OBECNÁ  CHEMIE

ANORGANICKÁ  CHEMIE

ORGANICKÁ  CHEMIE

BIOCHEMIE

Vývoj představ o složení a struktuře atomů.
Složení a struktura atomu.
Elementární částice - jejich náboj, rozměry, symboly.
Atomové jádro, jeho složení, nukleony, protonové, nukleonové a neutronové číslo, nuklidy,
izotopy, stabilní a nestabilní jádra.
Radioaktivita přirozená a umělá, druhy záření, radioizotopy, jejich využití a zneužití.
Elektronový obal, orbital, kvantová čísla a jejich charakteristika.
Typy orbitalů a jejich znázorňování.
Degenerované orbitaly.
Pravidla o zaplňování orbitalů.
Valenční elektrony.
Základní a excitovaný stav atomů, ionizace, elektronová afinita.
Elektronová konfigurace atomů a iontů.

  Periodická soustava prvků a periodický zákon

Periodická soustava prvků, periodický zákon.
Historie objevu periodického zákona,
Periodický zákon, vytvoření periodické soustavy prvků.
Prvky nepřechodné, přechodné a vnitřně přechodné.
Triviální názvy některých skupin prvků.
Elektronová konfigurace prvků ve skupinách, jejich valenční elekrony,
Vztah k vlastnostem prvků a jejich sloučenin.
Valenční elektrony s-,p-,d-,f-prvků.
Elektronová konfigurace a vlastnosti prvků v periodách.

  Chemická vazba

Chemická vazba, podmínky pro její vznik, změna energie při vzniku chemické vazby.
Podstata chemické vazby.
Chemická vazba kovalentní, koordinačně kovalentní /dativní, semipolární/, vazba s a p, jednoduchá, násobná, polární,
nepolární, iontová.
Elektronegativita, vaznost, délka chemické vazby.
Disociační a vazebná energie.
Prostorové uspořádání vazeb s jedním centrálním atomem , vazebný úhel.
Struktura a vlastnosti iontových sloučenin, látek složených z molekul.
Mezimolekulové síly.
Kovová vazba, struktura a vlastnosti kovů.

  Teorie hybridizace, stereochemie

Pravidla pro hybridizaci orbitalů.
Hybridizace jednoduchá - sp, sp2, sp3.
Hybridizace složená - sp3d, sp3d2.
Hybridizace neekvivalentní - H2O, NH3.
Náčrty prostorových uspořádání molekul.

  Směsi

Charakteristika směsí - aerosol, pěna, pravý roztok, koloidní roztok, emulze, suspenze, gel, inkluze.
Laboratorní metody dělení směsí – filtrace, destilace, krystalizace, sublimace, extrakce, chromatografie.
Rozpouštědlo, rozpouštěná látka, rozpustnost.
Rozdělení roztoků – nasycené, nenasycené, plynné, kapalné, pevné, pravé, koloidní, roztoky elektrolytů a neelektrolytů.
Koncentrace roztoků – hmotnostní, objemová, molární.
Směšovací rovnice, křížové pravidlo.
Roztoky kyselé, neutrální, zásadité, indikátory.
Výpočty složení roztoků – hmotnostní zlomek, objemový zlomek, molární koncentrace, směšovací rovnice.

   Termochemie a kinetika chemických reakcí

Termochemie, termochemické reakce, reakční teplo, termochemické rovnice.
Rozdělení reakcí podle hodnoty reakčního tepla, příklady.
Termochemické zákony, jejich využití.
Úlohy na určení tepelného zabarvení reakcí pomocí disociačních energií, výpočty z termochemických rovnic.
Energetická bilance chemické reakce.
Předmět studia chemické kinetiky, rychlost chemické reakce.
Srážková teorie, aktivovaný komplex, aktivační energie.
Činitelé ovlivňující rychlost chemické reakce.
Guldberg-Waageův zákon.
Katalýzy, jejich rozdělení, příklady.
Pojmy energetický val, pozitivní a negativní katalyzátor, inhibitory, katalytické jedy, homogenní, heterogenní, kontaktní
katalýza.
 

  Redoxní děje

Pojem redoxní reakce, její chemická podstata.
Oxidace, redukce, oxidační číslo (jeho určení).
Oxidační a redukční činidlo.
Úprava redoxních rovnic.
Disproporcionační reakce.
Elektrochemická řada kovů a její využití pro průběh redoxních reakcí.
Redoxní reakce v chemické výrobě - výroba kovů elektrolýzou - reakce na elektrodách, elektrolytická disociace.

  Acidobazický děj

Kyseliny a zásady podle Brönstedovy teorie, protolytické , acidobazické reakce, konjugované páry, amfoterní látky.
Neutralizace a její využití.
Disociační konstanta kyselin a zásad, síla kyselin a zásad.
Autoprotolýza vody, iontový součin vody.
pH faktor, rozdělení roztoků z hlediska pH.
Acidobazické indikátory.
Hydrolýza solí, příklady.
Výpočty s pH, c(H3O+) , c(OH-) .

   Vodík, kyslík a jejich sloučeniny

Vodík - postavení v PSP, elektronová konfigurace, izotopy vodíku.
Výskyt, příprava, vlastnosti (fyzikální i chemické), užití.
Kyslík - postavení v PSP, elektronová konfigurace.
Výskyt, výroba, příprava, vlastnosti, užití,
Ozon.
Sloučeniny vodíku a kyslíku - hydridy, oxidy ( názvosloví, rozdělení, vlastnosti).
Voda - struktura, vlastnosti, tvrdost, význam.
Peroxid vodíku - struktura, vlastnosti, užití.

  Prvky s1 a s²                                     

Akalické kovy - výskyt v přírodě, charakteristika, reakce, sloučeniny, elektrolýza roztoku a taveniny NaCl.
Kovy alkalických zemin - výskyt v přírodě, charakteristika, reakce, sloučeniny.

  Prvky p¹ - p⁶  

Prvky p¹ a p²
Bor - charakteristika, borany, kyselina trihydrogenboritá.
Hliník - charakteristika, aluminotermie, přehled sloučenin.
Uhlík - výskyt v přírodě, diamant, grafit, karbidy, kyanidy, oxosloučeniny uhlíku.
Křemík - výskyt v přírodě, silany, silicidy, křemen, křemičitany.

Prvky p³ a p⁴
Dusík - výskyt v přírodě, charakteristika, příprava, výroba, použití, amoniak, oxosloučenin.
Fosfor - výskyt v přírodě, alotropické modifikace, použití, kyselina trihydrogenfosforečná, superfosfát.
Síra - výskyt v přírodě, modifikace síry, vlastnosti a použití, sulfan, sulfidy, oxosloučeniny síry - oxid siřičitý, kyselina siřičitá, oxid sírový, kyselina sírová.

Prvky p⁵ a p⁶
Výskyt v přírodě, charakteristika, vlastnosti, příprava, použití, bezkyslíkaté sloučeniny - halogenovodíky, halogenidy, oxosloučeniny, vzájemné sloučeniny halogenů.

  Přechodné prvky a jejich sloučeniny

Výskyt v přírodě.
Charakteristika Cr, Mn, Cu, Zn, Hg, Au.
Výroba surového železa ve vysoké peci.
Princip výroby oceli, druhy ocelí.
Dležité sloučeniny železa.
Komplexy železa.

  Komplexní sloučeniny

Princip koordinační vazby.
Popis modelové komplexní sloučeniny.
Názvosloví komplexů.
Příklady důležitých komplexních sloučenin (chlorofyl, hem, kobalamin aj.).

  Názvosloví anorganických

Definice oxidačního čísla.
Pravidla pro určování oxidačních čísel.
Valenční koncovky.
Názvosloví – oxidy, hydroxidy, bezkyslíkaté kyseliny, oxokyseliny, soli, ionty.
 

  Klasifikace anorganických reakcí  

Podle vnějších změn - syntéza, analýza, substituce, konverze, neutralizace, srážecí reakce.
Podle skupenského stavu reaktantů - homogenní, heterogenní.
Podle přenášených částí - acidobazické, oxidačně-redukční, komplexotvorné.
Podle Qm - exotermické, endotermické.

  Atomy uhlíku v molekulách organických sloučenin

Charakteristika atomu uhlíku, základní a excitovaný stav.
Typy vazeb, vaznost, řetězení, násobnost, vazba σ a π.
Rozdělení organických sloučenin – podle typu vazeb, řetězců, funkčních skupin.
Vzorce organických sloučenin: stechiometrický (empirický), molekulový souhrnný (sumární), funkční (racionální), strukturní (konstituční), strukturní elektronový, geometrický, konfigurační, konformační vzorce.
Prostorová stavba organických sloučenin – izomerie: konstituční izomerie - řetězové izomery, polohové izomery, skupinové izomery, tautomery, konfigurační izomerie (stereoizomerie), geometrické izomery (cis- a trans-izomery), optické izomery (antipody), konformační (rotační) izomery - židličková, vaničková konfirmace, zákrytová, nezákrytová konformace.
Indukční a mezomerní efekt.
Výpočet na určení stechiometrického a molekulového vzorce.

  Nasycené a nenasycené uhlovodíky

Alkany a cykloalkany: obecná charakteristika.
Názvosloví.
Reaktivita - SR – halogenace, nitrace, sulfochlorace a sulfooxidace alkanů, eliminační reakce – pyrolýza, dehydrogenace alkanů, oxidace alkanů.
Fyzikální vlastnosti - body varů a tání, rozpustnost, hoření.
Příprava a výroba - katalytická hydrogenace,redukce alkylhalogenidů kovem, reakce alkylhalogenidů sodíkem, dekarboxylace.
Význam a použití - methan, ethan, propan a butan.
Alkeny, alkadieny a alkyny: obecná charakteristika.
Názvosloví.
Reaktivita  - alkeny – AE, AR, oxidace, polymerace, alkyny – AE,AN,AR, polymerace ethynu, substituční reakce.
Rozdělení dienů podle polohy dvojné vazby - kumulované, izolované a konjugované dvojné vazby.
Fyzikální vlastnosti.
Příprava a výroba - dehydrogenace, dehydratace, dehydrohalogenace.
Význam a použití - ethen, propen, buten, isopren, ethyn.

  Aromatické uhlovodíky

Charakteristika a rozdělení aromatických uhlovodíků.
Názvosloví aromatických sloučenin.
Delokalizace p -elektronů, struktura molekuly benzenu.
Výskyt, příprava a výroba.
Fyzikální a chemické vlastnosti.
Elektrofilní aromatická substituce.
Disubstituce aromatického jádra.
Substituent I. a II. řádu, oxidační reakce arenů.
Využití aromatických uhlovodíků, přehled nejvýznamnějších aromatických uhlovodíků, jejich vlastnosti.
Význam - benzen, toluen, xyleny, naftalen, ethylbenzen, vinylbenzen, kumen.

  Halogenderiváty a dusíkaté deriváty uhlovodíků

Halogenderiváty: obecná charakteristika.
Názvosloví.
Příprava halogenderivátů: SR – nasycených a nenasycených uhlovodíků a aromatických uhlovodíků s postranním alifatickým řetězcem SE – mechanizmus, halogenace benzenu, toluenu, naftalenu, SN – reakce alkoholu s halogenvodíky, AE – adice halogenovodíků, AR – chlorace benzenu.
Fyzikální a chemické vlastnosti - skupenství, rozpustnost, polarita vazby.
Význam a použití halogenderivátů - DDT, freony, teflon, polyvinylchlorid.
Nitrosloučeniny: charakteristika skupiny, názvosloví.
Příprava nitrosloučenin - SR, SE - nitrace methanu,propanu,benzenu,naftalenu,fenolu.
Vlastnosti a význam nitrosloučenin - redukce nitrobenzenu v kyselém a zásaditém prostředí.
Aminy: harakteristika skupiny (primární,sekundární,terciální aminy), názvosloví.
Příprava aminů alifatických a aromatických.
Vlastnosti a význam alifatických a aromatických aminů - reakce s kyselinami,alkylhalogenidy.
Diazotace a kopulace.

  Hydroxyderiváty uhlovodíků – alkoholy a fenoly, ethery

Obecná charakteristika.
Názvosloví.
Příprava hydroxyderivátů.
Příprava primárních, sekundárních a terciálních alkoholů.
Příprava dvojsytných alkoholů.
Příprava fenolů.
Fyzikální vlastnosti - vodíkové můstky, rozpustnost.
Chemické vlastnosti  - kyselost alkoholů a fenolů, reakce alkoholů a fenolů s alkalickými kovy, oxidace primárních, sekundárních a terciálních alkoholů, oxidace fenolů, esterifikace.
Význam a použití - methanol,ethanol, glycerol, fenoly.
Ethery – názvosloví, příprava, vlastnosti a použití.

  Karbonylové sloučeniny – aldehydy a ketony

Obecná charakteristika.
Názvosloví.
Příprava - přímá oxidace a dehydrogenace primárních alkoholů, oxidace sekundárních alkoholů, adice vody na trojnou vazbu, oxidace aromatických uhlovodíků, hydrolýza dihalogenderivátů.
Chemické vlastnosti - reaktivita aldehydů a ketonů, nukleofilní adice – vznik poloacetalu a acetalu, oxidace aldehydů a ketonů.
Fyzikální vlastnosti - skupenství, rozpustnost.
Význam a použití aldehydů a ketonů - formaldehyd, acetaldehyd, benzaldehyd, aceton. 

  Karboxylové kyseliny

Obecná charakteristika.
Názvosloví.
Příprava karboxylových kyselin - oxidace alkenů, oxidace postranního řetězce aromátů, oxidace primárních alkoholů, oxidace aldehydů.
Fyzikální vlastnosti - skupenství, rozpustnost.
Chemické vlastnosti - síla karboxylových kyselin.
Využití a výroba vybraných karboxylových kyselin - kyselina mravenčí, kyselina octová, kyselina šťavelová, kyselina ftalová.
Funkční deriváty karboxylových kyselin: charakteristika, příprava a vlastnosti, použití jednotlivých derivátů - soli karboxylových kyselin (octan hlinitý) anhydridy (anhydrid kyseliny octové), estery (ethylester kyseliny octové), halogenidy (acetylchlorid), amidy (amid kyseliny octové), nitrily (acetonitril), deriváty kyseliny uhličité (močovina, fosgen).
Substituční deriváty karboxylových kyselin: charakteristika, značení uhlíku v substitučních derivátech.
Halogenkyseliny - charakteristika , příprava a-halogenkyselin, b-halogenkyselin, a,b-dihalogenkyseliny, aromatické halogenkyseliny , vlastnosti a význam halogenkyselin.
Aminokyseliny, charakteristika, příprava a-aminokyselin, b-aminokyselin, aromatických aminokyselin, vlastnosti a význam aminokyselin, peptidická vazba.
Hydroxykyseliny, oxokyseliny - charakteristika, příprava a vlastnosti.

  Názvosloví organických sloučenin

Triviální (tradiční) názvosloví, dvousložkové (radikálově funkční) názvosloví, systematické názvosloví (IUPAC).
Názvosloví uhlovodíků, označení násobných vazeb, homologické řady, názvy uhlovodíkových zbytků.
Názvosloví arenů, označení derivátů benzenu a naftalenu pomocí předpon.
Názvosloví a vzorce derivátů uhlovodíků, předpony a zakončení funkčních skupin: stechiometrický (empirický) vzorec, molekulový souhrnný (sumární) vzorec, funkční (racionální) vzorec, strukturní (konstituční) vzorec, strukturní elektronový vzorec, geometrický vzorec, konfigurační vzorce, konformační vzorce.
Základní pojmy: látka, složení látek – atom, molekula, iont.
Třídění látek – chemicky čistá látka, sloučenina, nuklid, izotop.

  Klasifikace organický reakcí, reakční mechanismy

Dělení chemických reakcí podle způsobu zániku původních vazeb: homolytické štěpení, homolytická činidla – radikály, koligace, heterolytické štěpení, heterolytická činidla – nukleofilní a elektrofilní, koordinace.
Dělení chemických reakcí podle charakteru přeměny na substrátu: substituční reakce, eliminační reakce, adiční reakce, molekulový přesmyk.
Reakční mechanismy: radikálová substituce, elektrofilní substituce, nukleofilní adice
Výpočty z chemických rovnic.
Pojmy: reaktanty, produkty, reakční schéma, reakční rovnice. 

  Sacharidy

Charakteristika, biologická funkce sacharidů.
Složení sacharidů - polyhydroxyaldehydy, polyhydroxyketony.
Rozdělení sacharidů.
Monosacharidy: Fischerův, Tollensův a Haworthův vzorec glukosy, fyzikální a chemické vlastnosti monosacharidů, anomery, glykosidy, glykosidická vazba.
Akoholové kvašení.
Přehled a význam monosacharidů - glukosa, fruktosa, qalaktosa, ribosa.
Oligosacharidy: charakteristika
Rozdělení a význam oligosacharidů - sacharosa, maltosa, laktosa.
Polysacharidy: charakteristika.
Rozdělení a význam polysacharidů - celulosa, škrob, glykogen.
Metabolismus sacharidů: katabolismus sacharidů, anaerobní odbourávání sacharidů, glykolýza, mléčné a alkoholové kvašení.
Aerobní odbourávání sacharidů Krebsův cyklus, dýchací řetězec.
Biosyntéza sacharidů - fotosyntéza - světelná a temnostní fáze.

  Lipidy

Charakteristika lipidů, biologická funkce lipidů, rozdělení lipidů.
Chemická stavba a vlastnosti lipidů, přehled významných mastných kyselin.
Jednoduché lipidy: glyceridy - kyselá a zásaditá hydrolýza, ztužování tuků, vosky - vlastnosti, využití, výskyt.
Složené lipidy: fosfolipidy - složení, výskyt, glykolipidy - charakteristika, výskyt, význam , lipoproteiny - charakteristika, výskyt, význam.
Odvozené lipidy - charakteristika, zástupci.
Metabolismus lipidů: Katabolismus tuků - b-oxidace mastných kyselin, význam, biosyntéza tuků.

  Proteiny

Stavba a rozdělení proteinů.
Peptidy - biochemicky významné peptidy.
Bílkoviny: funkce v živých organismech, stavba bílkovin, peptidická vazba, vlastnosti bílkovin, izoelektrický bod, dialýza.
Denaturace a koagulace bílkovin.
Struktura bílkovin - primární, sekundární, terciální a kvarterní.
Rozdělení bílkovin - jednoduché a složené bílkoviny - charakteristika jednotlivých zástupců.
Metabolismus bílkovin: katabolismus bílkovin a aminokyselin, biosyntéza aminokyselin a bílkovin , transkripce, translace.

  Heterocyklické sloučeniny a nukleové kyseliny

Heterocyklické sloučeniny: charakteristika, výskyt.
Heterocyklické sloučeniny s pětičlenným cyklem a jedním heteroatomem - furan, thiofen, pyrrol, vlastnosti, výroba, reakce.
Deriváty pyrrolu - prolin, chlorofyl, hemoglobin.
Heterocyklické sloučeniny s pětičlenným cyklem a dvěma heteroatomy - pyrazol, imidazol, thiazol , vlastnosti a použití.
Heterocyklické sloučeniny s šestičlenným cyklem a jedním heteroatomem - pyridin - reaktivita.
Deriváty - vitamin B6 , nikotin, kyselina nikotinová, chinolin.
Heterocyklické sloučeniny s šestičlenným cyklem a dvěma heteroatomy - pyrimidin, deriváty - uracil, cytosin, thymin.
Heterocyklické sloučeniny s šestičlenným cyklem a více heteroatomy - purin, deriváty - adenin, guanin.
Nukleové kyseliny: charakteristika a rozdělení nukleových kyselin.
Stavba nukleových kyselin - nukleosid, nukleotid, komplementarita bází.
Prostorové uspořádání DNA a RNA
Typy RNA.
Význam nukleových kyselin.
Biosyntéza nukleových kyselin: syntéza DNA -replikace, syntéza RNA - transkripce, průběh proteosyntézy.

  Biokatylyzátory

Biokatalyzátory - enzymy, vitamíny, hormonyEnzymy: charakteristika, princip účinku, koenzym, apoenzym, holoenzym.
Třídění enzymů - oxidoreduktasy, transferasy, hydrolasy, lyasy, izomerasy, liasy.
Koenzymy oxidoreduktas - NAD+, NADP+, FMN,FAD.
Koenzymy transferas - ATP,CoA.
Podmínky enzymové aktivity.
Inhibice enzymových reakcí - kompetitivní, nekompetitivní a alosterická inhibice.
Vitaminy: charakteristika, provitamin, význam, avitaminosy, hypervitaminosy, hypovitaminosy.
Vitamíny rozpustné v tucích, vitamíny rozpustné ve vodě.
Výskyt, význam vybraných vitamínů.
Hormony: charakteristika, produkce, působení, hormony steroidní - charakteristika jednotlivých zástupců.
Hormony peptidové a bílkovinné – charakteristika jednotlivých zástupců.

  Metabolity látkové přeměny

Metabolity látkové přeměny – alkaloidy, terpenoidy, steroidy
Alkaloidy:  výskyt, vlastnosti, farmakologické účinky, toxikomanie.
Zástupci opiových, tropanových a námelových alkaloidů.
Terpenoidy: charakteristika.
Dělení podle počtu izoprenových jednotek (hemiterpenoidy, monoterpenoidy, seskviterpeny, diterpeny, triterpeny, tetraterpeny,polyterpeny.
Charakteristika - výskyt, vlastnosti.
Význam vybraných terpenoidů - limonem, menthol, kafr, humulen, fytol, skvalen, karotenoidy, přírodní kaučuk, gutaperča.
Silice, balzámy, pryskyřice.
Steroidy: charakteristika - výskyt, rozdělení - živočišné, rostlinné, význam.
Žlučové kyseliny, steroidní hormony - pohlavní a kortikoidní, steroidní glykosidy.

  Přírodní a syntetické makromolekulární sloučeniny

Charakteristika základních pojmů: monomer, polymer, stavební a strukturní jednotka
Kasifikace polymerů.
Přírodní - bílkoviny, nukleové kyseliny, celulosa,škrob.
Syntetické - plasty.
Vastnosti plastů, termoplasty, reaktoplasty, elastomery.
Výroba makromolekulárních látek: polymerací, polykondenzací, polyadicí.
Přehled důležitých plastů - vlastnosti, použití.
Pasty vyráběné polymerací - polyethylen, polystyren, PVC, polyakrylonitril.
Plasty vyráběné polykondenzací - fenoplasty, polyamidy, aminoplasty, silikony.
Plasty vyráběné polyadicí – polyuretany.

  Barviva, léčiva, hnojiva, pesticidy, výbušniny

Charakteristika barviv, léčiv, hnojiv, pesticidů, detergentů a výbušnin.