I. ZÁRTHELYI DOLGOZAT

Fizikai-kémiai laborgyakorlat

III. éves kémia tanárszakos hallgatók részére

2005/2006, I. félév

1. Alapvető fiziko-kémiai mennyiségek mérése.

Ismertesse a spektrofotometriás mérések fő alapelveit a következő szempontok alapján:

a) a fényelnyelés fizikai háttere, hullámhossztartományai, az elnyelő anyag gerjesztésének módjai;

b) a Lambert-Beer törvény és korlátai;

c) egy spektrofotométer vázlatszerű felépítése, az egyes komponensek feladatainak vázlatos ismertetésével;

d) az Ön által elvégzett (vagy elvégezhető) spektrofotometriás mérés során milyen anyag fényelnyelését vizsgálta és ebből milyen fizikai tulajdonságot határozott meg.

(20 pont)

2. Mérési eljárások, az eredmények kiértékelése.

Ismertesse a "AZ ELEKTROMOTOROS ERŐ MÉRÉSE; GALVÁNCELLÁK TANULMÁNYOZÁSA" című mérést a következők alapján:

a) Részletesen ismertesse, hogyan határoztuk meg a Daniell-cella elektromotoros erejét a mérés során?

b) A mérés során vizsgáltuk az elektromotoros erő koncentrációfüggését. Egy kalomel-Cu/Cu²⁺ galváncella elektromotoros erejét mérjük különböző Cu²⁺ koncentrációknál. Írja fel a galváncella celladiagramját, a cellareakciót! Mi az ionerősség? Miért szükséges az ionerősséget állandó értéken tartanunk, s hogyan oldottuk ezt meg a gyakorlaton? Milyen függvényt várhatunk (ábrát kérek), ha a mért E_MF értékeket a Cu²⁺ koncentráció logaritmusának függvényében ábrázoljuk? A kapott ábrán mi a tengelymetszet és mi a meredekség fizikai jelentése?

(30 pont)

3. Fogalmak.

Néhány szóval magyarázza meg (vagy definiálja) a következő fogalmakat:

a) Gibbs-féle fázistörvény;

b) fázisegyensúly termodinamikai feltételrendszere;

c) cellareakció potenciálja;

d) reakciórend

e) Sorolja fel a termosztát fő alkotóelemeit!

(20 pont)

4. Számolási feladat.

Egy folyadék gőznyomását mérjük két hőmérsékleten. -15,1 °C-on a manométer két szárában lévő higanyszintkülönbség 689 mm, míg 25,0 °C-on a különbség 225 mm. (A manométer egyik szára nyitott, a másik a mérendő térhez kapcsolódik.) A külső légköri nyomás a kísérlet elvégzése alatt 1,02·10⁵ Pa volt. A folyadék forráspontja 80,1 °C. 1 torr vagy mmHg nyomásegység 133,322 Pa nyomásnak fele meg. A feladatban tekintsünk el a nyomás 0 °C-ra való redukálásától.

a) Számolja ki a folyadék moláris párolgáshőjét és a moláris párolgásientrópia-változást a folyadék-gőz fázisátmenethez tartozó egyensúlyi hőmérsékleten és légköri nyomáson! A moláris párolgásientrópia-változás értékéből milyen következtetést tud levonni az illető folyadék szerkezetére nézve?

b) Milyen fontos közelítéseket használt a moláris differenciális oldáshő számításakor?

(30 pont)