Předmět: Struktura hmoty

« Zpět
Název předmětu Struktura hmoty
Kód předmětu KCH/STRH
Organizační forma výuky Přednáška + Seminář
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 2
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný, Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Neckář Pavel, doc. Ing. Ph.D.
  • Nuruyev Jiří, doc. Mgr. CSc.
Obsah předmětu
1. přednáška Atomové jádro, elementární částice, stabilita nuklidů. Jaderné záření, druhy a vlastnosti záření. Příprava radionuklidů, značené sloučeniny. Využití jaderné energie, štěpení atomových jader, jaderné reaktory. Termonukleární reakce, vznik prvků ve vesmíru. 2. přednáška Kvantová mechanika a stavba atomu. Vlnová funkce a Schrödingerova rovnice. Grafické znázornění atomových orbitalů. Spin elektronu. Víceelektronový atom, Pauliho princip. 3. přednáška Chemická vazba v dvouatomových molekulách. Molekula vodíku. Metoda MO. Klasifikace molekulových orbitalů. Homonukleární a heteronukleární dvouatomové molekuly. Iontový charakter vazby. 4. přednáška Elektronová struktura víceatomových molekul. Metoda MO. Metody a možnosti výpočtu vlastností molekul. Hybridní orbitaly a geometrie molekul. Repulze valenčních elektronových párů. 5. přednáška Delokalizované vazby. Komplexní sloučeniny. Teorie krystalového a ligandového pole. Vazby v tuhých látkách. Molekulové, iontové a atomové krystaly. 6. přednáška Vodíková vazba a její výskyt v tuhých látkách. Vazby v kovech, pásový model. Nekovy a polovodiče. 7. - 8. přednáška Interakce elektromagnetického záření s molekulami. Rotační, vibrační a rotačně-vibrační spektroskopie. 9. přednáška Ramanova spektra. Elektronová spektra, barevnost látek, ORD a CD-křivky. 10. přednáška Difrakční metody (difrakce rentgenového, elektronového a neutronového záření). 11. přednáška NMR spektroskopie (1H-NMR a 13C-NMR spektroskopie). 12. přednáška Hmotnostní spektroskopie. 13. přednáška Elektrometrické metody studia struktury. Permitivita a dipólové momenty. Využití polarografie a potenciometrie při studiu struktury.

Studijní aktivity a metody výuky
Přednáška s diskusí, Prezentace práce studentů, Seminář
  • Kontaktní výuka - 26 hodin za semestr
  • Příprava prezentace (referátu) [3-8] - 5 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku [10-60] - 35 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
využít znalosti obecné a fyzikální chemie
využít základy anorganické a organické chemie
využít základy středoškolské fyziky
Odborné dovednosti
pracovat se současnými informačními zdroji
formulovat principy jednotlivých metod
Obecné způsobilosti
mgr. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých,
mgr. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru.,
Výsledky učení
Odborné znalosti
pochopit vztahy mezi obecně platnými přírodními zákony a jednotlivými metodami studia struktury hmoty
pochopit vztahy mezi vlastnostmi hmoty a metodami studia její struktury
Odborné dovednosti
vysvětlit principy jednotlivých metod studia struktury hmoty
analyzovat získané údaje a provést závěrečné hodnocení
vysvětlit některé fyzikálně-chemické jevy na základě platných zákonitostí (barevnost látek)
rozhodnout o vhodnosti využití jednotlivých přístrojových metod pro konkrétní identifikaci sloučenin
Obecné způsobilosti
mgr. studium: samostatně a odpovědně se rozhodují v nových nebo měnících se souvislostech nebo v zásadně se vyvíjejícím prostředí s přihlédnutím k širším společenským důsledkům jejich rozhodování,
mgr. studium: dle vyvíjejících se souvislostí a dostupných zdrojů vymezí zadání pro odborné činnosti, koordinují je a nesou konečnou odpovědnost za jejich výsledky,
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednáška s diskusí,
Seminární výuka (diskusní metody),
Prezentace práce studentů,
Odborné dovednosti
Přednáška s diskusí,
Prezentace práce studentů,
Seminární výuka (diskusní metody),
Obecné způsobilosti
Přednáška s diskusí,
Seminární výuka (diskusní metody),
Prezentace práce studentů,
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Test,
Individuální prezentace,
Odborné dovednosti
Test,
Individuální prezentace,
Obecné způsobilosti
Test,
Individuální prezentace,
Doporučená literatura
  • Holba V. Fyzikálno-chemické vlastnosti atómov a molekul. SPN Bratislava, 1980.
  • Jenšovský, Lubor. Úvod do stereochemie anorganických sloučenin. 1. vyd. Praha, 1979.
  • Kalous, Vítěz. Jak moderní chemie zkoumá strukturu molekul. 1. vyd. Praha : SNTL, 1983.
  • Klikorka, Jiří; Hájek, Bohumil; Votinský, Jiří. Obecná a anorganická chemie : Celost. vysokošk. učebnice pro vys. školy chemicko-technologické. 1. vyd. Praha : SNTL, 1985.
  • McMurry John. Organická chemie. VŠCHT Praha, 2015. ISBN 978-80-7080-930-3.
  • SILVERSTEIN R. M., BASSLER G. C., MORRILL T. C. Spectrometric Identification of Organic Compound. John Wiley & sons, inc., Singapore, 1991. ISBN 0-471-54193-1.
  • Slavíček Petr, Muchová Eva. Kvantová chemie: První čtení. VŠCHT Praha, 2019. ISBN 978-80-7592-042-3.
  • Vacík, Jiří. Obecná chemie. 2. vydání. 2017. ISBN 978-80-7444-050-2.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Fakulta pedagogická Studijní plán (Verze): Učitelství chemie pro střední školy (16) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní