|
Vyučující
|
-
Müllerová Jana, Ing. Ph.D.
-
Slavík Martin, Mgr. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Studenti jsou seznámeni se zásadami bezpečnosti práce, laboratorním vybavením, základními i pokročilými experimentálními postupy (mikrovlnná/hydrotermální syntéza, self-combustion, sonochemie). Osvojí si preparační reakce, separaci produktů dělícími metodami (krystalizace, filtrace, destilace, extrakce apod.), stanovení složení a vlastností látek (titrace, instrumentální metody). Důraz je kladen na získávání relevantních informací, metodicky správné a bezpečné provádění jednotlivých operací, propojení teorie s praktickými dovednostmi, schopnost vysvětlovat pozorované jevy a výsledky prezentovat, jak v textové, tak grafické formě. 1. Bezpečnost práce v chemické laboratoři. 2. Závislost rozpustnosti solí na teplotě. Závislost reakční rychlosti na teplotě a koncentraci. 3. Příprava solí neutralizací. Příprava kyseliny vytěsněním ze soli. Redoxní děje, redukce měďnatých solí. 4. Reakce sloučenin síry. Acidobazické vlastnosti, důkaz a reakce H3BO3. 5. Příprava hydrátů solí. Stanovení krystalové vody. 6. Stanovení relativní atomové hmotnosti kovu. 7. Reakce a důkazy anorganických kationtů. 8. Reakce a důkazy anorganických aniontů. 9. Příprava komplexů, [Cu(NH3)4]SO4.H2O, kobaltité aminokomplexy. 10. Příprava a vlastnosti nanočástic drahých kovů, uhlíkové kvantové tečky. Self-combustion syntéza ferritů a oxidů těžkých kovů. 11--14. Vlastní příprava a charakterizace zadané sloučeniny (organicko-anorganické sloučeniny, ferrity).
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Dialogické metody (diskuze, rozhovor, brainstorming), Samostatná práce studentů (studium textů, literatury, problémové úkoly,výzkum, pisemná práce), Prezentace a obhajoba písemné práce, Laboratorní praktika, Problémové metody (badatelské, výzkumné), Individuální konzultace
- Příprava na laboratorní měření, zpracování výsledků
- 24 hodin za semestr
- Příprava na zápočet
- 40 hodin za semestr
- Účast na výuce
- 56 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Osvojit si: Preparační reakce od jednoduchých ke složitějším. Separace produktů z reakčních směsí (krystalizace, filtrace, destilace, extrakce apod.). Stanovení složení a vlastností látek. Přečišťování tuhých a kapalných látek. Důraz je kladen na metodicky správné a bezpečné provádění jednotlivých operací vedoucí k co nejlepšímu výsledku jak z hlediska kvality, tak kvantity, schopnost aplikovat teoretické poznatky v praxi a vysvětlovat pozorované jevy.
Po absolvování předmětu bude studující schopen: Aplikovat pravidla bezpečnosti a ochrany zdraví při práci (BOZP) v chemické laboratoři. Vysvětlit teoretické principy prováděných reakcí a popsat je pomocí správně vyčíslených chemických rovnic (srážecí, redoxní, acidobazické a komplexotvorné reakce). Prezentovat a diskutovat principy vybraných charakterizačních metod anorganických sloučenin. Aplikovat koncept standardních elektrodových potenciálů a Beketovovy řady kovů pro předpověď průběhu redoxních reakcí. Přesně zaznamenat a analyzovat výsledky experimentů. Srozumitelně sdělovat výsledky vědecké práce v ústní, písemné a elektronické podobě. V oblasti preparativní chemie bude studující schopen: Provést základní i vícestupňové anorganické syntézy (např. preparační řada síranu železnatého, příprava oxidu měďného, syntéza kyseliny trihydrogenborité). Syntetizovat koordinační sloučeniny přechodných kovů (např. aminkomplexy mědi a kobaltu) a vysvětlit jejich vznik. Aplikovat pokročilé a netradiční metody pro přípravu moderních anorganických materiálů a nanočástic (např. syntéza kobaltnatého ferritu metodou samovznícení, uhlíkové kvantové tečky). Naplánovat, navrhnout postup a samostatně zrealizovat syntézu zadané anorganické sloučeniny na základě literární rešerše. Na základě experimentálních měření bude studující schopen: Stanovit stechiometrické a fyzikální parametry látek (výpočet obsahu krystalové vody, experimentální stanovení relativní atomové hmotnosti zinku). Provést přesná odměrná stanovení včetně výpočtu koncentrací. Analyzovat závislost rychlosti chemické reakce na teplotě a koncentraci výchozích látek. V oblasti zkoumání vlastností látek bude studující schopen: Klasifikovat a provést charakteristické reakce anorganických kationtů a aniontů. Identifikovat neznámý anorganický kation a anion ve vzorku na základě systematické kvalitativní analýzy a specifických skupinových reakcí. Prokázat vlastnosti vybraných plynů a sloučenin. Studující studijního programu pro vzdělávání jsou schopni: Identifikovat a vyhodnotit specifická bezpečnostní rizika při práci s anorganickými látkami optikou učitele (např. vývoj plynů, práce se žíravinami či sloučeninami těžkých kovů) a navrhnout konkrétní preventivní opatření pro bezpečné učební prostředí (KRAAU 3). Vybrat a didakticky transformovat provedené vysokoškolské experimenty (např. kyanotypii, Beketovovu řadu, důkazové reakce iontů) do podoby bezpečné a proveditelné žákovské úlohy nebo efektního demonstračního pokusu s ohledem na omezené vybavení škol (KRAAU 1). Poskytovat i přijímat při párové či skupinové práci v laboratoři (např. při syntézách a titracích) konstruktivní formativní zpětnou vazbu k manuální zručnosti, dodržování postupů a kvalitě práce, čímž trénují dovednost hodnotit praktickou práci budoucích žáků (KRAAU 4 a 5).
|
|
Předpoklady
|
znalost středoškolské chemie a základů laboratorní techniky
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Praktická demonstrace získaných dovedností, Prezentace skupinové práce, Písemná práce
vypracované a obhájené protokoly ke každé práci
|
|
Doporučená literatura
|
-
Housecroft C. E., Sharpe A. G. Anorganická chemie. Praha: VŠCHT, 2014.
-
Jakeš Vít, Jankovský Ondřej, Sedmidubský David. Laboratoř anorganické chemie I. Praha: VŠCHT, 2015. ISBN 978-80-7080-941-9.
|