Vegyészhallgatók fizikai kémia
szigorlati tételei
(minden vizsgázó mindhárom
sorozatból kap egy-egy tételt)
A sorozat
-
A termodinamika tárgya.
Munka és hõ. Energia. A termodinamikai rendszer jellemzõi.
A termodinamika fõtételei (posztulátumai). Entrópia.
-
Fundamentális
egyenlet (alapegyenlet) és állapotegyenletek. Energia és
entrópia bázisú intenzív változók.
-
Termodinamikai egyensúly
izolált és adiabatikus rendszerekben. Kvázisztatikus,
reverzibilis és irreverzibilis állapotváltozások.
Termodinamikai egyensúly izobár, izoterm, valamint izoterm-izobár
rendszerekben. Az egyensúly feltétele intenzív és
extenzív mennyiségekkel kifejezve.
-
Az U, H, F és
G függvények. Termodinamikai mennyiségek kifejezése
az említett függvényekbõl. Mérhetõ
mennyiségek (alfaT, kappaT, CP,
CV).
Formális összefüggések: Euler formula, Gibbs-Duhem
egyenlet, Gibbs Helmholtz egyenlet, Maxwell relációk,
-
A statisztikus termodinamika
alapjai. Energiaeloszlás és állapotösszeg mikrokanonikus
és kanonikus sokaságokban. Termodinamikai mennyiségek
kiszámítása az állapotösszegbõl.
-
Molekuláris állapotösszegek.
Kanonikus állapotösszeg kiszámítása molekuláris
állapotösszegbõl. Termodinamikai mennyiségek
és egyensúlyi állandó kiszámítása
molekuláris állapotösszegekbõl.
-
Állapotegyenletek
és fundamentális egyenletek konkrét rendszerekben:
az ideális gáz, a van der Waals fluidum, ezek termodinamikai
tulajdonságai; reális gázok és folyadékok,
valamint szilárd testek állapotegyenlete, tulajdonságai.
-
Fázisegyensúlyok.
A Gibbs-féle fázisszabály és alkalmazása.
Egykomponensû rendszerek fázisegyensúlyai, fázisdiagramjai.
-
Ideális és
reális elegyek. Fugacitás, aktivitás, standard mennyiségek.
Parciális moláris mennyiségek és meghatározásuk.
-
Kétkomponensû
rendszerek egyensúlyai. Folyadék-gõz és szilárd
folyadék fázisdiagramok, ezek típusai. Desztilláció,
zónaolvasztás.
-
Kolligatív tulajdonságok
(fagyáspontcsökkenés, forráspontemelkedés,
gõznyomáscsökkenés, ozmózis), ezek termodinamikai
leírása.
-
Kettõnél
több komponensû elegyek fázisegyensúlyai, fázisdiagramjai.
A korlátozott elegyedés. Megoszlási egyensúlyok.
-
Felületek termodinamikája.
A felületi feszültség. Görbült felületek
egyensúlyi gõznyomása. Kapillaritás.
-
Kémiai egyensúlyok
reagáló rendszerekben. Az egyensúlyi állandó
és a reakcióra jellemzõ standard mennyiségek.
A reakcióhõ és az egyensúlyi állandó
nyomás- és hõmérsékletfüggése.
-
A kinetikus gázelmélet.
Gázrészecskék sebesség- és energiaeloszlása.
Közepes szabad úthossz, átlagos ütközési
szám.
-
Transzportfolyamatok.
Az általános transzportegyenlet és alkalmazása
diffúzióra és viszkózus folyásra.
B sorozat
-
Kémiai reakciók
molekuláris dinamikája. Reakció potenciálfelületek.
Aktiválási energia. Reakcióutak. Az abszolút
sebességi elmélet (átmeneti komplex elmélet)
bimolekulás reakciók és unimolekulás reakciók
esetén.
-
Reakciósebességi
egyenletek általános alakja. A reakciók rendje, a
rend alkalmazhatósága, annak kísérleti meghatározása
a sebességi egyenlet alapján. Nullad-, elsõ- és
másodrendû reakciók sebességi egyenleteinek
megoldása. A reakciórend meghatározása a megoldásfüggvények
alapján.
-
Reakciók mechanizmusa.
Elemi reakciók és összetett reakciók. Elemi reakciók
sebességi egyenletei. Egyensúlyra vezetõ, párhuzamos,
és egymást követõ (sorozatos) reakciók
sebességi egyenleteinek megoldása, azok diszkutálása.
-
Összetett reakciók
sebességi egyenleteinek megoldási módszerei. A kvázistacionaritás
elve, használhatósága. Összetett reakciók
vizsgálatára alkalmas módszerek, azok diszkutálása.
-
Molekuláris mozgások
sebessége, elemi reakciók sebessége. Gyors reakciók
tanulmányozására alkalmas kísérleti
berendezések.
-
A reakciósebességi
együttható nyomás- és hõmérsékletfüggése.
Aktiválási paraméterek.
-
Láncreakciók
és robbanások.
-
Katalízis és
inhibició. Autokatalízis, autoinhibíció, ezek
kimutatása a reakciórend megváltozásának
alapján. Sav-bázis katalízis.
-
Heterogén reakciók
mechanizmusa, heterogén katalízis.
-
Töltött részecskéket
tartalmazó fázisok. (Közepes aktivitás, elektrokémiai
potenciál, Born-formula, Debye-Hückel határtörvény.)
-
Traszportfolyamatok
elektrolitoldatokban (diffúzió, diffúziós potenciál,
elektromos vezetés).
-
Galváncellák
jellemzése és termodinamikai leírása.
-
Elektródok jellemzése,
osztályozása és termodinamikai leírása.
-
Elektródfolyamatok
és polarizációs görbék. Elektródfolyamatok
vizsgálata potenciosztatikus és galvanosztatikus módszerrel.
-
Elektrokémiai
korrózió és korrózióvédelem.
-
Elektrokémiai
reaktorok (elektrokémiai áramforrások, elektrolízis).
C sorozat
-
A mérõeszközök
hitelesítésének alapelvei; a hõmérõk
kalibrálásának fõbb lépései.
A hõmérséklet mérése.
-
Vezérlés
és szabályozás. A termosztát mûködési
elve, fõ részei és azok funkciója. A gyakorlaton
szabályozásra használt egyéb berendezések.
-
A kalorimetriás
mérések alapelvei. A kalorimetria alkalmazási területei
a fizikai kémiában.
-
Ötvözetek
termikus analízise. Kétkomponensû fémötvözetek
fázisdiagramjának kísérleti meghatározása.
A korlátozott oldódás törvényszerûségeinek
vizsgálatára a laboratóriumi gyakorlaton alkalmazott
módszerek. Az oldhatósági szorzat meghatározása.
-
A párolgáshõ
meghatározása közvetett módszerrel. „Dinamikus"
és „sztatikus" módszerrel végzett vizsgálatok.
-
Elegyek folyadék-gõz
egyensúlyainak tanulmányozása. A desztilláló-berendezések
mûködését jellemzõ adatok meghatározása.
Megoszlási egyensúlyok. A gázkromatográfia
alapelve.
-
A felületi feszültség
mérésére alkalmas módszerek, a mérésekbõl
levonható következtetések. A relatív molekulatömeg
meghatározására alkalmas fizikai kémiai módszerek.
-
Folyadékok és
gázok súrlódásának meghatározása;
a viszkózus folyás aktiválási energiája
és az abból levonható következtetések.
A diffúziós együttható meghatározására
szolgáló módszerek elve. A refraktométerek
mûködési elve.
-
Abszorbanciamérésen
alapuló módszerek a laboratóriumi gyakorlaton. A spektrofotométerek
mûködésének elve.
-
Az aktivitási
tényezõ meghatározása. A sósavoldat
közepes aktivitási tényezõjének illetve
a vízben oldott karbamid aktivitásának meghatározására
alkalmazott módszerek ismertetése.
-
Az elektromotoros erõ
mérésére alkalmas mérõberendezések.
Az elektromotoros erõ hõmérsékletfüggésének
vizsgálata alapján meghatározható termodinamikai
paraméterek.
-
A pH mérése
és a víz ionszorzatának meghatározása.
Redoxirendszerek tanulmányozása. Az ólomakkumulátor
tulajdonságai.
-
A laboratóriumi
gyakorlaton tanulmányozott elektródfolyamatok. Elektrolízis.
Az átviteli szám meghatározására alkalmas
módszerek.
-
A konduktometriás
mérések elve és eszközei. A konduktometria alkalmazása
a laboratóriumi gyakorlaton.
-
Homogén illetve
heterogén kémiai reakciók elõrehaladásának
követésére alkalmazott fizikai-kémiai módszerek.
-
A kémiai reakciók
kinetikus rendjének meghatározása. Katalitikus reakciók
vizsgálata.