A) Obecná a anorganická chemie
- Chemie a periodizace jejího vývoje. Prachemie, alchymie, iatrochemie, novodobá a moderní chemie. Klasifikace chemických disciplín.
- Základní chemické pojmy. Chemická nomenklatura.
- Vývoj představ o složení atomu, modely atomu, nuklidy, izotopy, radioaktivita.
- Elektronová konfigurace atomu, orbital, kvantová čísla, Pauliho princip, Výstavbový princip, Hundovo pravidlo, základní a excitovaný stav atomu.
- Základní představy o chemické vazbě: složení molekul, teorie VSEPR a teorie molekulových orbitalů.
- Chemická vazba kovalentní a iontová, polarita chemické vazby, vazebná energie a disociační energie vazby,
- Kovová vazba a slabé vazebné interakce.
- Kyseliny a báze; Acidobazické rovnováhy: protolytické reakce, teorie kyselin a zásad, autoprotolýza vody, iontový součin vody, definice pH, disociace v roztocích kyselin a zásad, hydrolýza, tlumivé roztoky
- Skupenské stavy látek. Základní charakteristiky plynného, kapalného a pevného skupenství.
- Termodynamika: termodynamická soustava, termodynamické veličiny, rovnováha a děj, termodynamické zákony
- Základy termochemie, termochemické zákony, reakční entalpie, slučovací entalpie, spalná entalpie.
- Reakční kinetika. Rychlost chemické reakce, rychlostní rovnice (Guldberg, Waage), Arrheniova rovnice, reakce podle reakčního mechanismu (izolované reakce 1. řádu, reakce následné, bočné, zvratné, řetězové), katalýza.
- Chemická rovnováha. Odvození rovnovážné konstanty, Le Chatelierův princip a jeho aplikace.
- Periodická soustava chemických prvků, vlastnosti chemických prvků a jejich sloučenin: periodický zákon, periodicita vlastností prvků – atomový poloměr, struktura elektronového obalu, elektronegativita, kovový charakter, ionizační energie, elektronová afinita, oxidační stavy a jejich stabilita.
- Oxidace a redukce, elektrochemická řada.
- Vodík a kyslík
- Halogeny: prvky, skupinová charakteristika, bezkyslíkaté sloučeniny
- Halogeny: oxidy, oxokyseliny a jejich soli
- Síra, Selen, Tellur: prvky, skupinová charakteristika, bezkyslíkaté sloučeniny
- Síra, Selen, Tellur: oxidy, oxokyseliny a jejich soli
- Prvky skupiny dusíku: prvky, skupinová charakteristika, bezkyslíkaté sloučeniny
- Prvky skupiny dusíku: oxidy, oxokyseliny a jejich soli
- Prvky skupiny uhlíku
- Prvky skupiny boru
- Kovy alkalických zemin
- Alkalické kovy
- Přehled běžných oxidačních stavů a jejich zabarvení pro následující prvky, příklady: Ti, V, Zn, Pd, Cd, Pt, Hg, Ce, U
- Prvky skupiny chromu a mangan
- Triáda železa
- Prvky skupiny mědi
B) Organická chemie
- Předmět organické chemie, místo organické chemie v systému přírodních a chemických věd, charakter organických sloučenin.
- Atom uhlíku, hybridizace, vazby v organických sloučeninách, vaznost parametry chemické vazby, struktura a stereochemie molekul organických sloučenin.
- Vzorce a modely organických sloučenin, jiné způsoby znázornění struktury molekul organických sloučenin, izomerie v organické chemii.
- Klasifikace organických sloučenin, příklady, názvosloví v organické chemii, názvoslovné principy a jejich aplikace.
- Přehled základních typů organických reakcí, reakční mechanismy a metody jejich výzkumu, struktura a vlastnosti organických sloučenin, empirické rovnice v organické chemii.
- Důkazy a identifikace organických sloučenin, fyzikálně-chemické metody stanovení struktury organických molekul.
- Alkany, příprava, reakce, vliv struktury na reaktivitu alkanů, praktické aplikace, ekologie a toxikologie alkanů.
- Alkeny, příprava, reakce, vliv struktury na reaktivitu alkenů, praktické aplikace, ekologie a toxikologie alkenů.
- Alkyny, příprava, reakce, vliv struktury na reaktivitu alkynů, praktické aplikace, ekologie a toxikologie alkynů.
- Areny, příprava, reakce, vliv struktury na reaktivitu arenů, praktické aplikace, ekologie a toxikologie arenů.
- Halogenderiváty uhlovodíků, příprava a reakce, vliv struktury na reaktivitu halogenderivátů, praktické aplikace, ekologie a toxikologie halogenderivátů.
- Alkoholy a fenoly, příprava a reakce, vliv struktury na reaktivitu alkoholů a fenolů, průmyslové aplikace, toxikologie alkoholů a fenolů.
- Ethery, příprava a reakce, vliv struktury na reaktivitu etherů, průmyslové aplikace, toxikologie etherů.
- Aldehydy a ketony, příprava a reakce, vliv struktury na reaktivitu aldehydů a ketonů, průmyslové aplikace, toxikologie aldehydů a ketonů.
- Karboxylové kyseliny, příprava a reakce, vliv struktury na reaktivitu karboxylových kyselin, praktické aplikace, toxikologie karboxylových kyselin.
- Substituční deriváty karboxylových kyselin, příprava a reakce, vliv struktury na reaktivitu substitučních derivátů karboxylových kyselin, praktické aplikace, toxikologie substitučních derivátů karboxylových kyselin.
- Funkční deriváty karboxylových kyselin, příprava a reakce, vliv struktury na reaktivitu funkčních derivátů karboxylových kyselin, praktické aplikace, toxikologie funkčních derivátů karboxylových kyselin.
- Funkční deriváty kyseliny uhličité, příprava a reakce, vliv struktury na reaktivitu funkčních derivátů kyseliny uhličité, praktické aplikace, toxikologie funkčních derivátů kyseliny uhličité.
- Nitrosloučeniny, nitrososloučeniny, příprava a reakce, vliv struktury na reaktivitu nitrosloučenin a nitrososloučenin, praktické aplikace, toxikologie nitrosloučenin a nitrososloučenin.
- Aminy, příprava a reakce, vliv struktury na reaktivitu aminů, praktické aplikace, toxikologie aminů.
- Hydraziny, hydroxylaminy, příprava a reakce, vliv struktury na reaktivitu hydrazinů a hydroxylaminů, praktické aplikace, toxikologie hydrazinů a hydroxylaminů.
- Diazoniové soli, azosloučeniny, příprava a reakce, vliv struktury na reaktivitu diazoniových solí a azosloučenin, praktické aplikace, toxikologie diazoniových solí a azosloučenin.
- Organické sloučeniny síry, příprava a reakce, vliv struktury na reaktivitu, organických sloučenin síry, praktické aplikace, toxikologie organických sloučenin síry.
- Organické sloučeniny fosforu a křemíku, příprava a reakce, vliv struktury na reaktivitu, organických sloučenin fosforu a křemíku, praktické aplikace, toxikologie organických sloučenin fosforu a křemíku.
- Organokovové sloučeniny, příprava a reakce, vliv struktury na reaktivitu organokovových sloučenin, praktické aplikace, toxikologie organokovových sloučenin.
- Heterocyklické sloučeniny a jejich charakteristika, klasifikace heterocyklických sloučenin, příklady, heterocyklické sloučeniny v systému organických sloučenin, názvosloví heterocyklických sloučenin.
- Heterocyklické sloučeniny kyslíku a síry, příprava a reakce, vliv struktury na reaktivitu heterocyklických sloučenin kyslíku a síry, praktické aplikace, toxikologie heterocyklických sloučenin kyslíku a síry.
- Heterocyklické sloučeniny dusíku, příprava a reakce, vliv struktury na reaktivitu heterocyklických sloučenin dusíku, praktické aplikace, toxikologie heterocyklických sloučenin dusíku.
C) Analytická chemie
- Obecný postup analýzy; základní analytické operace; analýza kvalitativní a kvantitativní; instrumentální analýza.
- Základní postupy anorganické a organické kvalitativní analýzy.
- Vážková analýza; odměrná analýza.
- Titrace acidobazické, komplexometrické, srážecí a redoxní – princip metod, průběh titrační křivky; indikátory, příklady stanovení.
- Elektrochemické analytické metody: elektrodový potenciál a jeho měření, typy elektrod (1. druhu, 2. druhu, redoxní, membránové), měření pH.
- Elektrochemické analytické metody: potenciometrie, polarografie, voltametrie, coulometrie, elektrogravimetrie, konduktometrie (princip a příklady stanovení).
- Separační analytické metody (srážení, filtrace, centrifugace, dialýza, ultrafiltrace extrakce); princip a rozdělení chromatografických metod.
- Chromatografie planární a chromatografie na kolonách; HPLC.
- Kapalinová chromatografie: rozdělovací, adsorpční, ionexová, gelová permeační, afinitní – princip a příklady použití metod.
- Plynová chromatografie – princip, příklady použití, detektory včetně hmotnostní spektroskopie.
- Spektrální analytické metody: elektromagnetické spektrum; princip absorpční a emisní spektroskopie; princip molekulové a atomové spektroskopie.
- 12. Spektrální analytické metody: UV–VIS spektrofotometrie; infračervená spektroskopie; fluorescence; atomová emisní a absorpční spektroskopie.
D) Biochemie
- Živé systémy, jejich složení a organizace, eukaryotní a prokaryotní buňky, rostlinné a živočišné buňky. Vitaminy.
- Aminokyseliny, peptidy, proteiny – struktura, nábojové vlastnosti, rozdělení AMK podle vlastností, funkce.
- Enzymy – základní vlastnosti, klasifikace, kofaktory, reakční kinetika, regulace enzymové aktivity.
- Nukleotidy a nukleové kyseliny – struktura, replikace, transkripce, translace.
- Sacharidy – struktura, funkce, vlastnosti, metabolismus (pentózový cyklus, glykolýza, glukoneogeneze).
- Lipidy – funkce, vlastnosti, rozdělení; metabolismus mastných kyselin (syntéza a odbourávání).
- Trávení škrobu, metabolismus glykogenu, trávení proteinů a triacylglycerolů.
- Citrátový a glyoxylátový cyklus, dýchací řetězec (lokalizace, napojení na další metabolické cykly, protonmotivní síla).
- Biologické membrány (struktura, vlastnosti, funkce), membránový transport.
- Fotosyntéza – světlá a temná fáze, C3, C4 a CAM rostliny.
- Metabolismus dusíkatých látek – katabolismus a anabolismus aminokyselin, močovinový cyklus.
- Metody studia biologických látek (purifikace, určení sekvence proteinů a nukleových kyselin, PCR, základní chromatografické metody používané v biochemii).
