KEMIJSKI ODSJEK. ZNANSTVENO-NASTAVNO OSOBLJE I STUDENTI 27 nastavnika 30 asistenata 21 znanstveni novak 600 studenata

Transcription

1 KEMIJSKI ODSJEK Zagreb, Horvatovac 102a Tel.: , Fax: Pročelnik: prof.dr.sc. Nikola Kallay (do ) prof.dr.sc. Tomislav Cvitaš (od ) USTROJSTVO ODSJEKA Fizičko-kemijski zavod Zavod za analitičku kemiju Zavod za biokemiju Zavod za opću i anorgansku kemiju Zavod za organsku kemiju ZNANSTVENO-NASTAVNO OSOBLJE I STUDENTI 27 nastavnika 30 asistenata 21 znanstveni novak 600 studenata

2 Preddiplomski studij KEMIJE 1. UVOD Kemija je jedno od temeljnih prirodoznanstvenih disciplina i kao takva nalazi mjesto u školskoj nastavi: osnovnoj školi (2 godine), gimnaziji (4 godine), te u mnogim stručnim školama (po 2 do 4 godine). Ona je i temelj razumijevanja procesa u živom i neživom svijetu na molekularnoj razini pa je značajnom satnicom uključena u druge prirodoznanstvene studije kao što su biologija, geologija i mineralogija. Kemijska su znanja potrebna za izradu gotovo svih predmeta koji nas okružuju i kemija je glavna prirodna znanost koja ima svoju industriju. Procesi koji se zbivaju u okolišu velikim su dijelom kemijske prirode i za razumno upravljanje i održivi razvoj ta su znanja neophodna, a ostat će tako i u budućnosti. Kontrola kvalitete u mnogim slučajevima temelji se na poznavanju kemije, bilo da su to lijekovi, živežne namirnice, plastične mase ili neki drugi idustrijski proizvodi. U proizvodnji energije takoñer su od bitne važnosti kemijska znanja i to kako sa stajališta same proizvodnje tako i sa stajališta utjecaja na okoliš. Gotovo sva važnija sveučilišta u Europi i svijetu imaju programe studija kemije. Studij kemije je vrlo skup zbog laboratorijskog rada sa skupom opremom i kemikalijama. Ipak, rijetko koja sveučilišta nemaju studije prirodnih znanosti pa tako i kemije. U našem susjedstvu studij kemije imaju sveučilišta u Trstu, Ljubljani, Grazu, Innsbrucku, Beču, Budimpešti, Novom Sadu, Beogradu, Sarajevu, itd. Studij kemije na Zagrebačkom sveučilištu postoji još od godine. Godine izgrañena je posebna zgrada za kemiju namijenjena izobrazbi kemičara. Sada se nalazimo pred useljenjem u novu modernu zgradu za studij kemije. Godine PMF se izdvaja iz Filozofskog fakulteta i počinje intenzivno gajiti znanstvena istraživanja. Od samog početka fakulteta tu je uključen studij kemije. Duga tradicija kemije u Zagrebu dobila je znatan podstrek radom profesora Vladimira Preloga koji je kasnije nastavio istraživačkim radom na ETH u Zürichu i za to primio najviše priznanje i nagradu u znanosti. Nastavnici kemije na PMF izabirani su znanstveno-nastavna zvanja po najvišim kriterijima valorizacije uzimajući u obzir meñunarodno priznate doprinose u znanosti. Ovdje predlagani studij nije nov nego samo uskladjivan prema zahtjevima iz Bologne i moderniziran u pristupu nastavi da se postigne veća efikasnost studiranja i kompatibilnost sa studijima kemije u Europi. Studij kemije otvoren je studentima srodnih studija, meñutim smatramo da je pokretljivost najsvrsishodnija, ako se mijenjanje mjesta studija zbiva nakon završenih cjelina, tj. nakon treće ili pete godine studija. Za većinu studenata koji su završili trogodišnji studij i stekli stupanj baccalaureusa odnosno baccalaureae kemije očekuje se da će nastaviti studij na diplomskoj razini koja vodi do stupnja Magistra kemije. 2

3 2. OPĆI DIO 2.1 Naziv studija: Sveučilišni preddiplomski studij KEMIJE 2.2 Nositelj studija i izvoñač studija: Sveučilište u Zagrebu, Prirodoslovno-matematički fakultet, Kemijski odsjek 2.3 Trajanje studija: 3 godine 2.4 Uvjeti upisa na studij: 2.5 Preddiplomski studij: Završena srednja škola (gimnazija, kemijska tehnička škola, stručne škole s barem trogodišnjim programom iz matematike, fizike i kemije). Razredbenim postupkom se utvrñuje rang-lista za upis. Znanja iz Kemije Studenti će upoznati sljedeće glavne aspekte kemije: Glavni aspekti kemijske terminologije, nomenklature, konvencija i jedinica. Glavni tipovi kemijskih reakcija i njihove glavne karakteristike. Načela i postupci kemijske analize i karakterizacije kemijskih spojeva. Glavne tehnike strukturnih istraživanja uključujući spektroskopiju. Svojstva različitih stanja materije i teorije kojima se objašnjavaju. Načela kvantne mehanike i njihova primjena u opisu strukture i svojstava atoma i molekula. Načela termodinamike i njihova primjena u kemiji. Kinetika kemijskih promjena, uključujući katalizu; mehanistička interpretacija kemijskih reakcija. Karakteristična svojstva elemenata i njihovih spojeva, odnosi meñu grupama i trendovi unutar Periodnog sustava. Strukturna svojstva kemijskih elemenata i njihovih spojeva uključujući stereokemiju. Svojstva alifatskih, aromatskih, heterocikličkih i organometalnih spojeva. Priroda i ponašanje funkcionalnih skupina organskih molekula. Glavni sintetski putevi u organskoj kemiji koji uključuju mijenjanje funkcionalnih skupina i stvaranje veza ugljikugljik te ugljik-heteroatom. Veza izmeñu svojstva mnoštva i svojstva pojedinih atoma i molekula, uključujući makromolekule (prirodne i sintetizirane), polimere i srodne materijale. Struktura i reaktivnost važnih klasa biomolekula i kemija važnih bioloških procesa. 3

4 Sposobnosti i vještine iz Kemije Možemo ih podijeliti u tri skupine: a. Kognitivne sposobnosti i vještine vezane uz kemiju tj. sposobnosti i vještine povezane s intelektualnim radom kao npr. s rješavanjem zadataka. b. Praktične vještine vezane uz kemiju, tj. vještine potrebne za eksperimentalni rad s kemikalijama i odgovarajućim priborom. c. Generičke vještine koje se mogu razvijati unutar nastave kemije ali su općenitijeg značenja i primjenjive u drugim disciplinama. Kognitivne sposobnosti i vještine Sposobnost da prikažu znanje i razumijevanje bitnih činjenica, pojmova, načela i teorija u odnosu na gore navedene sadržaje. Sposobnost da primijene ta znanja i razumijevanje za rješavanje kvalitativnih i kvantitativnih zadataka poznate prirode. Vještine potrebne za vrednovanje, tumačenje i sintezu kemijskih informacija i podataka. Sposobnost prepoznanvanja i implementacije dobrih mjeriteljskih postupaka u praksi. Vještine u prezentaciji znanstvenih sadržaja i argumentacija pismeno i usmeno, informiranom slušateljstvu. Računalne vještine i vještine obrade podataka povezane s kemijskim informacijama i podacima. Praktične vještine vezane uz kemiju Vještine u sigurnnom baratanju kemijskim materijalima, vodeći računa o njihovim fizikalnim i kemijskim svojstvima, uključujući posebne opasnosti pri njihovoj upotrebi. Vještine potrebne za izvoñenje standardnih laboratorijskih postupaka i upotrebe instrumentacije u sintetskom i analitičkom radu kako na organskim tako i na anorganskim sustavima. Vještine potrebne za praćenje, promatranjem i mjerenjem, kemijskih svojstava, procesa ili promjena te njihovo sustavno i pouzdano biljženje i dokumentiranje. Sposobnost interpretacije podataka dobivenih laboratorijskim zapažanjima i mjerenjima u odnosu na njihovo značenje te njihovo povezivanje i objašnjenje odgovarajućim teorijama. Sposobnost procjene rizika pri upotrebi kemijskih tvari i laboratorijskih postupaka. Generičke vještine Vještine rješavanja zadataka vezanih uz kvalitativne i kvantitativne informacije. Matematičko-računske vještine, uključujući aspekte analize pogrešaka, procjene redova veličine i ispravnu uporabu 4

5 2.8 Stručni ili akademski naziv koji se stječe: jedinica. Vještina pretrage informacija u odnosu na primarne i sekundarne izvore, uključujući pretrage putem računalnih mreža. Informatičko-tehnološke vještine kao što su uporaba programa za obradu teksta (word-processing) i tablično računanje (spread-sheet), prikupljanje i pohrana podataka (data-logging), uz struku vezana upotreba Interneta. Vještine vezane uz odnos prema drugim osobama u svrhu uključivanja u timski rad. Vještine izučavanja (studiranja) potrebne za neprekidni stručni napredak. baccalaureus chemiae / prvostupnik kemije baccalaurea chemiae / prvostupnica kemije 3. OPIS PROGRAMA 3.1 Popis predmeta: prilog 1: Plan studija 3.2 Opis svakog predmeta: prilog 2: Program studija 5

6 SVEUČILIŠNI PREDDIPLOMSKI STUDIJ KEMIJE 3.1 Nastavni plan NAZIV PREDDIPLOMSKOG STUDIJA: Akademski naziv koji se stječe završetkom studija: KEMIJA BACCALAUREUS CHEMIAE BACCALAUREA CHEMIAE 6

7 1. GODINA PREDDIPLOMSKOG STUDIJA KEMIJE KOLEGIJ ZIMSKI SEMESTAR SATI TJEDNO (P + V + L)* ECTS BODOVI G. Muić Matematika K. Zadro Fizika V. Vrdoljak Opća kemija V. Vrdoljak Praktikum opće kemije V. Tomišić Računalni praktikum LJETNI SEMESTAR SATI TJEDNO (P + V + L)* ECTS BODOVI G. Muić Matematika K. Zadro Fizika M. Cindrić Anorganska kemija A. Gojmerac Analitička kemija V. Vrdoljak Praktikum opće kemije V. Tomišić Računalni praktikum UKUPNO SATI TJEDNO I UKUPNO ECTS BODOVA: * P = br. sati pred. tjedno, V = br. sati vj. / semin. tjedno, L = br. sati lab. vj. (praktikuma) tjedno. 30 Ponuñeni predmet koji ne ulazi u strukturu studijskog programa K. Fučkar, J. Vulić Tjelesna i zdrastvena kultura Za upis u drugu godinu prediplomskog studija potrebno je ostvariti 60 ECTS bodova. 2. i 3. godina studija podložne su manjim revizijama programa. Uvjeti prijelaza s 2. godine na 3. kao i prijelaza na diplomski studij bit će objavljeni naknadno. 7

8 2. GODINA PREDDIPLOMSKOG STUDIJA KEMIJE KOLEGIJ ZIMSKI SEMESTAR SATI TJEDNO (P + V + L)* ECTS BODOVI I. Bregovec Organska kemija D. Babić Matematičke metode u kemiji Vl. Simeon Fizikalna kemija Z. Meić Analitička kemija A. Gojmerac Praktikum analitičke kemije Izborni LJETNI SEMESTAR SATI TJEDNO (P + V + L)* ECTS BODOVI I. Bregovec Organska kemija D. Babić Matematičke metode u kemiji Vl. Simeon Fizikalna kemija M. Cindrić Praktikum anorganske kemije I. Kokanović Praktikum fizike A. Gojmerac Praktikum analitičke kemije UKUPNO SATI TJEDNO I UKUPNO ECTS BODOVA: * P = br. sati pred. tjedno, V = br. sati vj./semin. tjedno, L = br. sati lab. vj. (praktikuma) tjedno. 8

9 3. GODINA PREDDIPLOMSKOG STUDIJA KEMIJE KOLEGIJ ZIMSKI SEMESTAR SATI TJEDNO (P + V + L)* ECTS BODOVI I. Weygand Biokemija M. Cindrić Anorganska kemija M. Cindrić Praktikum anorganske kemije N. Kallay Praktikum fizikalne kemije S. Tomić Praktikum organske kemije Izborni LJETNI SEMESTAR SATI TJEDNO (P + V + L)* ECTS BODOVI I. Weygand Biokemija I. Gruić Praktikum biokemije Z. Mihalić Molekularno modeliranje N. Kallay Praktikum fizikalne kemije S. Tomić Praktikum organske kemije Izborni Završni ispit 6 UKUPNO SATI TJEDNO I UKUPNO ECTS BODOVA: * P = broj sati predavanja tjedno, V = broj sati vježbi/seminara tjedno, L = broj sati laboratorijskih vježbi (praktikuma) tjedno 9

10 Izborni predmeti (2 zimska, 1 ljetni): Kolegij P + V + L ECTS P + V + L ECTS M. Krsnik Stanična biologija D. Tibljaš Mineralogija D. Tibljaš Mineralogija T. Cvitaš Kemija okoliša Odabrana poglavlja kemije

11 SVEUČILIŠNI PREDDIPLOMSKI STUDIJ KEMIJE 3.2 Nastavni programi 11

12 BACCALAUREUS CHEMIAE NAZIV KOLEGIJA: MATEMATIKA 1 AUTOR(I) PROGRAMA: dr. sc. Goran MUIĆ, izv. prof.; PMF Matematički odsjek NAZIV PREDDIPLOMSKOG STUDIJA: KEMIJA GODINA STUDIJA: 1. SEMESTAR STUDIJA: 2. OBLIK NASTAVE SATI TJEDNO IZVOðAČ NASTAVE predavanja 4 nastavnik vježbe / seminar 3 asistent laboratorijske vježbe ECTS BODOVI: 8 CILJ KOLEGIJA: Cilj kolegija je upoznati studente s osnovama linearne algebre i diferencijalnog računa funkcija jedne varijable te primjenama na razne probleme optimizacije, aproksimacije i linearizacije. Naglasak je na što više primjera i primjena, te na intuitivnom zaključivanju i grafičkom predočavanju. Izbjegava se matematički formalizam. NASTAVNI SADRŽAJI (raspored po tjednima): 1. Brojevni pravac; Aproksimacija realnog broja decimalnim brojem. Granični procesi. 2. Osnove linearne algebre: vektori, baza, koordinatizacija, skalarni, vektorski i mješoviti produkt vektora u trodimenzionalnom prostoru. 3. Analitička geometrija prostora: Jednadžba ravnine u prostoru, jednadžba pravca u prostoru. 4. Sustavi linearnih jednadžbi, Gaussov algoritam, determinante, Cramerovo pravilo. 5. Grafovi i svojstva elementarnih funkcija: polinomi, racionalne funkcije, trigonometrijske funkcije, eksponencijalna funkcija, logaritamska funkcija. 6. Grafovi i svojstva elementarnih funkcija: ciklometrijske funkcije, hiperboličke funkcije i opća potencija. 7. Nizovi i redovi: definicija i osnovna svojstva, konvergencija, kriteriji konvergencije. 8. Derivacije funkcije i linearizacija nelinearnih problema; pojam tangente i brzine u mehanici. 9. Diferencijalni račun: osnovna svojstva derivacija i tablične derivacije.

13 10. Pojam derivacija višeg reda i primjene na aproksimaciju funkcija polinomima. Približni račun i ocjena greške aproksimacijom Taylorovim polinomom n-tog stupnja. Taylorov red. 11. Problemi optimizacije funkcija jedne varijable. Ekstremi funkcija. Test drugom derivacijom. 12. Ispitivanje toka funkcije pomoću derivacija: ekstremi, intervali rasta i pada, crtanje grafova. 13. Ispitivanje toka funkcije pomoću derivacija: ekstremi, intervali rasta i pada, konveksnost i konkavnost, asimptotičko ponašanje funkcija. L'Hospitalovo pravilo. OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA: Aktivno sudjelovanje studenata u izradi zadataka na vježbama i izrada domaćih zadaća. UVJETI ZA POTPIS: Sudjelovanje u radu barem 75 % vježbi tokom semestra. NAČIN POLAGANJA ISPITA: Pismeni i usmeni ispit. KOLEGIJI PRETHODNICI : nema OBAVEZNA LITERATURA: B.P. Demidovič: Zadaci i riješeni primjeri iz više matematike, Tehnička knjiga, Zagreb, S. Kurepa: Matematička analiza I, Tehnička knjiga, Zagreb, S. Kurepa: Uvod u linearnu algebru, Školska knjiga, Zagreb, DOPUNSKA LITERATURA: F. Ayres, E. Mendelson: Differential and Integral Calculus, Schaum's Outline Series, New York,

14 NAZIV KOLEGIJA: FIZIKA 1 AUTOR(I) PROGRAMA: dr. sc. Krešo ZADRO, izv. prof., PMF-Fizički odsjek NAZIV PREDDIPLOMSKOG STUDIJA: KEMIJA GODINA STUDIJA: 1. SEMESTAR STUDIJA: 1. OBLIK NASTAVE SATI TJEDNO IZVOðAČ NASTAVE predavanja 4 nastavnik vježbe / seminar 2 asistent ECTS BODOVI: 8 CILJ KOLEGIJA: Stjecanje bitnih znanja iz fizike (temeljni fizikalni koncepti, fizikalne pojave u prirodi), neophodna za nastavak studija. NASTAVNI SADRŽAJI: Klasična mehanika. Opis gibanja (položaj, brzina, ubrzanje). Newtonovi zakoni. Sile. Gibanje u gravitacijskom, električnom i magnetskom polju. Rad, kinetička i potencijalna energija. Količina gibanja i sudari. Gibanje krutog tijela. Harmonijski oscilator. Mehanički valovi. Kvantna mehanika. Valna priroda čestica. Schrödingerova jednadžba Atomi, atomske jezgre, molekule. Makroskopske tvari. Temperatura i toplina. I i II zakon termodinamike. Entropija. OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA: Sudjelovanje u nastavi, izlazak na kolokvije. UVJETI ZA POTPIS: Redovito sudjelovanje u nastavi. NAČIN POLAGANJA ISPITA: Znanje se provjerava kolokvijima te završnim (pismenim) i usmenim ispitom. KOLEGIJI PRETHODNICI: nema 14

15 OBAVEZNA LITERATURA: H. D. Young, R. A. Freedman: Sears and Zemansky's University Physics, 11. izd., Addison Wesley, Reading 2004 J. Herak: Osnove kemijske fizike, Farmaceutsko-biokemijski fakultet, Zagreb DOPUNSKA LITERATURA: 15

16 NAZIV KOLEGIJA: OPĆA KEMIJA AUTOR(I) PROGRAMA: dr. sc. Višnja VRDOLJAK, docent; PMF NAZIV PREDDIPLOMSKOG STUDIJA: KEMIJA GODINA STUDIJA: 1. SEMESTAR STUDIJA: 1. OBLIK NASTAVE SATI TJEDNO IZVOðAČ NASTAVE predavanja 5 nastavnik vježbe / seminar 3 asistent laboratorij 0 ECTS BODOVI: 9 CILJ KOLEGIJA: Na predavanjima se uz pokuse upoznaje s osnovnim fizikalnim i kemijskim svojstvima tvari, osnovnim pojmovima o atomskoj, molekulskoj i kristalnoj strukturi tvari, prirodi kemijske veze, faznim promjenama, te kemijskim reakcijama. Seminar se odnosi na rješavanje stehiometrijskih zadataka i utvrñivanje gradiva s predavanja. NASTAVNI SADRŽAJI: Čiste tvari. Homogene i heterogene smjese. Razdvajanje smjesa. Kemijska i fizikalna svojstva tvari (ekstenzivne i intenzivne veličine). Zakoni kemijskog spajanja. Agregacijska stanja. Faza. Fizikalne i kemijske promjene. Kemijska jedinka. Brojnost i množina jedinki, Avogadrova konstanta, mol. Iskazivanje kemijskog sastava faze: množinski udjel (za homogene smjese), koncentracija i molalnost soluta (za otopine), ostale veličine (maseni i volmni udjel, masena koncentracija). Usporedba s tradicijskim načinima iskazivanja sastava. Kemijske reakcije: stehiometrijski brojevi ( koeficijenti ), elementarna pretvorba. Vrste kemijskih reakcija. reakcijski napredak (doseg). Elementarna tvar. Struktura atoma: Elektron (Thomsonov i Millikanov pokus), jezgra (Rutherfordov pokus, Moseleyev zakon). Atomska jezgra, nukleoni. Izotopi. Definicija (kemijskog) elementa. Atomski emisijski spektri. Bohrov model atoma. Difrakcija elektrona. Difrakcija rentgenskog zračenja. Heisenbergovo načelo neodreñenosti. Kvantna mehanika: valna funkcija. Elektronska gibanja: orbita vs. orbitala. Elektronski spin. Elektronska konfiguracija. Pauli-evo načelo isključenja. Hundovo pravilo. Periodičnost svojstava elementarnih tvari (veličina atoma, ionizacijske energije, elektronski afiniteti). Periodični sustav D. I. Mendeleeva. Načelo izgradnje periodnog sustava ( Aufbauprinzip ). Kemijska veza: ionska, kovalentna veza. Približno lokalizirane σ- i π-veze, konjugirane 16

17 π-veze delokalizacija veza. Polarna kovalentna veza, elektronegativnost, Lewisove strukturne formule. VSEPR Nevezna meñudjelovanja: coulombska (uklj. ionsku vezu ), dipolska (stalni i inducirani dipoli), disperzijske (Londonove) sile, odbojna meñudjelovanja. Plinovi: idealni plinski zakoni za čiste plinove i plinske smjese. Realni plinovi, kritično stanje. Tekućine: fizikalna svojstva (viskoznost, površinska napetost). Krutine: fizikalne značajke krutina, strukture kovinskih, ionskih i molekulnih kristala, amorfne krutine. Alotropija, polimorfija, izomorfija. Termodinamika (1): rad i toplina, spontani i prisilni procesi, I. glavni stavak, unutarnja energija, entalpija, Hessov stavak. Fazni prijelazi. Fazna ravnoteža. Tranzicijska entalpija. Kemijska ravnoteža: konstanta ravnoteže, Le Châtelierovo načelo. Elektrokemijske reakcije: stehiometrija, elektrokemijski članci elektrodni procesi. Sistematika elemenata: glavna svojstva skupinâ u periodnom sustavu. OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA: kolokviji, domaće zadaće UVJETI ZA POTPIS: redovito pohañanje nastave, izvršavanje obaveza (domaće zadaće), aktivno sudjelovanje studenata na seminaru. NAČIN POLAGANJA ISPITA: Ispit se sastoji od pismenog dijela stehiometrijskih zadataka i usmenog provjeravanja znanja. Student može biti osloboñen pismenog dijela ispita ako je postigao dovoljno dobre rezultate na pismenim provjerama znanja tijekom semestra. KOLEGIJI PRETHODNICI: nema OBAVEZNA LITERATURA: M. S. Silberberg: Chemistry, 2. izd., McGraw-Hill, NewYork, R. Chang: Chemistry, 6. izd., McGraw-Hill, NewYork, Filipović, S. Lipanović: Opća i anorganska kemija, Školska knjiga, Zagreb, M. Sikirica: Stehiometrija, Školska knjiga, Zagreb, DOPUNSKA LITERATURA: M. Sikirica, B. Korpar-Čolig: Praktikum iz opće i anorganske kemije, Školska knjiga, Zagreb, 2001 D. Grdenić: Molekule i kristali, 4. izd., Školska knjiga, Zagreb,

18 NAZIV KOLEGIJA: PRAKTIKUM IZ OPĆE KEMIJE 1 AUTOR(I) PROGRAMA: doc. dr. Višnja VRDOLJAK, docent; PMF NAZIV PREDDIPLOMSKOG STUDIJA: KEMIJA GODINA STUDIJA: 1. SEMESTAR STUDIJA: 1. OBLIK NASTAVE SATI TJEDNO IZVOðAČ NASTAVE predavanja vježbe / seminar laboratorijske vježbe 4 asistent ECTS BODOVI: 3 CILJ KOLEGIJA: Upoznavanje s osnovnim laboratorijskim priborom, aparaturama, reagensima i tehnikama rada. NASTAVNI SADRŽAJI: Upoznavanje s osnovnim laboratorijskim priborom Mjerenje. Odreñivanje gustoće uzorka Dekantiranje, filtriranje, ekstrakcija Prekristalizacija, frakcijska kristalizacija Destilacija, vakuum destilacija, sublimacija Odreñivanje temperature tališta i vrelišta Ionska izmjena Priprava otopina OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA: Uspješno izvoñenje laboratorijskih vježbi, pisanje referata UVJETI ZA POTPIS: Redovito pohañanje vježbi, izvršenje obaveza (referati). NAČIN POLAGANJA ISPITA: Neposredno prije svake vježbe pismena provjera znanja. Na ocjenu rada u praktikumu utječe uspjeh pri izradi vježbi, uspjeh postignut na pojedinačnim kolokvijima kao i pisanje referata. KOLEGIJI PRETHODNICI: nema 18

19 OBAVEZNA LITERATURA: M. Sikirica, B. Korpar Čolig: Praktikum iz opće i anorganske kemije, Školska knjiga, Zagreb, DOPUNSKA LITERATURA: Filipović, S. Lipanović, Opća i anorganska kemija, Školska knjiga, Zagreb, M. Sikirica, Stehiometrija, 19. izd., Školska knjiga, Zagreb,

20 NAZIV KOLEGIJA: RAČUNALNI PRAKTIKUM 1 AUTOR(I) PROGRAMA: dr. sc. Vladislav TOMIŠIĆ, docent, PMF NAZIV PREDDIPLOMSKOG STUDIJA: KEMIJA GODINA STUDIJA: 1. SEMESTAR STUDIJA: 1. OBLIK NASTAVE SATI TJEDNO IZVOðAČ NASTAVE predavanja vježbe / seminar laboratorijske vježbe 2 asistent ECTS BODOVI: 2 CILJ KOLEGIJA: Osposobiti studente za korištenje najraširenijih operativnih sustava i aplikacija te uvesti ih u programiranje. NASTAVNI SADRŽAJI: Operativni sustavi: komandna linija, grafičko sučelje. Obrada teksta: formatiranje teksta, tablice, formule, ilustracije. Računske tablice: unošenje i formatiranje podataka, crtanje grafičkih prikaza, numeričko rješavanje jednadžbi i optimizacijskih problema, linearna i nelinearna regresija. Specijalizirani kemijski software. OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA: Uspješno izvoñenje svih vježbi predviñenih programom kolegija te polaganje kolokvija na kraju semestra. UVJETI ZA POTPIS: Uredno pohañanje i izvoñenje svih vježbi. NAČIN POLAGANJA ISPITA: Provjera postignutih osnovnih vještina u radu na računalu te sposobnosti kreiranja vlastitih programa putem kolokvija na kraju svakog semestra. KOLEGIJI PRETHODNICI: 20

21 nema OBAVEZNA LITERATURA: J. Zupan: Algorithms for Chemists, J. Wiley & Sons, Chichester, Lj. Miljaš: PC škola-office XP, Pro-mil, Varaždin, DOPUNSKA LITERATURA: W. H. Press, B. P. Flannery, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling: Numerical Recipes in Pascal, Cambridge University Press, Cambridge,

22 NAZIV KOLEGIJA: MATEMATIKA 2 AUTOR(I) PROGRAMA: Dr. sc. Goran MUIĆ, izv. prof.; PMF Matematički odsjek NAZIV PREDDIPLOMSKOG STUDIJA: KEMIJA GODINA STUDIJA: 1. SEMESTAR STUDIJA: 2. OBLIK NASTAVE SATI TJEDNO IZVOðAČ NASTAVE predavanja 4 nastavnik vježbe 3 asistent seminar ECTS BODOVI: 8 CILJ KOLEGIJA: Cilj kolegija je upoznati studente s osnovama diferencijalnog računa funkcija više varijabli i vektorske analize te primjenama na razne probleme optimizacije, aproksimacije i linearizacije. Uvodi se pojam integrala funkcija jedne i više varijabli, te se daju osnove teorije diferencijalnih jednadžbi. Naglasak je na što više primjera i primjena, te na intuitivnom zaključivanju i grafičkom predočavanju. Izbjegava se matematički formalizam. NASTAVNI SADRŽAJI (po tjednima): 1. Neodreñeni integral: definicija i osnovna svojstva, zamjena varijabli u integralu, parcijalna integracija, primitivna funkcija. 2. Odreñeni integral: Leibniz-Newtonova formula, primjene integrala. Fourierovi redovi (definicija i osnovna svojstva). 3. Funkcije više varijabli. Parcijalne derivacije (definicija i geometrijska interpretacija). 4. Gradijent. Derivacija u smjeru. Parcijalne derivacije višeg reda. Aproksimacija Taylorovim polinomom. 5. Implicitno zadane funkcije. Plohe u prostoru (jednadžba tangencijalne ravnine i normalnog pravca). Krivulje u prostoru (jednadžba tangencijalnog pravca i normalne ravnine). 6. Ispitivanje toka funkcije dvije varijable. Ekstremi funkcija dvije i tri varijable. 7. Uvjetni ekstremi. Lagrangeovi multiplikatori. Primjene na probleme optimizacije. 8. Riemannov integral funkcije dvije i tri varijable. Fubinijev teorem za funkcije 22

23 dvije i tri varijable. Zamjena varijabli u dvostrukom i trostrukom integralu. 9. Integriranje u polarnim, cilindričkim i sferičkim koordinatama. Primjene dvostrukih i trostrukih integrala (težiste, moment inercije). 10. Krivuljni integrali prve i druge vrste. Vektorska polja. Rotacija i divergencija. Konzervativna vektorska polja. Primjeri iz mehanike. 11. Pojam diferencijalne jednadžbe. Tipovi diferencijalnih jednadžbi. Red diferencijalne jednadžbe. Linearne obične diferencijalne jednadžbe prvog reda (definicija i rješenje). 12. Nelinearne obične diferencijalne jednadžbe prvog reda (Bernoullijeva jednadžba, Ricattijeva jednadžba, separabilne jednadžbe, logistička jednadžba i primjene, egzaktne jednadžbe, Eulerov multiplikator). 13. Linerne obične diferencijalne jednadžbe drugog reda (fundamentalan skup, Wronskijan, metoda neodreñenih koeficijenata za traženje partikularnog rješenja, metoda varijacije konstanti. OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA: Aktivno sudjelovanje studenata u izradi zadataka na vježbama i izrada domaćih zadaća. UVJETI ZA POTPIS: Sudjelovanje u radu barem 75 % vježbi tokom semestra. NAČIN POLAGANJA ISPITA: Pismeni i usmeni ispit. KOLEGIJI PRETHODNICI: Matematika 1 OBAVEZNA LITERATURA: M. Alić: Obične diferencijalne jednadžbe, PMF-Matematički odjel, Zagreb, B. P. Demidovič: Zadaci i riješeni primjeri iz više matematike, Tehnička knjiga, Zagreb, S. Kurepa: Matematička analiza III, Tehnička knjiga, Zagreb, DOPUNSKA LITERATURA: F. Ayres, E.Mendelson: Differential and Integral Calculus, Schaum's Outline Series, New York,

24 NAZIV KOLEGIJA: FIZIKA 2 AUTOR(I) PROGRAMA: dr. sc. Krešo ZADRO, izv. prof., PMF-Fizički odsjek NAZIV PREDDIPLOMSKOG STUDIJA: KEMIJA GODINA STUDIJA: 1. SEMESTAR STUDIJA: 2. OBLIK NASTAVE SATI TJEDNO IZVOðAČ NASTAVE predavanja 4 nastavnik vježbe / seminar 2 asistent laboratorijske vježbe ECTS BODOVI: 8 CILJ KOLEGIJA: Stjecanje bitnih znanja iz fizike (temeljni fizikalni koncepti, fizikalne pojave u prirodi), neophodna za nastavak studija. NASTAVNI SADRŽAJI: Prijenosne pojave. Zvuk. Elektrostatika. Električno polje i Gaussov zakon. Električni potencijal. Kapacitet i kondenzatori. Električni dipol i električno polje u dielektricima. Električna struja. Magnetsko polje. Magnetsko polje u tvarima. Elektromagnetska indukcija. Izmjenična struja. Elektromagnetski valovi. Priroda i širenje svjetlosti. Interferencija. Ogib. Emisija i apsorpcija elektromagnetskog zračenja. OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA: Sudjelovanje u nastavi, izlazak na kolokvije. UVJETI ZA POTPIS: Redovito sudjelovanje u nastavi. NAČIN POLAGANJA ISPITA: Znanje se provjerava kolokvijima te završnim (pismenim) i usmenim ispitom. KOLEGIJI PRETHODNICI: Fizika 1 OBAVEZNA LITERATURA: H.D.Young, R.A.Freedman: Sears and Zemansky's University Physics, 11. izdanje, 24

25 Addison Wesley, Reading 2004 J. Herak: Osnove kemijske fizike, Farmaceutsko-biokemijski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, DOPUNSKA LITERATURA: 25

26 NAZIV KOLEGIJA: ANORGANSKA KEMIJA I AUTOR(I) PROGRAMA: dr. sc. Marina CINDRIĆ, izv. prof.; PMF NAZIV PREDDIPLOMSKOG STUDIJA: KEMIJA GODINA STUDIJA: 1. SEMESTAR STUDIJA: 2. OBLIK NASTAVE SATI TJEDNO IZVOðAČ NASTAVE predavanja 3 nastavnik vježbe 0 seminar 2 nastavnik, asistent ECTS BODOVI: 5 CILJ KOLEGIJA: Upoznavanje s periodnim sustavom elemenata, teorijama postanaka i zastupljenosti elemenata kao i porijekla imena elemenata. Upoznavanje s kemijom elemenata glavnih skupina, osnovnim pojmovima elektronske strukture, kemijske veze i strukture primjenjene na svojstva. NASTAVNI SADRŽAJI: Uvod u anorgansku kemiju nastanak elemenata, porijeklo imena elemenata, zastupljenost elemenata, klasifikacija (3 sata) Kemija vodika: H-veze-hidrati, klatrati; binarni hidridi; elektron-deficijentni hidridi (diboran, tetrahidridoboratni anion, hidridi aluminija i galija); silani, germani i plumbani (3 sata) Ionski spojevi-svojstva, energija kristalne rešetke, ionski radijusi; guste slagaline; miješani oksidi (spineli, ilmenit i perovskit) Oksoanioni; Polinuklearni oksoanioni (silikati, borati, fosfati); (4 sata) Elementi 1. i 2. skupine - stabilnost hidrida, oksida, halogenida i soli oksokiselina; otopine metala u tekućem amonijaku, redukcijska svojstva; (4 sata) Anorganski lanci, prstenovi, kavezi i klusteri; borani; Zintlove faze (struktura i svojstva); polioksometalatni anioni elemenata p-bloka- strukture, svojstva i primjena (4 sata) Kemija bora - oksidi i halogenidi; Borazin, Nitridi-nereaktivnost dušika i stabilnost nitrida; oksidi dušika i oksokiseline; Frostov dijagram (3 sata) Kemija silicija, silani; višestruke veze; usporedba kemije ugljika i silicija; Siloksani: reakcije kondenzacije i nastanak Si-O-Si veza; silikati i njihove strukture (3 sata) Kisik, sumpor i fosfor- usporedbe; katenacija i izolirane molekule; Oksidi sumpora i 26

27 oksokiseline: usporedba s fosforom; Spojevi S-N i P-N (4 sata) Kemija halogenih elemenata: halogenidi, interhalogeni spojevi i polihalogenidi: oksidacijska stanja; pseudohalogenidi; Strukture interhalogenih spojeva (4 sata) Plemeniti plinovi: ionizacijske energije i elektronski afinitet; Fluoridi ksenona: sinteze i strukture; Xe-N i Xe-C veze; Spojevi drugih plemenitih plinova; Kemija cinka, kadmija i žive (4 sata) Na seminarima se utvrñuje gradivo predavanja kroz rješavanje zadataka (1 sat tjedno) o obradi aktualnih tema na osnovi radova iz literature o čemu referiraju sami studenti (1 sat tjedno). OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA: Student je tijekom nastave dužan izaći na 4 kolokvija i u okviru seminara obraditi i izložiti aktualnu temu iz literature. UVJETI ZA POTPIS: Uspješno obrañena seminarska tema i predana u pisanoj formi. Redovito pohañanje seminara i rješavanje zadataka tijekom seminara. NAČIN POLAGANJA ISPITA: Ispit će biti pismeni i usmeni. Tijekom semestra polaganjem kolokvija student može biti osloboñen dijela ispita. KOLEGIJI PRETHODNICI: Opća kemija OBAVEZNA LITERATURA: F. Albert Cotton, G. Wilkison, P. Gauss: Basic Inorganic Chemistry, 3. izd., Wiley, New York D. F. Shriver, P. W. Atkins, C. H. Langford: Inorganic Chemistry, 2. izd., Oxford University Press, Oxford D. Grdenić, Molekule i kristali, 4. izd., Školska knjiga, Zagreb DOPUNSKA LITERATURA: R. J. P. Williams, J. J. R. F. da Silva: The Natural Selection of the Chemical Elements, Claredon Press, Oxford J. E. Huheey, E. A. Keiter, R. L. Keiter: Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity, 4. izd., Harper Collins College Publishers, New York F. A. Cotton, G. Wilkison, C. A. Murillo, M. Bochmann: Advanced Inorganic Chemistry, 6. izd., Wiley, New York

28 NAZIV KOLEGIJA: ANALITIČKA KEMIJA 1 AUTOR PROGRAMA: dr. sc. Astrid GOJMERAC IVŠIĆ, docent; PMF NAZIV PREDDIPLOMSKOG STUDIJA: KEMIJA GODINA STUDIJA: 1. SEMESTAR STUDIJA: 2. OBLIK NASTAVE SATI TJEDNO IZVOðAČ NASTAVE predavanja 3 nastavnik vježbe / seminar 2 nastavnik, asistent laboratorijske vježbe 0 ECTS BODOVI: 5 CILJ KOLEGIJA: Upoznavanje s osnovnim principima i tehnikama klasičnih metoda analitičke kemije NASTAVNI SADRŽAJI: 1. Uloga i mjesto analitičke kemije u znanosti; Definicija i podjela analitičke kemije; Analitički sustav; Analitički signal; Analitički rezultat 2. Postupci i pribor u analitičkoj kemiji; Mjerenje temeljnih veličina (mase i volumena) u analitičkoj kemiji; Obrada izmjerenih podataka u kemijskoj analizi; Pogreške u kemijskoj analizi 3. Kemijske ravnoteže na kojima se temelje metode kemijske analize: Kemijske ravnoteže u vodenim otopinama kiselina i baza [Definicija kiselina odnosno baza; Podjela kiselina odnosno baza (jačina, konstanta i stupanj disocijacije); Odnos K a i K b konjugiranih kiselinsko baznih parova; Samoionizacija vode i ph-skala; Utjecaj koncentracije na stupanj disocijacije kiselina i baza; Ponašanje poliprotonskih kiselina; Utjecaj ph na disocijaciju slabih kiselina] 4. Kemijske ravnoteže u vodenim otopinama soli [Kiselinsko-bazna svojstva u otopinama soli (reakcija iona s vodom); Soli koje daju: neutralne, kisele odnosno bazne otopine; Soli slabih kiselih kationa i slabih baznih aniona (NH 4 Ac, NH 4 HS, NH 4 F); Utjecaj zajedničkog iona na disocijaciju slabih kiselina; Puferi (sastav, svojstva, kapacitet, priprema, djelovanje); Smjese slabih kiselina i njihovih soli (HA+NaA; H 2 A+NaHA; NaHA+Na 2 A)] 5. Kemijske ravnoteže u vodenim otopinama kompleksnih spojeva [Definicija kompleksnih spojeva (ligand, koordinacijski broj, kelat); Konstanta stabilnosti (nestabilnosti); Kompleksni ioni s monodentatnim ligandima (nastajanje više kompleksnih iona); Kompleksni ioni s polidentatnim ligandima (utjecaj ph na nastajanje kompleksa)] 6. Oksido-redukcijski procesi u otopinama [Redoks sustav (definicija 28

29 oksidacije/redukcije; oksidansa/reducensa); Elektrodni potencijal; Standardna vodikova elektroda; Nernstova jednadžba; Konstanta redoks reakcije; Izračunavanje minimalne razlike potencijala za kvantitativnu reakciju] 7. Kemijske ravnoteže u otopinama teško topljivih elektrolita [Pravilo produkta topljivosti; Uvjeti taloženja i otapanja teško topljivih taloga (utjecaj zajedničkog iona, ph i nastajanja kompleksa na taloženje)] 8. Kvalitativna analiza kationa i aniona [Taloženje hidroksida (s NH 3 odnosno s NaOH); Amfoternost; Područje taloženja; Taloženje sulfida; Odjeljivanje sulfida] 9. Uzorkovanje; Razgrañivanje i otapanje uzoraka; Priprava uzoraka za analizu; Uklanjanje smetajućih tvari 10. Neutralizacijske titracije [Indikatori za neutralizacijske titracije; Titracijske krivulje za složene kiselinsko-bazne sustave (poliprotonske kiseline, polifunkcionalne baze, smjesa slabe i jake baze; smjesa slabe i jake kiseline, poliprotonske kiseline, soli poliprotonskih kiselina)] 11. Primjena neutralizacijskih titracija [Priprema standardnih otopina; Odreñivanje dušika-kjeldahlova metoda; odreñivanje organskih funkcionalnih skupina); Kiselinsko bazne titracije u nevodenim otapalima 12. Krivulje oksidacijsko-redukcijskih titracija; [Oksido-redukcijski i specifični indikatori, Priprema standardnih otopina (KMnO 4 ; K 2 Cr 2 O 7 ; jod; Na 2 S 2 O 3 ); Primjena oksido-redukcijskih titracija (permanganatometrija, jodometrija, jodimetrija)] 13. Kompleksometrijske titracije [Titracije s EDTA (svojstva, priprema, izvod titracijske krivulje, utjecaj drugih kompleksirajućih tvari); Indikatori za titracije s EDTA; Vrste titracija s EDTA; Odreñivanje tvrdoće vode; Titracije s anorganskim kompleksirajućim reagensima] Taložne titracije srebrovim nitratom [Titracijske krivulje; Standardna otopina; Kemijski indikatori za argentometrijske titracije (Volhardova, Mohrova i Fajansova metoda)] 14. Osnovni principi gravimetrijske metode analize [Pribor; Postupci; Račun; Svojstva taloga i taložnih reagensa; Taloženje iz homogene smjese] 15. Odabrane metode gravimetrijske analize [Odreñivanje klorida; Odreñivanje sumpora, Odreñivanje fosfora; Analiza smjese željeza i aluminija] OBVEZE STUDENATA TIJEKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA: Pohañanje nastave, aktivno sudjelovanje u rješavanju zadataka na seminaru, pisanje domaćih zadaća. Student je tijekom nastave dužan izaći na 2 kolokvija i obraditi (i izložiti) temu vezanu uz kolegij u obliku seminarskog rada UVJETI ZA POTPIS: Uredno izvršavanje obveza NAČIN POLAGANJA ISPITA: Pismeni i usmeni. Položeni kolokvij tijekom semestra čini dio konačne ocjene. KOLEGIJI PRETHODNICI: Opća kemija OBVEZNA LITERATURA: D.A.Skoog, D.M.West, F.J.Holler, Osnove analitičke kemije, Školska knjiga, Zagreb

30 D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, Fundamentals of Analytical Chemistry, 8. izd., Thomson,Brooks/Cole, Belmont CA, DOPUNSKA LITERATURA: M. Kaštelan-Macan, Kemijska analiza u sustavu kvalitete, Školska knjiga, Zagreb, Z. Šoljić, Kvalitativna kemijska analiza anorganskih tvari, Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije, Zagreb, H.P. Latscha, G.W. Linti, H.A. Klein, Analytische Chemie, Springer-Verlag P.W. Atkins, J. de Paula, Atkins' Physical Chemistry, 7. izd., Oxford University Press, Zbirke zadataka iz analitičke kemije vezane uz sadržaj kolegija 30

31 NAZIV KOLEGIJA: PRAKTIKUM IZ OPĆE KEMIJE 2 AUTOR(I) PROGRAMA: dr. sc. Višnja VRDOLJAK, docent; PMF NAZIV PREDDIPLOMSKOG STUDIJA: KEMIJA GODINA STUDIJA: 1. SEMESTAR STUDIJA: 2. OBLIK NASTAVE SATI TJEDNO IZVOðAČ NASTAVE predavanja vježbe / seminar laboratorijske vježbe 4 asistent ECTS BODOVI: 3 CILJ KOLEGIJA: Upoznavanje s osnovnim kemijskim reakcijama, pripravom i izolacijom produkata reakcije, stjecanje eksperimentalne vještine. NASTAVNI SADRŽAJI: Priprava plinova Odreñivanje empirijske formule oksida metala Redoks reakcije Taložne reakcije Reakcije neutralizacije Hidroliza Elektroliza Svojstva i reaktivnost elemenata OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA: uspješno izvoñenje laboratorijskih vježbi, pisanje referata UVJETI ZA POTPIS: redovito pohañanje vježbi, izvršavanje obaveza (referati). NAČIN POLAGANJA ISPITA: Neposredno prije svake vježbe pismena provjera znanja. Na ocjenu rada u praktikumu utječe uspjeh pri izradi vježbi, uspjeh postignut na pojedinačnim kolokvijima kao i pisanje referata. 31

32 KOLEGIJI PRETHODNICI: Praktikum iz opće kemije 1 OBAVEZNA LITERATURA: M. Sikirica, B. Korpar-Čolig: Praktikum iz opće i anorganske kemije, Školska knjiga, Zagreb, DOPUNSKA LITERATURA: I. Filipović, S. Lipanović: Opća i anorganska kemija, Školska knjiga, Zagreb,

33 NAZIV KOLEGIJA: RAČUNALNI PRAKTIKUM 2 AUTOR(I) PROGRAMA: dr. sc. Vladislav TOMIŠIĆ, docent, PMF NAZIV PREDDIPLOMSKOG STUDIJA: KEMIJA GODINA STUDIJA: 1. SEMESTAR STUDIJA: 2. OBLIK NASTAVE SATI TJEDNO IZVOðAČ NASTAVE predavanja vježbe / seminar laboratorijske vježbe 2 asistent ECTS BODOVI: 2 CILJ KOLEGIJA: Osposobiti studente za korištenje najraširenijih operativnih sustava i aplikacija te uvesti ih u programiranje. NASTAVNI SADRŽAJI: Uvod u programiranje: osnove sintakse programskog jezika, petlje, podprogrami, funkcije, osnovni algoritmi i strukture podataka. OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA: Uspješno izvoñenje svih vježbi predviñenih programom kolegija te polaganje kolokvija na kraju svakog semestra. UVJETI ZA POTPIS: Uredno pohañanje i izvoñenje svih vježbi. NAČIN POLAGANJA ISPITA: Provjera postignutih osnovnih vještina u radu na računalu te sposobnosti kreiranja vlastitih programa putem kolokvija na kraju semestra. KOLEGIJI PRETHODNICI: Računalni praktikum 1 OBAVEZNA LITERATURA: J. Zupan, Algorithms for Chemists, Wiley, Chichester,

34 Lj. Miljaš, PC škola-office XP, Pro-mil, Varaždin, DOPUNSKA LITERATURA: W. H. Press, B. P. Flannery, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling, Numerical Recipes in Pascal, Cambridge University Press, Cambridge,

35 NAZIV KOLEGIJA: ORGANSKA KEMIJA 1 AUTOR(I) PROGRAMA: dr.sc. Ivo BREGOVEC, izv. prof.; PMF NAZIV PREDDIPLOMSKOG STUDIJA: KEMIJA GODINA STUDIJA: 2. SEMESTAR STUDIJA: 3. OBLIK NASTAVE SATI TJEDNO IZVOðAČ NASTAVE predavanja 4 nastavnik vježbe / seminar 1 asistent ECTS BODOVI: 6 CILJ KOLEGIJA: Upoznavanje struktura i reakcija organskih spojeva i primjena 0 NASTAVNI SADRŽAJI (razraditi ih što preciznije, po mogućnosti prema nastavnim tjednima): 1. Organska kemija; povijesni pregled 2. Nomenklatura organskih spojeva 3. Vezanje u organskim spojevima 3.1. Ranije teorije ve 3.2. Vezni kutovi, VSEPR-teorija 3.3. Energije i duljine veza 4. Kiseline i baze 5. Vrste reakcija organskih spojeva 5.1. Reakcijski mehanizam 5.2. Reakcijska energetika i kinetika 6. Stereokemija 6.1. Vrste stereoizomera 6.2. Konformacije acikličkih i cikličkih molekula 6.3. Cis-trans-izomerija 6.4. Kiralnost optička aktivnost, karakteristike i razdvajanje stereoizomera 35

36 7. Utjecaj strukture na reaktivnost 7.1. Induktivni, sterički i rezonancijski efekt 7.2. Metoda rezonancije 7.3. Aromatičnost 8. Nukleofilne adicije na karbonilnoj skupini; mehanizam i stereokemija adicije 9. Nukleofilna supstitucija na karbonilnoj skupini; derivati karboksilnih kiselin 10. Nukleofilna supstitucija na zasićenom ugljikovu atomu Mehanizmi i stereokemija Utjecaji nukleofila, izlaznih skupina, strukture supstrata, otapala, kationa i susjednih skupina na tok supstitucije 11. Alfa-karbanion; alkiliranje enolata OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA: Prisutnost na vježbama UVJETI ZA POTPIS: Aktivno sudjelovanje u nastavi. NAČIN POLAGANJA ISPITA: Samo pismeno KOLEGIJI PRETHODNICI: Opća kemija OBAVEZNA LITERATURA: S. H. Pine: Organska kemija, Školska knjiga, Zagreb DOPUNSKA LITERATURA: J. Clayden, N. Greeves, S.Warren and P. Wothers: Organic Chemistry, Oxford University Press,

37 NAZIV KOLEGIJA: MATEMATIČKE METODE U KEMIJI 1 AUTOR PROGRAMA: dr. sc. Darko BABIĆ, nasl. docent; PMF (IRB) NAZIV PREDDIPLOMSKOG STUDIJA: KEMIJA GODINA STUDIJA: 2. SEMESTAR STUDIJA: 3. OBLIK NASTAVE SATI TJEDNO IZVOðAČ NASTAVE predavanja 2 nastavnik vježbe / seminar 1 asistent laboratorijske vježbe ECTS BODOVI: 5 CILJ KOLEGIJA: Ovladavanje pojmovima i postupcima linearne algebre koji se koriste u kemiji, posebno u kvantno-mehaničkom opisu molekula. Upoznavanje sa simetrijom molekula, osnovama teorije grupa i manifestacijama simetrije u elektronskoj strukturi i vibracijama molekula. Uvid u elementarne numeričke postupke za deriviranje, filtriranje i integriranje, rješavanje nelinearnih jednadžbi i nelinearnu optimizaciju. Stjecanje osnovnog znanja o teoriji vjerojatnosti i statističkoj obradi podataka potrebnog za analizu eksperimentalnih rezultata. NASTAVNI SADRŽAJI: Linearna algebra 1. Definicija općeg vektorskog prostora. Linearna zavisnost. Dimenzija i baza. Prikaz vektora u bazi. Skalarni produkt. Pojam operatora. Linearni operatori. 2. Pojam matrice. Osnovne matrične operacije. Transpozicija, kompleksno i hermitsko konjugiranje. Matrični prikaz vektora i operatora. Determinante. Laplaceov razvoj po retku/stupcu. Svojstva determinante. 3. Rang matrice. Inverzna matrica. Sustavi linearnih jednadžbi. Matrični prikaz. Brojnost rješenja. Kvadratni sustavi. Homogeni sustavi. 4. Gauss-Jordanova eliminacija. Specijalne kvadratne matrice. Jednadžba vlastitih vrijednosti. Vlastiti vektori. Degeneracija. Hermitske matrice. 5. Odreñivanje vlastitih vrijednosti i vlastitih vektora. Gram-Schmidtova ortogonalizacija. 6. Promjena baze. Slične matrice. Invarijante. Dijagonalizacija matrice. 7. Varijacijsko načelo. Jednadžbe vlastitih vrijednosti u kemiji: Schrödingerova jednadžba, kemometričke primjene. 37

38 Simetrija molekula 8. Pojam i važnost simetrije molekula. Operacije i elementi simetrije. Točkine grupe. Tablica množenja točkine grupe. 9. Klase konjugiranih operacija. Orijentacija molekule u koordinatnom sustavu. Odreñivanje točkine grupe. 10. Djelovanje operacija simetrije na funkcije. Vlastiti vektori simetričnog operatora i operacija simetrije. Reprezentacije grupa. Karakteri reprezentacije. Ireducibilne reprezentacije. 11. Teorem ortogonalnosti karaktera. Razlaganje u ireducibilne reprezentacije. Simetrijska degeneracija. 12. Simetrijska analiza molekulskih orbitala i normalnih vibracijskih koordinata. Direktni produkt grupa. 13. Simetrijska izborna pravila. OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA: pohañanje nastave i vježbi, izrada domaćih zadaća UVJETI ZA POTPIS: aktivno sudjelovanje na vježbama NAČIN POLAGANJA ISPITA: pismeni i usmeni KOLEGIJI PRETHODNICI: Matematika I i II OBAVEZNA LITERATURA: S. Kurepa: Uvod u linearnu algebru, Školska knjiga, Zagreb L. Klasinc, Z. Maksić, N. Trinajstić: Simetrija molekula, Školska knjiga, Zagreb D. C. Montgomery, G. C. Runger: Applied Statistics and Probability for Engineers, Wiley, New York DOPUNSKA LITERATURA: K. F. Riley, M. P. Hobson, S. J. Bence: Mathematical Methods for Physics and Engineering, Cambridge University Press, Cambridge D. B. Chesnut: Finite Groups and Quantum Theory, Wiley, New York D. S. Moore: The Basic Practice of Statistics, Freeman, New York

39 NAZIV KOLEGIJA: FIZIKALNA KEMIJA 1 AUTOR(I) PROGRAMA: dr. sc. Vladimir SIMEON, red. prof.; PMF NAZIV PREDDIPLOMSKOG STUDIJA: KEMIJA GODINA STUDIJA: 2. SEMESTAR STUDIJA: 3. OBLIK NASTAVE SATI TJEDNO IZVOðAČ NASTAVE predavanja 4 nastavnik vježbe 2 asistent seminar 1 nastavnik i asistent ECTS BODOVI: 8 CILJ KOLEGIJA: Ovladati metodama fizike kojima se dolazi do kvantitativnih podataka i objašnjenja svojstava i strukture tvari te tijeka i mehanizma kemijskih promjena. NASTAVNI SADRŽAJI: Kvantna kemija Razlozi nastanku kvantne teorije: fotoelektrički učinak, atomski [cfk, 1.1-3] spektri, zračenje crnog tijela [atk5, 11.1] Osnove operatorskog računa [cfk, 2.2] [atk5, 11.5] Temeljni pojmovi teorije vjerojatnosti: slučajni dogoñaji, slučajne [cfk, 2.2] variable, vjerojatnost, gustoća vjerojatnosti, statističko očekivanje [atk5, 11.6] Kvantna teorija: postulati (aksiomi) I...IV, [cfk, 2.2] važniji teoremi [atk5, ] Translacija: čestica u kutiji (1 i 3 dimenzije) [cfk, 2.4] [atk5, 12.1] Vibracija: harmonijsko titralo (klasični i kvantni opis) [cfk, 2.3] [atk5, 12.4] Elektronska gibanja: vodikov atom [cfk, 3.1-2] [atk5, ] Višeelektronski atomi; približenje samoskladnog polja (SCF) [cfk, 3.4] [atk5, 13.4] Elektronski spin [cfk, 3.3] [atk5, 13.4] Pauli-evo načelo isključenja; V. postulat kvantne teorije; fermioni [atk5, 13.4, 39

40 i bosoni 12.8] [cfk, 3.5] Načelo izgradnje periodnog sustava ( Aufbauprinzip ) [cfk, 3.4] [atk5, 13.4] Hibridizacija [cfk, 5.5] [atk5, 13.4] Variacijska metoda [cfk, 5.1] [atk5, 14.7] Born-Oppenheimerovo približenje [cfk, 5.2] [atk5, 14.0] Molekula H 2 (Heitler-Londonovo približenje) [cfk, 5.3] [atk5, 14.1] Molekula H 2 (Mullikenovo približenje) [cfk, 5.4] [atk5, ] Metoda molekulskih orbitala [cfk, 5.4] [atk5, 14.5] π-elektronska teorija [cfk, 5.6] Teorija ligandnog polja [cfk, 5.7] Elektronska struktura kristala [cfk, 5.8] Molekulska spektroskopija Meñudjelovanje zračenja i tvari, spektri i molekulska gibanja [atk5, ] [cfk, 7.1, 7.5] Absorpcija, emisija, raspršenje; izborna pravila [atk5, ] [cfk, 7.2-4] Formalni zakoni absorpcije svjetla [atk5, ] [cfk, 7.1] Eksperimentalne tehnike u rotacijskoj, vibracijskoj i elektronskoj spektroskopiji [atk5,16.1] [cfk, 8.1, 9.1, 10.1] Linearni kruti rotori [cfk, 8.2, s. 1-4] Vibracijska spektroskopija dvoatomne molekule [atk5, ,12], [cfk, 9.3, s. 1-8] Informacije iz vibracijskih spektara [atk5, 16.14] [cfk, 9.4.9] Molekulske orbitale i elektronska stanja [atk5, 17.2] [cfk, 10.2] Elektronski prijelazi i elektronski spektri; Franck-Condon-ovo načelo Elektronski spektri kondenziranih faza; informacije iz analize elektronskih spektara [atk5, 17.1] [cfk, 10.3, s.4-5] [cfk, 10.3, s.12,14] Laseri [cfk, 10.5, s. 5-23] Fluorescencija i fosforescencija [cfk, 10.3, s. 13] [atk5, ] 40

41 Magnetske resonancije [cfk, 11, s.1-4] [atk5, 18.1] Nuklearna magnetska resonancija (NMR) [cfk, 11, s. 5-14] [atk5, ] Elektronska paramagnetska resonancija (EPR) [cfk, 11, s ] [atk5, ] Kemijska termodinamika Fenomenološka i statistička termodinamika [skt2, 1.1] Statistička termodinamika: fermioni, bosoni i klasične čestice, [skt2, 2.3] mikro- i makrostanja Boltzmannova raspodjela, molekulska particijska funkcija [skt2, 2.4, 5.1] (primjer: translacija) Mehanički rad; poopćena sila i poopćena koordinata [skt2, 1.1] [atk5, 2.3-4] OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA: - rješavanje zadataka na vježbama i kod kuće - seminarska radnja (nije obvezatna) UVJETI ZA POTPIS: Barem 70 % riješenih zadataka iz prethodne točke. NAČIN POLAGANJA ISPITA: Pismeni i usmeni KOLEGIJI PRETHODNICI: Matematika 1 & 2, Fizika 1 & 2, Opća kemija OBAVEZNA LITERATURA: [ašp2] S. Ašperger, Chemical Kinetics and Inorganic Reaction Mechanisms, 2. izd., Kluwer Academic / Plenum, New York {Nalazi se u CKB.} [atk5] P. Atkins, Physical Chemistry, 5. izd., Oxford Univ. Press, Oxford {Može se rabiti 3. izd. ili bilo koje kasnije izdanje. Nalazi se u CKB. } [brr00] [cfk] R. S. Berry, S. A. Rice & J. Ross, Physical Chemistry, 2. izd., Oxford University Press, New York Oxford T. Cvitaš, Fizikalna kemija, rkp. {primjerak za studentsku uporabu nalazi se u CKB [c/o Branka Maravić]} [st80] Vl. Simeon, Termodinamika, Školska knjiga, Zagreb, [skt2] [vs-vt96] Vl. Simeon, Kemijska termodinamika, 2. izd. [st80], rkp. {primjerak za studentsku uporabu nalazi se u CKB [c/o Branka Maravić]} Vl. Simeon i V. Tomišić, Kem. Ind. 45 (1996) 61. {CKB} 41

42 DOPUNSKA LITERATURA: 42

43 NAZIV KOLEGIJA: ANALITIČKA KEMIJA 2 AUTOR(I) PROGRAMA: dr. sc. Zlatko MEIĆ, red. prof.; PMF NAZIV DIPLOMSKOG STUDIJA: KEMIJA GODINA STUDIJA: 2. SEMESTAR STUDIJA: 3. OBLIK NASTAVE SATI TJEDNO IZVOðAČ NASTAVE predavanja 3 nastavnik vježbe / seminar 2 asistent laboratorijske vježbe 0 ECTS BODOVI: 5 CILJ KOLEGIJA: upoznavanje s instrumentnim analitičkim metodama, nastanak analitičkog signala klasifikacija metoda i postupaka u instrumentnoj analitici temeljni prikaz nastanka atomskih i molekulskih spektara kromatografske i ostale metode interpretacija spektara i kromatograma funkcijske skupine i molekulska struktura osnovna graña analitičkih instrumenata NASTAVNI SADRŽAJI: Analitički signal: nastanak i podjela;interakcija elektromagnetskog zračenja i kemijskih tvari;apsorpcija, emisija i raspršenje; Atomski spektri elektronski prijelazi u atomima i ionima; emisijska, apsorpcijska, fluorescencijska spektroskopija; molekulski spektri; Intenzitet spektralne linije; ovisnost intenziteta o koncentraciji; oblik i širina spektralne linije (prirodno, tlačno i Dopplerovo proširenje; autoapsorpcija; Zeemanov i Starkov efekt; Apsorpcija ultraljubičastog i vidljivog zračenja kao analitička informacija; funkcijske skupine kao kromofori i auksokromi Luminescencijska analiza; fluorescencija, fosforescencija; kemilunescencija; Infracrveni spektri (IR); izborna pravila; skupinske vibracije; sprega vibracija; infracrveni spektar kao otisak prstiju molekule; Ramanovi spektri (Ra), izborna pravila; komplementarnost s infracrvenom spektroskopijom; Spektrometri u optičkoj spektroskopiji: UV/Vis, fluorimetar, IR, Raman, FT spektrometri; Spektri elektronske paramagnetske rezonancije (EPR) i nuklearne magnetske rezonancije (NMR); Kemijski pomak i sprega spin-spin; interpretacija spektara NMR 43