Obecná a fyzikální chemie:

Transkript

1 SZZ okruhy Obecná, fyzikální, analytická, instrumentální, průmyslová, makromolekulární chemie Obecná a fyzikální chemie: Historie chemie: starověký atomismus, alchymie, Robert Boyle, Antoine Lavoisier, Daltonova atomová teorie a zákon stálých poměrů slučovacích, periodický zákon. Struktura atomu: elementární částice a základní interakce, struktura jádra a jaderné reakce, Thomsonův, Rutherfordův a Bohrův model atomu. Kvantověmechanický model atomu: atomové orbitaly, kvantová čísla, pravidla výstavby elektronového obalu. Chemická vazba: Lewisova představa chemických vazeb, oktetové pravidlo, oxidační číslo a formální náboj, rezonance, typy a vlastnosti vazeb, tvar molekul, moderní teorie vazby. Pohyb a energie molekul: translace a rozdělení rychlostí molekul, rotace, vibrace, ekvipartiční teorém. Mezimolekulární interakce: vyloučený objem, elektrostatické a disperzní interakce, vodíkové vazby, hydrofobní interakce. Stavy hmoty: skupenství, fáze, směsi a koloidy. Elektrolyty: disociační stupeň, solvatace, teorie kyselin a zásad, konjugované páry, hydrolýza solí. Interakce látky a záření spektrální jevy: spektrum elektromagnetického záření, absorpce a emise záření, atomová a molekulová spektra. Interakce látky a záření nespektrální jevy: vlnové vlastnosti elektromagnetického záření, odraz a lom, rozptyl a difrakce, optická aktivita. Ideální plyn: stavová rovnice, izotermický, izobarický a izochorický děj v různých projekcích, Avogadrův zákon, směsi ideálních plynů, Amagatův a Daltonův zákon. Stavové chování reálných plynů: izotermy reálného plynu v PV diagramu, kondenzace plynů, kritický jev. Stavové rovnice: kompresibilitní faktor, viriální rozvoj, van der Waalsova stavová rovnice, izobarická expanzivita a izotermická kompresibilita. Základy termodynamiky: systém a okolí, teplo, práce, vnitřní energie, nultý a první termodynamický zákon, entalpie, tepelné kapacity. Druhý termodynamický zákon tepelné stroje: tepelný motor a tepelné čerpadlo, Carnotův cyklus, formulace druhého zákona pomocí perpetua mobile.

2 Druhý a třetí termodynamický zákon entropie: definice a význam entropie, formulace druhého zákona pomocí entropie, Helmholtzova a Gibbsova energie, rovnováha, formulace třetího zákona, absolutní entropie. Termochemie: vyjadřování reakčního tepla, tabelované hodnoty standardní reakční entalpie, termochemické zákony, Kirchhoffova věta, entalpická bilance a adiabatická teplota. Termodynamika směsí: ideální směs, směšovací a dodatkové funkce, parciální molární veličiny, chemický potenciál a aktivita, standardní stavy. Fázové rovnováhy: obecné podmínky fázové rovnováhy, Gibbsův zákon fází, fázový diagram čisté látky, Clapeyronova rovnice. Fázová rovnováha kapalina pára a pevná látka pára u čistých látek: tenze par a teplota bodu varu, Clausiova Clapeyronova rovnice, Antoineova rovnice. Fázová rovnováha kapalina pára a kapalina plyn u směsí: princip destilace, azeotropický bod, Raoultův zákon, Henryho zákon, rozpustnost plynů. Fázová rovnováha kapalina kapalina u směsí: typy binárních diagramů, kritické rozpouštěcí teploty, heterogenní azeotrop, ternární systémy, Nernstův rozdělovací zákon. Fázová rovnováha kapalina pevná látka u směsí: typy binárních diagramů, eutektikum, ternární systémy. Koligativní jevy: snížení tenze par nad roztokem, kryoskopie, ebulioskopie, osmotický tlak. Chemické rovnováhy: reakční Gibbsova energie, rovnovážná konstanta, vliv teploty a tlaku na rovnovážné složení, le Chatelierův princip. Chemické rovnováhy v plynech a kapalinách: fugacita a aktivita plynné složky, vliv tlaku na rovnováhu, vliv inertu, aktivita složky v kapalném roztoku (standardní stav čisté látky). Chemické rovnováhy v roztocích elektrolytů: chemický potenciál a aktivita elektrolytu, disociační konstanty a ph, pufry, součin rozpustnosti. Základy chemické kinetiky: elementární reakce a jejich rychlost, srážková teorie, teorie aktivovaného komplexu, katalýza a inhibice. Formální kinetika: rychlost reakce, rychlostní rovnice, reakční řády, reakce 1. a 2. řádu, poločas, simultánní reakce. Elektrochemie elektrolýza: typy vodičů, vodivost roztoků elektrolytů, elektrody, elektrochemický článek, elektrolýza, Faradayovy zákony. Elektrochemie galvanický článek: Nernstova rovnice, standardní redukční potenciál, Becketovova řada kovů, typy galvanických článků (primární, sekundární a palivové).

3 Průmyslová chemie: Principy výrob umělých hnojiv, složení, význam Výroba a význam fosforu a kyseliny fosforečné Výroba a význam/použití vodíku Výroba a použití chloru Výroba a význam kyslíku a kyseliny sírové Výroba amoniaku a kyseliny dusičné Výroba skla, bezpečnostní sklo Výroba hliníku Průmyslové katalyzátory a sorbenty Výroba maltovin Výroba železa a mědi Principy výroby kovů Výroba biopaliv 1. a 2. generace Výroba polyethylenu a polypropylenu Výroba polyesterů a polyamidů Zpracování ropy na paliva a maziva Výroba základních alkenů Mechanismus polymeračních reakcí a technologické postupy jejich výrob Výroba základních aromátů Principy výroby vinylchloridu a epichlorhydrinu Průmyslové nitrace, výroba a význam anilinu,výroba výbušnin Výroba fenolu a průmyslově důležitých alkoholů Průmyslové použití ethylenu a propylenu Principy průmyslové oxidace, výroba kyseliny benzoové, tereftalové a ftalanhydridu

4 Průmyslově důležité tenzidy principy výrob Biotechnologie-principy, výroba kvasného lihu a kyseliny citronové Výroba polyesterů a polyamidů Výroba epoxidů a polystyrenu (hlavní typy) Princip dehydrogenace, výroba styrenu a formaldehydu Výroba polyethylenu a polypropylenu Instrumentální metody: - všechny studijní obory (vyjma Toxikologie a chemie se zaměřením na vzdělání): Optické metody spektroskopické (zaměření na IČ) Separační metody (zaměření na GC a HPLC) Stanovení stopových množství kovů v organických materiálech (zaměření na AAS) Polarografické metody (přehled) Optické metody nespektroskopické polarimetrie, refraktometrie Izotachoforéza a elektroforéza Potenciometrie s iontově selektivními elektrodami, referentní a měrné elektrody (princip, využití) Konduktometrická měření (princip, využití) Emisní spektroskopie (zaměření na AES-ICP) Molekulová spektroskopie v UV a VIS oblasti - studijní obor Toxikologie: Optické metody spektroskopické (zaměření na IČ) Separační metody (zaměření na GC a HPLC) Stanovení stopových množství kovů v organických materiálech (zaměření na AAS) Polarografické metody (přehled)

5 Optické metody nespektroskopické polarimetrie, refraktometrie Izotachoforéza a elektroforéza Potenciometrie s iontově selektivními elektrodami, referentní a měrné elektrody (princip, využití) Konduktometrická měření (princip, využití) Emisní spektroskopie (zaměření na AES-ICP) Molekulová spektroskopie v UV a VIS oblasti Plynová chromatografie s využitím mikroextrakce na tuhé fázi Příprava vzorků pro měření přístrojovými metodami Klasická polarografie vysvětlení podstaty Anodická rozpouštěcí voltametrie Emisní spektroskopie (princip, využití) Elektrogravimetrie a coulometrie ( s důrazem na rozpouštěcí chronopotenciometrii) Analytická chemie: - studijní obory (vyjma Toxikologie): Disociační konstanta kyselin a zásad význam, síla kyselin a bází ph definice, vztah k disociační konstantě Tlumivé roztoky definice, výpočet ph Titrační křivky titrace silné/slabé báze kyselinou a naopak, vyznačení bodu ekvivalence, pka, pufrovací oblasti, titrace vícesytných kyselin a bazí, odečítání bodu ekvivalence z první a druhé derivace Odměrná analýza uspořádání (přímá a nepřímá titrace), odměrný roztok (požadavky, příprava, stanovení koncentrace), základní látka Srážecí reakce definice a význam součinu rozpustnosti Argentometrie odměrný roztok, způsoby indikace bodu ekvivalence

6 Gravimetrie průběh srážení, požadavky na sraženinu, stanovení síranů Chelatometrie princip, odměrný roztok, určení koncentrace odměrného roztoku, stabilita komplexů na ph Redoxní titrace princip, odměrné roztoky, základní látky, redoxní potenciál, titrační křivky Jodometrie princip, aplikace, indikátory Manganometrie princip, závislost na ph, stanovení chemické spotřeby kyslíku ve vodách Kvalitativní organická analýza důkazy prvků Odběr a příprava vzorku požadavky na vzorek, rozklad vzorků Extrakce princip extrakce, rozdělovací rovnováha, extrakce kovových iontů Chromatografie princip separace, rozdělovací, iontovýměnná, vliv mobilní a stacionární fáze Tenkovrstvá chromatografie uspořádání, princip, retenční faktor, kvalitativní a kvantitativní analýza - studijní obor Toxikologie: Disociační konstanta kyselin a zásad význam, síla kyselin a bazí ph definice, vztah k disociační konstantě Tlumivé roztoky definice, výpočet ph Titrační křivky titrace silné/slabé báze kyselinou a naopak, vyznačení bodu ekvivalence, pka, pufrovací oblasti, titrace vícesytných kyselin a bazí, odečítání bodu ekvivalence z první a druhé derivace Odměrná analýza uspořádání (přímá a nepřímá titrace), odměrný roztok (požadavky, příprava, stanovení koncentrace), základní látka Srážecí reakce definice a význam součinu rozpustnosti Argentometrie odměrný roztok, způsoby indikace bodu ekvivalence Gravimetrie průběh srážení, požadavky na sraženinu, stanovení síranů

7 Chelatometrie princip, odměrný roztok, určení koncentrace odměrného roztoku, stabilita komplexů na ph Redoxní titrace princip, odměrné roztoky, základní látky, redoxní potenciál, titrační křivky Jodometrie princip, aplikace, indikátory Manganometrie princip, závislost na ph, stanovení chemické spotřeby kyslíku ve vodách Kvalitativní organická analýza důkazy prvků Odběr a příprava vzorku požadavky na vzorek, rozklad vzorků Extrakce princip extrakce, rozdělovací rovnováha, extrakce kovových iontů Chromatografie princip separace, rozdělovací, iontovýměnná, vliv mobilní a stacionární fáze Tenkovrstvá chromatografie uspořádání, princip, retenční faktor, kvalitativní a kvantitativní analýza Acidobazické indikátory funkce, princip indikace, volba vhodného indikátoru Stanovení uhličitanu a hydroxidu vedle sebe Stanovení dusíku Kjeldahlovou metodou Argentometrie přímé a nepřímé stanovení halogenidů Chelatometrie stanovení hořčíku a vápníku vedle sebe Makromolekulární chemie: Základní mechanismy vzniku polymerů, polymerační katalyzátory (iniciátory) Polyethylen a polypropylen, struktura, výroba, použití Principy zpracování plastů Polyamidy, chemismus, výroba, použití Polyuretany, chemismus, výroba, použití Vytvrzování (síťování) polymerů

8 Vnitřní struktura polymerů Polyestery, chemismus, výroba, použití Celulosa jako polymerní látka Obecné vlastnosti polymerů vztah ke struktuře Polystyren, kaučuky, chemismus, výroba, použití Aminoplasty, chemismus, výroba, použití Typy průmyslových polymerací Epoxidy a polyakryláty, chemismus, výroba, použití Principy zpracování plastů Polyakryláty, PVC, chemismus, výroba, použití Silikony, chemismus, výroba, použití Fenoplasty, chemismus, výroba, použití