Svojstva čvrstog stanja. Metode karakterizacije tvari u čvrstom stanju i njihova primjena: elementna analiza, spektroskopske metode, termička analiza, difrakcijske medode, mikroskopske metode. Kriteriji za odabir odgovarajuće metode. Priprava realnih uzoraka za postupak analize. Kristalizacija i postupci priprave jediničnih kristala. Spektroskopske metode analize: IR spektroskopija, Ramanova spektroskopija, UV/VIS spektroskopija, rentgenska fluorescencija. Termička analiza: termogravimetrija, diferencijalna termička analiza, diferencijalna pretražna kalorimetrija. Difrakcija rentgenskog zračenja na jediničnom kristalu, određivnje struktura novih materijala. Difrakcija rentgenskog zračenja na polikristalnom uzorku: kvalitativna i kvantitativna fazna analiza, rentgensko raspršenje pod malim kutom. Karakterizacija tankih filmova rentgenskim metodama. Neutronska difrakcija. Mikroskopske metode: optička mikroskopija, transmisijska elektronska mikroskopija (TEM), pretražna elektronska mikroskopija (SEM).

Tvari. Kemijska i fizikalna svojstva tvari. Zakoni kemijskog spajanja. Stehiometrija: relativna atomska i molekulska masa, molarna masa, mol, Avogadrova konstanta, iskazivanje kemijskog sastava. Formule kemijskih spojeva. Kemijske reakcije. Struktura atoma. Elektronska konfiguracija. Periodičnost svojstava elemenata. Energija ionizacije, elektronski afinitet, relativna elektronegativnost po Paulingu. Veličina atoma. Termokemija. Metali. Metalna veza. Kompaktne slagaline metala Izolatori i poluvodiči. Ionska veza. Energija kristalne rešetke. Born-Haberov ciklus. Svojstva ionskih spojeva. Kovalentna veza. Lewisove strukture. Parcijalni ionski karakter kovalentne veze. Struktura molekula. Svojstva kovalentnih spojeva. Međumolekulske interakcije. Van der Waalsove sile. Vodikova veza. Utjecaj molekulskih interakcija na fizička svojstva tvari. Krutine. Alotropija, polimorfija, izomorfija. Svojstva krutog stanja. Difrakcija rendgenskog zračenja na kristalima. Fazni dijagrami čistih tvari. Tekućine. Svojstva tekućina Plinovi. Priroda plinova. Plinski zakoni. Idealni plinovi. Realni plinovi. Kiseline i baze: Arrheniusova, Brönstedova i Lewisova teorija. Neutralizacija. Jakost kiselina i baza. Otopine. Otapanje ionskih, kovalentnih spojeva i plinova. Raoultov zakon. Koligativna svojstva otopina: tlaka para otapala iznad otopine, sniženje tališta, povišenje vrelišta i osmotski tlak. Elektrokemija. Elektrokemijski članci: galvanski i elektrolizni članak. Elektrokemijski niz. Faradayevi zakoni elektrolize.

Ishodi učenja:

Nakon položenog ispita studenti  će biti u stanju:  -opisati i objasniti podjelu tvari, fizikalna i kemijska svojstva tvari te fizikalne i kemijske promjene tvari - objasniti elektronsku strukturu atoma i povezati je sa svojstvima kemijskog elementa i njegovim položajem periodnom sustavu elemenata - definirati i razlikovati vrste kemijskih veza i vrste međumolekulskih interakcija - opisati i primijeniti plinske zakone idealnih plinova - poznavati i objasniti koligativna svojstva otopina - razlikovati i objasniti procese koji se događaju u galvanskom članku i elektrolitskoj ćeliji - rješavati jednostavne numeričke probleme

Kolegij je namjenjen studentima 1. godine preddiplomskog studija biologije.