UdCh_opak__3prosince24

1. Úvod do chemie / Obecná chemie

2. Historie

• Využití ohně – ochrana, zpracování kovů, hrnčířství, výroba skla
• Přírodní materiály – extrakty, jedy, opojné nápoje, barviva
• Kovy: Au, Ag, Cu, Fe, Sn, Pb, Hg
• Fe2O3 (červený okr) – malby v jeskyních
• Nekovy: síra a uhlík
• Egypťané – soli a barviva
• Číňané – výroba papíru a porcelánu
Jiří Vacík a kol.: Přehled středoškolské chemie, SNP 1995

3. Historie – starověcí myslitelé

• Většinou spekulativní představy o světě a o složení hmoty
• Atomisté – materialističtí filozofové:
Thales z Milétu, Anaximenes, Anaximandros, Hérakleitos z Efesu,
…, Démokritos z Abdér
• Idealistická filozofie:
Platónův žák Aristoteles ze Stageiry – téměř 2 000 let vydrželo
jejich učení
• Boylova teorie, Lomonosovo dílo, Daltonova atomová teorie
Jiří Vacík a kol.: Přehled středoškolské chemie, SNP 1995

4. Historie – alchymie

• Období předvědecké chemie
• Cíle racionální i iracionální: získání nesmrtelnosti, příprava kamene
mudrců, elixír života, získání univerzálního rozpouštědla, tekutého
zlata jako všeléku, perpetua mobile, vytvoření živé bytosti
(homunkula), přeměna neušlechtilých kovů ve zlato atp.
• Popis některých slitin kovů
• Způsob oddělení Au ze směsi lučavkou královskou
• Příprava arsenu
•…
Jiří Vacík a kol.: Přehled středoškolské chemie, SNP 1995

5. Historie – alchymie

• Praktické poznatky
• Rozpracování experimentálních separačních metod (filtrace, sublimace,
destilace, extrakce aj.), různé způsoby žíhání a rozpouštění
• Příprava silných minerálních kyselin (pro řecké a arabské alchymisty byl
nejsilnější kyselinou ocet)
• Johann Rudolf Glauber (1604–1668): příprava HCl, dýmavé HNO3, některé soli, ledek
a CH3COOH
• V objevech nových prvků nepokročila, pp. kvůli dogmatu, že kovů je tolik,
kolik je planet
• Složitá a záměrně nesrozumitelná symbolika
Jiří Vacík a kol.: Přehled středoškolské chemie, SNP 1995

6. Historie – období iatrochemie (samostatný směr)

• Phillippus Aureolus Paracelsus (1493–1541)
• vystudoval lékařství
• jako ranhojič cestoval a léčil
• příčinu některých nemocí vysvětloval poruchou rovnováhy mezi S, Hg a solí v těle …
předepisoval preparáty Hg k obnovení této rovnováhy
• Názor, že by alchymie měla především připravovat léky proti nemocem
• Johan Baptist van Helmont (1579 – 1644)
• zakladatel pneumatické chemie (zkoumání plynů, podnět vzduch a jeho „různé druhy“)
… rozvoj kvantitativní chemie plynů v 18.stol. – J. Black, J. Priestley, H. Cavendish a C. W. Scheele
• zjistil např., že z minerálních vod uniká stejný plyn, jaký vzniká při dýchání a hoření,
tedy CO2
• dále objevil CO a NO2
Jiří Vacík a kol.: Přehled středoškolské chemie, SNP 1995

7. Historie – formování vědeckých základů chemie

• Přírodní teorie: Mikuláš Koperník, Galileo Galilei, Christian Huygens …
• Technické objevy
• První vědecké instituce (např. Londýn r. 1663 – Royal Society)
• Teorie flogistonu – vychází z předpokladu, že při hoření látky ztrácejí
těkavou součást – floxiston (podle řec. phlox – plamen), kterému
připsali zápornou hmotnost, protože zjistili s použitím váhy, že při
hoření je hmotnost produktů vyšší než výchozích látek
Jiří Vacík a kol.: Přehled středoškolské chemie, SNP 1995

8. Historie – formování vědeckých základů chemie

• Experimentální výsledky a teoretické poznatky z 18. stol. doplněné
začátkem 19. stol. Daltonovu atomovou teorií a objevem základních
chemických zákonů vytvořily vědecké základy chemie
• Daltonův zákon
• Proustův zákon
• Amagatův zákon
• 19. a 20. stol. Rozvoj chemie – kvantitavní přístup (zdokonalené váhy s
přesností 1 mg), odměrné metody (volumetrie)
• Objevy nových prvků a snaha je uspořádat
• Rozvoj organické chemie teorie struktury, vlastní teoretické základy
fyzikální chemie, chemická výroby, nové chemické disciplíny, biochemie,
makromolekulární chemie – chemie polymerů …
Jiří Vacík a kol.: Přehled středoškolské chemie, SNP 1995

9. Rozdělení moderní chemie

Obecná chemie
Anorganická chemie
Organická chemie
Makromolekulární chemie
Chemie koloidního stavu
Chemie koordinačních sloučenin
Chemie organokovových látek
Fyzikální chemie
Biochemie
Analytická chemie
Jaderná chemie
Geochemie
Agrochemie
Chemická technologie
Biotechnologie
Chemické inženýrství
Jiří Vacík a kol.: Přehled středoškolské chemie, SNP 1995

10. Fyzikální metody stanovení struktury

• Spektroskopické metody
• Infračervená spektroskopie (IČ l ~ 10-6 až 10-3 m)
• Nukleární magnetická rezonance (odlišení atomy určitých nuklidů, např. 1H
– protonová magnetická rezonance, 19F nebo 13C, příp. skupiny těchto
atomů)
• Hmotnostní spektroskopie
• Difrakce rentgenového záření
Jiří Vacík a kol.: Přehled středoškolské chemie, SNP 1995

11. Obecná chemie

• HMOTA
• POLE
• LÁTKA
• SOUSTAVA (SYSTÉM)
• Homogenní a heterogenní soustavy
• … fáze (odlišitelná homogenní oblast ohraničená ostrým rozhraním)
• Látkové množství
• Avogadrova konstanta NA = 6,022 · 1023 mol-1
• Molární hmotnost
• Atomová hmotnostní jednotka: 1 u = 1,660 57 · 10-27 kg (mu = m(12C) / 12 = 1 u)
Jiří Vacík a kol.: Přehled středoškolské chemie, SNP 1995

12. Obecná chemie

• Relativní atomová a relativní molekulová hmotnost
• Prvek, nuklid
• Sloučenina
• Stechiometrický (empirický) vzorec
• Molekulový souhrnný (sumární) vzorec
• Konstituční vzorec
• Geometrický vzorec
• Konfigurační vzorec
• Konformační vzorec
• Strukturní elektronový vzorec
Jiří Vacík a kol.: Přehled středoškolské chemie, SNP 1995

13. Stavba atomu

• Nukleonvé č.: A = N + Z (neutronové č. + protonové/atomové číslo)
• NUKLIDY (např. 126C, 168O, obecně