Ciljevi predmeta |
Stjecanje temeljnih znanja i principa potrebnih za razumijevanje temeljnih problema kemije, te za svladavanje osnovnih laboratorijskih tehnika u kemijskom laboratoriju. Također, kolegij će omogućiti uvid u znanja potrebna za razumijevanje drugih grana kemije poput: analitičke, organske i fizikalne kemije. |
Očekivani ishodi učenja na razini predmeta (4-10 ishoda učenja) |
Studenti će nakon završetka kolegija moći:
- razumjeti prirodu i karakteristike tvari, razlikovati čiste tvari od spojeva, razlikovati homogene od heterogenih smjesa.
- s razumijevanjem pristupiti rješavanju problema u bilanci tvari pri kemijskim promjenama
- pretpostaviti postupke kojim bi mogli razdvojiti smjese na čiste tvari.
- razumjeti građu atoma, logiku poretka u periodnom sustavu i na takav način predvidjeti svojstva pojedinih elemenata kao i prirodu spojeva između pojedinih elemenata.
- razlučiti prirodu pojedinih kemijskih reakcija. Usvojiti pojam pH, te na osnovu usvojenog znanja odabrati pogodne puferske sustave za odvijanje pojedinih reakcija.
- prepoznati kemijske promjene karakteristične za elemente unutar skupina i perioda, te ih na osnovu stečenog znanja, kvalitativno i kvantitativno opisati;
- pretpostaviti smjer odvijanja određenih kemijskih reakcija na osnovu znanja o kemijskoj kinetici i ravnoteži. |
Sadržaj predmeta detaljno razrađen prema satnici nastave |
1. tjedan: Materija, masa, energija. Podjela tvari. Svojstva čistih tvari. Fizička i kemijska svojstva tvari. Smjese, podjele smjesa. Zakoni kemijskog spajanja po masi. Daltonova teorija atoma. Avogadrov zakon. Zakoni kemijskog spajanja po volumenu
Seminar: Izračun molarne mase elemenata i spojeva uz pomoć tablica ili periodnog sustava Avogadrova konstanta, količina tvari i broj čestica. Veza između količine tvari i broja čestica uz pomoć Avogadrove konstante.
Vježba: Mjere opreza i zaštite u laboratoriju. Osnovni pribor. Stakleni pribor. Načini zagrijavanja staklenog pribora. Zone izgaranja plamena. Zakon o održanju mase.
2. tjedan: Koncept relativne atomske i molekulske mase. Plinski zakoni.
Seminar: Zakoni kemijskog spajanja po masi i volumenu. Jednadžbe plinskih zakona. Upoznavanje s definicijama standardnih uvjeta za plinove i plinskim zakonima kojima se opisuju stanja plinova.
Vježba: Razdvajanje homogenih i heterogenih smjesa. Dekantiranje, filtriranje, destilacija, ekstrakcija.
3. tjedan: Otkriće strukture materije-atom. Elementarne čestice: proton, neutron i elektron. Elektronska struktura atoma. Bohrov model atoma. Sommerfeldovo proširenje Bohrove teorije.
Seminar: Izotopi i izobari. Praktični problemi pri popunjavanju elektronske konfiguracije atoma. Hundovo pravilo i Paulijev princip. Odstupanje od navedenih principa. Energetski nivoi (orbitale) u atomu.
Vježba: Zakoni kem. spajanja po volumenu. Određivanje molekulske mase kisika.
4. tjedan: Struktura atoma i periodni sustav elemenata.
Seminar: Periodična svojstva atoma u PSE.
Vježba: Određivanje relativne mase cinka. Plinski zakoni.
5. tjedan: Kemijska veza. Ionska i kovalentna. Rezonancija. Izomerija.
Seminar: Crtanje Lewisovih struktura. Formalni naboj. Geometrija molekule. Rezonatne strukture molekule. Izomerija.
Vježba: Plinski zakoni. Dokazivanje Boyle-Marriotovog, Charles-Guy Lussacovog zakona.
6. tjedan: Međumolekulske sile i interakcije. Priroda, vrsta i jakost interakcija.
Seminar: Lewisove strukture.
Vježba: Struktura čistih tvari. Modeli i izračunavanje jediničnih ćelija kristala.
7. tjedan: Kemijske reakcije. Redoks, taložne i reakcije kompleksa. Oksidacija i redukcija.
Seminar: Rješavanje redoks reakcija.
Vježba: Redoks reakcije. Spaljivanje sumpora. Oksidacija s permanganatom u kiselom, lužnatom i neutralnom.
8. tjedan: Otopine. Vrste otopina. Mehanizam otapanja ionskih spojeva. Ovisnost otapanja o uvjetima (tlak, temp. priroda otapala). Elektroliti.
Seminar: Izračunavanje konc. otopina. Izražavanje sastava otopina (udjeli, koncentracije, molalitet).
Vježba: Određivanje molarne mase metodom sniženja ledišta. Ilustracija putovanja iona ka elektrodama. Katodne i anodne reakcije.
9. tjedan: Henryjev i Raultovog zakon. Koligativna svojstva. Difuzija i osmoza. Definicije kiselina i baza. Konjugirane kiseline i baze. Jakost kiselina i baza.
Seminar: Koligativna svojstva. Topljivost plinova u tekućinama (Henryev i Raultov zakon). Izračunavanje pH.
Vježba: Određivanje pH jakih i slabih kiselina. Određivanje pH soli slabih i jakih kiselina.
10. tjedan: Kemijska kinetika i ravnoteža. Puferi. Ravnoteže u homogenim i heterogenim sustavima.
Seminar: Pomak ravnoteže. Izračunavanje pH puferskih sustava.
Vježba: Kiselinsko-bazne titracije (neutralizacija jake kiseline s jakom bazom). Priprema acetatnog i amonijevog pufera.
11. tjedan: Kemijski elementi i njihovi spojevi. Vodik, voda i elementi 18. i 17. skupine.
Seminar: Karakteristične reakcije elemenata 18. i 17. skupine. Vodik, hidridi. Priroda reakcija.
Vježba: Dobivanje vodika. Redukcija metalnog oksida vodikom. Spojevi klora.
12. tjedan: Elementi 16. i 15. skupine. Načini dobivanja, karakteristični stupnjevi oksidacije. Najvažniji spojevi. Voda. Tvrdoća vode. Kiseli i bazni oksidi.
Seminar: Karakteristične reakcije elemenata 16., 15. skupine. Priroda reakcija. Izračunavanje karakteristika vode (tvrdoća, pH).
Vježba: Redukcijska svojstva sumporovog(IV) oksida. Taloženje manganovog(II) sulfida. Dobivanje i svojstva vodikovog peroksida. Dobivanje kisika. Dobivanje amonijaka. Srebrno ogledalo.
13. tjedan: Elementi 14. i 13. skupine. Karbonati, hidrogenkarbonati. Aluminij-amfoterna svojstva aluminija.
Seminar: Karakteristične reakcije ugljika i aluminija. Reakcije karbida s vodom.
Vježba: Redukcijsko djelovanje ugljika. Dobivanje CO i CO2. Redukcijska svojstva CO.
14. tjedan: Elementi 1. i 2. skupine. Hidridi i spojevi s kisikom. Peroksidi, superoksidi, oksidi. Bazični karakter ovih elemenata i njihovih spojeva. Termički raspad peroskida i superoksida.
Seminar: Karakteristične reakcije elemenata 1. i 2. skupine. Rast bazičnog karaktera u spojevima s kisikom.
Vježba: Boje plamena soli elemenata prve i druge skupine.
15. tjedan: Pregled gradiva. Zaključak.
Seminar: Pregled gradiva. Zaključak.
Vježba: Hidroksidi, karbonati i hidrogenkarbonati alkalijskih i zemnoalkalijskih metala. |
