Základní kurs zahrnující stavbu hmoty, teorie chemické vazby, skupenské stavy hmoty a jejich vlastnosti. Další část je zaměřena na úvod do termodynamiky, elektrochemie a kinetiky chemických reakcí. V některých případech jsou uváděny aplikace na bílkoviny a biologické systémy. Přednášku doplňuje cvičení (C260C56) zaměřené na řešení praktických příkladů.
Poslední úprava: ZUSKOVA (27.01.2003)
General Chemistry
Basic course including theory of matter, theory of chemical bonds, states of matter and their properties. Next part is the introduction to thermodynamics, electrochemistry, and kinetics of chemical reactions. In some case applications to proteins and biological systems are given. This lecture is complemented by seminary (C260C56) specialized on solving practical problems.
Literatura
Poslední úprava: ZUSKOVA (27.01.2003)
Vacík, J.: Obecná chemie, SPN, Praha 1986.
Přehled středoškolské chemie (kolektiv), SPN, Praha 1990.
Zumdahl, S. S.: Chemistry, D. C. Heat & Co., Lexington 1989.
Zumdahl, S. S.: Study Guide for Chemistry, D. C. Heat & Co., Lexington 1989.
Ebbing, D. D.: General Chemistry, Houghton Mifflin Co., Boston 1987.
Sylabus -
Poslední úprava: ZUSKOVA (27.01.2003)
Jednotky používané v chemii; základní chemické zákony; složení směsí: koncentrace molární a molální, molární zlomek, objemový zlomek, hmotnostní zlomek; stechiometrie.
Atom; atomové jádro, radioaktivita; elektrony, kvantová čísla a jejich význam; periodický zákon; chemické vazby: iontová, kovalentní, vodíková, nekovalentní interakce; teorie chemické vazby: VSEPR, metoda valenční vazby, teorie molekulových orbitalů.
Některé metody výzkumu struktury atomů a molekul; struktura biologických makromolekul z hlediska typů vazeb; UV-spektroskopie bílkovin; Lambertův-Beerův zákon.
Plyny: kinetická teorie, stavové rovnice ideálního a reálného plynu; Daltonův zákon; kapaliny: povrchové napětí, jeho měření, viskosita, tense páry nad kapalinou, rovnice Clausius-Clapeyronova; tuhé látky: klasifikace, krystaly, princip rentgenostrukturní analysy.
Klasifikace dispersních soustav; koloidní disperse, základní typy a klasifikace, praktický význam koloidních dispersí.; pravé roztoky, koligativní vlastnosti, Raoultův zákon, kryoskopie a ebulioskopie, osmotický tlak.
První věta termodynamická, diskuse její matematické formulace, reversibilní a ireversibilní děje; vnitřní energie, enthalpie; tepelné kapacity; termochemie, termochemické zákony, spalná a slučovací tepla.
Druhá věta termodynamická, formulace; základní myšlenky Carnotova cyklu, entropie a její význam; entropie a pravděpodobnost, Boltzmannova rovnice.
Gibbsova a Helmholtzova energie, afinita chemické reakce; chemický potenciál, rovnováhy v homogenních a heterogenních soustavách; rovnovážná konstanta, výpočet rovnovážného složení; Gibbsův zákon fází a jeho aplikace; fázové rovnováhy, rovnováha kapalina-pára.
Typy elektrolytů, vodné roztoky elektrolytů, hydratace iontů; ideální a reálné roztoky, iontová síla, aktivita, aktivitní koeficient, vodíkový exponent pH.
Slabé elektrolyty, klasická teorie disociace, stupeň disociace, pH silných a slabých kyselin a zásad; acidobasické titrace, hydrolysa.
Pufry, mechanismus jejich účinku; pufrační kapacita; výpočet složení pufru; málo rozpustné elektrolyty, součin rozpustnosti, rozpustnost.
Obecná teorie kyselin a zásad; typy rozpouštědel; amfolyty, disociace aminokyselin, isoelektrický bod.
Vodivost roztoků elektrolytů; elektrolysa, Faradayovy zákony; elektrochemické články, konvence zápisu; typy elektrod a jejich použití, skleněná elektroda, potenciometrické titrace.
Základní pojmy chemické kinetiky: reakční rychlost, řád a molekularita reakce; isolované a simultánní reakce; reakce 0. a 1. řádu a jejich matematické zpracování; závislost reakční rychlosti na teplotě, Arrheniova rovnice.
Poslední úprava: ZUSKOVA (27.01.2003)
Units in chemistry, fundamental chemical laws; composition of mixtures; molar and molal concentration, mole fraction, volume fraction, mass fraction; stoichiometry.
Atom; nucleus, radioactivity; electron, quantum numbers and their interpretation; periodic law; chemical bonds: ionic, covalent, hydrogen, noncovalent interactions; theories of chemical bond: VSEPR, valence bond theory, molecular orbitals theory.
Some methods of investigation of atoms and molecules; structure of biological macromolecules from the point of view of chemical bonds; UV-spectroscopy of proteins; Lambert-Beer's law.
Gases: kinetic theory, equation of state of ideal and real gases; Dalton's law; liquids: surface tension and its determination, viscosity, vapor pressure above liquids, Clausius-Clapeyron's equation; solids: classification, crystals, principles of X-ray analysis.
The first law of thermodynamics, discussion of its mathematical formulation, reversible and irreversible processes; internal energy, enthalpy; heat capacities; thermochemistry, thermochemical laws, heat of combustion, heat of formation.
The second law of thermodynamics, formulation; idea of Carnot's cycle, entropy and its importance; entropy and probability, Boltzmann's equation.
Gibbs and Helmholtz energy, affinity of a chemical reaction; chemical potential, equilibria in homogeneous and heterogeneous systems; equilibrium constant, calculation of equilibrium composition; Gibbs phase rule and its applications; phase equilibria, liquid-vapor equilibrium.
Types of electrolytes, aqueous solutions of electrolytes; ion hydration; ideal and real solutions of electrolytes, ionic strength, activity, activity coefficient; pH.
Weak electrolytes, classical theory of dissociation, degree of dissociation, pH of strong and weak acids and bases; acido-basic titrations, hydrolysis.
Buffers, mechanism of action; buffering capacity; calculation of the composition of a buffer; low soluble electrolytes, solubility product, solubility.
Brönsted theory of acids and bases; types of solvents; ampholytes, dissociation of amino acids, isoelectric point.
Conductivity of electrolyte solutions; electrolysis, Faraday's laws; electrochemical cells, notation; types of electrodes and their use, glass electrode, potentiometric titrations.
Basic terms of chemical kinetics: reaction velocity, order, and molecularity; isolated and simultaneous reactions; reactions of the 0th and 1st order and their mathematical treatment; temperature dependence of reaction velocity, Arrhenius' equation.
