PřF:GA831 Chemické základy geochemie - Informace o předmětu
GA831 Chemické základy geochemie
Přírodovědecká fakultajaro 2025
- Rozsah
- 1/0/0. 1 kr. Ukončení: k.
- Vyučující
- doc. Ing. Jiří Faimon, Dr. (přednášející)
- Garance
- doc. Ing. Jiří Faimon, Dr.
Ústav geologických věd – Sekce věd o Zemi – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: Ing. Jana Pechmannová
Dodavatelské pracoviště: Ústav geologických věd – Sekce věd o Zemi – Přírodovědecká fakulta - Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- předmět má 38 mateřských oborů, zobrazit
- Cíle předmětu
- Cílem kurzu je prohloubení znalostí obecné a anorganické chemie a upevnění chemického myšlení. Náplň kurzu je koncipována především pro studenty geochemie - snaží se o těsnou vazbu mezi čistě chemickou a geochemickou problematikou. Kurz vychází z principů kvantové chemie a teorie vazby. Na pozadí periodického systému jsou podrobně diskutovány geochemicky zajímavé prvky hlavních grup, přechodových kovů, lanthanoidů a aktinoidů.
- Výstupy z učení
- Student bude po absolvování předmětu schopen:
- odhadnout základní chemické vlastnosti a chování prvku z jeho postavení v periodickém systému
- lépe aplikovat všeobecné znalosti principů obecné chemie na přírodní geologické systémy a přírodní procesy - Osnova
- Elementární částice: Elektron, proton, neutron, foton. Elektromagnetické spektrum, vlnové délky. Radiová, mikrovlnná, infračervená, viditelná, ultrafialová, RTG a gama oblast. Atomy: Jádro, vnější a vnitřní elektronové slupky. Nuklidy a isotopy. Atomová a hmotová čísla. Výskyt prvků: sluneční systém, zemská kůra, meteority. Stabilní isotopy. Radioaktivita, radioaktivní prvky, radioktivní rozpad. Alfa, beta a gama radiace. Mateřské a dceřiné prvky, poločas rozpadu. Kvantová teorie: Kvantová mechanika, energetické hladiny. Excitace atomů, ionizační a excitační potencály. Absorpce a emise fotonu. Spektrální linie. Vlnová mechanika, dualismus hmoty, rovnice vlny. Schrodingerova rovnice Vlnová funkce. Odvození a řešení Schrodingerovy rovnice. Hlavní, vedlejší, magnetické a spinové kvantové číslo. Pauliho vylučovací princip. s, p, d a f-orbitaly. Výstavbový princip: Periodický zákon, periodická tabulka. Řady (periody) a sloupce (grupy). Hundovo pravidlo. Chemická vazba: Valence. Kovalentní a iontová vazba, elektronegativita, polarizace vazby, parcialní náboje. Hybridizace. Molekulární orbitaly. Vodíková molekula, molekula HF. Vodíková vazba. Van derWaalsova vazba. Koordinační vazba Vakantní orbitaly a ligandy. Hybridizace centrálního atomu. Molekulové orbitaly. Teorie ligandového pole, koordinační čísla. Komplexy, konstanty stability, význam v hydrogeochemii. I. a II. hlavní grupa: Geochemicky důležité prvky, alkalické kovy, kovy alkalických zemin, valence, chemické chování, reakce, minerály, rozbor vzorců. Rb-Sr systém, K-Ar systém. Hořčík. Brucitová trioktaedrická vrstva. III. hlavní grupa: Geochemicky důležité prvky, valence, chování, reakce, minerály. Hliník: vodné komplexy, gibbsitová dioktaedrická vrstva. IV. hlavní grupa, uhlík: Isotopy uhlíku, oxid uhličitý, karbonáty, cyklus uhlíku. Organická hmota: Proteiny, lipidy, uhlovodíky, lignin, organická hmota v recentních sedimentech a sedimentárních horninách, ropa, rašelina, lignit, bitumenní a antracitové uhlí, radio-karbonová metoda. IV. hlavní grupa, křemík Křemen, kyselina křemičitá, silikáty, alumosilikáty, rozbor struktur a vzorců. Normování CIPW. IV., V., VI. A VIII. hlavní grupa: Geochemicky důležité prvky, chování, reakce, minerály. Stabilní isotopy. Isotopy dusíku, kyslíku, a síry. Cykly dusíku a síry. Inertní plyny: He, Ne, Ar. Kr, Xe. Rozpadové řady a vznik isotopů radonu. Přechodové prvky (d-prvky): Tři řady d-prvků, chování ve vodách, reakce, minerály. Vnitřně přechodové prvky (f-prvky): Lantanoidy /Prvky vzácných zemin (REE), character, chování, geochemický význam. Lehké prvky (LREE), těžké prvky (HREE), chondritová normalizace, MORB-basalty. Negativní a positivní europiová anomálie. System Sm-Nd/. Aktinoidy /Nestabilní isotopy, uran, thorium, gama spektrometrie, systém U-Th-Pb/.
- Literatura
- doporučená literatura
- GREENWOOD, N. N. a Alan EARNSHAW. Chemistry of the elements. Second edition. Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997, xxii, 1341. ISBN 0750633654. info
- COTTON, F. Albert. Advanced inorganic chemistry. 6th ed. New York: John Wiley & Sons, 1999, xv, 1355. ISBN 0471199575. info
- George W. Luther III, 2016. Inorganic Chemistry for Geochemistry and Environmental Sciences: Fundamentals and Applications. pp. 456, John Wiley and Sons, ISBN: 978-1-118-85137-1.
- neurčeno
- P. Atkins, L. Jones, L. Laverman, 2016. Chemical Principles. Macmillan Learning. EAN: 9781319154196, ISBN: 1319154190.
- Výukové metody
- přednášky, cvičení
- Metody hodnocení
- písemný test
- Informace učitele
- předmět GA831 Chemické základy geochemie bude vyučován blokově v následujících termínech. 24.3.2023 9:00-14:00, učebna Gs2, budova 03, 2.np. 21.4.2023 9:00-14:00, učebna Gs2, budova 03, 2.np. Vyučující doc. Ing. Jiří Faimon, Dr.
- Další komentáře
- Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován jednou za dva roky.
Poznámka k periodicitě výuky: Bude otevřeno v jarním semestru 2024/2025.
Výuka probíhá blokově.
- Statistika zápisu (jaro 2025, nejnovější)
- Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2025/GA831