Otázky ke zkoušce z obecné chemie (Prof. RNDr. Karel Procházka, DrSc.)

Transkript

1 Otázky ke zkoušce z obecné chemie (Prof. RNDr. Karel Procházka, DrSc.) Na ústní zkoušku se může přihlásit student, který má zápočet ze cvičení a úspěšně složenou zkouškovou písemku. Na ústní zkoušku se lze přihlásit prostřednictvím SIS na webovských stránkách fakulty již před absolvováním písemné části, nicméně úspěšná písemná část je podmínkou pro připuštění k ústní zkoušce. Každý si vytáhne 2 otázky z okruhu I otázky (1 19) -z nich si vybere jednu, a dále si vytáhne jednu otázku z okruhu II otázky (20 33). Bude tedy odpovídat na 2 otázky. Na písemnou přípravu je zhruba 30 min. Ústní zkouška trvá zhuba 30 min. Okruh I Otázka č. 1 Elementární částice, Interakce Jádro atomu Stabilita jader Přirozená radioaktivita Jaderné reakce Otázka č. 2 Dualistický charakter elementárních částic Základní představy vlnové mechaniky Vlnová funkce (jednoelektronová vlnová funkce orbital, kvantová čísla) Vlnové funkce (orbitály) vodíkového typu Spin Otázka č. 3 Atom vodíku Spektrum vodíku Atomy těžších prvků, výstavbový princip Periodicita vlastností prvků Otázka č. 4 Typy chemických vazeb Kovalentní vazba kvalitativní představy teorie molekulových orbitalů Dvouatomové molekuly

2 Otázka č. 5 Tvary složitějších molekul typu AX n Aproximativní teorie VSEPR Hybridizace, delokalizace elektronů Otázka č. 6 Polární vazba Elektrické vlastnosti látek (dipolový moment, polarizovatelnost) Magnetické vlastnosti látek (spin magnetický moment, dia- a paramagnetické vlastnosti látek) Rozštěpení d orbitalů v anorganických komplexech MeX 6 (vysoko- a nízkospinové komplexy) Otázka č. 7 Optické vlastnosti látek Lom a rozptyl světla Chiralita a optická aktivita Absorpce světla (Lambertův- Beerův zákon) Přehled spektroskopie (typy přechodů - oblast vlnových délek) Otázka č. 8 Základy spektroskopie Atomová spektra Molekulová (vibrační a rotační) spektra, vibrace molekuly H 2 O a CO 2 UV-Vis spektra, emisní a absorpční spektrum Spektra NMR ( 1 H NMR spektrum CH 3 CH 2 OH) Otázka č. 9 Ideální plyn Stavová rovnice, směs ideálních plynů Kinetická teorie ideálního plynu Střední kvadratická rychlost Ekvipartiční teorém, plynová a termodynamická teplota Otázka č. 10 Reálný plyn, van der Waalsova rovnice Zkapalňování reálného plynu (kritické veličiny) Expanze plynu do vakua Otázka č. 11 Kapalný stav Tenze par nad kapalinou (Augustova rovnice) Povrchové a mezipovrchové napětí (smáčivé a nesmáčivé povrchy úhel smáčení, kapilární elevace a deprese) Viskozita

3 Otázka č. 12 Základní pojmy kinetiky chemických reakcí Izolované reakce Reakční rychlost (definice), konverze (definice) Řád reakce, molekularita Reakce 1. a 2. řádu (integrace rychlostních rovnic a vyjádření konverze jako funkce času) Otázka č. 13 Reakční mechanizmy Elementární a simultánní reakce Fotochemicky aktivovaná reakce Následné reakce (kvalitativní popis průběhu reakce: A B C) Rychlost určující krok Reakce s nestálým meziproduktem (Bodensteinův princip) Řetězové reakce Otázka č. 14 Molekulární průběh elementárního reakčního kroku Závislost reakční rychlosti na teplotě Srážková teorie Arrheniova rovnice Kvalitativní představy Eyringovy teorie reakční rychlosti (aktivovaný komplex, nejvýhodnější reakční cesta reakční koordináta) Katalýza princip, biokatalýza (enzymová katalýza, Michaelisova rovnice) Rozdíl mezi katalyzátorem a iniciátorem Otázka č. 15 Základy termodynamiky Základní pojmy (systém, okolí, různé typy stěn oddělujících systém od okolí, intenzivní a extenzivní veličiny, úplný diferenciál stavové a nestavové veličiny) První princip termodynamiky (vnitřní energie, práce, teplo) Enthalpie, tepelné kapacity Výpočet práce vykonané při izotermické a adiabatické vratné expanzi ideálního plynu Otázka č. 16 Stavové funkce, termodynamický cyklus Základy chemické energetiky termochemické zákony (vypočet reakčních tepel ze slučovacích či spalných tepel) Přepočet rekčního tepla při různých teplotách (Kirchhofova rovnice), teoretická teplota plamene

4 Otázka č. 17 Druhý princip termodynamiky Přeměna práce na teplo a tepla na práci Kvalitativní popis Carnotova modelu tepelného stroje, maximální účinnost tepelného stroje, termodynamická teplota Helmholtzova a Gibbsova funkce, maximální užitečná práce, chemický potenciál, Samovolné děje Otázka č. 18 Fázové rovnováhy Extenzivní a intenzivní kritérium rovnováhy Gibbsův zákon fází Jednosložková soustava stavový diagram Otázka č. 19 Ideální roztok (definice, vlastnosti), chemický potenciál složky v ideálním roztoku, tenze páry nad čistou složkou a nad roztokem Rovnováhy ve dvousložkových soustavách (omezeně mísítelné a neomezeně mísitelné kapaliny, destilační křivky, azeotrop, heteroazeotrop) Roztoky netěkavých látek v těkavém rozpouštědle (Raoultův zákon), koligativní vlastnosti (snížení bodu tání a zvýšení bodu varu, osmotický tlak) Okruh II Otázka č. 20 Rovnováha chemické reakce Rovnovážná konstanta, výpočet rovnovážné konverze a složení (princip řešení) Vliv reakčních podmínek na rovnováhu reakce Vliv katalyzátoru na rovnováhu Neideální chování aktivita, chemický potenciál složky v neideální směsi Reakce v plynné fázi přepočet K c na K p Otázka č. 21 Elektrolyty, disociace Typy rozpouštědel Teorie kyselin a zásad (Arrhenius, Brönsted a Lowry, Lewis) Konjugovaný pár kyselina-báze Autodisociace vody, stupnice ph Disociační konstanta, disociační stupeň, Debye-Hückelův aktivitní koeficient Otázka č. 22 Slabé kyseliny Disociační konstanta Výpočet ph roztoku slabé kyseliny Závislost stupně disociace na koncentraci

5 Otázka č. 23 Slabé báze Disociační konstanta Výpočet ph roztoku slabé báze Závislost stupně disociace na koncentraci Otázka č. 24 Těžce rozpustné soli Produkt rozpustnosti Výpočet koncentrace nasyceného roztoku Ovlivnění rozpustnosti přídavkem indiferentního elektrolytu Ovlivnění rozpustnosti přídavkem soli se stejným kationtem či aniontem (využití při vážkovém stanovení) Otázka č. 25 Hydrolýza soli Výpočet ph soli slabé kyseliny a silné báze Otázka č. 26 Hydrolýza soli Výpočet ph soli slabé báze a silné kyseliny Otázka č. 27 Pufry, indikátory (tautomerie), titrace Otázka č. 27 Acidobázická titrační křivka silné kyseliny silnou bází Otázka č. 28 Acidobázická titrační křivka slabé kyseliny silnou bází Otázka č. 29 Acidobázická titrační křivka silné báze silnou kyselinou Otázka č. 30 Acidobázická titrační křivka slabé báze silnou kyselinou Otázka č. 31 Elektrodové rovnováhy Elektroda, galvanický článek elektrodový potenciál (Nernstova tovnice) Rovnovážné napětí článku

6 Otázka č. 32 Typy elektrod Měření ph (na základě napětí článku) Otázka č. 33 Elektrolyty, Vodiče 1. a 2. třídy Elektrolýza, Faradayovy zákony Vodivost elektrolytu (výklad na molekulární úrovni), zákon o nezávislém putování iontů, konduktometrie (konduktometrická titrace, meření disociačních konstant slabých elektrolytů) Polarizace elektrod, kvalitativní základy polarografie