1. Základní pojmy a veličiny v chemii MATURITNÍ OKRUHY Z CHEMIE PROFILOVÁ ZKOUŠKA 2014/2015 Hmota, látka, atom, prvek, molekula, makromolekula, směs, chemicky čistá látka, sloučenina, typy soustav a jejich rozdělení Látkové množství, pojem mol, relativní atomová hmotnost, molekulová hmotnost, molární hmotnost, Avogadrova konstanta Výpočty látkového množství 2. Stavba atomového jádra, radioaktivita Jádro atomu stavba (nukleonové číslo, protonové číslo, nukleonové číslo). Charakteristika protonu a neutronu, nuklidu, izotopu. Radioaktivita historie, přirozená a umělá, typy radioaktivního záření, radioaktivní přeměna prvků, radioizotopy a jejich využití Názvosloví anorganické chemie pojem oxidační číslo, názvosloví binárních sloučenin, kyselin a solí 3. Struktura elektronového obalu. Periodická soustava prvků a periodický zákon Charakteristika mikročástice, orbital, vlnově mechanický model atomu, kvantová čísla, vztahy mezi kvantovými čísly, pravidla elektronového obalu a souvislost s PSP. Valenční elektrony vaznost, hybridizace, elektronegativita. Periodičnost výstavby elektronového obalu ve skupinách a vztah k vlastnostem prvků a jejich sloučenin. Vlastnosti prvků v periodách a elektronová konfigurace prvků. Periodicita dalších chemických a fyzikálních vlastností prvků. 4. Chemická vazba a chemické reakce a chemické rovnice. Typy chemických reakcí Předpoklady pro vznik vazby, změna energie. Charakteristika vazby kovalentní. - vazba nepolární, polární, iontová, donor akceptorní. Vazba jednoduchá, násobná. Vaznost. Prostorové uspořádání vazeb s jedním centrálním atomem, vazebný úhel. Kovová vazba a fyzikální vlastnosti kovů. Nevazebné interakce a jejich význam. Definice chemické reakce, rozdělení reakcí, reakce jednosměrné, vratné, řetězové, reakce exotermní a endotermní, reakce acidobazické, redoxní vše na příkladech Zápis chemických reakcí a úprava rovnic, výpočty z chemických rovnic 5. Reakční kinetika a energetika chemického děje. Termochemie. Chemická rovnováha Reakční kinetika - charakteristika. Srážková teorie, teorie aktivovaného komplexu, aktivační energie, grafické znázornění průběhu reakce, faktory ovlivňující průběh reakce: koncentrace, teplota, tlak, katalýza. Termochemie - reakční teplo, termochemické reakce, termochemické zákony Chemická rovnováha charakteristika, vysvětlení pojmu, Guldberg - Waageův zákon, rovnováha a rovnovážná konstanta, odvození rovnovážných konstant, způsoby ovlivnění rovnováhy 1
6. Proteolytické reakce, teorie kyselin a zásad, disociační konstanta, ph Charakteristika proteolytických reakcí, elektrolyt, disociace, ionizace, proteolytické rovnováhy Teorie kyselin a zásad Bronstedova, Arrhenoiva, Lewisova. Disociace kyselin a zásad, odvození dis. konstanty Disociace vody, iontový součin vody, odvození vztahu pro ph Výpočty ph 7. Vodík, kyslík a jejich sloučeniny, voda, vzácné plyny Elektronové konfigurace atomu vodíku a kyslíku, vlastnosti, výroba, příprava, využití. Oxidy, peroxidy. Voda, fyzikální a chemické vlastnosti, voda jako rozpouštědlo, vodíková vazba, ozon ozonová vrstva. Roztoky charakteristika, rozdělení Základní charakteristiky látek., látková koncentrace Směs charakteristika, rozdělení, hmotnostní, molární a objemový zlomek. Chemické výpočty směšovací rovnice, látková koncentrace Vzácné plyny elektronová konfigurace, reaktivita, použití 8. Halogeny Charakteristika skupiny, postavení v PSP, elektronová konfigurace, elektronegativita, redoxní vlastnosti prvků, oxidační čísla, reaktivita. (souvislost elektronová konfigurace a obecných vlastností). Výskyt, význam, využití halogenů Sloučeniny bezkyslíkaté Halogenvodíky - halogenidy - rozpustnost, příprava, použití Sloučeniny kyslíkaté oxokyseliny a jejich soli (především chloru) síla kyselin, příprava, vlastnosti, využití 9. Chalkogeny Charakteristika skupiny, postavení v PSP, změny vlastností ve skupině Výskyt a alotropie síry. Sulfan - výskyt, vlastnosti, příprava oxidy síry SO2, SO3 - výskyt, vlastnosti, příprava, kyselina sírová - výskyt, vlastnosti, příprava, soli. Sloučeniny síry a životní prostředí, kyslík vlastnosti a použití Se, Te, Po- vlastnosti a použití 10. Prvky 15. skupiny Charakteristika skupiny, postavení v PSP (rozdílné vlastnosti N, P), změny vlastností ve skupině. Dusík - stabilita molekuly N2, násobná vazba, délka vazby, vlastnosti, reakce, použití. Amoniak tvar molekuly, vlastnosti, příprava, výroba, soli využití. Názvosloví amidy, imidy, nitridy, azidy. Oxidy dusíku (N2O,NO,NO2, N2O3). Kyselina dusitá, dusičná (vlastnosti, využití, příprava, výroba) a dusičnany. Umělá hnojiva. Problém dusičnanů v pitné vodě. Fosfor tvar molekuly, alotropické modifikace, výskyt, vlastnosti, výroba, využití. Sloučeniny fosforu fosfan, oxidy (fosforitý, fosforečný), kyselina trihydrogenfosfotitá, trihydrogenfosforečná (vlastnosti, využití.) 2
11. Prvky 14. skupiny. Charakteristika skupiny, postavení v PSP (rozdílné vlastnosti Si, C vazba C-C, Si-Si, Si-O.), změny vlastností ve skupině Uhlík - alotropie (odraz ve vlastnostech diamantu a tuhy), výskyt, vlastnosti (redukční vlastnosti ). Karbidy, oxidy (uhelnatý, uhličitý ) - vlastnosti, příprava, výroba, využití. Kyselina uhličitá - vlastnosti, příprava, výroba, využití, její soli (soda, jedlá soda, potaš.), fosgen, močovina Křemík - výskyt, vlastnosti, Oxidy křemíku oxid křemičitý modifikace, využití (silikagel). Křemičitany a jejich struktura., Sn, Pb 12. s prvky 1. a 2. skupina Charakteristika skupiny, postavení v PSP, změny vlastností ve skupině (charakteristika prvků na základě elektronové konfigurace, ionizační energie, elektronegativita, reaktivnost, redoxní vlastnosti s prvků, oxidační čísla 1. skupina - výskyt, vlastnosti, výroba, použití, reakce. Sloučeniny - halogenidy, hydroxidy (NaOH), uhličitany (Na2CO3), sírany, dusičnany 2. skupina - výskyt, vlastnosti, výroba, použití, reakce. Sloučeniny hybridy, oxidy, halogenidy, hydroxidy (Ca (OH)2), karbidy, uhličitany (Na2CO3), sírany Srovnání skupin. Tvrdost vody a způsoby jejího odstraňování 13. d prvky obecná charakteristika 11. a 12 skupina, mangan, chrom, železo, hliník Charakteristika d-prvků, postavení v PSP, fyzikální vlastnosti kovů jako odraz kovové vazby. Oxidační číslo a barevnost sloučenin. Užití významných kovů a jejich sloučenin v praxi Mn, Cr výskyt, vlastnosti (oxidační čísla barevnost), příprava, výroba, využití. Sloučeniny (burel, manganistan draselný, chromany, dichromany, oxidy.) 11. skupina Cu, Ag, Au charakteristika skupiny, výskyt (významné rudy), vlastnosti, příprava, výroba, využití sloučeniny. Fotografický proces. 12. skupina Zn, Cd, Hg - charakteristika skupiny, výskyt (významné rudy), vlastnosti, příprava, výroba, využití, sloučeniny. Fe, Co, Ni,. - charakteristika skupiny, výskyt (významné rudy), vlastnosti, příprava, výroba především Fe, Hliník, vlastnosti výroba, slitiny, použití 14. Základní typy organických reakcí, izomerie Org. reakce - klasifikace základních organických reakcí (adice, eliminace, substituce, přesmyk) Organické reakce podle způsobu štěpení vazby (homolytické, heterolytické) a typy interagujících částic (elektrofilní, nukleofilní, radikálové) Izomerie konstituční, konfigurační, konfirmace 15. Alkany a cykloalkany Charakteristika, názvosloví (homologická řada), hybridizace, struktura (řetězová izomerie, konfirmace, vlastnosti jednoduché vazby) Vlastnosti fyzikální, chemické. Chemické reakce radikálová substituce (mechanismus, podmínky, průběh reakce, halogenace), eliminace Výskyt a význam vybraných sloučenin 3
16. Alkeny a alkadieny Charakteristika, názvosloví (homologická řada), struktura (cis, trans, Z/E, vlastnosti dvojné vazby), vlastnosti fyzikální, chemické Chemické reakce AE (aplikace Markovnikova pravidla, mechanismus, HX, HXO, H2O, H2, Příprava (eliminace, dehalogenace.) Izopren, přírodní kaučuk Vlastnosti vybraných sloučenin 17. Alkyny. Srovnání alkanů, alkenů, alkynů Charakteristika, názvosloví (homologická řada), struktura (vlastnosti trojné vazby), vlastnosti fyzikální, chemické Chemické reakce AE (aplikace Markovnikova pravidla, mechanismus HX, HXO, H2O, H2,) Vlastnosti vybraných sloučenin. Srovnání alkanů, alkenů, alkynů z hlediska reaktivity, hybridizace, izomerie, chem.reakcí 18. aromatické sloučeniny Charakteristika, názvosloví (základní aromatické uhlovodíky, homologická řada). Aromatický stav, delokalizace elektronů, stabilita benzenového jádra a odraz v reaktivitě benzenu. Vlastnosti fyzikální, chemické Chemické reakce - SE (mechanismus, podmínky, elektrofil, halogenace, nitrace, sulfonace, F. C. alkylace Reakce na substituovaném jádře substituent I., II. řádu), oxidace Vlastnosti vybraných sloučenin 19. Halogenderiváty uhlovodíků Halogenderiváty - charakteristika halogenderivátů - názvosloví a klasifikace, fyzikální vlastnosti. Chemické vlastnosti, reaktivnost Chemické reakce - substituční SN, eliminace, reakce vedoucí ke vzniku organokovových sloučenin Vlastnosti vybraných halogenderivátů Významní zástupci. Halogenderiváty při znečišťování životního prostředí (DDT, freony, polychlorované bifenyly) 20. Hydroxyderiváty Charakteristika alkoholů a fenolů. Názvosloví a rozdělení alkoholů a fenolů. Sytnost hydroxysloučenin Příprava a praktické použití hydroxyderivátů Reaktivita alkoholů, srovnání kyselosti alkoholů a fenolů Přehled významných alkoholů a fenolů a jejich praktický význam Toxicita hydroxyderivátů. 21. Karbonylové sloučeniny Charakteristika karbonylové skupiny, přehled karbonylových sloučenin, přednostní reakce na karbonylové skupině. Aldehydy, názvosloví, přehled významných aldehydů Oxidace a redukce aldehydů a ketonů Vlastnosti významných ketonů Vztah aldehydů a ketonů k přírodním látkám 4
22. Karboxylové kyseliny a jejich deriváty Názvosloví, fyzikální vlastnosti (vyšší teploty varu), chemické vlastnosti acidita, základní reakce - obzvláště jejich přeměny na funkční a substituční deriváty, metody přípravy karboxylových kyselin včetně příslušných funkčních a substitučních derivátů, význam Funkční deriváty (soli, acylhalogenidy, estery, anhydrity, amidy, nitrily) názvosloví, reakce, vlastnosti, využití (význam) Substituční deriváty (halogenkyseliny, hydroxykyseliny, aminokyseliny) názvosloví, reakce, vlastnosti, využití (význam) 23. Dusíkaté a sirné deriváty uhlovodíků, organické sloučeniny fosforu a křemíku, deriváty kyseliny uhličité Charakteristika aminu, nitrosloučenin a diazoniových solí, jejich názvosloví základní typy reakcí Metody přípravy dusíkatých derivátů, využití nitrosloučenin, aminů a diazoniových solí při výrobě barviv a plastů Sirné deriváty rozdělení, vlastnostnosti (thioly,sulfidy, sulfonové kyseliny) Organické deriváty fosforu (fosfiny, organofosfáty) Organické deriváty křemíku (silany, silanoly, silikony) Deriváty kyseliny uhličité (fosgen, močovina) 24. Alkaloidy, izoprenoidy a vitaminy Alkaloidy charakteristika, význam alkaloidů (léčiva, drogy), výskyt alkaloidů v přírodních zdrojích a způsoby jejich izolace Izoprenoidy - klasifikaci, charakteristika, význam Vitamíny charakteristika vitaminů, jejich klasifikace (vitaminy ve vodě rozpustné, vitaminy ve vodě nerozpustné), význam vitaminů pro lidský organizmus, avitaminosu a její projevy, přírodní zdroje jednotlivých vitaminů 25. Aminokyseliny a bílkoviny, peptidy a metabolismus bílkovin Aminokyseliny charakteristika, význam v organismu - biochemický význam, optická aktivita. Vlastnosti - chování aminokyselin v různém ph. Peptidická vazba - vznik, vlastnosti Peptidy jako přírodní látky, funkce v živém organismu Stavební složky bílkovin. Primární, sekundární a terciální struktura bílkovin a vztah k biologické aktivitě, denaturace. Rozdělení bílkovin (podle struktury, chemického složení, funkcí v organismu) 26. Sacharidy, metabolismus sacharidů Obecná charakteristika. Rozdělení sacharidů - jednoduché a složené sacharidy, podle funkčních skupin a počtu atomů uhlíku. Monosacharidy - aldosy, ketosy odvození cyklických vzorců sacharidů. Konformace. Optická izomerie sacharidů, anomery. Glykosidická vazba. Významné monosacharidy, disacharidy, polysacharidy charakteristika, rozdělení, zástupci, glykolýza 27. Lipidy, metabolismus lipidů Základní charakteristika a funkce lipidů,.. Triacetylglyceroly chemická struktura 5
Princip ztužování tuků, vosky Polární lipidy Biologické membrány Metabolismus lipidů 28. Nukleové kyseliny Význam NK v organismu. Struktura nukleových kyselin dusíkaté báze (purinové a pyrimidinové báze), cukr (ribosa, deoxyribosa), zbytek kys.trihydrogenfosforečné. Charakteristika nukleotidu, nukleotidu a polynukleotidu. Primární a sekundární struktura DNA a RNA (druhy) Přenos genetické informace 29. Biokatalyzátory (Enzymy) Charakteristika enzymů jako biokatalyzátorů, struktura enzymů. Klasifikace enzymů a selektivnost jejich působení. Závislost rychlosti reakce na různých faktorech - koncentraci enzymu a substrátu, teplotě a ph prostředí Aktivace a inhibice enzymů, Praktický význam enzymů - biotechnologie 30. Biochemické děje a jejich zákonitosti Metabolismus základní rozdělení, autotrofní a heterotrofní organismy, Energetické potřeby organismu, ATP struktura, význam, Syntéza ATP fototrofní a chemotrofní organismy, Základní metabolické modely fotosyntéza, katabolismus Školní rok 2014/2015 Zpracovala Ing. Ladislava Semerádová 6