Kémia BMEVEAAAMM1
tavaszi 2+0+0f 3 magyar
előadók: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár, Dr. Madarász
János docens,
2011/2012, 2.
félév.
A tantárgy célja az alapfogalmak definiálása és tisztázása,
a kémiai megismertetése, a jelen és a jövő alkalmazásain és mindennapi példákon
keresztül.
A tantárgy tanulásának támogatására létrehoztunk egy
elektronikus tanulási környezetet alábbi linken:
http://moodle.csg.bme.hu/moodle/
Kérem látogassák meg az oldalt, és regisztráják magukat a keretrendszerbe. A
regisztráció határideje: 02.15.
A tesztekre való felkészülést gyakorló feladatok segítik. Ezek megoldását a
rendszer regisztrálja. Mindenkinek ajánlott megoldania a feladatokat a tanulási
környezetben, mert ez mutatja , hogy a hallgató felkészült.
A teszteket az webes tanulási környezetben írják, mindenki hozzon
WiFi képes számítógépet, tabletet vagy okostelefont.
1. teszt. 2012.04.04, szerda
1. pót teszt 2012.04.11,
szerda,
2. teszt 2012.05.09, szerda,
2. pót teszt 2011.05.14, hétfő,
Pót-pót teszt 05.21, hétfő
A pót pót teszt egy utolsó lehetőség azoknak akik a négy
előzőból csak egyetlen teszten érték el a 10 pontot. Ha valaki nem adja be a
mind a 4 tesztet nem írhat pót pót tesztet.
Értékelés:
Egy-egy teszten 20 pontot lehet elérni. Az eredményes teszthez a
lehetséges 20-ból min. 10 pontot kell megszerezni. A tárgy teljesítéséhez mind a
két témakörből eredményes tesztet (vagy pót tesztet) kell írni.
Ponthatárok: 20
(elégséges), 25 (közepes), 30 (jó), 35 (jeles)
A két HF megléte összesen 1 pontot javít. Mindkettőnek 50% felett
kell lennie.
Kémia Műszaki Menedzser hallgatóknak: Átdolgozás alatt
álló jegyzet
### |
Anyag |
Előadás |
WWW |
1 |
I. A kémia alapjai.
Tömeg- és energiamegmaradás törvénye.
Anyag-molekula-atom-elem Tiszta anyagok egyszerű, összetett Keverékek
Mol-moltömeg Alkalmazások
|
1. Az anyag
- Radioaktiv sugárzás
- Segré diagram
- Rutherford kísérlet
- atommag
- Az elektron elektromos,
- mágneses és
- elektromágneses térbem
|
|
2 |
Elektronok, atomok
1 Elektromágneses sugárzás 2 Atomi Spektrum 3 Kvantumelmélet 4 A
Bohr Atom 5 Az új Kvantummechanika 6 Hullámmechanika 7 Kvantumszámok
8 Elektronpályák 9 A hidrogénatom pályái 9 Elektron spin 10 Több
elektronos atomok 11 Elektron Konfigurációk 12 Elektron Konfigurációk és a
Periódusos táblázat
|
2.
Elektronok, atomok
-
fény,
a szín függése a hullámhossztól
- izzó vas
- Töltés, elektroszkóp,
- Katódsugár (elektron)
elektromos,
mágneses és
elektromágneses térben
-
Elektrondiffrakció
- olajcsepp k.
- Rádioaktívitás
-
Rutherford
kísérlet - az
atommag
- H spektruma
- Bohr modell
|
|
3 |
Periodusosság
1 Az elemek csoportosítása: a periódusos táblázat 2 Fémek, nemfémek és
ionjaik 3 Az atomok és ionok mérete 4 Ionizációs energia 5 Elektron
affinitás 6 Mágneses tulajdonságok 7 Az elemek periódikus tulajdonságai,
Fókusz Higany |
3. Periodusosság
- Lítium,
- Nátrium és
- Kálium reakciója vízzel.
- Ionizáló sugárzás
|
|
4 |
1 Lewis elmélet 2 Kovalens kötés: bevezetés 3 Poláros kovalens kötés
4 Lewis szerkezetek
5 A molekulák alakja 6 Kötésrend, kötéstávolság
7 Kötésenergiák |
4.
A kémiai kötés
- kötéstávolság
- VSEPR
|
|
5 |
1 Gáznyomás 2 Egyszerű gáztörvények 3 Gáztörvények egyesítése: Tökéletes
gáz egyenlet és általánosított gáz egyenlet 4 A tökéletes gáz egyenlet
alkalmazása 5 Gáz halmazállapotú reakciók 6 Gázkeverékek 7 Kinetikus
gázelmélet 8 Reális gázok (limitációk) Fókusz Légzsák (Air-Bag Systems)
kémiája |
5. A gázállapot jellemzői |
1910:
J. D. van der Waals
|
6 |
1 Intermolekuláris erők, folyadékok tulajdonságai 2
Folyadékok gőztenziója 3 Szilárd anyagok néhány tulajdonsága 4 Fázisdiagram
5 Van der Waals kölcsönhatások 6 Hidrogén kötés 7 A kémiai kötés mint
rácsösszetartó erő atomrácsok 8 Kristályok 8 Kistályok energiája,
rácsenergia Fókusz:Folyadékkirstályok |
6.
Folyadékállapot, szilárd állapot és
jellemzésük.
- Ionos kristályok törése
|
|
7 |
1 Elegyek fajtái 2 Koncentrációk 3 Intermolekuláris erők, az elegyedés
folyamata 4 Elegyek keletkezése, egyensúly 5 Gázok oldhatósága 6 Elegyek
gőznyomása 7 Ozmózis nyomás 8 Fagyáspont csökkenés, forráspont emelkedés 9
Elektrolit oldatok 10 Kolloid oldatok |
7.
Kétkomponensű elegyek |
|
8 |
1 Terminológia 2 Hő 3 Reakcióhő, Kalorimetria 4 Munka
5 A termodinamika első főtétele 6 Reakcióhő:
ΔU és
ΔH 7
ΔH indirekt meghatározása: Hess-tétele 8 Standard képződési entalpia
9 Üzemanyagok mint energiaforrások |
8. Termokémia
- A hőátadás iránya
|
|
9 |
1 A reakciók sebessége 2 Reakciósebesség mérése 3 A
koncentráció hatása: a sebsség törvény 4 Nullad-rendű reakció 5 Első-rendű
reakció 6 Másod-rendű reakció 7 A reakció kinetika összefoglalása 8
Elméleti modellek 9 A hőmérséklet hatása 10 Reakciómechanizmus 11
Katalízis |
9.
Kémiai reakcókinetika |
|
10 |
1 Dinamikus egyensúly 2 Az egyensúlyi
állandó 3 Az egyensúlyi állandókkal kapcsolatos összefüggések
4 Az egyensúlyi állandó számértékének jelentősége 5 A reakció
hányados, Q: a várható kémiai reakció irányának megjóslása
6 Az egyensúly körülményeinek megváltozása: Le Châtelier elv |
10.
Az egyensúly |
|
11 |
1 Spontán folyamat 2 Entrópia 3 Az entrópia kiszámítása 4 Spontán
folyamat: a termodinamika második főtétele 5 Standard szabadentalpia változás,
ΔG° 6 Szabadentalpia változás és egyensúly 7 ΔG° és Keq hőmérséklet függése
8 Csatolt reakciók Fókusz: Biológiai rendszerek |
11.
Spontaneitás, entrópia, szabadentalpia |
|
12
|
1 Az Arrhenius elmélet röviden 2 Brønsted-Lowry elmélet 3 A víz
ionizációja és a pH skála 4 Erős savak és bázisok 5 Gyenge savak és bázisok
6 Több bázisú savak 7 Ionok mint savak vagy bázisok 8 A molekulaszerkezet
szerepe 8 Lewis savak és bázisok, Fókusz: savas eső |
12. Savak, bázisok |
|
13 |
1 Elektródpotenciálok mérése 2 Standard elektródpotenciálok 3 Ecell, ΔG,
és Keq 4 Ecell koncentráció függése 5 Elemek: áramtermelés kémiai
reakciókkal 6 Korrózió: nem kívánt elem 7 Elektrolízis: nem spontán reakciók
előidézése 8 Elektrolízis ipari alkalmazásai Fókusz membrán potenciálok |
13. Elektrokémia |
|
14 |
|
|
|
Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom: :
Veszprémi Tamás,
Általános Kémia
Hasznos internet címek:
Angol nyelvű
tananyag
Angol nyelvű könyvek:
R. H. Petrucci et al.: General Chemistry Principles and Modern Applications
J. C. Kotz et al.:
Chemistry and Chemical Reactivity, 6th Edition
Bonding and Molecular structure, letöltehtő.
Érdekes anyagok találhatók itt
Kapcsolódó Kémiai Nobel díjak:
- 2008 -
Osamu Shimomura, Martin Chalfie, Roger Y. Tsien "for the discovery and development of the green fluorescent protein, GFP"
- 2007 -
Gerhard Ertl "for
his studies of chemical processes on solid surfaces"
- 2006 -
Roger D. Kornberg "for his studies of the molecular basis of eukaryotic
transcription"
- 2003 -
Peter Agre, Roderick MacKinnon "for discoveries concerning channels in cell
membranes"
- 2000 -
Alan Heeger, Alan G. MacDiarmid, Hideki Shirakawa "discovery and development
of conductive polymers"
- 1999 -
Ahmed Zewail "for his studies of the transition states of chemical reactions
using femtosecond spectroscopy"
- 1998 -
Walter Kohn,"for his development of the density-functional theory"
John Pople "for his development of computational methods in quantum
chemistry"
- 1997 -
Paul D. Boyer, John E. Walker, Jens C. Skou (ATP)
- 1996 -
Robert F. Curl Jr., Sir Harold Kroto, Richard E. Smalley "for their
discovery of fullerenes"
- 1995 -
Paul J. Crutzen, Mario J. Molina, F. Sherwood Rowland "formation and
decomposition of ozone"
- 1994 -
George A. Olah "carbocation chemistry"
- 1991 -
Richard R. Ernst "nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy"
- 1986 -
Dudley R. Herschbach, Yuan T. Lee, John C. Polanyi "the dynamics of chemical
elementary processes"
- 1985 -
Herbert A. Hauptman, Jerome Karle "for their outstanding achievements in the
development of direct methods for the determination of crystal structures"
- 1976 -
William Lipscomb "for his studies on the structure of boranes illuminating
problems of chemical bonding"
- 1975 -
John Cornforth, Vladimir Prelog "streochemistry"
- 1971 -
Gerhard Herzberg "for his contributions to the knowledge of electronic
structure and geometry of molecules, particularly free radicals"
- 1969 -
Derek Barton, Odd Hassel "for their contributions to the development of the
concept of conformation and its application in chemistry"
- 1968 -
Lars Onsager "for the discovery of the reciprocal relations bearing his
name, which are fundamental for the thermodynamics of irreversible processes"
- 1966 -
Robert S. Mulliken "for his fundamental work concerning chemical bonds and
the electronic structure of molecules by the molecular orbital method"
- 1961 -
Melvin Calvin "for his research on the carbon dioxide assimilation in
plants"
- 1960 -
Willard F. Libby "carbon-14 for age determination in archaeology, geology,
geophysics"
- 1954 -
Linus Pauling "for his research into the nature of the chemical bond and its
application to the elucidation of the structure of complex substances"
- 1952 -
Archer J.P. Martin, Richard L.M. Synge "for their invention of partition
chromatography"
- 1944 -
Otto Hahn "for his discovery of the fission of heavy nuclei"
- 1943 -
George de Hevesy "for his work on the use of isotopes as tracers in the
study of chemical processes"
- 1936 -
Peter Debye "on dipole moments and on the diffraction of X-rays and
electrons in gases"
- 1935 -
Frédéric Joliot, Irène Joliot-Curie "synthesis of new radioactive elements"
- 1934 -
Harold C. Urey "for his discovery of heavy hydrogen"
- 1932 -
Irving Langmuir "for his discoveries and investigations in surface
chemistry"
- 1931 -
Carl Bosch, Friedrich Bergius "invention and development of chemical high
pressure methods"
- 1925 -
Richard Zsigmondy "colloids"
- 1922 -
Francis W. Aston "for his discovery, by means of his mass spectrograph, of
isotopes, in a large number of non-radioactive elements, and for his enunciation
of the whole-number rule"
- 1921 -
Frederick Soddy "origin and nature of isotopes"
- 1920 -
Walther Nernst "in recognition of his work in thermochemistry"
- 1918 -
Fritz Haber "for the synthesis of ammonia from its elements"
- 1914 -
Theodore W. Richards "in recognition of his accurate determinations of the
atomic weight of a large number of chemical elements"
- 1911 -
Marie Curie "radium and polonium"
- 1909 -
Wilhelm Ostwald Catalysis, chemical equilibria, rates of reaction
- 1908 -
Ernest Rutherford "for his investigations into the disintegration of the
elements, and the chemistry of radioactive substances"
- 1906 -
Henri Moissan "investigation and isolation of the element fluorine, and for
the adoption in the service of science of the electric furnace called after him"
- 1904 -
Sir William Ramsay "inert gaseous elements in air, and his determination of
their place in the periodic system"
- 1903 -
Svante Arrhenius "electrolytic theory of dissociation"
- 1901 -
Jacobus H. van 't Hoff: Ozmózis nyomás
Kapcsolódó Fizikai Nobel díjak:
- 2007 -
Albert Fert, Peter Grünberg for the discovery of Giant Magnetoresistance
- 2006 -
John C. Mather, George F. Smoot the blackbody form and anisotropy of the
cosmic microwave background radiation
- 2003 -
Alexei A. Abrikosov, Vitaly L. Ginzburg, Anthony J. Leggett theory of
superconductors and superfluids
- 1994 -
Bertram N. Brockhouse, Clifford G. Shull neutron diffraction
- 1991 -
Pierre-Gilles de Gennes methods developed for studying order phenomena in
simple systems can be generalized to more complex forms of matter, in particular
to liquid crystals and polymers
- 1986 -
Ernst Ruska, Gerd Binnig, Heinrich Rohrer scanning tunneling microscope
- 1981 -
Nicolaas Bloembergen, Arthur L. Schawlow, Kai M. Siegbahn high-resolution
electron spectroscopy
- 1975 -
Aage N. Bohr, Ben R. Mottelson, James Rainwater
- 1971 -
Dennis Gabor the holographic method
- 1967 -
Hans Bethe the energy production in stars
- 1965 -
Sin-Itiro Tomonaga, Julian Schwinger, Richard P. Feynman fundamental work in
quantum electrodynamics
- 1959 -
Emilio Segrè, Owen Chamberlain for their discovery of the antiproton
- 1956 -
William B. Shockley, John Bardeen, Walter H. Brattain discovery of the
transistor effect
- 1955 -
Willis E. Lamb, the fine structure of the hydrogen spectrum
Polykarp Kusch precision determination of the magnetic moment of the
electron
- 1954 -
Max Born, for his fundamental research in quantum mechanics, especially for
his statistical interpretation of the wavefunction
Walther Bothe
- 1951 -
John Cockcroft, Ernest T.S. Walton for their pioneer work on the
transmutation of atomic nuclei by artificially accelerated atomic particles
- 1945 -
Wolfgang Pauli discovery of the Exclusion Principle, also called the Pauli
Principle
- 1944 -
Isidor Isaac Rabi resonance method for recording the magnetic properties of
atomic nuclei
- 1943 -
Otto Stern his discovery of the magnetic moment of the proton
- 1939 -
Ernest Lawrence cyclotron and for results obtained with it, especially with
regard to artificial radioactive elements
- 1938 -
Enrico Fermi discovery of nuclear reactions brought about by slow neutrons
- 1936 -
Victor F. Hess, for his discovery of cosmic radiation
Carl D. Anderson for his discovery of the positron
- 1935 -
James Chadwick for the discovery of the neutron
- 1933 -
Erwin Schrödinger, Paul A.M. Dirac for the discovery of new productive forms
of atomic theory
- 1932 -
Werner Heisenberg creation of quantum mechanics, the application of which
has, inter alia, led to the discovery of the allotropic forms of hydrogen
- 1929 -
Louis de Broglie for his discovery of the wave nature of electrons
- 1925 -
James Franck, Gustav Hertz discovery of the laws governing the impact of an
electron upon an atom
- 1923 -
Robert A. Millikan for his work on the elementary charge of electricity and
on the photoelectric effect
- 1922 -
Niels Bohr investigation of the structure of atoms and of the radiation
emanating from them
- 1921 -
Albert Einstein discovery of the law of the photoelectric effect
- 1919 -
Johannes Stark splitting of spectral lines in electric fields
- 1918 -
Max Planck discovery of energy quanta
- 1917 -
Charles Glover Barkla characteristic Röntgen radiation of the elements
- 1915 -
William Bragg, Lawrence Bragg analysis of crystal structure by means of
X-rays
- 1914 -
Max von Laue diffraction of X-rays by crystals
- 1913 -
Heike Kamerlingh Onnes liquid helium
- 1911 -
Wilhelm Wien laws governing the radiation of heat"
- 1910 -
Johannes Diderik van der Waals equation of state for gases and liquids
- 1907 -
Albert A. Michelson optical precision instruments and the spectroscopic and
metrological investigations
- 1906 -
J.J. Thomson conduction of electricity by gases
- 1905 -
Philipp Lenard for his work on cathode rays
- 1904 -
Lord Rayleigh discovery of argon
- 1903 -
Henri Becquerel, Pierre Curie, Marie Curie Radioactivity
- 1902 -
Hendrik A. Lorentz, Pieter Zeeman magnetism
- 1901 -
Wilhelm Conrad Röntgen rays named after him