Tétel adatlapja
CÍMLAP
Tőkés Béla - Dónáth-Nagy Gabriella
Kémiai előadások és laboratóriumi gyakorlatok

TARTALOM, ELŐSZÓ



Tartalom

Előszó
Bevezetés

I. Az anyag szerkezete

  1. Az atom
    1. Az atomelmélet fejlődése
      1. A Bohr-féle atommodell
      2. A Bohr-féle atommodell továbbfejlesztése: a kvantumszámok kialakulása. Az elektronburok
      3. Moseley törvénye. A magtöltés (rendszám) meghatározása
    2. Az elemek periódusos rendszere
      1. A periódusos törvény. A periódusos rendszer különböző alakjai
      2. A periódusos rendszer határai.
        Az elemek elterjedtsége a természetben és a Világegyetemben
    3. A kvantummechanika elemei
      1. A Bohr-féle elmélet elégtelensége
      2. A de Broglie-féle anyaghullámok
      3. A Heisenberg-féle bizonytalansági elv
      4. A Schrödinger-féle egyenlet
      5. A kvantummechanikai atommodell
  2. A molekula
    1. A kémiai kötés elméletének fejlődése
    2. Az ionos kötés
    3. A kovalens kötés
      1. A kovalens kötés klasszikus elektronelmélete
      2. A kémiai kötés kvantummechanikai elmélete
      3. Bonyolultabb molekulák kémiai kötései. A promóció
      4. A hibridizáció
      5. A szigma és pi-kötések
      6. A koordinációs kötés. A kémiai kötés komplex vegyületekben
      7. Lokalizált elektronhiányos három- és többcentrumos kötések
      8. A telítetlen kötések kölcsönhatása. A konjugációs energia
      9. A pi-komplex kötés
      10. Molekuladiagramok
    4. A kémiai kötéstípusok közötti átmenetek. Az elektronegativitás
    5. Az elektroneutralitás elve
    6. A molekulák geometriája
  3. Atom- és molekulahalmazok
    1. A halmaz fogalma. A halmazok osztályozása
      1. A gázállapot és törvényei
      2. A folyadékok szerkezete. A víz
      3. Szilárd halmazok. Kristályrács-rendszerek
        1. Molekularácsos halmazok
        2. Atomrácsos halmazok
        3. A fémes halmazok szerkezete
        4. Az ionrács
        5. A polimorfia és az izomorfia
    2. Halmazállapot-változások
      1. A párolgás és a forrás
      2. Kristályos testek olvadása és szublimálása
    3. Keverékhalmazok. Oldatok
      1. Vegyületek és keverékek
      2. Az oldás
      3. Az oldhatóság. Az oldhatósági görbék
      4. Az oldatok koncentrációja
      5. Az oldatok tulajdonságai
        1. Diffúzió oldatokban
        2. Az ozmózis és az ozmózisnyomás
        3. A gőztenzió-csökkenés
        4. A forráspont-emelkedés és a fagyáspontcsökkenés
      6. Ideális és reális oldatok
      7. Az elektrolitok oldatai

II. A kémiai rendszer összetevőinek sajátosságai

  1. Az atom- és molekulatömeg és kísérleti meghatározásuk
  2. Az atomok és ionok mérete, atommagtávolságok, atomrádiuszok, ionrádiuszok
  3. A kötési energia, a képződéshő és a rácsenergia
  4. Az elektronegativitás kiszámítása
  5. A dipólusmomentum
  6. A relatív parciális töltés
  7. Mágneses sajátságok
  8. A tulajdonságok periódusos jellege

III. A kémiai rendszerek és átalakulásaik osztályozása. Sztöchiometria

  1. A sztöchiometria alapelvei
  2. Az oxidációfok
  3. A vegyületek nevezéktana
  4. A vegyületek rendszertana
    1. Hidridek
    2. Halogenidek
      1. Egyszerű halogenidek
      2. Összetett halogenidek
    3. Oxidok
      1. Egyszerű oxidok
        1. Biner oxidok
        2. Peroxidok és szuperoxidok
        3. Oxohalogenidek
      2. Összetett oxidok
        1. Bázisok és hidroxidok
        2. Oxosavak
        3. Oxoanionok
        4. Oxokationok
        5. Kettős oxidok
    4. Szulfidok
    5. Nitridek és foszfidok
    6. Karbidok, cianidok, karbonilok
    7. Nem sztöchiometrikus vegyületek
  5. A kémiai folyamatok szimbolizálása
  6. A kémiai reakciók osztályozása
  7. Az egyenértékűség (ekvivalencia) és az egyenértéktömeg

IV. A kémiai rendszerek kölcsönhatása környezetükkel

  1. Termokémia
    1. A reakcióhő
    2. A termokémia törvényei
      1. Lavoisier-Laplace törvénye
      2. Hess törvénye
  2. Elektrokémia
    1. Az elektrokémiai folyamatok osztályozása
    2. Az elektrolízis
    3. A galvánelemek
  3. Fotokémia

V. A kémiai folyamatok sebessége és mechanizmusa

  1. A kémiai kinetika alapfogalmai
  2. A kémiai folyamatok mechanizmusa

VI. Kémiai egyensúlyok

  1. A tömeghatás törvénye
  2. Homogén egyensúlyok
    1. Gyenge elektrolitok disszociációs egyensúlyai
    2. Sók és savak, valamint sók és bázisok oldatainak egyensúlyai
    3. A sók hidrolízise
    4. Tompító (kiegyenlítő, vagy puffer-) oldatok
    5. Indikátorok
  3. Heterogén egyensúlyok
  4. A kémiai reakciók és reakcióképesség elméletének fejlődése
    1. A savak és bázisok elméletei
    2. A Lewis-féle sav-bázis reakciók Pearson-féle értelmezése
      1. A savak és bázisok csoportosítása Pearson szerint
      2. A kémiai reakciók értelmezése Pearson elmélete alapján

VII. Az elemek és vegyületek leírása a szerkezet függvényében

  1. Alapelvek
  2. Általános előállítási módszerek
  3. Az elemek és vegyületek általános tulajdonságai
    1. Az elemek és vegyületek általános fizikai tulajdonságai
    2. Az elemek és vegyületek általános kémiai tulajdonságai
    3. Az elemek biológiai tulajdonságai, jelentősége és körforgása a természetben
    4. Az elemek és vegyületek gyakorlati felhasználásai

VIII. Alapvető laboratóriumi műveletek és mérések

  1. A laboratóriumi munkarend
    1. Munkavédelmi rendszabályok
      1. Védekezés mechanikai sérülések ellen
      2. Védekezés a vegyszerek mérgező hatása ellen
      3. Védekezés a tűz- és robbanásveszélyes anyagok ellen
      4. Védekezés az elektromos áram káros hatása ellen
  2. Laboratóriumi felszerelés
    1. Az üveg- és porcelánedények tisztítása
  3. Alapvető laboratóriumi műveletek
    1. Tömegmérés
      1. A mérlegek csoportosítása a méréshatár szerint
    2. Térfogatmérés
      1. Térfogatmérő eszközök
      2. A térfogatmérésnél elkövethető hibák
    3. Sűrűségmérés
    4. Hőmérsékletmérés
      1. A hőmérsékletmérésnél elkövethető hibák
    5. Melegítés, bepárlás, szárítás
    6. Oldás, aprítás, keverés, csapadék-leválasztás (kicsapás)
    7. Szűrés, ülepítés (dekantálás)
    8. Kristályosítás
    9. Desztilláció, szublimálás
  4. Heterogén diszperz rendszerek. Kolloidok
  5. Reverzibilis (megfordítható) reakciók vizsgálata
  6. Indikátorok, pH-mérés, tompító (puffer-) oldatok
  7. Neutralizációs analízis (Sav-bázis titrálások)
  8. A mérési eredmények kiértékelése és kifejezése. Hibaszámítás

1. Függelék - Az elemek rövid periódusos rendszere
2. Függelék - Az elemek hosszú periódusos rendszere Szakirodalom



Előszó

Ez a jegyzet elsősorban a mérnökkari hallgatók számára készült. Ennek megfelelően célja nem az elemek és vegyületek részletes leírása, hanem az alapfogalmak, az ok-okozati összefüggések, törvények kiemelése, illetve megfogalmazása, rendszerezési elvek bevezetése, ami lehetővé teszi ebben az igen gazdag tényanyagban a biztos eligazodást. A leszűrt törvényszerűségek tudományos előrelátást tesznek lehetővé, gyakran kiterjeszthetők az interdiszciplináris, sőt a látszólag távolabbi területekre is, és megkönnyíti azok sajátos jelenségeinek a mélyebb megismerését, a nyert ismeretek alkalmazását.

A jegyzet fő fejezetei tárgyalják a fizikai és a kémiai jelenségek sajátságait, kapcsolatait és különbségeit, majd - a kémia alaptörvényei megfogalmazása után - az atom- és molekulaszerkezet (kémiai kötés), illetve a halmazok kérdéseit. Így lehetőség nyílik a szerkezet-tulajdonságok összefüggéseinek a kihangsúlyozására. Központi helyet foglal el a kémiai rendszerek és átalakulásaik osztályozása, továbbá a kémiai rendszer és környezete közötti (termikus, elektromos és fény-) energiacserék, kölcsönhatások elemzése, az átalakulások kinetikájának és mechanizmusának a megismerése.

A leíró rész tömörítése és - ugyanakkor - könnyebb áttekinthetősége érdekében, összefoglalóan tárgyaltuk az elemek és a vegyületek általános előállítási módszereit, fizikai és kémiai tulajdonságaikat és felhasználásukat. A kémiai átalakulások lehetőségét számos esetben affinitásaik értékeivel is alátámasztottuk.

A kémiai ismeretek elsajátítását lényegesen elősegíti a legfontosabb vegyi műveletek gyakorlati megismerése. Ennek szellemében külön fejezetben gyűjtöttük össze a laboratóriumi munka néhány alapvető összetevőjét (oldás, kicsapás, szűrés, szárítás, izzítás; tömeg-, térfogat-, sűrűségmérés; különböző koncentrációjú oldatok készítése; a savas-bázikus jelleg színindikátoros és műszeres - potenciometrikus - mérése; titrálások). Mivel több esetben a leírt laboratóriumi munka eredménye mennyiségileg is mérhető, annak helyes kifejezése érdekében a jegyzet tartalmazza a hibaszámítás néhány alapelemét is.

A jegyzetet rugalmas alapnak tekintjük a kémia alapelemeinek elsajátításához; a mindenkori óraszám függvényében bővíthető, illetve szűkíthető.


×