Általános kémia I.

Tartalom

Első kötet
1. A kémiai a lapfogalmak át tekintése
1.1. Az atom és az egyszerű ion.
Atommag, elektronburok. Rendszám, tömegszám. Elem, nuklid.
Elektronhéj, elektronpálya. Kation, anion 2
1.2. Atomhalmazok.
Kovalens kötés. Elektronpár-delokalizáció. Dativ kötés. Molekula, összetett ion. Atomcsoport. Gyök. Kristályos polimer.
Atomrácsos kristály. Fémes kötés. Kristálypályák. Ionos kötés.
Koordinációs szám. Polarizált kovalens kötés 4
1. 3. A vegyérték fogalmának változásai.
A vegyérték a kémia klasszikus korszakában. Kovalens vegyérték, Töltésszám. Oxidációs szám és megállapításának szabályai.
Redoxi folyamatok definíciója. Diszproporció, szinproporció 10
1.4. A képletirás szabályai és hagyományai.
A tapasztalati képlet. Az elemi entitás fogalma. Az entitás állapotának a jelölése. Szerkezeti képlet. Gyökcsoportos képlet.
Komplexek és jelölésük, A ligandum fogalma. Addiciós vegyületek képlete. Az izomorf helyettesitők jelölése. 14
1. 5. Rendszerek és folyamatok.
A rendszer fogalma. Heterogén és homogén rendszer. A fázis
fogalma. A határfelület problémája. A kolloid rendszer és mérethatárai. Valamely anyag azonossága különböző állapotokban.
Állapotváltozás, mint más anyaggá való átalakulás. Elemi állapot. Allotrópia, Halmazállapot-változások. Reakciók osztályozása különböző szempontok alapján. Disszociáció. Savak, bázisok.
Amfotéria. Protolitikus reakciók. Transzferens reakciók. A sav
és a bázis fogalma Brönsted illetve Lewis szerint. 19
1.6. A sztöchiometriai egyenlet jelentése és alkalmazása.
A sztöchiometriai egyenlet jelentése és általános alakja.
Sztöchiometriai szám, Redoxi folyamatok egyenlete. Müveletek
a sztöchiometriai egyenletekkel 30
1.7. Tulajdonságok. Mennyiségek, mértékegységek.
Fizikai mennyiségek fogalma. Összehasonlithatóság. Mennyiségfajta. Mértékegység, mérőszám. Sí alap- és kiegészitő egységek. Koherens mértékegység-rendszer. Dimenzió. Aránymennyiségek. Extenziv és intenziv mennyiségek. Fajlagos mennyiségek. 35
1. 8. A mérés néhány elvi kérdése.
Mérőeszközök. Kalibráció. A mérés pontossága. Rendszeres és
véletlen hiba. Középérték, várható érték. Szórás, standard deviáció. Statisztikai biztonság. A méréseredmények számszerű
közlése. Táblázat, interpoláció. Grafikonok szerkesztése. 47
1. 9. Az anyagmennyiség és a vele összefüggő fogalmak.
Az anyagmennyiség fogalmának előtörténete. Avogadro-állandó.
Anyagmennyiség-koncentráció, Molalitás, Moláris mennyiségek.
Gázok moláris térfogata és az állapotjelzőktől való függése.
Parciális nyomás. Gázok moláris tömegének meghatározása.
Moláris tömeg meghatározása fagyáspontcsökkenés és forráspont-emelkedés alapján. Atomok moláris tömegének a meghatározása. Dulong-Petit-szabály. Relativ atomtömeg. 61
1.10. Sztöchiometriai összefüggések és számitások. Sztöchiometrikus vegyületek összetételének a számitása. Reakciók sztöchiometriája. A reakcióextenzitás fogalma. Moláris mennyiségek szerepe a sztöchiometriai számításokban. Számitások arány pár okkal. Számitások reakcióextenzitás-változásokkal. Összetett reakciók leirása lineárisan független egyenletekkel és reakcióextenzitás-változásokkal. Összetett reakciók
sztöchiometriája 73
2. Folyamatok energetikája és sebessége 86
2.1. A hő és a belső energia fogalma, energetikai megmaradási
tételek,
A belső energia és a hő fogalmának kialakulása. A hasznos és
a térfogati munka. Entalpia. Hőkapacitás. A termokémia főtétele. Az energiamegmaradás törvénye 87
2. 2. Termokémiai fogalmak és összefüggéseik.
A reakcióhő definiciója. Képzödéshő. A referenciaállapot problémája. Összefüggés a reakcióhő és a képződéshők között.
Folyamathők 96
2.3. Kapcsolatok erősségét jellemző energiafogalmak.
Ionizációs energia. Elektronaffinitás. Atomizációs energia.
Kötésenergia, kötésfelszakitási energia. Rácsenergia.
Hidratációenergia. Körfolyamatok. 109
2.4. A hőmozgás energiája.
Kinetikus gázelmélet. Egy szabadsági fokra jutó transzlációs
kinetikus energia. Ekvipartició tétele. Gázmolekulák sebességeloszlása egy és három szabadsági fokon. Barometrikus formula. Egyszerű molekulák rezgései. A forgómozgás energiája.
Impulzusmomentum 120
2. 5. Diszkrét energiaértékekről.
A hőmérsékleti sugárzás és a Planck-féle formula. Kvantumhipotézis. Fényelektromos hatás. Fotonhipotézis. A hidrogénatom
spektruma. Balmer formulája. Bohr-féle atommodell. Rezgési
és forgási energianivók. Energiaeloszlás rezgési nivókon. 134
2.6. Reakciósebességi alapfogalmak és empirikus összefüggések.
A reakciósebesség, mint a reakcióextenzitás idő szerinti
deriváltja. B anyag képződési és koncentrációnövekedési sebessége. A térfogattal osztott reakciósebesség. Reakciósebességi
törvény. Reakciósebességi állandó. A felülettel osztott reakció-
sebesség. A reakciósebességi állandó hőfokfüggése.
Arrhenius-féle egyenlet. Aktiválási energia és akciókonstans.
Aktivált komplexum 146
2.7. A reakciőkinetika alapjai.
Elemi reakció. Az elemi reakció molekularitása. A reakciómechanizmus fogalma. Konszekutív reakciók. Láncreakció.
Fotokémiai reakció. Katalizis. Párhuzamos reakciók. Nukleofil
és elektrofil szubsztitúció. Egyensúlyra vezető folyamatok. ... 154
2. 8. Elemi reakciók főbb mozzanatai.
Ütközési elmélet. Valószínűségi faktor. Potenciálfelület.
Nyeregpont, reakciókoordináta. Az aktivált komplexum szerkezete. Az unimolekulás reakció értelmezése 168
2. 9. Néhány összetett reakció mechanizmusa.
A HBr szintézise. Az acetaldehid termikus bomlása és a bomlás katalizálása jóddal. A kontakt katalizis részfolyamatai 178
2.10. Transzportfolyamatok.
A fluxus fogalma. Hővezetés. Elektromos vezetés. Diffúzió.
Vezetési együttható. Az impulzus transzportja. Viszkozitás.
Hagen-Poisseuille-egyenlet. Termoelem. Oldatok konduktivitása.
A disszociációfok és meghatározása. 186
3. Dinamikus egyensúlyok és megzavarásuk 195
3.1. A kémiai egyensúly dinamikus jellege és a tömeghatás törvénye.
A dinamikus egyensúly időbeli megközelítése és elérése. Az
egymással ellentétes irányú folyamatok sebességének egyenlősége, mint az egyensúly feltétele. Egyensúlyi állandó. Az egyensúly eltolódása. A tömeghatás törvénye. Összetett reakciók egyensúlya. 196
3.2. Az egyensúlyi állandó hőfokfüggése.
Az egyensúlyi állandó és a sebességi állandók hőfokfüggésének
kapcsolata. Van't Hoff-egyenlet. Aktiválási entalpia. Összetett
reakciók egyensúlyi állandójának hőfokfüggése.
A Le Chatelier-elv 205
3. 3. Egyensúlyok hig elektrolitoldatokban.
Aktivitás és aktivitási együttható. A viz mint oldószer. A viz
ionszorzata. Savak disszociációs egyensúlya. Egyensúly az
ammónia oldatában. Komplex ionok stabilitási állandója. Akvakomplexek és hidroxokomplexek kölcsönös átalakulásának egyensúlya. Vizes oldatok kémhatása. A pH Sörensen-féle és műveleti definíciója. Pufferoldatok. . 212
3.4. Heterogén egyensúlyok egykomponensü rendszerekben.
A fizikai-kémiai komponens fogalma. Párolgási egyensúly.
Clapeyron-Clausius-egyenlet. A közvetett egyensúly elve. Az
olvadáspont nyomásfüggése. A viz fázisdiagramja. Stabilis és
metastabilis állapot. Tulhütés. A gócképzodés sebessége.
Kristálynövekedési sebesség. Polimorf átalakulás. Adszorpció
egyensúlya . 225
3. 5. Fázisegyensúlyok kétkomponensű rendszerekben.
Oldatok. Oldhatóság és hőfokfüggése. Telitett és telítetlen oldat.
Fagyáspontcsökkenés. Henry-törvény. Folyadékok elegy ithetősége. Folyadékéi egyek tenziója. Likvidusz- és vaporgörbe. Folyadékelegyek forráspontja. Azeotrop elegy. Vizgőz-desztilláció.
Az olvadáspont összetételfüggése. Eutektikus hőmérséklet és
összetétel. Intermetellikus vegyület. Elegykristály. Gibbs-féle
fázisszabály. 237
3.6. Heterogén kémiai egyensúlyok.
Szén és szén-dioxid reakciójának egyensúlya. Termikus bomlások egyensúlya. Oldékonysági szorzat. loncsere-egyensuly. Katalizált és autokatalizált heterogén reakciók egyensúlya.
Egyirányú reakciók és fázisátalakulások 258
3. 7. Elektrődreakciók és egyensulyuk.
Galváni-potenciálkülönbség. Kettős réteg. Fémionok kiválásának
és oldódásának potenciálfiiggése. Standard-hidrogénelektród.
Elektródpotenciál, Nernst-féle képlet és levezetése a dinamikus
egyensúly elve alapján. Átlépési faktor. Elektródreakciók kinetikája 268
3. 8. Galváncellák működése.
Folyamatok a Daniell-elemben áramtermelés közben. Elektromotoros erő. A cellareakció egyensúlyi állandója. Koncentrációs elem. A kalomelelektród és használata. A pH mérése.
Helyi elem 283
3.9. Elektrolízis.
Bomlásfeszültség. Elektrokémiai polarizáció. Túlfeszültség.
Csereáram-sürüség. Vizes oldatok elektrolízise. Akkumulátorok. 295

Témakörök