Zagadnienia do egzaminu

1. Zagadnienia podstawowe

• Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne: mol, względna masa atomowa i cząsteczkowa, prawo stałości składu, stosunków wielokrotnych, prawo zachowania materii i energii,

• Budowa materii: stany skupienia materii i ich właściwości, podział materii, ewolucja poglądów na budowę materii.

2. Budowa atomu

• cząstki elementarne, liczby kwantowe, konfiguracja elektronowa, reguły zapełniania powłok i podpowłok (zasada rozbudowy, reguła Hunda, zakaz Pauliego),

• typy orbitali, orbital walencyjny i jego wpływ na właściwości pierwiastka (pierwiastki s-, p- i d-elektronowe)

• stabilność jądra atomu, przemiany jądrowe.

• synteza pierwiastków we Wszechświecie. Widmo emisyjne i spektroskopia emisyjna.

3. Pierwiastki - właściwości i występowanie w przyrodzie

• występowanie pierwiastków w przyrodzie (wszechświat jako całość, skorupa ziemska, wyjaśnienie zróżnicowanego występowania, pierwiastki główne i poboczne)

• Układ okresowy a właściwości pierwiastków, grupy główne i poboczne, zmiany własności chemicznych w okresach, elektroujemność właściwości chemiczne metali a niemetali, pierwiastki

• izotopy - rodzaje, trwałość, izotopy promieniotwórcze, zastosowania izotopów stałych i promieniotwórczych w geologii

• Alotropia pierwiastków

• Wybrane pierwiastki i ich znaczenie przyrodnicze

• Tlen - obieg w przyrodzie, znaczenie biologiczne i geochemiczne, zmiany zawartości tlenu w atmosferze w historii Ziemi, ozon jako odmiana alotropowa tlenu;

• Węgiel - obieg w przyrodzie, znaczenie biologiczne i geochemiczne, węglany i minerały węglanowe, gospodarcze znaczenie fosylnych form występowania węgla

• Krzem i jego właściwości, minerały krzemu

• litowce i ich właściwości

• żelazo, mangan - właściwości chemiczne i ich skutki przyrodnicze, występowanie z skorupie

3. Cząsteczka i związek chemiczny

• Wiązania chemiczne: rodzaje, występowanie i wpływ na cechy substancji chemicznych

• Klasyfikacja i nazewnictwo związków chemicznych - tlenki (kwasowe, zasadowe, obojętne i amfoteryczne), kwasy, zasady i sole

• Reakcje chemiczne - rodzaje reakcji i ich stechiometria; reakcje tlenków, kwasów, zasad i soli,

• Stopień utlenienia i reakcje redoks

4. Wybrane związki nieorganiczne - synteza, właściwości, zastosowanie

• Woda - obieg w przyrodzie, znaczenie biologiczne i geochemiczne

• Kwasy - porównanie cech słabych i mocnych kwasów na przykładzie kwasu węglowego i solnego

• Wodorotlenki - porównanie cech słabych i mocnych zasad na przykładzie NaOH i Al(OH)₃

• Sole mocnych kwasów i mocnych zasad, słabych kwasów i mocnych zasad oraz mocnych kwasów i słabych zasad

• Związki kompleksowe: wiązanie koordynacyjne i jego cechy szczególne, budowa związków kompleksowych, typy ligandów, struktura elektronowa metali przejściowych a budowa kompleksów, izomeria związków kompleksowych, nazewnictwo, dysocjacja związków kompleksowych

5. Gazy

• Gazy i ich właściwości;

• Gaz doskonały a gaz rzeczywisty

• Główne prawa opisujące zachowanie gazów (prawa Boyle'a-Mariotte'a, Charlesa, Gay Lussaca, równanie stanu gazu doskonałego);

• Prawo Avogadro;

• Zjawiska w gazach - dyfuzja, rozkład energii kinetycznej cząsteczek gazu jako wytłumaczenie zjawisk zachodzących w gazach;

• Rozpuszczalność gazów w cieczach i prawo Henry'ego

• budowa atmosfery ziemskiej

6. Elementy termochemii

• Energia, ciepło i entalpia (układ i otoczenie, ciepło i praca, zasady termodynamiki)

• Przemiany fizyczne a zasady termodynamiki

• Entalpia przemiany chemicznej

• Efekty cieplne reakcji

• Termodynamika procesów odwracalnych i nieodwracalnych

7. Zjawiska zachodzące w cieczach

• Woda - jej właściwości i ich skutki przyrodnicze;

• Roztwory: rodzaje (roztwór właściwy, roztwór nasycony i przesycony), rola rozpuszczalnika w roztworze, woda jako rozpuszczalnik,

• Prawo działania mas,

• Koloidy - podział, budowa miceli, koloid a zawiesina,

• Dysocjacja elektrolityczna: teorie i reakcje kwasów i zasad, aktywność protonowa, stała dysocjacji;

• pH i aktywność roztworu, współczynnik aktywności, hydroliza

7. Kinetyka chemiczna

• Szybkość reakcji chemicznej

• Czynniki wpływające na szybkość reakcji chemicznej: temperatura i stężenie

• Przebieg energetyczny reakcji - reakcje endo- i egzotermiczne, energia aktywacji

• Teorie zderzeń i kompleksu aktywnego

• Rząd reakcji chemicznej

• Reakcje odwracalne i nieodwracalne

• Prawo działania mas (Guldberga-Waagego)

8. Elektrochemia

• Pojęcia podstawowe (ogniwo elektrochemiczne, półogniwo, elektrody redoks, potencjał normalny, szereg napięciowy metali i jego zastosowanie),

• Rodzaje ogniw elektrochemicznych: budowa elektrody wodorowej

• Elektroliza

• Korozja: rodzaje korozji, mechanizmy, ochrona elektrochemiczna

9. Podstawy chemii i geochemii organicznej

• główne grupy związków organicznych

• wybrane rodzaje reakcji związków organicznych

• ewolucja materii organicznej w geosferze - źródła biogeniczne, główne przemiany, kerogen a bitumin, typy kerogenu a rodzaj produktów termicznych (ropa naftowa, gaz), ewolucja materiału terygenicznego a morskiego, zjawiska post-depozycyjne w materii organicznej;

• związki organiczne a ochrona środowiska - Trwałe Zanieczyszczenia Organiczne (TZO, POP) i ich zachowanie w środowisku, ropa naftowa i jej produkty w środowisku.

10. Wstęp do analityki chemicznej i geochemicznej

• Pobór prób do analiz

• Metody rozdziału substancji chemicznych

• Wybrane metody analizy chemicznej związków organicznych i nieorganicznych