Předmět: Struktura atomů a molekul

« Zpět
Název předmětu Struktura atomů a molekul
Kód předmětu KFC/SAM
Organizační forma výuky Přednáška
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia 1
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 3
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný, Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Berka Karel, doc. RNDr. Ph.D.
  • Bazgier Václav, Ing. Mgr. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Elementární částice elektron, proton a neutron - vlastnosti a chování 2. Stavba atomu atomové jádro, Ruthefordův pokus, radioaktivita, elektronový obal, čárová spektra atomů - emisní, absorpční, Bohrův model atomu 3. Kvantová teorie atomů vývoj kvantové teorie, fotoelektrický jev, dualismus vln a částic, de Broglieho představa, kvantový model atomu vodíku, vlnová funkce, interpretace vlnové funkce, důsledky řešení vlnové funkce pro atom vodíku, kvantová čísla, tvar orbitalů, pojem degenerace, ionizační potenciál, elektronová afinita, vícelelektronové atomy - důsledky, výstavbový princip, Pauliho princip, pravidlo maximální multiplicity, odraz struktury atomů v periodické soustavě prvků, pojem multiplicita, excitace atomů, odraz struktury atomů v elektronových spektrech 4. Molekuly chemická vazba - klasické a moderní představy, plocha potenciální energie, teorie MO, MO jako LCAO, násobné vazby, řád vazby, vlastnosti molekuly kyslíku, elektronová konfigurace molekul, spinová multiplicita, hybridizace, VSEPR, koordinační vazba, konjugované systémy, studium elektronové struktury molekul, elektronová excitace a deexcitace (Jablonského diagram, Franck-Condonův princip) 5. Kmity a rotace molekul harmonický oscilátor, kvantování vibračních stavů a jeho důsledky, omezení harmonické aproximace, vibrační módy víceatomových molekul, rotace dvouatomových molekul v aproximaci tuhého rotoru, kvantování rotačních stavů, studium vibračních a rotačních pohybů molekul 6. Slabé mezimolekulové interakce a jejich význam mezimolekulové interakce, původ vdW interakcí, vodíková vazba a její důsledky, halogenová vazba, dvojvodíková vazba, význam mezimolekulových interakcí pro biologii 7. Symetrie molekul a stereochemie prvky a operace symetrie, stereochemie uhlíku, konformace, geometrická izomerie, optická aktivita, asymetrický uhlík, asymetrické molekuly, vlastnosti enantiomerů, pojem racemát 8. Soubory molekul látka, látkové množství, molární hmotnost, relativní atomová a molekulová hmotnost, Avogadrova konstanta, atomová hmotnostní jednotka, třídění látek, skupenství látek (plyny, kapaliny, roztoky) 9. Struktura biomakromolekul a. proteiny b. nukleové kyseliny 10. (Hyper)Plocha potenciální energie významné body na ploše potenciální energie, reakční koordináta, princip fotochemické reakce.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž)
  • Příprava na zkoušku - 90 hodin za semestr
Výstupy z učení
Posluchači se seznámí se současnými představami o struktuře atomů a molekul a mezimolekulových interakcích.
Popsat strukturu atomů a molekul na základě kvantové mechaniky
Předpoklady
Student musí splnit písemný test na 66% možných bodů a musí být schopen diskuse na daná témata.

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška

Student musí splnit písemný test na 70% možných bodů.
Doporučená literatura
  • Atkins P., Jones, L. (2002). Chemical Principles. Freeman W., H. and Company, N.Y..
  • Gažo a kol. (1974). Všeobecná a anorg. chémia. Bratislava.
  • J. Krätsmár-Šmogrovič a kol. (1994). Všeobecná a anorg. chémia. Martin.
  • J. Vacík:. (1986). Obecná chemie. Praha.
  • L. Žúrková a kol. (1985). Všeobecná chémia. Bratislava.
  • Otyepka, M. (2010). Struktura atomů a molekul. Olomouc.
  • R. Boča, J. Kohout, J. Šíma. (1991). Všeobecná chémia. Bratislava.
  • R. Polák, R. Zahradník. (2000). Kvantová chemie. Praha.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Biotechnologie a genové inženýrství (2022) Kategorie: Chemické obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Bioinformatika (2021) Kategorie: Informatické obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Nanomateriálová chemie (2024) Kategorie: Chemické obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní