pdf 220 Kb
pdf 220 Kb
pdf 220 Kb
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Fizikai Kémia törzsmodul<br />
Bevezetés a fizikai kémiai mérésekbe (óraszám: 0+0+4, kreditszám: 0+0+3)<br />
Fizikai Kémia I. (óraszám: 2+2+0, kreditszám: 3+1+0)<br />
Fizikai kémia II. (óraszám: 3+2+4, kreditszám: 4+1+3)<br />
Magkémia (óraszám: 0+0+1, kreditszám: 0+0+1)<br />
Kolloidkémia (óraszám: 2+0+2, kreditszám: 3+0+1)<br />
Óraszám: 8+4+10 (e+gy+l)<br />
Kreditszám: 11+2+7 (e+gy+l)<br />
Modulfelelős: Dr. Bányai István<br />
Tárgyfelelősök:<br />
Dr. Kathó Ágnes, Dr. Országh István, Dr. Bányai István,<br />
Dr. Nagy Noémi, Dr. Joó Pál<br />
Meghirdető Tanszékek: Fizikai Kémia Tanszék<br />
Kolloid- és Környezetkémiai Tanszék és Izotóp Laboratórium<br />
Debrecen, 2005.
BEVEZETÉS A FIZIKAI KÉMIAI MÉRÉSEKBE<br />
Tantárgyfelelős: Dr. Kathó Ágnes<br />
A tárgy oktatója: Dr. Kathó Ágnes, Horváthné Csajbók Éva<br />
Óraszám/hét: 4<br />
Kreditszám: 3<br />
Számonkérés módja: gyakorlati jegy<br />
A kurzus célja: A tárgy bevezető jellegű, az Általános kémia tárgy teljesítése után vehető fel.<br />
Rövid tematika: Mérések tervezésének, mérési adatok feldolgozásának (hibaszámítás, szórás)<br />
alapjai, laboratóriumi jegyzőkönyv készítésének alapfokú elsajátítása. A fizikai kémiai<br />
mennyiségek meghatározásának, jelenségek megfigyelésének alapvető módszerei,<br />
hangsúlyozva a gyakorlati alkalmazások jelentőségét, valamint elsősegítve a következő<br />
féléves Fizikai kémiai laboratóriumi gyakorlat elvégzéséhez szükséges alapvető ismeretek<br />
elsajátítását. Vezetőképesség mérése, pH-potenciometria, gázvolumetria, spektrofotometria,<br />
polarimetria, elektrolízis, galvánelemek elektromotoros erejének mérése, elegyek<br />
sűrűségmérése, kolligatív sajátságok (fagyáspont-csökkenés), kalorimetria alapjai.<br />
Ajánlott irodalom:<br />
1. Fizikai kémiai laboratóriumi gyakorlat leírások (összeállította: Csongorné Dr. Porzsolt<br />
Éva) (egyelőre házijegyzet formában)<br />
2. Csongorné Porzsolt Éva, Nádasdi Levente, Tóth Zoltán: Fizikai kémiai laboratóriumi<br />
gyakorlatok gyógyszerészhallgatók számára, Kossuth Egyetemi Kiadó, Debrecen, 2003<br />
3. Bevezetés a fizikai kémiai mérésekbe (szerk.: Kaposi O.), Tankönyvkiadó, Budapest,<br />
1988<br />
4. Tanszéki munkaközösség: Gyakorlatleírások a BEVEZETÉS A FIZIKAI KÉMIAI MÉRÉSEKBE<br />
című tárgyhoz (tervezet)<br />
A tárgy részletes tematikája: A hallgatók egyéni beosztás szerint dolgoznak, a beosztás a<br />
„forgószínpad” elvét követi, minden héten más végzi az adott gyakorlatot, és az egyes<br />
méréseknél használt vegyületek is változ(hat)nak hétről-hétre.<br />
1. Sűrűségmérés piknométerrel. Oldószerelegy összetételének meghatározása<br />
A gyakorlat során két különböző oldószer kívánt mennyiségeinek összemérésével<br />
pontosan ismert összetételű folyadékelegyeket készítünk, piknométeres módszerrel<br />
mérjük ezek, ill. a tiszta oldószerek, valamint egy ismeretlen összetételű elegy sűrűségét, s<br />
a kapott adatokból készített sűrűség-összetétel grafikonról leolvassuk a mért sűrűségnek<br />
megfelelő ismeretlen összetételt.<br />
2. Kalorimetria. Fémek hőkapacitásának meghatározása<br />
A gyakorlaton két különböző fém fajlagos- és moláris hőkapacitását határozzuk meg<br />
egyszerű, saját összeállítású kaloriméter segítségével. A kaloriméter hőkapacitásának
meghatározásához az ismert hőmennyiséget házilag készített kalorifer segítségével<br />
közöljük.<br />
3. Oldatok vezetőképességének mérése. Az oldott anyag minőségének és<br />
koncentrációjának hatása az oldat vezetőképességére<br />
A gyakorlat során erős, gyenge és nemelektrolit oldatok vezetőképességét mérjük. Erős és<br />
gyenge elektrolit esetében tanulmányozzuk a koncentráció hatását az oldatok<br />
vezetőképességére. Megvizsgáljuk, a vezetőképesség mérésével hogyan követhető a<br />
csapadékos titrálás, hogyan határozható meg az ekvivalenciapont.<br />
4. Spektrofotometria. Színes oldott anyag koncentrációjának meghatározása<br />
A gyakorlaton színes oldatok koncentrációját határozzuk meg spektrofotometriásan.<br />
Különböző hullámhosszaknál mérjük az adott oldat fényelnyelését, megállapítjuk az<br />
abszorbciós maximum helyét. Ezen a hullámhosszon különböző koncentrációjú oldatok<br />
abszorbanciájának mérésével ellenőrizzük a Lambert-Beer törvény érvényességét,<br />
meghatározzuk a moláris abszorbciós együtthatót. Ismeretlen koncentrációjú oldat<br />
abszorbanciájának mérésével meghatározzuk a koncentrációját.<br />
5. Gázvolumetria. Szilárd minta NaHCO 3 tartalmának meghatározása a fejlődött CO 2<br />
térfogata alapján<br />
A gyakorlat során tiszta NaHCO 3 -ból és NaHCO 3 -ot és egy inert komponenst tartalmazó<br />
porkeverékből HCl-val felszabadított CO 2 -gáz mennyiségét mérjük gázvolumetriásan. A<br />
módszer alkalmas a házi sütőpor NaHCO 3 -tartalmának meghatározására is.<br />
6. pH-mérés. Erős sav és gyenge sav oldatok pH-metriás titrálási görbéjének<br />
tanulmányozása<br />
A gyakorlat során előbb az erős lúgoldat pontos koncentrációját határozzuk meg úgy,<br />
hogy pontosan ismert koncentrációjú erős savoldatot titrálunk az ismeretlen<br />
koncentrációjú NaOH-oldattal. Három titrálást végzünk. Az első két esetben különböző<br />
átcsapási tartománnyal rendelkező indikátorokat használunk végpontjelzésre, a harmadik<br />
esetben pedig pH-potenciometrikus titrálást végzünk. A gyakorlat második részében<br />
ismeretlen koncentrációjú gyenge sav oldatának pontos koncentrációját határozzuk meg az<br />
első részben meghatározott, immár pontosan ismert koncentrációjú lúgoldattal történő<br />
titrálással, ismét a fenti, háromféle végpontjelzést alkalmazva. Megfigyeljük a megfelelő<br />
átcsapási tartománnyal rendelkező indikátor kiválasztásának fontosságát.<br />
7. Híg oldatok fagyáspontcsökkenésének mérése. Az oldószer krioszkópos állandójának<br />
meghatározása
A gyakorlat során lehűlési görbék alapján meghatározzuk az oldószer és az oldatok<br />
fagyáspontját. Az oldatok molalitását az oldószer és az oldott anyag tömegének<br />
mérésével, a moláris tömegek ismeretében számítjuk. Az egyes oldatok<br />
fagyáspontcsökkenését ábrázolva az oldott anyag molalitásban kifejezett koncentrációja<br />
függvényében megvizsgáljuk, érvényes-e a rendszerben az, hogy a fagyáspont-csökkenés<br />
kolligatív sajátság, vagyis, hogy csak az oldószer minőségétől és az oldott anyag<br />
mennyiségétől függ, az oldott anyag minőségétől független.<br />
8. Elektrolízis. Az áthaladt töltés meghatározása különböző adatokból.<br />
A gyakorlat során összehasonlítjuk az áthaladt elektromos töltés meghatározására a<br />
gyakorlatban leggyakrabban alkalmazott módszereket (réz-coulombméter, durranógázcoulombméter)<br />
és ellenőrizzük ezek pontosságát.<br />
9. Polarimetria. Fajlagos forgatóképesség és koncentráció meghatározása. Glükóz<br />
mutarotációjának tanulmányozása<br />
A gyakorlat során optikailag aktív anyag (valamilyen ismeretlen cukor) fajlagos<br />
forgatóképességének meghatározását végezzük el, különböző koncentrációjú oldatok<br />
elkészítésével és azok forgatóképességének mérésével, majd a koncentrációforgatóképesség<br />
görbéről a fajlagos forgatóképesség meghatározásával. Különböző<br />
cukrok irodalmi fajlagos forgatóképessége ismeretében minőségi beazonosítást végzünk.<br />
A kalibrációs görbe felhasználásával ugyanennek a cukornak ismeretlen koncentrációjú<br />
oldatára a koncentrációt meghatározzuk. Lúgos α-D-glükóz oldat forgatóképességének<br />
változását időben követve tanulmányozzuk a glükóz mutarotációját.<br />
10. Galvánelemek elektromotoros erejének mérése. A Daniell-elem elektromotoros<br />
erejét befolyásoló tényezők (koncentráció, hőmérséklet) vizsgálata.<br />
A gyakorlat során a Daniell-elem összeállítását különböző Zn 2+ , illetve Cu 2+ -<br />
koncentrációkkal végezzük el, és megmérjük az így összeállított galvánelem<br />
elektromotoros erejét. Egy adott összeállításnál különböző hőmérsékleteken is megmérjük<br />
a Daniell-elem elektromotoros erejét, így az egyensúlyi reakció hőmérsékletfüggésére is<br />
következtethetünk.
FIZIKAI KÉMIA I. (ELŐADÁS)<br />
Tantárgyfelelős: Dr. Országh István<br />
A tárgy oktatója: Dr. Országh István<br />
Óraszám/hét: 2<br />
Kreditszám: 3<br />
Számonkérés módja: Kollokvium<br />
A kurzus célja a reaktív és nem-reaktív rendszerekre vonatkozó fizikai-kémiai alapismeretek<br />
elsajátítása.<br />
Rövid tematika: A gázok fizikai-kémiai viselkedése. Gáztörvények, kinetikus gázelmélet. A<br />
termodinamika főtételei, alapfogalmai. A kémiai folyamatok energetikája, energiatermelés,<br />
hőerőgépek. A fázisátalakulások: párolgás, forrás, fagyás. Többkomponensű rendszerek:<br />
keverékek, elegyek, oldatok, vegyületek. A kémiai potenciál, a kémiai folyamatok iránya, a<br />
kémiai egyensúly.<br />
Ajánlott irodalom:<br />
P.W. Atkins: Fizikai Kémia I.<br />
Részletes tematika:<br />
1. A gázhalmazállapot jellemzése. A tökéletes gáz és állapotegyenlete. A Dalton-törvény.<br />
Reális gázok. Kompresszibilitási tényező, és nyomásfüggése tökéletes és reális gázok esetén.<br />
A reális gázok van der Waals-féle állapotegyenlete, nyomás- és térfogatkorrekció. Kritikus<br />
állapot, kritikus állapotjelzők.<br />
2. A gázok kinetikus elmélete. A kinetikus gázelmélet kiindulási feltételei. A gázok<br />
nyomása, átlagos nyomás. A molekulák sebessége; átlagsebesség a molekulasebesség<br />
négyzete átlagának négyzetgyöke.<br />
3. A termodinamika első főtétele I. A termodinamika első főtételének (néhány)<br />
megfogalmazása. A belső energia és entalpia definíciója és jellemzése. A munka fogalma,<br />
térfogati és egyéb (hasznos) munka. A hő fogalma. A tökéletes gáz belső energiájának<br />
hőmérséklet- és térfogatfüggése. A Joule-kísérlet. A Joule–Thomson-kísérlet. A Joule–<br />
Thomson-együttható hőmérsékletfüggése. Gázok cseppfolyósítása.<br />
4. A termodinamika első főtétele II. A tökéletes gáz térfogati munkája. A környezettel<br />
történő hőcsere, a belső energia és az entalpia megváltozása. Reverzibilis és irreverzibilis<br />
izoterm, izobár, izochor és adiabatikus folyamatok esetén.<br />
5. Termokémia. A reakcióhő termodinamikai definíciója. Hess-tétel. A reakcióentalpia.<br />
Képződési entalpia, átlagos kötésenergia, égési entalpia fogalma és alkalmazása<br />
reakcióentalpia számítására. A reakcióhő kísérleti meghatározása, kalorimetria. A<br />
hőkapacitás, moláris hőkapacitás fogalma. Az állandó nyomáson és az állandó térfogaton vett<br />
hőkapacitások és különbségük. A reakcióhő függése a hőmérséklettől. A Kirchhoff-tétel.<br />
6. A termodinamika második főtétele I. A hő átalakítása munkává. Carnot-ciklus. A hatásfok<br />
fogalma, Carnot-hatásfok. Hőerőgépek, hűtőgépek, hőszivattyúk működésének lényege és<br />
hatásfoka. A II. főtétel különféle megfogalmazásai. A rendszer, a környezet és ezek együttes<br />
entrópiájának változása tökéletes gázok irreverzibilis izoterm expanziója során. Adiabatikus<br />
folyamatok entrópiaváltozása.
7. A termodinamika második főtétele II. Az első és második főtétel egyesítése. A<br />
Helmholtz-függvény (szabadenergia) és Gibbs-függvény (szabadentalpia) definíciója. A<br />
termodinamikai potenciálfüggvény fogalma és alkalmazása folyamatok irányának<br />
megítélésében. A szabadentalpia hőmérséklet- és nyomásfüggése.<br />
8. Folyadékok termodinamikája. Párolgás, forrás, párolgáshő, forráspont, telített<br />
gőznyomás. A gőznyomás függése a hőmérséklettől. Az egyensúly feltétele egykomponensű<br />
többfázisú rendszerekben. Fázisdiagram. Fázisstabilitás és fázismenet, a körülmények hatása<br />
a fázismenetre. A fázisokat elválasztó egyensúlyi görbék. A Clausius–Clapeyron-egyenlet és<br />
alkalmazási lehetőségei. Párolgási entrópia. Trouton-szabály. Görbült felületek gőznyomása.<br />
9. Elegyek termodinamikája. Ideális és reális elegyek. Szigorúan additív, nem szigorúan<br />
additív és sohasem additív elegysajátságok. Elegyedési és oldási entalpia. Az elegyedés<br />
termodinamikája. Elegyedési szabadentalpia és entrópia. Ideális és reális elegyek<br />
szabadentalpiája és entrópiája. Kémiai potenciál.<br />
10. A kémiai potenciál. A kémiai potenciál fogalma egy- és többkomponensű rendszerekben.<br />
A komponensek kémiai potenciálja kétkomponensű gáz- és folyadékelegyekben, valamint<br />
oldatokban, ideális és reális esetben. Raoult-törvény, Henry-törvény. Fugacitás és aktivitás<br />
fogalma. Standard állapot választása.<br />
11. Illékony folyadékok elegyei. Folyadékelegyek gőznyomása. Gőznyomás-összetétel,<br />
forráspont-összetétel, gőz-folyadék egyensúlyi összetétel diagramok ideális és reális elegyek<br />
esetén. Azeotrop elegyek. Desztilláció. Egymással nem elegyedő folyadékok gőznyomása,<br />
vízgőz-desztilláció.<br />
12. Kémiai egyensúly I. A termodinamikai potenciálfüggvények. A szabadentalpia és a<br />
kémiai potenciál fogalma és kapcsolata. A kémiai folyamatok szabadentalpia változásai. A<br />
reakció-szabadentalpia fogalma, exergonikus és endergonikus reakciók. A standard<br />
szabadentalpia és az egyensúlyi állandó kapcsolata. A reakcióhányados és alkalmazása a<br />
változások irányának megítélésében.<br />
13. Kémiai egyensúly II. A nyomás hatása az egyensúlyi állandóra és az egyensúlyi<br />
összetételre. A hőmérséklet hatása az egyensúlyi állandóra (van’t Hoff-egyenlet) és az<br />
összetételre. Az egyensúlyi állandó kapcsolata a reakció-szabadentalpiával és a kémiai<br />
potenciálokkal. A különféle standard állapotokhoz rendelt egyensúlyi állandók (K a , K p , K x ,<br />
K c ) kapcsolata. Egyensúlyi állandók kiszámítása táblázatos termodinamikai adatokból. Az<br />
egyensúlyi állandó kísérleti meghatározásának elve és módszerei.<br />
14. Kémiai egyensúly III. Sav-bázis egyensúlyok. A savi disszociációs állandó és a<br />
protonálódási állandó fogalma, savak, illetve bázisok erőssége. A víz ionszorzata és a pH<br />
fogalma. Fémkomplexek képződése, koordinációs szám, stabilitási állandó, komplex szorzat,<br />
átlagos ligandumszám.
FIZIKAI KÉMIA I. (SZEMINÁRIUM)<br />
Tantárgyfelelős: Dr. Országh István<br />
A tárgy oktatója: Dr. Országh István<br />
Óraszám/hét: 2<br />
Kreditszám: 1<br />
Számonkérés módja: Gyakorlati jegy<br />
A kurzus célja a Fizikai Kémia I. előadást követő szemináriumként a tananyag feladatakon,<br />
számpéldákon keresztül feldolgozása, a fizikai kémiai alapelvek gyakorlati példákon keresztül<br />
bemutatása és alkalmazása.<br />
Rövid tematika: Feladat megoldás a gáztörvények és a kinetikus gázelmélet köréből. Példák<br />
megoldása a termodinamika főtételei és a kémiai folyamatok energetikája köréből. A<br />
fázisátalakulások (párolgás, forrás, fagyás) és a többkomponensű rendszerek (keverékek,<br />
elegyek, oldatok, vegyületek) tárgyalása számpéldákon keresztül. Kémiai potenciál, a kémiai<br />
folyamatok iránya és a kémiai egyensúly számítási példái.<br />
Ajánlott irodalom:<br />
P.W. Atkins: Fizikai Kémia I. és Tanszéki példatár<br />
Részletes tematika:<br />
1. A tökéletes gáz állapotegyenlete. A Dalton-törvény. A reális gázok van der Waals-féle<br />
állapotegyenlete, nyomás- és térfogatkorrekció. Kritikus állapot, kritikus állapotjelzők.<br />
2. A gázok nyomása. A molekulák sebessége; átlagsebesség a molekulasebesség négyzete<br />
átlagának négyzetgyöke.<br />
3. A térfogati munka. A munka és a hő kapcsolata. A tökéletes gáz térfogati munkája.<br />
4. A környezettel történő hőcsere, a belső energia és az entalpia megváltozása. Reverzibilis<br />
és irreverzibilis izoterm, izobár, izochor és adiabatikus folyamatok.<br />
5. Hess-tétel. A reakcióentalpia, képződési entalpia, átlagos kötésenergia, égési entalpia<br />
számítása. Az állandó nyomáson és az állandó térfogaton vett hőkapacitások és különbségük.<br />
A reakcióhő függése a hőmérséklettől. Kirchhoff-tétel.<br />
6. A hő átalakítása munkává. Carnot-ciklus. A Carnot-hatásfok. Hűtőgépek, hőszivattyúk. A<br />
rendszer, a környezet és ezek együttes entrópiájának változása tökéletes gázok irreverzibilis<br />
izoterm expanziója során.<br />
7. A Helmholtz-függvény (szabadenergia) és Gibbs-függvény (szabadentalpia). A<br />
termodinamikai potenciálfüggvény alkalmazása folyamatok irányának megítélésében. A<br />
szabadentalpia hőmérséklet- és nyomásfüggése.<br />
8. Párolgás, forrás, párolgáshő, forráspont, telített gőznyomás. A gőznyomás függése a<br />
hőmérséklettől. A Clausius–Clapeyron-egyenlet és alkalmazási lehetőségei. Párolgási<br />
entrópia. Trouton-szabály. Görbült felületek gőznyomása.
9. Szigorúan additív, nem szigorúan additív és sohasem additív elegysajátságok. Elegyedési<br />
és oldási entalpia. Elegyedési szabadentalpia és entrópia. Ideális és reális elegyek<br />
szabadentalpiája és entrópiája.<br />
10. A kémiai potenciál egy- és többkomponensű rendszerekben. Raoult-törvény, Henrytörvény.<br />
Standard állapot.<br />
11. Folyadékelegyek gőznyomása. Gőznyomás-összetétel, forráspont-összetétel, gőz-folyadék<br />
egyensúlyi összetétel diagramok ideális és reális elegyek esetén. Azeotrop elegyek.<br />
Desztilláció. Vízgőz-desztilláció.<br />
12. A termodinamikai potenciálfüggvények. A kémiai folyamatok szabadentalpia változásai.<br />
A reakció-szabadentalpia fogalma, exergonikus és endergonikus reakciók. A standard<br />
szabadentalpia és az egyensúlyi állandó kapcsolata. A reakcióhányados és alkalmazása a<br />
változások irányának megítélésében.<br />
13. A nyomás hatása az egyensúlyi állandóra és az egyensúlyi összetételre. A hőmérséklet<br />
hatása az egyensúlyi állandóra (van’t Hoff-egyenlet) és az összetételre. A különféle standard<br />
állapotokhoz rendelt egyensúlyi állandók (K a , K p , K x , K c ) kapcsolata. Az egyensúlyi állandó<br />
kapcsolata a reakció-szabadentalpiával és a kémiai potenciálokkal, egyensúlyi állandók<br />
kiszámítása táblázatos termodinamikai adatokból.<br />
14. Sav-bázis egyensúlyok. A savi disszociációs állandó és a protonálódási állandó számítása.<br />
Savak, illetve bázisok erőssége. A víz ionszorzata és a pH.
FIZIKAI KÉMIAI II. (ELŐADÁS)<br />
Tantárgyfelelős: Dr. Bányai István<br />
A tárgy oktatója: Dr. Bányai István<br />
Óraszám/hét: 3<br />
Kreditszám: 4<br />
Számonkérés módja: Kollokvium<br />
A kurzus célja, hogy a hallgatók elsajátítsák a kémiai kinetika alapjait és alkalmazzák azokat<br />
a homogén és heterogén reaktív és nem reaktív rendszerekre, illetve homogén és heterogén<br />
elektrokémiai rendszerekre.<br />
Rövid tematika: A kémiai kinetika alapjai, kísérleti módszerek, empírikus sebességi egyenlet,<br />
a reakciók mechanizmusa. Aktiválás, annak típusai, a katalízis, a homogén és heterogén és<br />
kvázi heterogén kémiai reakciók kinetikája. Homogén és heterogén elektrokémiai rendszerek<br />
termodinamikája és kinetikája. Elektrokémia.<br />
Ajánlott irodalom:<br />
1. P.W. Atkins: Fizikai Kémia I-III., Nemzeti Tankönyvkiadó 2002<br />
2. Zrínyi Miklós: A Fizikai kémia alapjai, Műszaki Könyvkiadó, 2004<br />
3. Beck Mihály: Reakciókinetika (DE Fizikai Kémiai Tanszék, házijegyzet)<br />
Részletes tematika:<br />
1. Transzport folyamatok. Gázok diffúziója, hővezetése és viszkozitása. A részecskék<br />
ütközése gázfázisban egymással, ütközések a fallal és felületekkel. Sokaságok vizsgálatának<br />
alapelvei, eloszlások.<br />
Cél: A részecskék mozgásának vizsgálata fizikai kémiai módszerekkel a kémiai reakciók<br />
kinetikájának előkészítése a gázrendszerekben bekövetkező fizikai mozgások kvantitatív<br />
leírásával.<br />
2. Transzport folyamatok folyadékokban. Az elektrolitok vezetésének fenomenologikus<br />
leírása: ellenállás vezetés, fajlagos vezetés és moláris fajlagos vezetés. Az ionok vándorlási<br />
mechanizmusa, mozgékonysága. Diffúzió folyadékokban, a diffúzióegyenlet.<br />
Cél: A részecskék folyadékbeli mozgásának szerepének megvilágítása a kémiai reakciókban.<br />
A fizikai kémiai mérések értelmezése, kvantitatív leírása és a makroszkópikus és molekuláris<br />
jellemzők összekapcsolása.<br />
3. A kémiai reakciók időbeli lefolyása. A kémiai reakciók időbeliségének leírása. A<br />
reakciósebesség fogalma és matematikai formája. A formálkinetika elemei. Rendűség és<br />
molekularitás. Az elemi reakciók fogalma. A reakciósebesség kísérleti meghatározása.<br />
Cél: Azoknak a matematikai fogalmaknak a megértése, amelyekkel az időben lejátszódó<br />
kémiai változásokat leírjuk. A kinetikai kísérletek végrehajtásának módszertani megismerése.<br />
4. Az empírikus sebességi egyenletek. Az empírikus sebességi egyenletek meghatározásának<br />
értelme és célja. A rendűség és a sebességi együtthatók meghatározásának integrális és<br />
differenciális módszerei. Jellegzetes és speciális rendűségek (tört és zérus rendűségek).
Cél: Összetett fizikai kémiai jelenségek kísérletes felderítésének bemutatása, a kvantitatív<br />
vizsgálódás értelmének és hasznának megvilágítása.<br />
5. A reakció mechanizmusa. Egyszerű reakciók, összetett reakciók és reakciórendszerek. A<br />
reakciómechanizmusok felírása elemi reakciókkal. A reakciósebesség felírása. Egyszerűsítő<br />
feltételek, stacionárius koncentráció (steady state) és a gyors (elő)egyensúlyok módszere. A<br />
reakciók mechanizmusa és az empírikus sebessségi egyenlet kapcsolata.<br />
Cél: A modellalkotás módja célja és jelentősége. A modell és valóság közötti kapcsolatok<br />
elemzése. A modellezés jelentősége az iparban, biológiában és környezeti tudományokban.<br />
6. Az aktiválás. A hőmérséklet hatása a reakciók sebességére. Arrhenius elmélete. A termikus<br />
aktiválás leírása. Az aktiválási energia meghatározása kísérleti úton. Az aktiválási energia és<br />
pre-exponenciális tényező jelentése. A nyomás hatása a reakciókra, az aktiválási térfogat Az<br />
aktiválási paraméterek információ tartalma.<br />
Cél: A környezeti változók hatása a kémiai reakciókra. A kísérleti eredmények<br />
feldolgozásának megismerése.<br />
7. A katalízis. A katalízis és a katalizátor fogalma. Inhibíció és promotor hatás. A katalízis<br />
mechanizmusai és az energetikai értelmezése. A katalízis szerepe az élettanban, iparban és a<br />
környezetvédelemben. A „zöld kémia”.<br />
Cél: A kémiai reakciók sokfélesége és időbeli diverzitása. A kémia és természeti valamint a<br />
társadalmi környezet közötti kapcsolatok megvilágítása. A kémia mint gyakorlati tudomány.<br />
8. A kémiai reakciók mechanizmusának elméletei. A molekuláris történések<br />
megismerésének módszerei. Korszerű új mérési technikák. A molekuláris események leírása.<br />
Az ütközési és az átmeneti állapot elméletek alapelvei. Aktiválási szabadentalpia és entrópia.<br />
Cél: Az atomokról és molekulákról kialakult képünk kísérleti forrásai és a kémiai reakciók<br />
molekuláris szintű lejátszódása modelljeinek megismerése.<br />
9. A heterogén reakciók. A felületeken való megkötődés elmélete és kísérleti<br />
tanulmányozása. Aktív helyek, az adszorpció leírása, a Langmuir-izoterma. A felületi<br />
részecskék kinetikai aktivitása, a heterogén katalízis. Heterogén katalízis a kémiai iparban.<br />
Cél: A felületek és fázishatárok különleges szerepének bemutatása a kémiai kinetikában. A<br />
kémia és a kémiai technológia valamint a gazdaság kapcsolatának megismerése.<br />
10. Az elektrokémiai egyensúlyok. Az elektromos áram és a kémiai rendszerek<br />
kölcsönhatásának eredménye. Az elektródpotenciál fogalma és kialakulása, a Nernst-egyenlet.<br />
Az áramtermelő kémiai folyamatok termodinamikája. Elektródok, azok típusai és működésük.<br />
Az elektrokémia szerepe az analitikában, ionszelektív, mérő elektródok.<br />
Cél: Az elektromos áram és az anyag kémiai természetű kölcsönhatásnak megismerése és a<br />
jelentőségének bemutatása.<br />
11. Az elektródfolyamatok kinetikája. Az elektródfolyamatok kinetikájának jellemzése, a<br />
csereáramsűrűség, túlfeszültség, polarizáció. Az elektromos kettősréteg szerkezete. A<br />
korrózió leírása és a korrózió elleni védelem alapelvei.<br />
Cél: Az elektrokémiai folyamatok időbeliségének megértése és a hozzákapcsolódó gyakorlati<br />
jelenségek megismerése.
12. A kémiai áramforrások. A kémiai áramforrások valós működésének leírása. Az elemek<br />
típusai, primer és szekunder elemek. A modern gyakorlati áramforrások működési elve. Az<br />
tüzelőanyag cellák működése és távlatai.<br />
Cél: A kémiai energiatermelés egy hatékony módjának megismerése. Az eddigi egyensúlyi és<br />
kinetikai ismeretek komplex egymást támogató alkalmazása.<br />
13. Az elektromos áram kémiai hatása. Az elektromos árammal kiváltható reakció típusai.<br />
Az elektrolízis törvényei. Az elektrolízis leírása, a túlfeszültség és a polarizáció szerepe. Az<br />
elektrokémia ipari és szintetikus alkalmazásai. A voltammetria alapjai.<br />
Cél: Az elektromos áram kémiai hatásának megismerése, az elektródfolyamatok kinetikájának<br />
konkrét alkalmazásai<br />
14. Nem termikus aktiválás. Az elektromágneses sugárzás és az anyag kölcsönhatása. A<br />
fotokémia alaptörvényei. A fotokémiai kinetikai egyenletek és mechanizmusok. A<br />
kvantumhatásfok és kvantumhasznosítási tényező. A fényképezés, fotoszintézis és az<br />
ózonlyuk-kialakulás példája. Mikrohullámú aktiválás. Sugárhatás kémia. Szilárdfázisú<br />
reakciók, szonokémia.<br />
Cél: A kémiai reakciók és az elektromágneses sugárzás kölcsönhatásának megértése és<br />
alkalmazásainak megismerése.
FIZIKAI KÉMIAI II. (SZEMINÁRIUM)<br />
Tantárgyfelelős: Dr. Bányai István<br />
A tárgy oktatója: Dr. Bányai István<br />
Óraszám/hét: 2<br />
Kreditszám: 1<br />
Számonkérés módja: Kollokvium<br />
A kurzus célja, hogy a hallgatók elsajátítsák a kémiai kinetika és az elektrokémia alapjaihoz<br />
kapcsolódó számításokat. A gyakorlati példákon keresztül megértsék a Fizikai Kémia II.<br />
tananyag nehezebb részeit, azokat kiscsoportos foglalkozás keretében problémamegoldásokon<br />
keresztül gyakorolják.<br />
Részletes tematika:<br />
1. A sokaságok matematikai kezelése. Számolások az eloszlási görbékkel és a diffúzió Fick I.<br />
törvényével<br />
2. Számolások az elektrolitok vezetésével kapcsolatban. Mozgékonyság, vándorlási sebesség.<br />
független vándorlás.<br />
3. Az átviteli szám. Végtelem híg oldatok vezetése. Gyenge elektrolitok vezetésének<br />
számításai, Ostwald-törvény. (1. számonkérés)<br />
4. Formálkinetikai differenciálegyenletek tulajdonságai, integrálásuk, linearizálásuk.<br />
5. A reakciók felezési idejének és sebességének számításai különböző feltételek esetén.<br />
6. Az empírikus sebességi egyenletek, a rendűség meghatározása grafikus és számításos<br />
módszerekkel. I. A differenciális módszerek.<br />
7. Az empírikus sebességi egyenletek, a rendűség meghatározása grafikus és számításos<br />
módszerekkel. II. Az integrális módszerek.<br />
8. A reakciók mechanizmusának megállapítása kísérleti adatokból és annak igazolása a<br />
stacionárius koncentrációk, illetve a gyors egyensúlyok módszerével.<br />
9. Összetett reakciók leírása elemi reakciókkal. Az Arrhenius-féle aktiválási paraméterek<br />
meghatározása. (2. számonkérés)<br />
10. Az adszorpcióval kapcsolatos számítások, Langmuir-izoterma, heterogén katalízis.<br />
11. Az elektródpotenciálok, cellapotenciálok számítása, Nernst-egyenlet.<br />
12. Termidnamikai paraméterek, reakció szabadentalpia és egyensúlyi állandó számítása<br />
elektrokémiai adatokból.
13. Az elektródpotenciálok hőmérsékletfüggése, az elektrolízissel kapcsolatos számítások. (3.<br />
számonkérés)<br />
14. A nem termikus aktiválású kémiai reakciók leírásával kapcsolatos feladatok. Fényképezés,<br />
fénymásolás, polimerizáció, robbanások.<br />
Ajánlott irodalom:<br />
1. P.W. Atkins: Fizikai Kémia I-III., Nemzeti Tankönyvkiadó, 2002<br />
2. Zrínyi Miklós: A Fizikai kémia alapjai, Műszaki Könyvkiadó, 2004<br />
3. Beck Mihály: Reakciókinetika (DE Fizikai Kémiai Tanszék, házijegyzet)<br />
4. Bányai István (szerk): Példatár a kémiai a kinetikához (tervezet)
FIZIKAI KÉMIAI LABORATÓRIUMI GYAKORLAT<br />
Tantárgyfelelős: Dr. Kathó Ágnes<br />
A tárgy oktatója: Dr. Kathó Ágnes<br />
Óraszám/hét: 4<br />
Kreditszám: 3<br />
Számonkérés módja: gyakorlati jegy<br />
A kurzus célja a fizikai kémiai mennyiségek meghatározása, a fizikai kémiai összefüggések<br />
felismerése a „Bevezetés a fizikai kémiai mérésekbe” c. kurzus során elsajátított<br />
mérőmódszerek segítségével.<br />
Rövid tematika: Termodinamikai mennyiségek mérése, oldat- és fázisegyensúlyok vizsgálata,<br />
elektrokémiai és reakciókinetikai vizsgálatok. A gyakorlatok egy része arra tanítja meg a<br />
hallgatókat, hogy egyazon mérési módszer hányféle, és milyen jellegű fizikai kémiai<br />
probléma megoldására alkalmazható. A gyakorlatok másik részében egy bizonyos<br />
mennyiséget többféle módszerrel kell megmérni, és az eredmények összevetésével a<br />
módszerek teljesítőképességét kell összehasonlítani.<br />
Ajánlott irodalom:<br />
1. Fizikai kémiai laboratóriumi gyakorlatok (szerk.: Kathó Á.), Tankönyvkiadó, Budapest,<br />
1988<br />
2. Csongorné Porzsolt Éva, Nádasdi Levente, Tóth Zoltán: Fizikai kémiai laboratóriumi<br />
gyakorlatok gyógyszerészhallgatók számára, Kossuth Egyetemi Kiadó, Debrecen, 2003<br />
3. Bevezetés a fizikai kémiai mérésekbe (szerk.: Kaposi O.), Tankönyvkiadó, Budapest,<br />
1988<br />
A kurzus részletes tematikája (heti bontásban): A hallgatók –a „forgószínpad” elvét követve-<br />
egyéni beosztás szerint dolgoznak. Minden héten más végzi az adott gyakorlatot, és az egyes<br />
méréseknél használt vegyületek is változ(hat)nak hétről-hétre.<br />
Az elvégzendő gyakorlatok rövid leírása:<br />
1. Ismeretlen anyag égés- és képződéshőjének meghatározása vízkaloriméterben<br />
A bombakaloriméter hőkapacitásának meghatározása benzoesav, mint hőközlő anyag<br />
elégetésével. Ismeretlen anyag égési görbéjének felvétele, majd annak alapján az anyag<br />
állandó térfogatra ill. állandó nyomásra vonatkoztatott égéshőjének számítása. Az anyag<br />
összegképletének ismeretében a standard képződéshő számítása.<br />
2. Folyadékok gőznyomásának mérése, párolgáshő számítása<br />
Egy adott folyadék gőznyomásának mérése izoteniszkópos gőznyomásmérő segítségével a<br />
szobahőmérséklet és a forráspont között 6-8 hőmérsékleten. A párolgáshő grafikus<br />
módszerrel való meghatározása a Clausius-Clapeyron egyenlet alapján.<br />
3. Kevéssé oldódó só oldhatóságának és differenciális oldáshőjének meghatározása
A vezetőképességi edény cellaállandójának meghatározása. A rosszul oldódó sót<br />
tartalmazó telített vizes oldat vezetőképességének mérése négy különböző hőmérsékleten.<br />
Az oldáshő grafikus módszerrel való meghatározása a Clausius-Clapeyron egyenlet<br />
alapján.<br />
4. Parciális moláris térfogat meghatározása<br />
Hét különböző koncentrációjú biner elegy sűrűségének meghatározása piknométer<br />
segítségével. Az elegyek móltérfogatának számítása a sűrűségek ill. az összetétel alapján<br />
kiszámított közepes móltömegek alapján. A móltérfogatok ábrázolása az összetétel<br />
függvényében, majd egy adott összetételnél a parciális moláris térfogat grafikus<br />
meghatározása.<br />
5. Egyensúlyi folyamatok vizsgálata spektrofotometriás módszerrel<br />
Szerves oldószerben oldott jód abszorpciós spektrumának felvétele, a jód moláris<br />
abszorbanciájának meghatározása a maximális fényelnyeléshez tartozó hullámhosszon. A<br />
jód szerves fázis és víz közötti megoszlási hányadosának meghatározása a szerves fázis<br />
abszorbancia változásának alapján. Jodid ionok hatása a jód megoszlására: látszólagos<br />
-<br />
megoszlási hányadosok számítása, majd se gítségükkel a I 3 képződésére vonatkozó<br />
egyensúlyi állandó meghatározása grafikusan.<br />
6. Gyengesav disszociációfokának és disszociációs állandójának meghatározása<br />
A vezetőképességi edény cellaállandójának meghatározása. Különböző koncentrációjú<br />
gyengesav oldatok vezetőképességének mérése és a fajlagos valamint a moláris<br />
vezetőképességek számítása. A disszociációs állandó és a végtelen híg oldat moláris<br />
vezetőképességének meghatározása grafikus módszerrel az Ostwald-féle hígítási törvény<br />
alapján. A különböző koncentrációjú oldatok disszociációfokának számítása<br />
7. Pufferkapacitás vizsgálata<br />
Savat és sót azonos arányban tartalmazó pufferelegy pufferkapacitásának meghatározása<br />
savval ill. lúggal való titrálással. A kísérlet megismétlése a./ a puffer összetevők<br />
koncentrációit felére csökkentésével; b./ a sav koncentrációjának felére csökkentésével c./<br />
asó koncentrációjának felére csökkentésével. Az egyes titrálások alapján számolt<br />
pufferkapacitás értékek értelmezése.<br />
8. Koncentrációs galvánelemek vizsgálata<br />
Ezüst/ ezüst-nitrát koncentrációs galvánelemek elektromotoros erejének meghatározása.<br />
Ezüst-nitrátot tartalmazó oldat közepes ionaktivitásának meghatározása. Ezüst-halogenid<br />
oldhatósági szorzatának meghatározása.<br />
9. Redoxirendszerek vizsgálata
Ugyanazon fémion(vagy komplex) eltérő oxidációs állapotú formáit különböző arányban<br />
tartalmazó oldatokban (Pt-elektród segítségével) redoxi potenciálok meghatározása . A<br />
Nerst-Peters egyenlet érvényességének vizsgálata valamint a standard redoxipotenciál<br />
meghatározása. A redoxirendszerek redoxikapacitásának vizsgálata.<br />
10. Észterhidrolízis kinetikájának vizsgálata<br />
a./ sav-bázis titrálással<br />
Az észterhidrolízis időbeli követése sav-bázis titrálással. Az észter kiindulási<br />
koncentrációjának valamint az átalakult észter mennyiségének kiszámítása. Az<br />
észterhidrolízis sebességi állandójának meghatározása<br />
b./ vezetőképességméréssel
A tárgy neve: Magkémia (előadás)<br />
Tantárgyfelelős:<br />
Dr. Nagy Noémi egyetemi docens<br />
A tárgy oktatója:<br />
Dr. Nagy Noémi egyetemi docens<br />
Óraszám/hét: 1 óra<br />
Kreditszám: 1<br />
Számonkérés módja: kollokvium<br />
Tematika:<br />
Az előadás célja alapvető ismeretek szerzése az atommaggal, a radioaktivitással, annak<br />
környezeti megjelenésével és alkalmazásával kapcsolatban.<br />
Tartalma: Az atommag és tulajdonságai. Az izotópia fogalma, izotópeffektusok. Radioaktív<br />
atommagok. A radioaktív bomlás típusai, kinetikája. Radioaktív egyensúlyok. Földtörténeti és<br />
történeti kormeghatározás. A magsugárzás kölcsönhatása az anyaggal. Magreakciók.<br />
Atomreaktorok (energiatermelés). A magsugárzás mérése. A sugárzás és anyag<br />
kölcsönhatásán alapuló alkalmazások. Radioaktív indikátorok. Radioizotópok kémiai,<br />
analitikai, orvosi, biológiai alkalmazásai. Környezetünkben előforduló természetes és<br />
mesterséges radioaktív izotópok<br />
Ajánlott irodalom:<br />
1. Nagy Lajos György, Nagyné László Krisztina, Radiokémia és izotóptechnika<br />
(Műegyetemi Kiadó, 1997)<br />
2. Kiss István, Vértes Attila: Magkémia (Akadémiai Kiadó, 1979)<br />
3. Németh Zoltán: Radiokémiai és izotóptechnikai alapismeretek (Veszprémi Egyetemi<br />
Kiadó, 1996)<br />
A tárgy részletes tematikája:
1. óra: Radioaktivitás felfedezése, következményei az anyagszerkezet kutatásában. Az<br />
atommag és tulajdonságai, az atommag alkotórészei. Stabil és radioaktív atommagok. Izobár<br />
magok energiaviszonyai. A radioaktív bomlás oka, következménye.<br />
2. óra: Az izotópia fogalma, izotópeffektusok. Fizikai, fázisegyensúlyi, spektroszkópiai,<br />
reakciókinetikai, kémiai egyensúlyi és biokémiai izotópeffektusok.<br />
3. óra: Radioaktív atommagok. A radioaktív bomlás típusai. Alfa-, béta-bomlás,<br />
elektronbefogás, izomer átalakulás (gamma-sugárzás). Spontán hasadás.<br />
4. óra: A radioaktív bomlás kinetikája. Egyszerű radioaktív bomlás. Összetett bomlások:<br />
elágazó és sorozatos bomlások. Radioaktív egyensúlyok: szekuláris és tranziens egyensúly.<br />
5. óra: Természetes bomlási sorok. Földtörténeti és történeti kormeghatározás. Föltörténeti<br />
korok meghatározása ólomizotópok aránya, a kálium-argon módszer, hélium-koncentráció<br />
segítségével. Történelmi korok meghatározása C-14 izotópok koncentrációja alapján.<br />
6. óra: A magsugárzás kölcsönhatása az anyaggal. A kölcsönhatás következménye az anyagra<br />
és a sugárzásra nézve. A kölcsönhatás kinetikája. Alfa-sugárzás és anyag kölcsönhatása:<br />
fékeződés és szóródás.<br />
7. óra: Béta-sugárzás és anyag kölcsönhatása: ionizáció, röntgensugárzás keletkezése,<br />
Cserenkov-sugárzás, annihiláció (pozitron emissziós tomográfia), visszaszórás, abszorpció,<br />
önabszorpció.<br />
8. óra: Gamma-sugárzás és anyag kölcsönhatása: Compton-szórás, fotoeffektus, párkeltés,<br />
Mössbauer-hatás. Magreakciók. Magreakciók megmaradási szabályai, kinetikája.<br />
Magreakciók neutronnal. Magreakciók töltött részecskékkel.<br />
9. óra: Atomreaktorok (energiatermelés). Hasítási reakciók lassú neutronnal. Az atomreaktor<br />
legfontosabb alkotórészei. Új hasadó anyag előállítása gyors neutronnal, tenyésztő reaktorok.<br />
Az atomenergia-termelés környezetvédelmi problémái, radioaktív hulladék elhelyezése.<br />
10. óra: A magsugárzás mérése. A mérések alapelve, detektorok és elektronikai egységek.<br />
Ionizációs, szcintillációs, félvezető és egyéb detektorok.<br />
11. óra: Dozimetria. Besugárzó, elnyelt és effektív dózisok. A magsugárzás hatása az<br />
élőszervezetre: fizikai, kémiai és biológiai változások. A víz radiolízise. Dóziskorlátok.<br />
12. óra: Radioaktív indikátorok, a radioaktív nyomjelző kiválasztásának szabályai. Fontosabb<br />
nyomjelző izotópok és előállításuk. Atomreaktorban és ciklotronban előállítható izotópok.<br />
Természetben előforduló izotópok felhasználása nyomjelzésre.<br />
13. óra: Radioaktív sugárzás és anyag kölcsönhatásán alapuló ipari alkalmazások. Szint-,<br />
határérték, vastagság és sűrűség meghatározása. Az iparban használt sugárzó izotópok és
mérőberendezések típusai, mérési elrendezések. Gyakorlati példák ismertetése. Radioizotópok<br />
kémiai, analitikai, orvosi, biológiai alkalmazásai.<br />
14. óra: Környezetünkben előforduló természetes és mesterséges radioaktív izotópok. A<br />
radioaktív izotópok keletkezése a természetben. A radioaktív izotópok mesterséges forrásai.<br />
Radioaktív izotópok az atmoszférában, hidroszférában és litoszférában, bekerülésük az élő<br />
szervezetekbe.
KOLLOID- ÉS HATÁRFELÜLETI KÉMIA I.<br />
Tantárgyfelelős: Dr. Joó Pál<br />
A tárgy oktatója: Dr. Joó Pál<br />
Óraszám/hét: 2e<br />
Kreditszám: 3<br />
Számonkérés módja: k<br />
A kurzus célja, hogy a hallgatók a kolloid rendszerek kémiája és határfelületi kémia területén<br />
olyan elméleti alapismereteket szerezzenek, amelyeket az ipar, a mezőgazdaság, az<br />
egészségügy, stb. gyakorlati kolloidkémiai problémáinak megoldásához eredményesen<br />
tudjanak felhasználni.<br />
Rövid tematika: A kolloid állapot, a kolloid rendszerek, intermolekuláris kölcsönhatások.<br />
Határfelületi kémia: Tiszta folyadékok felületi feszültsége és az ezzel kapcsolatos jelenségek.<br />
Oldatok határfelületi kémiája. Felületi rétegek állapotegyenlete, monomolekuláris hártyák.<br />
Folyadék-folyadék határfelület. szétterülés. Gázok és gőzök adszorpciója szilárd testek<br />
felületén. adszorpciós hő. Az adszorpció állapotegyenletei. Adszorpciós izotermaegyenletek<br />
(Langmuir,- Langmuir-Hückel). A BET izotermaegyenlet. termodinamikai<br />
potenciálelméletek, az adszorpciós potenciál. Adszorpciós hiszterézis és<br />
kapilláriskondenzáció. gázelegyek adszorpciója. Határfelületi reakciók. heterogén katalízis.<br />
Lioszorpció. kontakt nedvesedés. nedvesedési hő. Nedvesedést befolyásoló tényezők,<br />
nedvesítőszerek. Tenzidkémia. Nem elektrolitoldatok adszorpciója. kromatográfia.<br />
Elektrolitoldatok adszorpciója. ioncsere, a víztisztítás kolloidkémiája. Elektromos kettősréteg<br />
elméletek. Elektrokinetikai potenciál és meghatározó tényezői, elektrokinetikai jelenségek. A<br />
kolloid rendszerek kémiája: A diszperz rendszerek állapotjellemzői, a diszperzitásfok<br />
jellemzése. Részecskemorfológia, a diszperz rendszerek térbeli eloszlása. A kolloid<br />
rendszerek állandósága. állapotváltozások. Aerodiszperz rendszerek. Gázdiszperziók és<br />
habok. Emulziók, szuszpenziók és szolok. A szolok szerkezete. a koagulálás kinetikája.<br />
Szolstabilitási elméletek. Az adhézió. A szuszpenziók állandósága. diszperziós kolloidok<br />
optikai tulajdonságai. Reológiai sajátságok, a diszperz rendszerek reológiája. Makromolekulás<br />
kolloidok. a lineáris makromolekula mérete, alakja. Makromolekulás oldatok<br />
termodinamikája. Polimerek frakcionálása. molekulatömeg meghatározási módszerek.<br />
Asszociációs kolloidok. kritikus micellaképződési koncentrációt befolyásoló tényezők. A<br />
micellaképződés termodinamikája. micellaszerkezet. szolubilizáció. Koherens rendszerek.<br />
talajkolloidika.<br />
Ajánlott irodalom:<br />
Szántó Ferenc: A kolloidkémia alapjai, Gondolat, Budapest,1987 (JATE Press, utánnyomás.)<br />
A kurzus részletes tematikája (heti bontásban):<br />
1. Bevezetés és alapfogalmak; történeti áttekintés.<br />
2. A kolloid állapot; a kolloid rendszerek; intermolekuláris kölcsönhatások.<br />
3. (Határ)felületi kémia; tiszta folyadékok felületi feszültsége és a kapcsolódó jelenségek;<br />
oldatok határfelületi kémiája.
4. Felületi rétegek állapotegyenlete; monomolekulás hártyák (filmek); folyadék-folyadék<br />
határfelület, szétterülés.<br />
5. Gázok és gőzök (ad)szorpciója szilárd felületeken.<br />
6. Izotermaegyenletek.<br />
7. Adszorpciós hiszterézis, kapilláriskondenzáció.<br />
8. Lioszorpció, kontaktnedvesedés, nedvesedési hő; nedvesedést befolyásoló tényezők,<br />
nedvesítőszerek.<br />
9. Nem elektrolitoldatok adszorpciója, elektrolitoldatok adszorpciója, ioncsere.<br />
10. Elektromos kettősréteg elméletek; elektrokinetikai potenciál és meghatározó tényezői,<br />
elektrokinetikai jelenségek.<br />
11. A kolloid rendszerek kémiája: A diszperz rendszerek állapotjellemzői, a diszperzitásfok<br />
jellemzése; részecskemorfológia, a diszperz rendszerek térbeli eloszlása; a kolloid<br />
rendszerek állandósága, állapotváltozások; aerodiszperz rendszerek; gázdiszperziók és<br />
habok.<br />
12. Emulziók, szuszpenziók és szolok; szolstabilitási elméletek; az adhézió.<br />
13. A szuszpenziók állandósága; diszperziós kolloidok optikai tulajdonságai; a diszperz<br />
rendszerek reológiája; makromolekulás kolloidok; a lineáris makromolekula mérete,<br />
alakja; (makromolekulás oldatok termodinamikája); polimerek frakcionálása;<br />
molekulatömeg meghatározási módszerek.<br />
14. Asszociációs kolloidok, kritikus micellaképződési koncentráció és befolyásoló tényezői;<br />
(a micellaképződés termodinamikája); micellaszerkezet; szolubilizáció; koherens<br />
rendszerek.
KOLLOID- ÉS HATÁRFELÜLETI KÉMIAI LABORATÓRIUMI GYAKORLAT<br />
Tantárgyfelelős: Dr. Joó Pál<br />
A tárgy oktatója: Dr. Berka Márta<br />
Óraszám/hét: 4 gy<br />
Kreditszám: 3<br />
Számonkérés módja: gyak. j.<br />
A gyakorlat célja és feladata az, hogy az elméleti ismereteket tovább mélyítse, illusztrálja a<br />
gyakorlati életben jelentkező kolloidkémiai problémákat, s azok megoldási lehetőségeit.<br />
Adjon jártasságot a gyakorlati kolloidkémiában, segítve a kolloidkémiai szemlélet<br />
kialakulását.<br />
Rövid tematika: Adszorpció szilárd- folyadék határfelületen. Oldatok felületi feszültségének<br />
tanulmányozása. Szolok elektrokinetikus potenciáljának mérése. Makromolekulák hatása a<br />
szolok stabilitására, védő és érzékenyítő hatás. Makromolekulák izoelektromos pontjának<br />
meghatározása. Hidrofób szólok koaguálásának vizsgálata. Diszperz rendszerek<br />
részecskeméret eloszlásának meghatározása szedimentációs analízissel. Asszociációs<br />
kolloidok CMC értékének meghatározása vezetőképesség mérésével.<br />
Ajánlott irodalom:<br />
Szántó Ferenc : A kolloidkémia alapjai, Gondolat, Budapest, 1987.( JATE Press, utánnyomás)<br />
A kurzus részletes tematikája (heti bontásban):<br />
1. hét. Adszorpció szilárd- folyadék határfelületen.<br />
2. hét. Oldatok felületi feszültségének tanulmányozása.<br />
.3. hét. Színezékek elválasztása papírelektroforézissel.<br />
4. hét. Makromolekulák hatása a szolok stabilitására, védő és érzékenyítő hatás.<br />
5. hét. Polimerek átlagos molekulatömegének meghatározása viszkozitás méréssel.<br />
6. hét. Szolubilizáció vizsgálata.<br />
7. hét. Diszperz rendszerek részecskeméret eloszlásának meghatározása szedimentációs<br />
analízissel.<br />
8. hét. Asszociációs kolloidok CMC értékének meghatározása vezetőképesség mérésével.