Chemie pro fyziky - NAFY018

• Anglický název: Chemistry for Physicists
• Zajišťuje: Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2022
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 4
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/1, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: nevyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: doc. RNDr. Juraj Dian, CSc.; prof. RNDr. Jana Kalbáčová Vejpravová, Ph.D.; doc. RNDr. Jiří Pospíšil, Ph.D.

Anotace

čeština

Poslední úprava: T_KFES (23.04.2014)

Klasická a kvantová teorie chemické vazby, vztah mezi elektronovou a prostorovou strukturou molekul, základní pojmy chemické termodynamiky a kinetiky, základní typy chemických reakcí, obecné vztahy mezi prvky. Systematická anorganická chemii vybraných skupin periodické tabulky, technologie a vlastnosti základních materiálů mikroelektroniky a optoelektroniky.

angličtina

Poslední úprava: T_KFES (25.04.2014)

Classical and quantum theory of chemical bond, relationship between electronic structure and spatial structure of molecules, basic concepts of chemical thermodynamics and kinetics, principal types of chemical reactions, relations between elements in periodical table. Systematic inorganic chemistry of selected groups of elements, technology and properties of basic microelectronic and optoelectronic materials.

Podmínky zakončení předmětu

Poslední úprava: doc. RNDr. Juraj Dian, CSc. (23.08.2018)

Zápočet:

Podmínkou pro udělení zápočtu je úspěšné zvládnutí zápočtového testu sestávajícího z pěti příkladů z témat, která byla procvičována na cvičení. Za zvládnutí testu se považuje úplné vyřešení alespoň tří příkladů.

Zkouška:

Zkouška sestává z ústní části, student si losuje soubor tří otázek z témat, prezentovaných na přednášce. Okruhy témat odpovídají sylabu přednášky. Známka se stanoví jako průměrné hodnocení jednotlivých otázek.

Literatura

Poslední úprava: doc. RNDr. Juraj Dian, CSc. (21.01.2016)

1. Z. Mička, I. Lukeš, Teoretické základy anorganické chemie, Karolinum Praha 2007.

2. I. Lukeš, Z. Mička, Systematická anorganická chemie, Karolinum 2009

3. Z. Mička, D. Havlíček, I. Lukeš, J. Mosinger, P. Vojtíšek, Základní pojmy, příklady a otázky z anorganické chemie, Karolinum Praha 1998.

4. C.E. Housecroft, A.G. Sharpe, Anorganická chemie, VŠCHT 2015.

5. D. Shriver, M. Weller, T. Overton, J. Rourke, F. Armstrong, Inorganic Chemistry 6th Ed., W.H. Freeman and Company 2015.

6. N.N. Greeenwood, A. Earnshaw, Chemie prvků I a II, Informatorium Praha 1993.

7. F. Jursík, Anorganická chemie nekovů, VŠCHT 2001.

8. F. Jursík, Anorganická chemie kovů, VŠCHT 2002.

9. Webový portál ECHO (VŠCHT) - http://vydavatelstvi.vscht.cz/echo/

Sylabus

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Juraj Dian, CSc. (05.10.2015)

1. Vymezení předmětu chemie. Historický vývoj chemie. Empirické zákony chemie, atomová hypotéza. Pojem chemického prvku a sloučeniny, pojem molekuly. Látkové množství, molová hmotnost a molový objem.

2. Elektronová struktura atomu a teorie chemické vazby. Elektronový obal atomu, kvantová čísla, spektrální termy. Periodický zákon prvků. Elektronegativita. Chemická vazba - kovalentní, iontová a koordinační vazba. Hybridizace. Van der Waalsova a vodíková vazba. Mocenství, oxidační stupeň, formální a efektivní náboj.

3. Chemická struktura a fyzikální vlastnosti anorganických sloučenin. Experimentální metody stanovení molové hmotnosti. Strukturní a stechiometrické vzorce. Mesomerie, izomerie. Experimentální metody stanovení tvaru molekul.

4. Stereochemie nepřechodných prvků, model VSEPR, stereochemie přechodných kovů, teorie krystalového a ligandového pole.

5. Chemické reakce. Typy chemických reakcí, chemické rovnice. Elementární pojmy chemické termodynamiky. Chemická kinetika.

6. Pojem entropie v chemii. Směr průběhu chemických reakcí, Gibbsova energie. Chemická rovnováha.

7. Reakce v roztocích, silné a slabé elektrolyty. Teorie kyselin a zásad. Oxidační a redukční reakce, protolytické reakce.

8. Stavba krystalických látek. Prostorová mřížka a elementární buňka. Základní strukturní typy. Symetrie, bodové a prostorové grupy symetrie. Alotropie, polymorfie, izomorfie.

9. Obecné vztahy mezi prvky.

10. Vodík a jeho sloučeniny.

11. Přechodné prvky. Postavení přechodných prvků v periodickém systému, komplexní sloučeniny.

12. Technologie základních materiálu mikroelektroniky a optoelektroniky. Základní materiály mikroelektroniky. Od čistého křemíku k integrovaným obvodům. Optoelektronické materiály - GaAs, GaN a další III-V polovodiče.

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Juraj Dian, CSc. (05.10.2015)

1. Subject of chemistry. The foundations of chemistry. Empirical chemical laws, atomic hypothesis. Chemical elements. Atoms and molecules. Measurements in chemistry - mole, molar weight and molar volume.

2. The electronic structure of atoms and the chemical bond theory. Electronic structure of atoms, quantum numbers, spectral terms. Periodic law of elements. Electronegativity. Kinds of chemical bonds. Covalent, ionic and coordination bond. Hybridization. Van der Waals and hydrogen bond. Valence, oxidation number, formal and effective charge.

3. Chemical structure and physical properties of inorganic compounds. Experimental methods for determination of molar weight. Stoichiometric and structural formulae. Mesomerism, isomerism. Experimental methods for determination molecular structure.

4. Chemical reactions. Classification of chemical reactions, chemical equations. Elementary concepts of chemical thermodynamic. Chemical equilibrium. Oxidation-reduction reactions, acid-base reactions. Chemical kinetics.

5. Structure of crystalline compounds. Space lattice and unit cell. Basic crystal structures. Symmetry, point and space groups. Allotropy, polymorphism, isomorphism.

6. Geochemistry and abundance of elements in nature.

7. Hydrogen and its compounds.

8. The alkali metals and the alkaline earth metals, the carbon and nitrogen group, the halogens and the noble gases.

9. The transition metals. Generalizations of periodic trends in physical properties. Complex compounds, crystal and ligand field theory.

10. Chemical technology of basic microelectronic and optoelectronic materials. From silicon to integrated circuits. Optoelectronic materials - GaAs, GaN and other III-V semiconductors.