Organická a makromolekulární chemie (FSI-TOM)

Akademický rok 2019/2020
Garant: doc. RNDr. Jaroslav Petrůj, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚFI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Předmět seznamuje studenty se základy organické a makromolekulární chemie v rozsahu vhodném pro studium některých inženýrských oborů, např. pro nanotechnologie. Cílem je objasnění základních vlastností organických a zejména makromolekulárních látek, technologie výroby a zpracování významných polymerů a jejich aplikace v materiálovém inženýrství.
Výstupy studia a kompetence:
Kurz usnadní studentům orientaci při výběru diplomového úkolu. Získání všeobecného znalostí v oblasti organických makromolekulárních látek jim umožní lépe pochopit nové technologické procesy aplikovatelné při vývoji moderních materiálů.
Prerekvizity:
Obecná a fyzikální chemie, obecná fyzika a termodynamika.
Obsah předmětu (anotace):
Organická chemie jako vědní obor. Složení, vazby a vlastnosti organických sloučenin. Typy organických vzorců, konstituce a izomerie. Charakteristiky organických reakcí, reakční schémata. Rozdělení organických sloučenin: uhlovodíky, deriváty uhlovodíků. Základy názvosloví organické chemie. Makromolekulární chemie a její místo v polymerní vědě. Základní definice, podmínky vzniku makromolekul. Pojem a definice monomeru. Struktura a názvosloví polymerů Velikost a distribuce polymerních molekul. Skupenské stavy a nadmolekulární struktura. Postupné polymerace: polykondenzace a polyadice. Řetězové polymerace: radikálové, iontové a koordinační polyadice. Kopolymerace. Významné průmyslové polymery: technologie výroby, vlastnosti a aplikace. Reologie a zpracování polymerů.

Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení:
Hodnocení studenta bude zohledňovat jednak jeho práci ve cvičení, jednak výsledky písemného testu a diskuze nad zadanými tématy při zkoušce (k přípravě povoleny poznámky z přednášek).
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Přítomnost na cvičení je povinná a je sledována vyučujícím. Způsob nahrazení zmeškané výuky ve cvičení bude stanovena vyučujícím na základě rozsahu a obsahu zmeškané výuky.

Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 3 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  7 × 2 hod. povinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  6 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška Organická chemie jako vědní obor (1 vyuč. hodina).
Složení, vazby a vlastnosti organických sloučenin (2 - 3).
Typy organických vzorců, konstituce a izomerie (4).
Charakteristiky organických reakcí, reakční schémata (5 - 6).
Rozdělení organických sloučenin: uhlovodíky, deriváty uhlovodíků (7 - 12).
Základy názvosloví organické chemie (13).
Makromolekulární chemie a její místo v polymerní vědě (14).
Základní definice, podmínky vzniku makromolekul (15 - 16).
Definice a typy monomerů (17 - 18).
Struktura a názvosloví polymerů (19 - 20).
Velikost a distribuce polymerních molekul (21 - 22).
Skupenské stavy a nadmolekulární struktura (23 - 24).
Postupné polyreakce: polykondenzace a polyadice(25 - 28).
Řetězové polyreakce: radikálové, iontové a koordinační polyadice (29 - 34).
Kopolymerace (32).
Významné průmyslové polymery: technologie výrob, vlastnosti a aplikace (29 - 34).
Reologie a zpracování polymerů (38 - 39).
    Laboratorní cvičení Viz cvičení.
    Cvičení s počítačovou podporou Složení, vazby a vlastnosti organických sloučenin.
Typy organických vzorců, konstituce a izomerie.
Charakteristiky organických reakcí, reakční schémata.
Rozdělení organických sloučenin: uhlovodíky, deriváty uhlovodíků.
Základy názvosloví organické chemie.
Struktura a názvosloví polymerů.
Skupenské stavy a nadmolekulární struktura.
Postupné polyreakce: polykondenzace a polyadice.
Řetězové polyreakce: radikálové, iontové a koordinační polyadice.
Literatura - základní:
1. SOLOMONS, T.W.G., FRYHLE C.B.: Organic Chemistry; J.Wiley,8thEd, 2004
2. CAMPBELL, I.M.: Introduction to Synthetic Polymers; Oxford Univ.Press, 2000
3. KUČERA M.: Vznik makromolekul I. Obecné poznatky o zákonitostech tvorby polymerů, VUTIUM, Brno 2003, ISBN 80-214-2127-4.
4. KUČERA, M.: Vznik makromolekul II. - Vutium, Brno 2003
Literatura - doporučená:
5. KUČERA, M.: Vznik makromolekul I. - Vutium, Brno 2003
6. MLEZIVA, J.: Polymery - Sobotáles, Praha 1993
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B3A-P prezenční studium B-FIN Fyzikální inženýrství a nanotechnologie -- zá,zk 6 Povinně volitelný 1 2 Z