C1800 Chemistry for Physicists

Faculty of Science
Spring 2022
Extent and Intensity
3/1/0. 3 credit(s) (plus extra credits for completion). Type of Completion: zk (examination).
Teacher(s)
doc. Mgr. Markéta Munzarová, Dr. rer. nat. (lecturer)
doc. Mgr. Dominik Heger, Ph.D. (lecturer)
Guaranteed by
doc. Mgr. Markéta Munzarová, Dr. rer. nat.
Department of Chemistry – Chemistry Section – Faculty of Science
Supplier department: Department of Chemistry – Chemistry Section – Faculty of Science
Timetable
Tue 8:00–9:50 Fs1 6/1017, Wed 8:00–9:50 F3,03015
Prerequisites
Finalization of basic physical courses in the extent of the recommended study plan for the first three semesters of study field Nanotechnology.
Course Enrolment Limitations
The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.
fields of study / plans the course is directly associated with
Course objectives
The goal of the course is to equip students with an insight in chemical thinking in the fields of general and inorganic chemistry.
Learning outcomes
Understanding of the electronic structure of atoms and molecules, mastering the foundations of chemical thermodynamics, the skill to draw mechanisms of simple reactions.
Syllabus (in Czech)
  • 1. Atom vodíku: Kvantový svět
  • 1.1 Atomová spektra. 1.2 Vlnové funkce a hladiny energie. 1.3 Úloha o atomu vodíku. 1.4 Hlavní kvantové číslo. 1.5 Atomové orbitaly. 1.6 Elektronový spin. 1.7 Elektronová struktura vodíku.
  • 2. Mnohaelektronové atomy a periodicita
  • 2.1 Orbitální energie. Výstavbový princip. Elektronová struktura a periodická tabulka.
  • 2.2 Periodicita atomových vlastností. Efektivní náboj. Atomový poloměr. Iontový poloměr. Ionizační energie. Elektronová afinita.
  • 3. Chemické vazby I
  • 3.1 Iontové vazby. Ionty, které prvky tvoří. Lewisovy symboly. Energetika tvorby iontových vazeb. Interakce mezi ionty.
  • 3.2 Kovalentní vazby. Lewisovy struktury dvouatomových a víceatomových molekul. Rezonance. Formální náboj.
  • 4. Chemické vazby II
  • 4.1 Výjimky z oktetového pravidla. Radikály a biradikály. Rozšířené valenční slupky. Neobvyklé struktury skupiny 13/III.
  • 4.2 Síly a délky kovalentních vazeb.
  • 5. Molekulový tvar a struktura
  • 5.1 Model VSEPR: Základní model VSEPR. Molekuly s volnými páry na centrálním atomu. Teorie valenčních vazeb.
  • 5.2. Teorie molekulových orbitalů. Limitace Lewisovzy teorie. Molekulové orbitaly. Elektronové konfigurace dvouatomových molekul.
  • 6. Vodík, alkalické kovy a kovy alkalických zemin.
  • 6.1 Vodík: Prvek. Sloučeniny vodíku. Skupina 1 - alkalické kovy. Prvky. Chemické vlastnosti. Sloučeniny Li, Na a K.
  • 6.2 Skupina 2 - kovy alkalických zemin. Prvky 2. skupiny. Sloučeniny beryllia, hořčíku a vápníku.
  • 7. Skupiny boru a uhlíku.
  • 7.1 Skupina 13/III - skupina boru. Prvky skupiny 13/III. Oxidy a halogenidy skupiny 13/III. Borany a hydridy boru.
  • 7.2 Skupina 14/IV - skupina uhlíku. Prvky skupiny 14/IV. Oxidy uhlíku a křemíku. Další důležité sloučeniny skupiny 14/IV.
  • 8. Skupiny dusíku a kyslíku.
  • 9. Halogeny a vzácné plyny.
  • 10. Přechodové kovy.
Literature
    recommended literature
  • ATKINS, P. W. and Loretta JONES. Chemical principles : the quest for insight. 4th ed. New York: W.H. Freeman and Company, 2008, xxv, [1026. ISBN 9780716773559. info
  • MCQUARRIE, Donald A., Peter A. ROCK and Ethan B. GALLOGLY. General chemistry : atoms first. Illustrated by George Kelvin - Laurel Muller. 4th ed. Mill Valley: University Science Books, 2011, xxi, 1021. ISBN 9781891389603. info
Teaching methods
Lectures and exercies with the employment of a whiteboard.
Assessment methods
Written test with a maximum score of 60 points with a following oral discussion. For a mastering of the course, a minimum score of 30 points for the written part is required.
Language of instruction
Czech
Further comments (probably available only in Czech)
Study Materials
The course can also be completed outside the examination period.
The course is taught annually.
The course is also listed under the following terms Spring 2017, spring 2018, Spring 2019, Spring 2020, Spring 2021, Spring 2023, Spring 2024, Spring 2025.
  • Enrolment Statistics (Spring 2022, recent)
  • Permalink: https://is.muni.cz/course/sci/spring2022/C1800