Stechiometrie chemických reakcí
Tato kapitola ponoří pilného žáka do úžasného studia energie uložené v samotné struktuře hmoty. Zde leží ony skryté vztahy, s nimiž můžeme manipulovat, abychom překalibrovali samotnou látku pomocí rekompozice oněch základních stavebních kamenů, které označujeme jako Atomy.
Psaní a vyrovnávání chemických rovnic
Do konce tohoto pojednání dosáhne pilný žák mistrovství v následujících chemických principech: Odvozování rovnic: Žák prokáže schopnost přepisovat formální chemické rovnice z narativních popisů reakcí, které se vyskytují v přírodě i v laboratoři. Vyrovnávání vzorců: Očekává se, že žák získá zručnost v sestavování a vyrovnávání chemických rovnic, vyjádřených přesně v jejich molekulární, úplné iontové a čisté iontové formě.
Klasifikace chemických reakcí
Po dokončení této kapitoly bude pilný žák vybaven důkladným porozuměním následujícím chemickým doktrínám: Klasifikace reakcí: Od žáka se očekává, že definuje tři hlavní způsoby chemické přeměny: Srážení, Acidobazické reakce a Oxidačně-redukční reakce. Rozlišování typů: Na základě formálního popisu nebo chemické rovnice musí žák prokázat schopnost správně kategorizovat reakci do jednoho ze tří výše uvedených typů. Rozpoznávání činidel: Žák s lehkostí identifikuje běžné kyseliny a zásady, se kterými se lze setkat v laboratorním prostředí. Předpovídání rozpustnosti: Použitím stanovených pravidel rozpustnosti žák s jistotou předpoví, zda anorganická sloučenina zůstane v roztoku, nebo vytvoří pevný sraženinu. Výpočet oxidačních čísel: Žák ovládne umění výpočtu oxidačních čísel pro každý prvek ve sloučenině, čímž zajistí, že bilance elektronů bude přesně vyrovnána.
Reakční stechiometrie
Po úspěšném dokončení této kapitoly bude žák plně vybaven k orientaci v kvantitativních složitostech chemické vědy: Principy stechiometrie: Od žáka se očekává, že dokáže formulovat koncept stechiometrie a chápat ji jako nepostradatelné měřítko relativních poměrů, v nichž prvky a sloučeniny vstupují do chemického spojení. Odvozování faktorů: Zkoumáním vyrovnané chemické rovnice žák odvodí stechiometrické faktory nezbytné k uvedení množství spotřebovaných reaktantů do vztahu k vytěženým produktům. Mistrovství ve výpočtech: Žák prokáže odbornost vyžadovanou k provádění přesných výpočtů zahrnujících hmotnost, látkové množství a molaritu roztoků.
Reakční výtěžky
Do konce tohoto pojednání dosáhne pilný žák mistrovství v následujících principech týkajících se hospodárnosti chemických reakcí: Doktríny výtěžku a limitace: Od žáka se očekává, že dokáže vysvětlit pojmy Teoretický výtěžek a Limitující reaktant, přičemž jasně rozliší mezi tím, co je matematicky možné, a tím, co je fyzikálně omezené. Odvození maximálního výtěžku: Za jakýchkoli stanovených podmínek žák prokáže schopnost určit maximální množství produktu získatelného z dané sady činidel. Výpočet účinnosti: Žák získá zručnost ve výpočtu procentuálního výtěžku, čímž změří úspěšnost laboratorního experimentu oproti dokonalosti teorie.
Kvantitativní chemická analýza
Do konce tohoto pojednání dosáhne pilný žák mistrovství v následujících technikách kvantitativní analýzy: Principy analýzy: Od žáka se očekává, že popíše základní aspekty titrací a gravimetrické analýzy a pochopí je jako primární prostředky, jimiž chemik určuje složení neznámých látek. Aplikace dat: Žák prokáže odbornost vyžadovanou k provádění přesných stechiometrických výpočtů s využitím dat získaných z byrety při titracích nebo z analytických vah v gravimetrii.