Általános és bioszervetlen kémia

Tartalom

Az Olvasóhoz 13
Általános kémia 15
Kémiai alapfogalmak 17
SI-rendszer 17
Atomok és elemek 18
Tiszta anyagok és keverékek 18
Az atomok szerkezete 19
Az atom alkotórészei 19
Az atommag felépítése 20
Rendszám és tömegszám 20
Az izotópok 21
Atomok, molekulák és ionok 22
Sztöchiometria 23
A relatív atomtömeg (Ar) 24
A relatív molekulatömeg (Mr) 24
A mól és az Avogadro-állandó 25
Tapasztalati képlet 26
Molekulaképlet 26
Reakcióegyenletek 27
A kémiai reakciók alapvető típusai 28
Az atomok elektronszerkezete és a periódusos rendszer 29
A kvantumelmélet alapjai 29
A fény hullámtermészete 29
Az elektronhullámok és a kvantummechanika 31
Színképek 32
Emissziós és abszorpciós színképek 32
Atomszínképek 32
A hidrogénatom Bohr-féle modellje 33
A kvantummechanikai atommodell 35
Kvantumszámok 35
Atomorbitálok 36
Többelektronos atomok elektronszerkezete 37
Az elektronhéjak energiaszintje 37
Az elektronhéjak felépülésének törvényei 38
Az elemek periódusos rendszere 40
Elektronszerkezeti magyarázat 40
Az elemek csoportosítása 42
Fémek, félvezetők és nemfémek 44
Periodikus tulajdonságok 45
Az atomok mérete 45
Az ionizációs energia 46
Az elektronaffinitás 47
A molekulák szerkezete 49
Az elsődleges kémiai kötés alaptípusai 49
A fémes kötés 49
Az ionkötés 50
A kovalens kötés 53
Kovalens kötéshossz és kötési energia 55
Átmenet a kötéstípusok között 55
Elektronegativitás 57
A kovalens kötés elmélete 57
A vegyértékkötés-elmélet 57
Hibridorbitálok 58
Többszörös kovalens kötések 61
A rezonancia és a pí-kötés delokalizációja 62
A molekulaorbitál-elmélet 64
Kétatomos molekulák molekulaorbitáljai 64
Többszörös kötések, delokalizált molekulapályák 67
Másodlagos kémiai kötések 68
A London-féle erők 68
Dipólus-dipólus kölcsönhatások 69
A hidrogénkötés 70
Halmazállapotok 73
Gázhalmazállapot 73
Kinetikus gázelmélet 73
Állapotjelzők 75
Gáztörvények 75
Nyomás-térfogat összefüggése állandó hőmérsékleten: Boyle törvénye 75
Térfogat-hőmérséklet összefüggés állandó nyomáson: Charles törvénye 76
Egyesített gáztörvény 77
Vegyülő gázok térfogatának viszonyai 77
Ideális gáztörvény 78
Diffúzió: Graham törvénye 79
Gázelegyek: Dalton törvénye 80
Eltérések a gáztörvényektől: reális gázok 81
Folyékony és szilárd halmazállapot 82
Kinetikus elmélet alkalmazása 82
Halmazállapot-változások 83
Halmazállapot-változások nyomás- és hőmérsékletfüggése: fázisdiagramok 84
A folyadékok tulajdonságai 85
A kristályos anyagok tulajdonságai 87
A kristályrácsok típusai 88
Oldatok és kolloidok 91
Az oldatok típusai 91
Az oldás folyamata. Telített és túltelített oldatok 91
Molekulaszerkezet és oldhatóság 92
Hőmérséklet és nyomás hatása az oldhatóságra 93
Megoszlás és megoszlási hányados 94
A kromatográfia alapjai 95
Az oldatok töménysége: koncentrációegységek 98
Ideális és reális oldatok 100
Raoult törvénye 100
Az oldatok gőznyomása: fagyáspontcsökkenés és forráspont-emelkedés 101
A molekulatömeg meghatározása 103
Ozmózis 104
Fordított ozmózis 107
Az ozmózis biológiai jelentősége 107
Kolloidok 108
A kolloidok tulajdonságai 108
A kolloidok előállítása és felosztása 109
A kolloidok stabilitása 110
Hidrofil és hidrofób kolloidok 110
Asszociációs kolloidok 112
A víz és a vizes oldatok 113
A vízmolekula szerkezete és tulajdonságai 113
A folyékony víz és a jég szerkezete, tulajdonságai 114
Vizes oldatok 115
Hidrátok 116
Természetes vizek és szennyvizek 117
A víz keménysége 118
Szennyvizek és szennyvíztisztítás 119
Elektrolitok 120
A víz disszociációja (ionizációja) 121
Arrhenius sav-bázis elmélete 121
Az elektrolitok vezetőképessége 122
Bronsted-Lowry sav-bázis elmélete 124
Savak és bázisok erőssége 125
A kémiai kötés és a savi erősség viszonya 127
Lewis sav-bázis elmélete 128
Kémiai egyensúlyok 129
A kémiai egyensúly törvénye 129
Az egyensúlyi állandó 130
Az egyensúlyi állandó alkalmazása 131
Le Chatelier elve 134
Egyensúlyok elektrolitoldatokban 135
A víz disszociációs egyensúlya: Kv, pH és pOH 135
Savak disszociációs egyensúlya: Ks 137
Bázisok disszociációs egyensúlya: Kb 139
Összefüggés a Ks, Kb és Kv között 140
Ionok reakciója vízzel 140
Vizes sóoldatok kémhatása: hidrolízis 142
A közös ion hatása 143
Titrálási görbék 145
A sav-bázis indikátorok 146
Többértékű savak disszociációja 147
Pufferoldatok 148
Foszfátpuffer 150
Hidrogén-karbonát-szén-dioxid puffer 150
Elektrolitok oldhatósága és az oldhatósági szorzat 152
Kémiai termodinamika 155
Az energia különböző fajtái 155
A belső energia 155
A termodinamika I. főtétele 156
Entalpia 157
Kémiai és fizikai folyamatok entalpiaváltozása 158
Képződési entalpiák 158
Reakcióhő 159
Égéshő 160
Kötési energiák 160
Fizikai folyamatok entalpiaváltozása 161
Ionvegyületek oldáshője 161
Az entrópia és a termodinamika II. főtétele 162
A termodinamika II. főtétele 163
Abszolút entrópia 163
A kémiai reakciók entrópiaváltozása 164
Szabadentalpia (szabadenergia) 165
Standard szabadentalpia-változás 166
A szabadentalpia és a kémiai egyensúly 167
Biokémiai reakciók szabadentalpia-változásai 168
Reakciókinetika 171
Reakciósebesség és -mechanizmus 171
Elemi reakciók - molekularitás 171
Reakciósebesség és -rendűség 173
Elsőrendű reakciók 174
Másodrendű reakciók 175
Hőmérséklet és reakciósebesség 177
Ütközési elmélet 177
Az átmeneti állapot (aktivált komplex) elmélete 178
Kémiai reakciók energiaváltozása 179
Több elemi lépésből álló reakciók 179
Egyensúlyra vezető reakciók 180
Sebességmeghatározó lépés 180
Sorozatreakciók 181
Párhuzamos reakciók 181
Láncreakciók 182
Fotokémia 183
Katalízis 185
Homogén katalízis 185
Heterogén katalízis 185
Elektrokémia 189
A redoxifolyamatok áttekintése 189
Oxidáció és redukció 189
Az oxidációs szám 190
Redoxirendszerek 190
Az elektrokémia alapjai 191
Galvánelemek 191
Elektródok 192
Elektródpotenciál 194
A redoxifolyamatok termodinamikája 196
A Nernst-egyenlet 197
Redoxifolyamatok az anyagcserében 199
Az elektrokémia gyakorlati alkalmazásai 200
Koncentrációs elemek: pH-mérés 200
Ionszelektív elektródok 201
Elektrolízis 202
Szárazelemek 203
Akkumulátorok 204
Tüzelőanyag-elemek 205
Korrózió 205
Bioszervetlen kémia 207
Komplex vegyületek 209
Komplexek képződése vizes oldatokban 209
A fémkomplexek szerkezete 210
Kelátok 211
A komplexek elnevezése 211
A komplexek képződése és stabilitása 212
A komplexek geometriai felépítése és izomériája 213
A komplexek kötéselmélete 214
Vegyértékkötés-elmélet 215
Kristálytérelmélet 216
Fémion-ligandum kölcsönhatások 218
A Pearson-féle sav-bázis elmélet 219
Komplexképződés biológiai rendszerekben 220
Az élethez szükséges elemek áttekintése 223
Az alkálifémek szerepe biológiai rendszerekben 229
Alkálifémionok komplexei 230
A sejt transzportfolyamatai 231
A plazmamembrán Na+-K+ pumpa 232
A káliumkoncentráció szabályozása a vesében 234
A lítium biológiai hatása 235
A magnézium és a kalcium biológiai jelentősége 237
A magnézium bioszervetlen kémiája 237
Magnéziumkomplexek 237
A kalcium élettani szerepe 240
A kalciumjel 241
Kalciumkötő fehérjék 242
Kalciumtranszport-rendszerek 244
Az átmenetifémek komplexei 247
A vas biológiai jelentősége 248
A vas szerepe az oxigénkötésben és az oxigéntranszportban 249
Hemoglobin és mioglobin 249
A hemoglobin és mieloglobin szerkezete 250
Hemeritrinek 251
Oxigénkötő szintetikus molekulák 251
Vas-kén fehérjék biológiai funkciói 252
Citokrómok 254
Kataláz, peroxidáz, citokróm-P450 254
Vasanyagcsere 256
Transzferrin 257
Ferritin 257
Laktoferrin és sziderofórok 258
A réz biológiai jelentősége 259
A réz biokémiai evolúciója. Fontosabb rézfehérjék 259
Rézcentrumok a fehérjékben 260
Hemocianin 261
Szuperoxid-dizmutáz 261
Rézfehérjék az elektrontranszportban 261
Plasztocianin 261
Azurin 262
Réztartalmú oxidázok 262
Citokróm-oxigenáz 262
Cöruloplazmin 263
A rézanyagcsere és zavarai 263
Wilson-kór 263
Menkes-kór 264
A cinkcsoport elemeinek biológiai jelentősége 264
A cink biológiai funkciói 265
Cinkenzimek szerkezete 266
"Cinkujj" fehérjék szerkezete 267
Metallotioneinek és funkciójuk 268
A molibdén és a mangán biológiai szerepe 269
Molibdénkomplexek 269
Mangánkomplexek 269
A vanádium, króm, kobalt és nikkel élettani hatása 270
A platinakomplexek daganatellenes hatása 273
Az alumínium- és az óncsoport elemeinek biológiai szerepe 275
Az alumínium hatása az emberi szervezetre 275
Óncsoport: germánium, ón, ólom 276
A szilíciumvegyületek biológiai szerepe 277
A szilikátok kémiája 277
Biomineralizáció: kovasavleválás az élő szervezetekben 279
A szilícium szerepe a magasabbrendű állatokban és az emberben 280
A szilikátok szerepe betegségek kialakulásában 281
A szilikátok orvosi alkalmazása 283
A nitrogén és foszfor szerepe a biológiai rendszerekben 285
A nitrogénkötés molekuláris alapjai 285
Nitrogéngáz enzimkomplex 285
A nitrogén körforgalma 287
A foszforvegyületek biológiai szerepe 288
A foszforvegyületek körforgása 288
A foszfátvegyületek szerepe a sejt energiatermelő folyamataiban 289
Az oxigéncsoport elemeinek biológiai jelentősége 293
Az oxigén bioszervetlen kémiája 293
Az oxigénből keletkező reaktív származékok 293
Az oxigén aktiválásának mechanizmusa 294
Az elektródpotenciál irányító szerepe az oxigén redukciójában (aktiválásában) 295
Oxigént aktiváló enzimek 296
Oxigéngyökök képződése és eliminációja biológiai rendszerekben 297
A légköri oxigén és ózon kialakulása 300
Troposzférikus ózon képződése 302
A szelén biológiai jelentősége 302
A szelénvegyületek élettani hatásai 303
A halogének bioszervetlen kémiája 305
A fluor biológiai jelentősége 305
A klór biológiai jelentősége 307
A jód biológiai jelentősége 308
A jódforgalom és a pajzsmirigyfunkció vizsgálata 309
Pajzsmirigy-szcintigráfia 309
A pajzsmirigyfunkció vizsgálata 310
Egyéb orvosi alkalmazások 311
Irodalom a bioszervetlen kémia fejezeteihez 313
Név-és tárgymutató 317

Témakörök