elektronu - tunelový efekt, radikálové reakce - iniciace, propagace, retardace, terminace. SYMETRIE MOLEKUL: Bodové versus prostorové grupy. Operace bodové symetrie. Prvky symetrie - rotační osy C2 a C3, roviny symetrie , střed inverze i, rotačně reflexní osa Sn, rotačně inverzní osa Cni, postup určení bodové grupy symetrie. Základní tělesa a grupy symetrie.

Studijní aktivity a metody výuky
nespecifikováno
Výstupy z učení
V tomto předmětu budou probírána převážně tato témata: výskyt prvků v přírodě, chemické a fyzikální vlastnosti prvků a jejich praktické využití.V rámci samostudia si každý student musí osvojit především témata týkající se laboratorních příprav a průmyslových výrob daných chemických prvků. Pro samostudium bude sloužit opora z Anorganické chemie.

Předpoklady
nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
nespecifikováno
Doporučená literatura
  • Cotton F. A., Wilkinson G.. Advanced Inorganic Chemistry, 5th Ed.,. Wiley, 1988.
  • Cotton F. A., Wilkinson G., Gaus P. L.. Basic Inorganic Chemistry, 2nd Ed.,. Wiley, 1987.
  • Fišerová A. Anorganická chemie - opora, UJEP, Ústí nad Labem, 2012.
  • Greenwood N. N., Earnshaw A.. Chemie prvků I., II., Informatorium. 1993.
  • Housecroft C.E., Sharp A.G. Anorganická chemie. VŠCHT Praha. 2014.
  • J.Klikorka, B.Hájek, J.Votinský. Obecná a anorganická chemie, SNTL/ALFA,Praha 1989.
  • Jursík F. Anorganická chemie nekovů. 1. vyd. 2002.
  • Lukeš I., Mička Z.. Anorganická chemie II. (systematická část). Karolinum Praha, 1998.
  • Mička Z., Lukeš I.. Teoretické základy anorganické chemie. Karolinum Praha, 2007.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Chemie (dvouoborové) (A14) Kategorie: Chemické obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní