C1050 Základní chemické výpočty

Přírodovědecká fakulta
podzim 2024
Rozsah
0/1/0. 1 kr. (plus ukončení). Ukončení: z.
Vyučováno prezenčně.
Vyučující
Mgr. Jiří Křivohlávek (cvičící)
Mgr. Zdeněk Moravec, Ph.D. (cvičící)
doc. Mgr. Marek Nečas, Ph.D. (cvičící)
Mgr. Marie Petlachová, Ph.D. (cvičící)
prof. RNDr. Jiří Pinkas, Ph.D. (cvičící)
Mgr. Aleš Stýskalík, Ph.D. (cvičící)
Mgr. Lucie Šimoníková (pomocník)
Garance
prof. RNDr. Jiří Pinkas, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
základní středoškolské kurzy chemie
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem předmětu je poskytnout studentům přehled základních chemických výpočtů potřebných pro úspěšný průchod dalším studiem chemických disciplín. Na konci tohoto kurzu bude student schopen realizovat běžné stechiometrické, koncentrační a reakční výpočty, upravovat a prakticky využívat chemické rovnice.
Výstupy z učení
Student bude po absolvování předmětu schopen provádět spolehlivě základní chemické výpočty a aplikovat je v úlohách relevantních pro laboratorní chemické kurzy.
Osnova
  • 1) Úvod. Veličiny, rozměry, jednotky. Základní SI jednotky a starší systémy. Násobné předpony. Převody jednotek. Délka: nm, pm, Angstrom. Tlak: Pa, bar, atm, Torr. Teplota: K, oC. Energie: eV, J, cal. Jednotková analýza. Energie elektromagnetického záření, vlnová délka, frekvence, vlnočet. Měření a platné číslice, operace s platnými číslicemi, zaokrouhlování výsledku. Hmotnost, objem, hustota. Látkové množství, mol a jeho definice, vyjádření a použití. Atomová hmotnostní jednotka, počet částic, atomů, molekul, Avogadrova konstanta, atomová a molekulová hmotnost, střední atomová hmotnost.

    2) Stechiometrické výpočty ze vzorce. Vypočet % složení ze vzorce, výpočet vzorce z analýzy složení. Směsi a jejich složení. Vyjádření koncentrace: hmotnostní koncentrace/zlomek/procenta, objemová koncentrace/zlomek/procenta, molarita, molalita, molární zlomek, podílové vyjádření, ppm, ppb, ppt. Převody mezi procentuální koncentrací a molaritou.

    3) Výpočty koncentrace, směšování, ředění, zahušťování kapalných roztoků, hmotnostní bilance a křížové pravidlo. Disociace elektrolytů se stechiometrií jinou než 1:1. Průběžný test č. 1

    4) Chemické rovnice a jejich vyčíslení. Výpočty z rovnic, navážka, limitní reagent, nečistoty, teoretický a praktický výtěžek reakce. Výpočet titrace. Plynové zákony, stavová rovnice ideálního plynu, molární objem ideálního plynu. Plynné roztoky, parciální tlak. Výpočty z rovnic s plynnými reagenty/produkty za p-T jiných než standardních.

    5) Kyselost a bazicita. Škála pH. Logaritmus a práce s logaritmickými výrazy. Výpočet pH/pOH ve vodném prostředí jednosytných silných kyselin a bází. Disociace silných a slabých kyselin a bází. Výpočet pH/pOH ve vodném prostředí vícesytných silných kyselin a bází.

    6) Výpočty pH slabé kyseliny a báze. Silné a slabé kyseliny a jejich soli. Výpočty pH roztoku hydrolyzující soli. Procvičování kombinovaných příkladů. Průběžný test č. 2
Literatura
  • RŮŽIČKA, Antonín, Lubomír MEZNÍK a Jiří TOUŽÍN. Problémy a příklady z obecné chemie : názvosloví anorganických sloučenin. 5. přeprac. a dopl. vyd. Brno: Vydavatelství Masarykovy univerzity, 1994, 236 s. ISBN 8021002514. info
Výukové metody
Seminář, v němž jsou řešeny, rozebírány a diskutovány typické modelové příklady základních chemických výpočtů.
Metody hodnocení
Během semestru 2 průběžné testy (3. a 6. lekce), požadovaná úspěšnost 60% bodů během kurzu. Studenti, kteří nesplní průběžné hodnocení, píší 1. opravný zápočtový test z celé látky kurzu, při němž je třeba získat 60% bodů, v případě neúspěchu píší 2. opravný zápočtový test.
Informace učitele
Zápočet je možno získat na začátku semestru absolvováním písemného testu, který prověří znalost celé náplně předmětu.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007, podzim 2008, podzim 2009, podzim 2023, jaro 2024, jaro 2025.