C4010 Anorganická chemie III

Přírodovědecká fakulta
jaro 2012 - akreditace

Údaje z období jaro 2012 - akreditace se nezveřejňují

Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučující
RNDr. Miloš Černík, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Jiří Příhoda, CSc. (přednášející)
Garance
RNDr. Miloš Černík, CSc.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
C2062 Anorganická chemie II
Obecná chemie Anorganická chemie I, II Analytická chemie I
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 16 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Přednáška doplňuje oba základní kurzy C1061 a C2062 o některá zajímavá témata moderní anorganické chemie a je rozdělena na dvě hlavní části. Prvá se zabývá strukturou a vlastnostmi allotropů prvků hlavních podskupin, homopolyatomických kationtů a aniontů nekovů a chemií klecovitých molekul a klastrů vytvářených P-prvky, včetně hydridů boru a Zintlových iontů. Struktura a vazba v elektronově deficitních klastrech je pojednána z hlediska teorie PSEPT.
Druhá část je věnována koordinační chemii důležitých prvků periodického systému. Zabývá se zejména metodami komplexotvorných rovnováh, mechanismy tvorby komplexů ve vodné fázi a způsoby stanovení konstant stability. Zahrnuto je rovněž využití komplexotvorných reakcí pro praktické účely.
Hlavní cíle přednášky jsou následující:
- poskytnout studentům stručný přehled vybraných témat z chemie klastrů vytvářených p-prvky a chemie koordinačních sloučenin.
- porozumět struktuře a vazbě jak v "elektronově přesných" tak i v "elektronově deficitních" klastrech.
- osvojit si Wadeho pravidla i Lipscombova pravidla styx, jakož i jejich využití k předpovědi molekulových struktur boranů, heteroboranů a Zintlových iontů.
Osnova
  • 1. Koncepce periodicity a fyzikální a chemické vlastnosti prvků. Allotropy a polymorfní formy prvků: bor, fosfor a síra. Chemická syntéza allotropů síry.

    2. Struktura a vlastnosti allotropů uhlíku: diamant, grafit a fullereny. Vazba v molekulách fullerenů a jejich chemická reaktivita. Endohedrální sloučeniny fullerenů, nanotrubice. Chemické vlastnosti grafitu. Interkaláty grafitu.

    3. Klastry vytvářené p-prvky a jejich mateřské polyedry. Lokalizovaná a delokalizovaná vazba v polyedrických klecovitých molekulách. Donor-akceptorová vazba v klastrech. Vazba v klastrech s nedostatkem elektronů.

    4. Klasifikace a názvosloví neutrálních boranů a hydridoborátových dianiontů. Karborany a jiné heteroborany. Halogenidy boru s uzavřeným deltaedrickým skeletem Bn.

    5. Vazba v boranech. Třístředové dvouelektronové vazby B-H-B a BBB. Lipscombova pravidla styx. Teorie elektronových párů v polyedrických skeletech (PSEPT) a předpověď struktury boranového klastru.

    6. Metody syntézy klastrů. Borany a closo-hydridoborátové anionty, heteroborany s p-prvky, nižší halogenidy boru s polyedrickou strukturou. Kubany a klastry typu adamantanu. Chalkogenidy fosforu a nitridy síry.

    7. Homopolyatomické kationty a anionty nekovů. Syntéza polyatomických kationtů chalkogenů a halogenů v superacidních prostředích. Chemie Zintlových fází. PSEPT a struktura Zintlových iontů.

    8. Ionty v roztocích: solvatační vlastnosti rozpouštědel, solvatační číslo, reakce spojené s přítomností iontu v roztoku, hydrolýza, polymerizace apod.

    9. Základy koordinační chemie: pojem koordinační částice, centrální atom, ligandy, vlastnosti ligandů, koordinační číslo a koordinační polyedry, stabilita komplexu, mechanismy uplatňující se při tvorbě komplexích sloučenin, trans-efekt, izomerie komplexních sloučenin.

    10. Typy komplexotvorných činidel: chelátotvorná činidla, činidla vhodná pro tvorbu iontových asociátů, organofosforová činidla.

    11.Metody studia komplexních sloučenin: spektrofotometrické, extrakční, ionexové aj.

    12. Tvorba chelátů a iontových asociátů, teorie extrakce chelátů a ionových asociátů, vlivy prostředí na extrakci komplexních sloučenin (směrnicová analýza), substechiometrická extrakce, izotopické zřeďování.

    13. Komplexy nekovových prvků.

    14. Komplexy přechodných a nepřechodných kovů.
Literatura
  • HOUSECROFT, Catherine E. Cluster molecules of the p-block elements. 1st ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 91 s. ISBN 0198556985. info
  • GREENWOOD, N. N. a Alan EARNSHAW. Chemistry of the elements. Second edition. Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997, xxii, 1341. ISBN 0750633654. info
  • TAYLOR, Roger. Lecture notes on fullerene chemistry. London: Imperial College Press, 1999, 268 s. ISBN 1-86094-109-5. info
  • GOKEL, George W. Crown ethers and cryptands. Cambridge: The Royal Society of Chemistry, 1991, xii, 190 s. ISBN 0-85186-996-3. info
  • STARÝ, Jiří. Separační metody v radiochemii. Praha: Academia, 1975, 400 s. info
  • BURGESS, John. Metal ions in solution. John Wiley & Sons, 1978, 481 s. ISBN 0-470-26293-1. info
  • STARÝ, Jiří. Ekstrakcija chelatov. Moskva: Mir, 1966, 392 s. info
Výukové metody
Přednáška
Metody hodnocení
Ústní zkouška
Navazující předměty
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, jaro 2000, jaro 2001, jaro 2002, jaro 2003, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2013, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024, jaro 2025.