Minden tételhez tartoznak a következõk:

1. A kézhez kapott ábrákon, táblázatokban való eligazodás.

2. A mennyiségek szabványos (IUPAC) jelölésének és az SI-egységeknek az ismerete.

3. Ismerni kell az összefüggések egyszerû számolási feladatokban való alkalmazását.

1. Minden szigorlati tételnél ismerni kell az alapvetõ fizikai mennyiségek (hõmérséklet, nyomás, térfogat, stb.) mérésének és esetleges szabályozásának elveit.

2. A megfelelõ szigorlati témaköröknél ismerni kell a tételekhez kapcsolódó mérés(ek) elvét (ld. az alábbi gyakorlati tematikát), mérési módszereit, a méréshez használt eszközök és mûszerek mûködését (pl. spektrofotométer, feszültségmérõk, konduktométer, stb.), alapvetõ jellemzõit, valamint a mérés végrehajtásának gyakorlati aspektusait.

3. Ismerni kell a mérési eredmények grafikus és numerikus kiértékelésének (legkisebb négyzetek módszere, grafikonkészítés) módszereit, valamint a mérési eredmények statisztikai elemzésének alapjait is.

4. Ismerni kell a számítógépes adatgyûjtés és adatfeldolgozás lényegét.

Alapvetõ termodinamikai mérések: Hõmérséklet mérése és szabályozása. Nyomás mérése és szabályozása. Hõ mérése, kalorimetria. Termodinamikai adatok és paraméterek (entalpia-, szabadentalpia- és entrópiaváltozás) meghatározása.

Egy- és többkomponensû fázisegyensúlyok:. Folyadék-gõz egyensúlyok, folyadék-szilárd anyag egyensúlyok és következményeik (fagyáspontcsökkenés, oldhatóság), háromkomponensû rendszerek.

Kémiai egyensúlyok: Egyensúlyi állandó meghatározásának módszerei (potenciometria, spektrofotometria). Kémiai egyensúly és termodinamika: kémiai reakciók termodinamikai paramétereinek meghatározása.

Kémiai reakciók követésére alkalmazott mérési módszerek. A reakciósebességi egyenlet meghatározása: a reakciórend és a reakciósebességi állandó meghatározása. Kémiai reakciók sebességének hõmérsékletfüggése, aktiválási energia és entrópia mérése. Autokatalízis. Transzportfolyamatok és alkalmazásaik: Ohm-törvény, diffúzióállandó, diffúziós potenciál.

Alapvetõ elektromosságtani mérések (áramerõsség, feszültség, ellenállás, vezetés) és kapcsolások. Galváncellák: kapocsfeszültség és elektromotoros erõ mérése különbözõ módszerekkel. Galváncellák alkalmazása különbözõ fizikai-kémiai mennyiségek meghatározására. pH-mérés. Elektródpotenciál mérése. Elektrolitok közepes aktivitási tényezõjének meghatározása. Redoxireakció standardpotenciáljának meghatározása. Elektrolízis.

Spektrofotometria, törésmutató meghatározása, interferometria, polarimetria.

Figyelem! A tematika nem tételsor. Mivel a gyakorlati tematika a fizikai-kémiai laboratóriumokban alkalmazott alapvetõ módszereket öleli fel, az itt felsorolt témákat bármely szigorlati tétel húzása esetén ismerni kell! Ennek természetszerû következménye az, hogy a szigorlaton olyan kifogást nem tudunk elfogadni, hogy valaki a labor programjából kifolyólag nem végezte el valamelyik mérést. Azt szintén szeretnénk hangsúlyozni, hogy a gyakorlati anyag ismerete nem az egyes mérésekhez tartozó specifikus mérési utasítások hû ismeretét jelenti, hanem az általános elvek megértését és ésszerû alkalmazását.

Belsõ energia és részei. Az I. fõtétel. Sebesség- és energiaeloszlás, az ekvipartició tétele. Entalpia. A belsõ energia és az entalpia változása az állapotjelzõkkel. Hõ, munka, térfogati munka és egyéb munkák. Az elegyképzõdés entalpiaváltozása, átalakulási hõ, reakcióhõ. A kémiai folyamatok entalpiaváltozásának hõmérsékletfüggése. Az egyensúlyi állandó és a folyamat entalpiaváltozásának kapcsolata.

Az entrópia. Reverzibilis és irreverzibilis folyamatok. Energiadisszcipáció. Elszigetelt rendszerben végbemenõ folyamatok iránya és egyensúlya. Ellentétes irányú folyamatok, hõszivattyú. Az entrópia függése az állapotjelzõktõl. Anyagátmenettel járó folyamatok (fázisátalakulás, kémiai reakció) entrópiaváltozása. A kémiai reakció egyensúlyi állandója és a folyamat entrópiaváltozásának kapcsolata. A termodinamika III. fõtétele. Az entrópia statisztikus értelmezése, rendezetlenség. Nyitott rendszerek energia-, anyag- és entrópiamérlege.

A szabadenergia és a szabadentalpia. Kémiai potenciál. A potenciálfüggvények értékének függése az állapotjelzõktõl és változása a kémiai reakciókban. A Gibbs-Helmholtz-egyenlet. Az egyensúly termodinamikai feltételei, a folyamatok iránya. A maximális és a minimális hõ, ill. munka. A szabadentalpia-változás és az egyensúlyi állandó. Csatolt kémiai folyamatok szabadentalpia-változása. A galváncellában végbemenõ kémiai reakció szabadentalpia-változása.

Folyadék-gõz egyensúly. A gõznyomás hõmérsékletfüggése. Termodinamikai adatok megváltozása egyensúlyi párolgás során. Szublimáció. Forrás. A folyadékok párolgásának és forrásának sebessége. Olvadás, fagyás. A kristályosodás sebessége, az amorf állapot létrejötte. Felületi feszültség. Görbült felületek gõznyomása.

Összetételi változók. Az elegyedés termodinamikai leírása. Parciális moláris mennyiségek, excess mennyiségek. A kémiai potenciál függése az állapotjelzõktõl. Aktivitás. Standard kémiai potenciál. Aktivitás elektrolitoldatban. Ideális és reális elegyek gõznyomása. Folyadékelegy és telített gõze összetételének összefüggése. Különbözõ típusú forráspontdiagramok. Folyadékelegyek komponenseinek desztillációval történõ elválaszthatósága.

Az intenzív paraméterek szerepe az egyensúlyokban. Egy- és többkomponensû rendszerek fázisegyensúlya. Fázistörvény. A kémiai egyensúly. Az egyensúlyi állandók és kapcsolataik. Affinitás, standard affinitás. Összetett folyamatok egyensúlya. Heterogén kémiai egyensúlyok. Az egyensúlyi állandó változása az állapotjelzõkkel. Ozmotikus egyensúly. Elektrokémiai egyensúly.

Folyadékelegyek, gõzelegyek és szilárd fázisok egyensúlya. Oldatok, híg oldatok. Híg oldatokban érvényes határtörvények. Gõznyomáscsökkenés, fagyáspontcsökkenés, forráspont-emelkedés, ozmózisnyomás. Oldhatóság. Az oldhatóság függése az állapotjelzõktõl. Három folyadék kölcsönös oldhatósága, korlátolt elegyedés. A kevéssé oldódó só oldhatósága idegen elektrolit jelenlétében.

Onsager-egyenletek. Kereszteffektusok. Az energiadisszipáció, az entrópiatermelés sebessége. Belsõ súrlódás. Diffúzió. A diffúzió mechanizmusa gázokban és folyadékokban. Az oldódás és a kristályosodás sebessége. A belsõ súrlódás és a diffúzió szerepe a heterogén folyamatok kinetikájában. A diffúzió szerepe a galváncellák elektromotoros erejében, és az elektródfolyamatok kinetikájában. Energiatermelés sebessége kémiai folyamatokban. A hõvezetés szerepe a kémiai folyamatoknál.

Reakciósebesség, reakciórend. Sebességi egyenletek. A reakciórend meghatározása. Összetett folyamatok sebessége. (Soros, párhuzamos, egyensúlyra vezetõ folyamatok, több lépéses összetett folyamatok). Sebességmeghatározó lépés. Heterogén reakciók, elektródreakciók sebessége. Homogén és heterogén katalízis, autokatalízis, enzimreakciók kinetikája.

A reakciósebesség függése a hõmérséklettõl. Reakciósebességi elméletek: ütközési elmélet, átmeneti komplexum elmélet. Reakciótípusok (mono-, bimolekulás, gyökreakciók, oldatreakciók). Láncreakciók. Az adszorpció szerepe a reakciósebességben. Aktiválási energia az elektródreakciókban. Termikus és nem termikus aktiválású folyamatok. Fotokémia.

Az elektrolitoldatok szerkezete. Elektromos vezetés elektrolitban. Moláris fajlagos vezetés. Átviteli szám. Gyenge és erõs elektrolitok vezetése. A vezetés hõmérsékletfüggése, az oldószer hatása. A gyenge elektrolitok disszociációállandója. Elektrolitok diffúziója. A pH definíciója. Aktivitás és ionerõsség. Nemvizes oldatok, olvadékok.

Elektrokémiai potenciál. A galváncellák termodinamikája. Elektródok egyensúlya. Elektródok típusai (elsõ-, másodfajú, gáz-, membrán-, keverék-, redoxielektródok). Galváncellák. Cellareakció potenciálja, elektromotoros erõ. Membránegyensúly. Elektrokémiai áramforrások.

Elektródfolyamatok sebessége. Kettõsréteg. Aktiválási energia elektródreakcióknál. Polarizáció, túlfeszültség, csereáram. Átlépési polarizáció és elméleti értelmezése. Polarizációs görbék. Elektrolízis. Határáram és diffúziós határáram. A korrózió elektrokémiai értelmezése. Az elektrokémia ipari vonatkozásai.

Vissza