CHS Chemie

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích
zima 2018
Rozsah
0/2/0. 3 kr. Ukončení: z.
Vyučující
prof. Ing. Filip Bureš, Ph.D. (cvičící)
Ing. Jan Podlesný, Ph.D. (cvičící)
Garance
prof. Ing. Filip Bureš, Ph.D.
Ústav technicko-technologický – Rektor – Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích
Dodavatelské pracoviště: Ústav technicko-technologický – Rektor – Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích
Rozvrh seminárních/paralelních skupin
CHS/Q4: So 6. 10. 13:05–14:35 E1, 14:50–16:20 E1, 16:30–17:15 E1, So 24. 11. 13:05–14:35 B1, 14:50–16:20 B1, 16:30–17:15 B1, J. Podlesný
CHS/S01: Pá 9:40–11:10 E1, F. Bureš
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu opírající se o výstupy z učení
Cílem předmětu je seznámit posluchače se základy chemie, chemické technologie a materiálové chemie. Předmět v úvodu shrnuje a vysvětluje základní odborné poznatky a pojmy z oblasti obecné, anorganické a organické chemie. Následuje aplikace základních teoretických poznatků ve vybraných oblastech materiálové chemie a průmyslu. Posluchač je po absolvování předmětu schopen řešit základní úlohy z oblasti chemie a je obeznámen s aplikačním potenciálem jednotlivých podoblastí. Předmět je koncipován jako přednáška s praktickým cvičením probírané problematiky. Předmět je ukončen písemným testem popřípadě ústní zkouškou.
Výstupy z učení
Posluchač je po absolvování předmětu seznámen s teoretickými základy a členěním oboru chemie a rozumí termínům, jako jsou např. atom, molekula, vazba, reakce, kyselina/zásada a základnímu názvosloví anorganických a organických substancí. Student získá prohloubené znalosti v oblastech materiálové chemie, jako jsou kovy, stavební materiály, vysokomolekulární látky, barvy a pigmenty a pohonné hmoty. V těchto oblastech student chápe chemickou podstatu dějů běžně aplikovaných. Student je dále seznámen s principy základní instrumentace v chemické laboratoři.
Osnova
  • 1. Úvod do (materiálové) chemie, základní popis atomu a jeho vlastností, periodická tabulka, teorie chemické vazby, atomové a molekulové orbitaly, hybridizace, klasifikace a polarita vazeb (kovalentní, iontová, kovová), blízké a široké okolí atomu. Interakce mezi molekulami. 2. Základy názvosloví anorganických a organických sloučenin. Symboly prvků, valenční přípony, oxidační číslo, soli, kyseliny (hydr)oxidy, hydráty. Uhlovodíky, alkeny, alkyny, aromáty, systematické názvosloví IUPAC. Typy vzorců užívané k popisu chemických struktur. 3. Chemické reakce a jejich klasifikace, energetické zabarvení reakce, kinetické průběhy reakcí, katalýza, chemická rovnováha, disociace vazby, typy reagujících částic a reakcí (substituce, adice, eliminace,konverze, oxidace, redukce, koordinační, acidobazické). 4. Teorie kyselin a zásad (Arrheniova, Brønstedova, Lewisova), disociační konstanta, autoprotolýza vody, pH, odhad kyselosti a bazicity. Klasifikace rozpouštědel, jejich význam a použití, polarita, (a)protická rozpouštědla. 5. Základní výpočty v chemii (mol, molární hmotnost, zlomky, vyjadřování koncentrace, výpočty z rovnic, pH). 6. Průběžný písemný test z učiva uvedeného v bodech 1 až 5. 7. Stavební materiály, základní rozdělení. Horniny, dřevo, pojiva a maltoviny (vápno, sádra, cement), beton (tuhnutí), keramika, sklo a smalty. 8. Kov, základní vlastnosti kovů, krystalová mřížka, kovová vazba, pásový model, Beketovova řada kovů, dělení kovů, železo, hliník, měď, zinek, titan, koroze kovů. 9. Chemie vysokomolekulárních látek (mer, monomer, oligomer, polymer). Polymerace, základní vlastnosti. Termoplasty (PE, PP, PTFE, PVC, PS, polyakryláty, PC, PET), reaktoplasty a kaučuky. 10. Barvy a pigmenty. Barva a světlo, původ barevnosti, charakteristika barev. Barviva anorganická (oxidy, hydroxidy kovů) a organická (azo, chinony, pyrrol/pyran, OZP, koloranty potravin). Vybarvování a povrchová úprava materiálů. 11. Surovinová základna, definice (C-)suroviny. Uhlí (zpracování, využití), ropa (původ, vlastnosti, dělení, zpracování, využití, pohonné hmoty, oktanové/cetanové číslo), asfalt, zemní plyn, tuky a oleje (mýdla, tenzidy). 12. Základní vybavení laboratoře. Základní operace – záhřev/chlazení/míchání, krystalizace, sublimace, destilace, sušení, extrakce a chromatografie. Fyzikální charakteristiky substancí (b. t., b. v., index lomu, hustota). 13. Základní instrumentace pro strukturní analýzu molekul (RTG, UV/Vis, IR, NMR, MS), termická analýza (TGA/DSC) a studium povrchů materiálů (mikroskopie, SEM/TEM/AFM).
Literatura
    povinná literatura
  • NÁDVORNÍK, Milan. Přípravný kurs pro studium obecné a anorganické chemie. Univerzita Pardubice, 2008, 78 s. ISBN 80-7194-535-8.
  • PYTELA, Oldřich. Organická chemie. Názvoslovné a obecné principy (Bakalářský studijní program, I. Sešit). Univerzita Pardubice, 2005, 64 s. ISBN 80-7194-736-9
  • BUREŠ, Filip. Chemie materiálů. Studijní opora pro kombinovanou formu studia. VŠTE České Budějovice, 2018.
Organizační formy výuky
seminář
cvičení
Studijní zátěž
AktivitaPočet hodin za semestr
Prezenční formaKombinovaná forma
Příprava na průběžný test20 
Příprava na seminář, cvičení, tutoriál10 
Příprava na závěrečný test50 
Účast na semináři/cvičeních/tutoriálu/exkurzi10 
Celkem:900
Metody hodnocení a jejich poměr
zkouška - písemná 70 %
test - průběžný 30 %
Podmínky testu
Celková klasifikace předmětu, tj. body za test (70 - 0) + body z~průběžného hodnocení (30 - 0): A 100 – 90, B 89,99 – 84, C 83,99 – 77, D 76,99 – 73, E 72,99 – 70, FX 69,99 – 30, F 29,99 - 0. Účast na výuce ve všech formách řeší samostatná vnitřní norma VŠTE (Evidence docházky studentů na VŠTE). Pro studenty prezenční formy studia je na kontaktní výuce, tj. vše kromě přednášek, povinná 70% účast.
Informace učitele
Literatura: 1. BUREŠ, Filip. Chemie materiálů. Studijní opora pro kombinovanou formu studia. VŠTE České Budějovice, 2018. Dostupné z IS VŠTE. 2. NÁDVORNÍK, Milan. Přípravný kurs pro studium obecné a anorganické chemie. Univerzita Pardubice, 2008, 78 s. ISBN 80-7194-535-8. 3. PYTELA, Oldřich. Organická chemie. Názvoslovné a obecné principy (Bakalářský studijní program, I. Sešit). Univerzita Pardubice, 2005, 64 s. ISBN 80-7194-736-9. ------------------------------------------------------------ Účast na výuce ve všech formách řeší samostatná vnitřní norma VŠTE (Evidence docházky studentů na VŠTE). Pro studenty prezenční formy studia je na kontaktní výuce, tj. vše kromě přednášek, povinná 70% účast. Attendance in lessons is defined in a separate internal standard of ITB (Evidence of attendance of students at ITB). It is compulsory, except of the lectures, for full-time students to attend 70 % lesson of the subjet in a semester.
Předmět je zařazen také v obdobích zima 2012, léto 2013, zima 2013, léto 2014, zima 2014, léto 2015, zima 2015, léto 2016, zima 2016, zima 2017, zima 2019, zima 2020.