OXFORD Kémia kislexikon

Átírás

1 OXFORD Kémia kislexikon,

2 OXFORD Kémia: kislexikon írta, Szerzői jog 2007 Typotex Kft. E digitális mű megjelenését a Kutatásfejlesztési Pályázati és Kutatáshasznosítási Iroda a Digit 2005 pályázat keretében támogatta. Minden jog fenntartva. Jelen könyvet, ill. annak részeit tilos reprodukálni, adatrögzítő rendszerben tárolni, bármilyen formában vagy eszközzel elektronikus úton vagy más módon közölni a kiadók engedélye nélkül.

3 Tartalom 1. SZÓCIKKEK A Z A-Á B C-Cs D E-É F G H I J K L M N O Ö P Q R S-Sz T U Ü V W X Y Z-Zs iii

4 A táblázatok listája 1.1. Hőmérsékleti skálák MŰANYAGOK ROBBANÓANYAGOK iv

5 1. fejezet - SZÓCIKKEK A Z 1. A-Á AAS Lásd atomabszorpciós spektroszkópia. abherent, tapadásgátló Lásd tapadásgátló. ab-initio számítás Az atom- és molekulaszerkezet számításának egy módszere, amely közvetlenül alkalmazza a kvantummechanika fő törvényeit, nem használ kísérletből származó mennyiségeket (pl. a spektroszkópiával meghatározott ionizációs energiát) paraméterként. Nagy mennyiségű numerikus számítást igényel; a szükséges számítási idő nagymértékben nő az atom vagy molekula méretének növekedésével. A számítógépek teljesítményének fejlődése lehetővé tette a kis, és a nagy molekulák tulajdonságainak pontos kiszámítását, így ez a számítási mód helyettesítheti a félig empirikus számításokat. Az ab-initio számítások használhatók például a molekula kötéshosszának és kötésszögének meghatározására úgy, hogy kiszámítják a molekula teljes energiáját különböző molekuláris geometriákra és megkeresik a legalacsonyabb energiájú konformációt. ABS műanyag Műanyagok azon csoportja, amely akrilonitril-butadién-sztirol kopolimeren alapul. abszolút 1. Nem függ semmitől és nincs vonatkoztatva semmire, például az abszolút nulla. 2. A hőmérsékletet jelöli egy abszolút skálán, azaz egy olyan hőmérséklet-skálán, amelynek a kiinduló értéke az abszolút nulla pont. Ma a termodinamikai hőmérsékletet használják, amelynek az egységét, a Kelvint régebben abszolút foknak ( o A) nevezték. Léptéke megegyezik a Celsius-fokkal. A brit mérnöki gyakorlatban az abszolút skálát a Fahrenheit-fokbeosztással használták: ez a Rankine-skála. abszolút alkohol Lásd etanol. abszolút fok Lásd abszolút. abszolút hőmérséklet Lásd abszolút; hőmérséklet. abszolút konfiguráció Egy optikai izomer (lásd optikai aktivitás) abszolút szerkezetének jelölési módja. Az R-S konvenció a királis szénatomhoz kapcsolódó csoportok rangsorba állításán alapul. A ligandumok rangsora a következő: I, Br, SO 3H, OCOCH 3, OCH 3, OH, NO 2, NH 2, COOCH 3, CONH 2, COCH 3, CHO, CH 2OH, C 6H 5, C 2H 5, CH 3, H, ahol a H a legalacsonyabb rangú. A molekulát úgy nézzük, hogy a legalacsonyabb rangú csoport legyen a királis szénatom mögött. Amennyiben a három másik csoport csökkenő rangban az óramutatóval megegyező sorrendben követi egymást, a vegyület az R-sorozathoz tartozik, ha a csökkenő sorrend az óramutató járásával ellentétes, akkor az S-sorozathoz. A D(+) glicerinaldehid R(+) glicerinaldehid. Lásd az illusztrációt. Egy másik lehetőség a D-Lszabály alkalmazása, amikor a molekula szerkezetét egy bizonyos referencia molekulára vonatkoztatják, amely a cukrok és hasonló vegyületek esetében a glicerinaldehid (HOCH 2CH(OH)CHO, 2,3-dihidroxipropanal) jobbra forgató formája. A szabály a következő: írjuk le ennek a molekulának a szerkezetét úgy, hogy középen legyen az aszimmetrikus szénatom, a CHO csoport fenn, az OH jobboldalon, a CH 2OH alul, és a H a baloldalon. 1

6 Most képzeljük el, hogy a középső szénatom egy tetraéder középpontja, és a H és az OH a papír síkjából kifelé áll, míg a -CHO és a -CH 2OH befelé mutat. Az így kapott háromdimenziós szerkezetet d- glicerinaldehidnek tekintették, és D-glicerinaldehidnek nevezték. Az ilyen konfigurációjú aszimmetrikus szénatomot tartalmazó vegyületek a D-sorozathoz, az ezzel ellentétes konfigurációjú vegyületek az L sorozathoz tartoznak. Fontos megjegyezni, hogy a D és L jelölés nem azt jelenti, hogy a módosulat jobbra vagy balra forgató (azaz nem azonosak a d- és l-lel). Az a konfiguráció, amelyet önkényesen D-glicerinaldehidhez rendeltek valóban a jobbraforgató forma helyes konfigurációja, de ez annak idején nem volt ismert. Nem minden D-vegyület jobbra forgató. Például az a sav, amelyet a glicerinaldehid CHO csoportjának oxidációjával kapunk a glicerinsav, (1,2-dihidroxipropánsav) megállapodás szerint a D-sorozathoz tartozik, de valójában balra forgató, azaz a nevét úgy írhatjuk, hogy D-glicerinsav vagy l-glicerinsav. A kavarodások elkerülésére azonban célszerűbb a (+) jobbra forgató és ( ) balra forgató használata. Így írható, hogy D(+) glicerinaldehid és D(- )glicerinsav. A D-L L-szabály alkalmazható az alfa-aminosavak esetében is (olyan vegyületek, amelyeknél az - NH 2 csoport ugyanazon szénatomon van, mint a COOH csoport). Ebben az esetben a molekulát úgy képzeljük el, hogy az aszimmetrikus szénatom és a hidrogénatom H-C kötését lássuk. Ha a három másik csoport óramutató szerinti sorrendje a COOH, -R, -NH 2, az aminosav a D-sorozathoz tartozik, különben az L- sorozathoz. Ez CORN szabályként ismert. abszolút nulla A nulla termodinamikai hőmérséklet (0 Kelvin), az elméletileg elérhető legalacsonyabb hőmérséklet. Ennél a hőmérsékletnél az atomok és molekulák kinetikus energiája minimális. Értéke 273,15 o C vagy 459,67 o F foknak felel meg. Lásd nullponti_energia címszó alatt is. abszorpció 1. (kémiában) Szilárd, vagy folyékony anyagok gázfelvétele, vagy szilárd anyag folyadék-felvétele. Nem azonos az adszorpcióval. Az abszorpciónál az abszorbeált anyag behatol az abszorbeáló anyag belsejébe. 2. (fizikában) Az elektromágneses sugárzás, hang, vagy részecskeáramlás energiájának átalakulása az energia más formáiba egy közegen történő áthaladásakor. Egy közegen áthaladó fénysugár intenzitása például kétféle hatás miatt csökkenhet: fényszóródás és a közeg atomjainak vagy molekuláinak fotonabszorpciója miatt. A fotonabszorpció gerjesztett állapotot hoz létre. abszorpciós indikátor Lásd adszorpciós indikátor. 2

7 abszorpciós koefficiens 1. (spektroszkópiában) A moláris abszorpciós koefficiens (jele ε) az abszorbeáló anyag mintáján áthaladó fény, (vagy más elektromágneses sugárzás) abszorpcióját jellemző mennyiség. Dimenziója 1/(koncentráció x hosszúság). ε függ a beeső fény frekvenciájától, maximuma a legintenzívebb abszorpciónál van. Mivel az abszorpciós sávok rendszerint egy egész frekvencia (v) tartományra kiterjednek, célszerű az ún. integrált abszorpciós koefficiens (A) mennyiség definiálása. Ez a sáv összes abszorpciós koefficiensének integrálja azaz: A= ε(v)dv Ez a mennyiség jellemzi egy átmenet intenzitását. Lásd a Beer Lambert törvény címszó alatt is. 2. Egy adott folyadék egységnyi térfogatában oldódó gáz térfogata standard hőmérsékleten és nyomáson. abszorpciós spektrum Lásd színkép. abszorpciós torony Gázok abszorpciójára az iparban használt hosszú, függőleges oszlop. A gázt az oszlop alján, az abszorbeáló folyadékot, amely gyakran víz, az oszlop tetején vezetik be, így az a gázzal ellenirányban mozog. A torony scrubberként (gázmosóként) is ismert. ac Antiklinális. Lásd torziós szög. acél Számos ötvözet bármelyike, amely főként vasból áll, különböző mennyiségben (1,7 %-ig) szenet, és bizonyos esetekben kis mennyiségben más elemeket (acélötvözőket), mint például mangánt, szilíciumot, krómot, molibdént és nikkelt tartalmaz. A % króm tartalmú acélt rozsdamentes acélnak nevezik. A szénacéloknak három stabil kristályos fázisuk van: ferrit, tércentrált köbös, az ausztenit, lapon centrált köbös, és a cementit, ami ortorombos kristályokkal rendelkezik. A perlit a ferrit és cementit keveréke, és párhuzamos lapokban rendeződik. A fázisdiagram megmutatja a különböző fázisok alakulását a különböző hőmérsékleteken és összetételekkel. Az acélt az oxigénes konverter-eljásárral (L-D eljárás) állítják elő, amely nagyban helyettesítette a Bessemer-eljárást és a Siemens Martin-, vagy elektromos kemencés eljárás. acenaftén Színtelen, kristályos, aromás vegyület, C 12H 10 op. 95 o C; fp. 278 o C. Köztes termék bizonyos festékek gyártásánál. 3

8 acetaldehid Lásd etanal. acetaldol Lásd aldol reakció. acetálok Szerves vegyületek, amelyek alkohol molekuláknak aldehid molekulákon történő addíciójakor keletkeznek. Egy molekula aldehid (RCHO) egy molekula alkohollal (R OH) reagálva félacetált (RCH(OH)OR ) hoz létre. Az aldóz cukrok gyűrűje félacetál. Egy második alkohol molekulával a további reakció során teljes acetál keletkezik (RCH(OR ) 2). Általában mindkét vegyületre csak acetálként hivatkoznak. Az acetálok képződése reverzibilis, savas közegben aldehiddé hidrolizálhatók. A szintetikus szerves kémiában gyakran alakítják át az aldehid csoportokat acetálokká, ezzel védve meg azokat, amikor a molekulában más csoportokon hajtanak végre különböző reakciókat. Lásd ketálokat is. acetamid Lásd etanamid. acetanilid Az etánsav fehér, kristályos primer amidja CH 3CONHC 6H 5; relatív sűrűsége 1,2; op. 114,3 o C fp. 304 o C. Előállításához fenil-amint (anilint) reagáltatnak ecetsav vagy etánsav-anhidrid feleslegével. Használják színezékek előállításánál és gumigyártásnál. A teljes szisztematikus neve N-fenil-etánamid. acetát Lásd etanoát. acetát-eljárás Lásd rayon, műselyem. acetecetészter Lásd etil 3-oxo-butanoát. acetecetsav Lásd 3-oxobutánsav. acetilcsoport Lásd etanoilcsoport. acetilén Lásd etin. acetilének Lásd alkinek. 4

9 acetilezés Lásd acilezés. acetilező szer Kémiai reagens, amelyet arra használnak, hogy szerves vegyületekben hidrogént etanoil(acetil)csoporttal (- COCH 3) helyettesítsenek. Például ecetsav-anhidrid, vagy etanoil-klorid. acetilid Lásd karbid. acetil-klorid Lásd etanoil-klorid. acetil-koenzim-a (acetil-koa) A zsírok, fehérjék és szénhidrátok (glikolízissel történő) lebontásából származó acetilcsoport (CH 3CO-) és a koenzim-a tiolcsoportjának (-SH) egyesülésével, a mitokondriumban képződő vegyület. Az acetil-koa táplálja a Krebs-ciklust, és szerepet játszik a zsírsavak szintézisében és oxidációjában. acetilkolin Bizonyos idegvégződéseken kibocsátott anyag. Funkciója az idegimpulzus továbbítása a szomszédos idegvégződésnek (egy szinapszisnak), vagy izom-összehúzódás kezdeményezése. Ha egyszer kibocsátásra került, hatása csak átmeneti, a kolinészteráz enzim gyorsan lebontja. acetofenon Lásd fenil-metil-keton. aceton Lásd propanon. acetonitril Lásd etánnitril. achát A kalcedon egy változata, amely kőzetek üregeiben képződik és az üreg falával párhuzamos koncentrikus sávokból, vagy rétegekből álló mintázata van. A rétegek gyakran a barnásvörös váltakozó árnyalatai. A moha achátban nincsenek ilyen sávok, az egy tejszerű kalcedon, amelyben a mangán- és vasoxid zárványok mohaszerű, vagy dendrites mintázatot hoznak létre. Az achátokat díszítésre és ékszerként használják. Acheson-eljárás A grafitgyártás ipari eljárása. Koksz és agyag keverékét hevítik. A reakció során szilícium-karbid keletkezik, ami 4150 o C-on szilícium-vesztéssel grafitot hagy hátra. A folyamatot 1896-ban szabadalmaztatta az amerikai Edward Goodrich Acheson ( ). acidimetria Térfogatos elemzés, amelynek során savakat lúg mérőoldatokkal titrálunk. aciklikus Olyan vegyület, amely nem tartalmaz gyűrűt a molekuláiban. acil hasadás 5

10 A szén és oxigén közti kötés felszakadása egy acilcsoportban. Ez történik amikor egy észter alkoholra és karbonsavra hidrolizál. acilcsoport Egy RCO- típusú csoport, ahol R egy szerves csoport. Például az acetilcsoport CH 3CO-. acilezés Az a folyamat, amelynek során acilcsoportot (RCO-) visznek be egy vegyületbe. Szokásos módja, hogy az alkoholt acil-haliddel vagy karbonsav-anhidriddel reagáltatják, azaz: RCOCl+R OH RCOOR +HCl Az acetil csoport (CH 3CO-) bevitele az acetilezés, amelyet a szerves szintézisek során az OH csoportok megvédésére használnak. acilglicerin Lásd glicerid. acil-halogenidek (savhalogenidek) COX csoportot tartalmazó szerves vegyületek, ahol X egy halogén atomot jelent (lásd a képletet). Az acilkloridok általános képlete például ROCl. Az RCO- csoport az acilcsoport. A szisztematikus kémiai nomenklatúrában az acil-halogenidek neve az oil végződést kapja, például etanoil-klorid CH 3COCl. Acilhalogenidek könnyen reagálnak vízzel, alkohollal, fenolokkal, aminokkal; az acilezési reakciókban használják őket. Előállításuk során a karbonsav OH csoportját helyettesítik egy halogénnel, halogénezőszer, pl. PCl 5 alkalmazásával. Acrilan Szintetikus szálas anyag kereskedelmi neve. Lásd akrilgyanták. ACT Lásd aktivált komplex elmélet, activated-complex theory. adalékanyag (additív) Egy olyan anyag, amelyet egy másik anyaghoz adagolnak, hogy annak tulajdonságát valamilyen módon javítsa. Az additíveket rendszerint kis mennyiségben alkalmazzák, és különböző célokra használják. Például korrózió megelőzésére, polimerek stabilizálására, élelmiszerek konzerválására vagy javítására (lásd élelmiszeradalékok). addíciós polimerizáció Lásd polimerizáció. addíciós reakció Kémiai reakció, amelyben egy molekula addicionálódik egy másikhoz. A kettős- vagy hármas kötést tartalmazó telítetlen vegyületeknél fordul elő, és lehet elektrofil vagy nukleofil reakció. Az elektrofil addícióra példa a hidrogén-kloridnak a reakciója egy alkénnel: HC l+ch 2:CH 2 CH 3CH 2Cl Nukleofil addíció például a hidrogén-cianid addíciója aldehidek karbonil kötésén, ami ciánhidrinek kialakulásához vezet. Az addiciós-eliminációs reakcióknál az addíciót egy másik molekula eliminációja követi (lásd kondenzációs reakciók). addíciós vegyület (addukt) 6

11 Addíciós reakcióval keletkező vegyület. A kifejezést elsősorban akkor használják, amikor a vegyület egy Lewissav (akceptor) és egy Lewis-bázis (donor) koordinációjával keletkezik. Lásd sav. adenin Purin származék. Egyik legfőbb alkotó bázisa a nukleotidoknak és a DNS és RNS nukleinsavaknak. adenozin Egy nukleozid, amelyben egy adenin molekula kapcsolódik egy D-ribóz cukor molekulához. Az adenozin foszfát-észter származéka az AMP, ADP, és ATP, amelyek a kémiai energia hordozóiként alapvető biológiai fontosságúak. adenozin-difoszfát (ADP) Lásd ATP. adenozin-monofoszfát (AMP) Lásd ATP. adenozin-trifoszfát Lásd ATP. adiabatikus demagnetizálás Egy technika paramágneses sók, például a kálium-krómtimsó abszolút nulla körüli hőmérsékletre való hűtésére. A sót egy elektromágnes pólusai közé helyezik, a mágnesezés során a keletkező hőt folyékony héliummal elvonják. Ezután a sót elszigetelik a környezetétől (hőszigetelik), a teret pedig kikapcsolják. A só adiabatikusan demagnetizálódik, és a hőmérséklete csökken. A demagnetizál állapot ami kevésbé rendezett nagyobb energiájú, mint a mágneses állapot, és az energiatöbblet pedig csak az anyag belső, vagy termikus energiájából jöhet. adiabatikus folyamat Bármilyen folyamat, amelynél nincs hőkicserélődés a rendszer és a környezete között. Általában az adiabatikus változás során a rendszer hőmérséklete csökken vagy nő. Például, ha egy gáz adiabatikus körülmények közt kiterjed, a hőmérséklete csökken, mert munkavégzés történik a tartály fala ellenében. Az adiabatikus egyenlet leírja egy ideális gáz nyomása (p) és térfogata (V) közti összefüggést a következő formában: pv γ =K, ahol γ=c p/c v; C p és C v a moláris fajlagos hőkapacitás állandó nyomáson illetve térfogaton és K egy konstans. adiabatikus közelítés A kvantummechanikában olyankor alkalmazott közelítés, amikor a paraméterek időfüggése lassan változik, mint például egy molekula atomjai között a magok közti távolság. Ez a közelítés azt jelenti, hogy a Schrödingeregyenlet egy időre vonatkozó megoldása folyamatosan megy át egy későbbi időre vonatkozó megoldásba. Max Born és Valdimir Alexandrovich Fock ( ) szovjet fizikus fogalmazta meg 1924-ben. Példa az adiabatikus közelítésre a Born-Oppenheimer közelítés. ADP Lásd ATP. adrenalin (epinefrin) A mellékvese által termelt hormon, amely növeli a szív aktivitását, erősíti és prolongálja az izomműködést, növeli a légzés sebességét és mélységét felkészítve a szervezetet az ijedtségre, repülésre vagy harcra. Egyidejűleg akadályozza az emésztést és kiválasztást. 7

12 adszorbeátum/adszorbátum A felületen adszorbeálódott anyag. adszorbens Az anyag, amelynek a felületén egy anyag adszorbeálódik. adszorpció Egy gáz, folyadék vagy szilárd réteg képződése egy szilárd anyag, vagy ritkábban egy folyadék felszínén. A létrehozó erők természetétől függően két típusát különböztetik meg. A kemiszorpció egyetlen réteget képez a molekulákból, atomokból vagy ionokból, amelyek az adszorbeáló felülethez kémiai kötéssel kapcsolódnak. A fiziszorpció esetén az adszorbeált molekulákat gyengébb, van der Waals erővel kötődnek. Az adszorpció fontos a felületi reakcióknál, például a korróziónál, a heterogén katalízisnél. Az adszorpciós kromatográfia is ezt a jelenséget hasznosítja. adszorpciós indikátor (abszorpciós indikátor) Indikátorok, amelyeket a csapadékképződéssel járó reakciókban használnak. Például a fluoreszcein nevű sárga színezéket a következő reakcióban: NaCl(aq)+AgNO 3(aq) AgCl(s)+NaNO 3(aq) Az ezüst-nitrát oldatot a nátrium-klorid oldathoz adva ezüst-klorid csapadék válik ki. Ameddig a Cl - -ionok feleslegben vannak, azok adszorbeálódnak a csapadék részecskék felületén. A végpontnál azonban, amikor nincs már több Cl - -ion az oldatban a negatív fluoreszcein ionok adszorbeálódnak, így a csapadék rózsaszínűvé válik. adszorpciós izoterma Egy egyenlet annak leírására, hogy hogyan függ egy anyag adszorbeált mennyisége a nyomásától (gáz esetében) vagy a koncentrációjától (oldatoknál) állandó hőmérsékleten. A felületi kémiában különböző adszorpciós egyenleteket használnak, így például a BET izotermát, vagy a Langmuir adszorpciós izotermát. A különböző izotermák eltérőek aszerint, hogy milyen feltételezésekkel élnek a felületekre és az adszorbeált molekulákra vonatkozóan. aerogel Kis sűrűségű, porózus, átlátszó anyag, amelynek több mint 90%-a levegő. Általában fémoxid vagy szilíciumoxid alapúak; szárítóanyagként vagy szigetelőként használatosak. aeroszol Szilárd, vagy folyékony anyag kolloid diszperziója egy gázban. A közönségesen használt aeroszolok egy nyomás alatt cseppfolyósított, inert hajtógázt is tartalmaznak. Erre a célra az aeroszol palackokban általában a klór-fluorszénhidrogéneket, például a diklór-difluor-metánt használják. Használatukat ellenzik, mert ezek a vegyületek fennmaradnak a légkörben és az ózonréteg elvékonyodásához vezethetnek. AES Lásd atom emissziós spektroszkópia. A-faktor Lásd Arrhenius egyenlet. 8

13 affinitási kromatográfia Biokémiai módszer természetes polimerek, különösen fehérjék tisztítására. Egy specifikus ligandumot kovalens kötéssel egy oldhatatlan, inert hordozóhoz kapcsolnak. A ligandum speciális affinitást kell, hogy mutasson a megkötni kívánt komponenshez, hogy amikor az oldat az oszlopon lefelé halad, azt specifikusan visszatartsa, elválasztva a szennyező molekuláktól. Megfelelő ligandum például egy enzim szubsztrátja feltéve, hogy nem változik irreverzibilisen a kromatográfia során. aflatoxin Az Aspergillus flavus nevű gomba által termelt mérgező vegyület, C 15H 12O 6. Különlegesen mérgező a háziállatokra. Embereknél májrákot okozhat. Előfordulhat, mint szennyezőanyag a tárolt szemes gabonánál, gyapotmagnál, és különösen földimogyorónál. Négy izomer formája létezik. AFM Lásd atomerő mikroszkóp. agar Egy bizonyos tengeri vörösmoszat kivonata, amelyet gélképzőként használnak mikrobiológiai tenyésztőközegben, élelmiszereknél, gyógyszereknél, kozmetikai krémeknél és kocsonyáknál. A tápagarban szarvasmarhából vagy vérből készült előfőzetet gélesítenek az agarral, és azt használják a baktérium, gomba vagy bizonyos algák tenyésztésére. agaróz Egy szénhidrát polimer, az agar-agar lineáris polimerfrakciója. A kromatográfiában és elektroforézisnél használják. agyag Finom szemcséjű üledék, amely főképp agyagásványokat tartalmaz. Jellemzően képlékeny és gyakorlatilag vizet át nem eresztő amikor nedves, és repedezett, amikor kiszárad. A geológiában az 1/256 mm-nél kisebb méretű alkotókból álló anyagot tekintik agyagnak, a talajtanban a mérethatár a 0,002 mm átmérő. agyagásványok Nagyon kis részecskék, főként hidratált alumino-szilikátok, néha a magnézium és/vagy vas helyettesíti részben vagy egészében az alumíniumot, az agyag fő alkotórészei. A részecskék lényegében kristályosak (vagy lemezesen, vagy szálasan/rostosan) egy réteges szerkezettel, de lehetnek amorfok vagy metalloidok. Az agyagásványok a felelősek az agyag képlékenységéért, a részecskék képesek vizet megtartani. Az agyagásványok főbb csoportjai: kaolinit, Al 4Si 4O 10(OH) 8, a fő képviselője a kaolin; halloyzit, Al 4Si 4O 10(OH) 8.4H 2O; illit, Kal 4(Si,Al) 8O 18.2H 2O; montmorrilonit, (Na,Ca) 0,33(Al,Mg) 2Si 4O 10(OH) 2.nH 2O, mely főként vulkáni hamu átalakulása során képződik; és vermikulit, (Mg,Fe,Al) 3(Al,Si) 4O 10(OH) 2.4H 2O, amit szigetelőanyagként és ültető földekbe használnak. agyagpala Vékony rétegekben előforduló agyag. Közönséges szediment kőzet. ágyúfém A bronz egy típusa, általában % rezet, 8-10 % ónt, és 2-4 % cinket tartalmaz. Korábban ágyúk készítésénél alkalmazták, ma is használják csapágyakhoz, és más olyan alkatrészekhez, melyeknél követelmény a tartósság és nagy korrózió-ellenállás. akceptor 1. (kémiában és biokémiában) Az a vegyület, molekula, ion stb., ami valamit felvesz, például a koordinációs kötés létrehozásakor az elektronokat. 9

14 2. (fizikában) A félvezetőhöz szennyezésként adagolt olyan anyag, amely a vegyértéksávból elektronokat vesz fel, így az ottmaradó, mozgó, pozitív lyukak miatt p-típusú vezetést hoz létre. Hasonlítsd össze a donor címszóval. akciós potenciál Egy idegimpulzus áthaladása során a sejtmembrán mentén fellépő elektromos potenciálváltozás. Az impulzus az idegrost mentén hullámszerűen haladva egy lokalizált, átmeneti váltást hoz létre az elektromos potenciálban -60 mv-ról (nyugalmi potenciál) +45 mv-ra. Az elektromos potenciál változását a nátrium ionok beáramlása okozza. Az izomrostok idegi stimulálása hasonló hatású. akkumulátor (másodlagos elem, akkumulátor telep) Olyan galvánelem, vagy telep, ami egy külső egyenáramforrás áramával feltölthető. A töltőáram, amelynek iránya ellentétes az elem által szolgáltatott áraméval megfordítja a kémiai reakciókat. Leggyakoribb típusai: az ólom savas akkumulátor, a nikkel-vas akkumulátor, és a nikkel kadmium elem. akridin Színtelen, kristályos, heterociklusos vegyület, C 12H 9N, op. 110 o C. Szerkezete hasonlít az antracénhoz. Három összeolvadt gyűrűből áll, a középső tartalmazza a nitrogén heteroatomot. Az akridin néhány származékát (például az akridin narancsot) színezékként vagy biológiai színezőanyagként használják. akrilamid Az elektroforézisnél elválasztó anyagként alkalmazott inert gél (poliakrilamid). Elsősorban makromolekulák, így például nukleinsavak, és fehérjék elválasztásánál használják. akrilát Lásd propenoát. akrilgyanták Szintetikus gyanták, amelyeket akrilsav (propénsav) észtereinek vagy más származékainak polimerizációjával készítenek. Példák polipropén-nitril (azaz Acrilan) és poli-(metil-2-metilpropenoat) (polimetil-metakrilát, azaz Perspex). akrilnitril Lásd propenonitril. akrilsav Lásd propénsav. akrolein Lásd propenal. aktinidák Lásd aktinoidák. aktinikus sugárzás Kémiai reakciók létrehozására képes elektromágneses sugárzás. A kifejezést főképp az ultraibolya sugárzásra, és a fotoemulzióra ható sugárzások jelölésére használják. 10

15 aktínium Jele Ac. Ezüstös, radioaktív fémes elem, amely a periódusos rendszer 3. csoportjába (korábban III A) tartozik. Rendszáma 89; a legstabilabb izotóp tömegszáma 227 (felezési ideje 21,7 év); op. 1050±50 o C; fp 3200 o C (becsült érték). Az aktínium-227 a természetes uránban kb. 0,715 %-ban fordul elő. Az aktínium-228 (felezési idő 6,13 óra) szintén előfordul a természetben. 22 más, mesterséges izotópja van, mind radioaktív és nagyon rövid felezési idejű. Kémiai tulajdonságai a lantánéhoz hasonlóak. Főként alfa részecskék forrásaként szolgál. Az elemet A. Debierne fedezte fel 1899-ben. aktínium sorozat Lásd radioaktív sorozat. aktinoid kontrakció Az atom- vagy ionsugár egyenletes csökkenése a növekvő protonszámmal az aktinoidáknál. aktinoidák (aktinidák) Elemek egy sora a periódusos rendszerben; általában aktinoidáknak tekintik az elemeket a 90-s rendszámú tóriumtól a 103-s laurenciumig, az utóbbit is beleértve. Mindegyikük két külső s elektronnal rendelkezik (7s 2 konfiguráció); az aktíniumot követik, és annak alapján sorolták őket egy csoportba, hogy a protonszám növekedésével az 5f pálya töltődik. Valójában, mivel az 5f és a 6d pálya energiaszintjei közel vannak, az 5f pálya feltöltése nem egyenletes. A külső elektronhéj konfigurációja a következő: 89 aktínium (Ac) 6d 1 7s 2 90 tórium (Th) 6d 2 7s 2 91 protaktinium (Pa) 5f 2 6d17s2 92 urán (Ur) 5f 3 6d17s 2 93 neptúnium (Np) 5f 5 7s 2 (vagy 5f 4 6d 1 7s 2 ) 94 plutónium (Pu) 5f 6 7s 2 95 amerícium (Am) 5f 7 7s 2 96 kűrium (Cm) 5f 7 6d 1 7s2 97 berkélium (Bk) 5f 8 6d17s 2 (vagy 5f 9 7s 2 ) 98 kalifornium (Cf) 5f 10 7s 2 99 einsteinium (Es) 5f 11 7s fermium (Fm) 5f 12 7s mendelévium (Md) 5f 13 7s nobélium (No) 5f 14 7s laurencium (Lw) 5f 14 6d 1 7s 2 Az első négy tag (Ac-tól Ur) előfordul a természetben. Mind radioaktív, ami nehézségeket okoz a tanulmányozásukkor az önmelegedés, a rövid felezési idő, a biztonsági intézkedések stb. miatt. A lantanoidákhoz hasonlóan az aktionoidák atom- és ionsugara is egyenletes csökkenést mutat a protonok számának növekedésével. A sorozat könnyebb tagjai (az ameríciumig) olyan f elektronokkal rendelkeznek, amelyek részt vehetnek a kötésben, eltérően a lantanoidáktól. Így ezek az elemek az átmeneti fémekhez hasonlóan koordinációs komplexeket hoznak létre, és változó vegyértéket mutatnak. A nehezebb tagok (kűriumtól a laurenciumig) a nagyobb magtöltés miatt nem használják a belső f elektronjaikat kötések kialakítására, ezért a lantanoidákhoz hasonlóan M 3+ -iont tartalmazó vegyületeket képeznek. Ennek az oka, hogy a növekvő magtöltés a belső elektronokat az atom közepe felé vonzza. Megjegyzendő, hogy az aktínium maga nem rendelkezik 5f elektronnal, de a kémiai hasonlóság miatt általában az aktinoidákhoz sorolják. Lásd az átmeneti elemeket is. aktinométer Lásd aktinometria. aktinometria 11

16 Elektromágneses sugárzás intenzitásának mérése. A műszer, amellyel mérik, az aktinométer. A modern aktinométerek a fotoelektromos hatáson alapulnak, a korábbi készülékek vagy a sugárzás által egy ernyőn létrehozott fluoreszcenciát, vagy bizonyos anyagok által indukált kémiai változások mennyiségét mérték. Az aktinométerek elnevezése attól függ, hogy milyen sugárzást mérnek. A pirheliométer a Napból jövő sugárzás intenzitását méri. A piranométer a légkörben lévő molekulákon és szuszpendált anyagokon való szóródás után a Föld felszínére érkező sugárzás mennyiségét méri. A pirgeométer a különbséget méri a Földből kifelé irányuló infravörös és a Napból jövő, a Föld atmoszférájába behatoló sugárzás közt. aktív hely (aktív centrum) 1. A reakció lejátszódásának a helye az enzimkatalizátor felszínén. 2. A szubsztrát molekula kapcsolódási helye egy enzim molekula felszínén. Az aktív centrum tulajdonságait az enzim polipeptid láncának térbeli elrendeződése és az azt felépítő aminosavak határozzák meg. Szabályozzák a kölcsönhatások jellegét, annak következményeként a szubsztrát specifikusságának mértékét és az inhibícióra való érzékenységét. aktív szén Lásd szén. aktív tömeg Lásd tömeghatás. aktivációs analízis Olyan analitikai eljárás, amely a legtöbb elem kimutatására alkalmazható, még olyan esetben is, ha azok mindössze milligrammnyi (vagy még annál is kisebb) mennyiségben találhatók a mintában. A neutron aktivációs analízis esetében a mintát termikus neutronok áramának teszik ki egy atomreaktorban. A minta nuklidjei neutronbefogással azonos atomszámú, de nagyobb tömegszámú nuklidekké alakulnak. Az újonnan képződött nuklidek gammasugárzást bocsátanak ki, ami egy gammasugár spektrométerrel az elem azonosítására használható. aktiválási energia Jele E a. A kémiai reakció lejátszódásához szükséges minimális energia. Egy reakció során a reagáló molekulák egymás közelébe kerülnek, a kémiai kötések megnyúlnak, felszakadnak, és termékek kialakulása közben átalakulnak. E folyamat során a rendszer energiája egy maximumig nő, majd lecsökken a termékek energiájára (lásd az illusztrációt). Az aktiválási energia egyenlő a maximális energia és a reagáló anyagok energiája közti különbséggel, azaz úgy tekinthető, mint az energiagát, amelyet le kell győzni ahhoz, hogy a reakció lejátszódjon. Az aktivációs energia meghatározza a reakciósebesség hőmérséklettel való változását (lásd Arrhenius egyenlet). Az aktivációs energiát joule-ban adják meg a reagáló anyagok móljára vonatkoztatva. Lásd az aktivált komplex elméletet is. aktivált adszorpció Aktivációs energiával járó adszorpció. A kemiszorpció bizonyos eseteinél fordul elő. aktivált alumínium-oxid Lásd alumínium-hidroxid. aktivált komplex Lásd aktivált komplex elmélet. 12

17 aktivált komplex elmélet (activated complex theory, ACT) Egy elmélet, amely lehetővé teszi a kémiai reakciók sebességi állandójának számítását a statisztikus termodinamika alkalmazásával. A feltételezett események ábrázolhatók egy diagramon, ahol a függőleges tengelyen a potenciális energiát tüntetik fel, a vízszintes tengelyen pedig a reakció lefolyását jellemző, úgynevezett reakció koordinátát. Amint a két reagáló anyag, A és B közelít egymáshoz, a potenciális energia nő, majd elér egy maximumot. Az atomok együttesét a maximum közelében aktivált komplexnek nevezik. Miután az atomok átrendeződtek a kémiai reakcióban, a termékek kialakulásakor a potenciális energia lecsökken. Az elmélet feltételezi, hogy a reagáló anyagok egyensúlyban vannak az aktivált komplexszel, és hogy az aktivált komplex a reakció során elbomlik, átalakul a termékké. Az elméletet az 1930-as években dolgozta ki Henry Eyring amerikai vegyész kollégáival. Lásd Eyring-egyenlet. aktivátor 1. Olyan anyag, amely a katalizátor aktivitását növeli. Például egy olyan anyag, amely egy enzim alloszterikus helyéhez kapcsolódva lehetővé teszi az aktív hely és a szubsztrát kapcsolódását. 2. Bármely vegyület, amely lehetővé teszi egy gyógyszer, vagy idegen anyag aktivitását a szervezetben. aktivitás 1. Jele a. Az egyensúlyi állandókban, a nem ideális gázok és oldatok reakciói esetén a koncentráció helyett használt termodinamikai függvény. Például a következő reakcióban: A B+C az igazi egyensúlyi állandót a következő egyenlet adja: K=a Ba C/a A ahol a A, a B, és a C a komponensek aktivitásai, amelyek a nem ideális viselkedésre korrigált koncentrációként, (nyomásként) funkcionálnak. Az aktivitási koefficiens (jele γ) gázokra definiálva γ= a/p, (ahol p a nyomás), és oldatokra γ=ax (ahol X a móltört). Így az egyensúlyi állandó egy gázreakcióra: K p= γ Bp Bγ Cp C/γ Ap A Az egyensúlyi állandó egy oldatban lejátszódó reakcióra: K C= γ BX Bγ CX C/γ AX A Az aktivitási koefficiens tehát a nyomások vagy a koncentrációk korrekciós faktoraként szerepel. 2. Jele A. Az időegység alatt elbomló atomok száma egy radioaktív anyagban. A specifikus aktivitás (a) a tiszta radioaktív izotóp egységnyi tömegére vonatkoztatott aktivitás. Lásd sugárzás egységei. aktivitási sor Lásd elektrokémiai feszültségi sor. alabástrom Lásd gipsz. alacsony olvadáspontú ötvözet Alacsony hőmérsékleten (kb. 100 o C) olvadó ötvözetek. Számos felhasználásuk van, állandó hőmérsékletű fürdők, csőhajlítás, automata öntözőfejekben víz fecskendezésére a tűz terjedésének magakadályozására. Általában bizmut, ólom, ón és kadmium eutektikus ötvözetei. Példák a Wood-fém, Rose-fém és a Lipowitz - ötvözet, mindegyik ötvözet olvadáspontja o C között van. alagúthatás 13

18 Olyan hatás, amelyben az elektronok képesek egy alagutat fúrni egy keskeny potenciál gáton, ami egy tilos tartomány lenne, ha az elektronokat klasszikus részecskeként kezelnék. Az, hogy véges a valószínűsége annak, hogy egy elektron alagúttal egy klasszikusan megengedett tartományból egy másikba jusson, a kvantummechanikából következik. A hatást kihasználják az alagút diódánál. alakítási keménység Fémek keménységének növekedése hidegen történő megmunkálás eredményeként. A kristályrács álladó torzulásával jár, és jól látható vasnál, réznél, alumíniumnál stb., míg ólomnál és cinknél nem fordul elő, mivel azok szobahőmérsékleten képesek átkristályosodni. alanin Lásd aminosav. alap Lásd csúcsi (apical). alapállandók (univerzális állandók) Azok a paraméterek, amelyek nem változnak a világegyetemben. Például az elektron töltése, a fény sebessége szabad térben, a Planck-állandó, a gravitációs állandó, elektromos állandó és a mágneses állandó. alapállapot Egy rendszernek, molekulának, atomnak vagy atommagnak a legalacsonyabb, stabil energiaállapota. Lásd energiaszint. alapegység Egy önkényesen, nem más egységek egyszerű kombinációjaként definiált egység. Például az SI rendszerben az amper alapegység két, áramot hordozó vezető közt létrejött erő kifejezésére, míg a coulomb egy származtatott egység, amely az egy amper által egy másodperc alatt szállított töltés mennyisége. alapegységek A mértékegységek egy függetlenül definiált csoportja, amelyek a mértékegység-rendszer alapját képezik. Egy ilyen csoporthoz három mechanikai egységre (rendszerint a hosszúság, tömeg és idő) és egy elektromos egységre van szükség; kényelmes más egységeket is alapegységként kezelni, bár azok szigorúan véve nem függetlenek. A metrikus rendszerben a centiméter-gramm-szekundum (c.g.s) rendszert a méter-kilogrammszekundum (m.k.s.) rendszerrel helyettesítették; az utóbbit fogadták el az SI rendszer alapjaként. A brit rendszerben a láb-font-másodperc (foot-pound-second; f.p.s.) egységeket használták. alapvető Lásd harmonikus. albumin A globuláris fehérjék csoportjának egyike. Oldódik vízben, de melegítés hatására oldhatatlan koagulátumot képez. Az albumin előfordul a tojásfehérjében, vérben, tejben és növényekben. A szérumalbuminok a vérplazmafehérjék körülbelül 55 %-t adják, segítik az ozmózisnyomás és ezzel a plazma térfogatának szabályozását. Kapcsolódnak zsírsavakhoz és szállítják azokat. Az α-laktalbumin a tejben található fehérjék egyike. aldehidek -CHO aldehidcsoportot tartalmazó szerves vegyületek. Az aldehidcsoportban egy karbonilcsoport (C=O) szénatomjához még egy hidrogén is kapcsolódik. A szisztematikus kémiai nomenklatúrában az aldehidek neve - al végződést kap, például metanal (formaldehid) HCHO és etanal (acetaldehid) CH 3CHO. Primer alkoholok oxidációjával keletkeznek; a további oxidáció karbonsavhoz vezet. Redukálószerek. Az aldehidek kimutathatók a Fehling-próbával és a Tollens-reagenssel. Vannak jellemző addíciós és kondenzációs reakcióik. Nátrium- 14

19 hidrogén-szulfát(iv)-tal [RCOH(SO 3)H] Na + típusú addíciós vegyületet képeznek. Ez régebben biszulfit addíciós vegyületként volt ismert. Addíciós vegyületeket képeznek a hidrogéncianiddal is, ilyenkor ciánhidrinek keletkeznek és alkoholokkal is, amikor pedig acetálokat adnak. Kondenzációs reakciókban oximokat, hidrazonokat és szemikarbazonokat képeznek. Az aldehidek könnyen polimerizálódnak. Lásd ketonokat is. aldohexóz Lásd monoszacharid. aldol Lásd aldolreakció. aldolreakció Az aldehidek következő típusú reakciója: 2RCH 2CHO RCH 2CH(OH)CHRCHO ahol R egy szénhidrogén csoport. A kapott vegyület egy hidroxi-aldehid, azaz egy aldehid-alkohol vagy aldol, amely alkohol (-OH) és aldehidcsoportot (-CHO) tartalmaz a szomszédos szénatomokon. A reakciót bázis katalizálja; az első lépés RHC - CHO típusú karbanion képződése, ez kapcsolódik majd a másik aldehid molekula karbonilcsoportjához. Ahhoz, hogy karbanion keletkezzen az aldehidnek egy hidrogént kell tartalmaznia a karbonilcsoporttal szomszédos szénatomon. Az aldolok tovább alakíthatók más termékekké; nevezetesen telítetlen aldehidekké. Például az etanal reakciója 3-hidroxi-butanalt (acetaldolt) ad: 2CH 3CHO CH 3CH(OH)CH 2CHO Ez tovább dehidratálható 2-butanallá (krotonaldehid) CH 3CH(OH)CH 2CHO H 2O+CH 3CH:CHCHO aldoszteron A mellékvese által termelt hormon, a vese nátrium kiválasztását szabályozza, ezáltal fenntartja a só és víz egyensúlyát a testfolyadékokban. aldóz Lásd monoszacharid. alfa-hélix A fehérjék leggyakoribb másodrendű szerkezete, amelyben a polipeptidláncok spirálba csavarodnak fel. Az alfahélix szerkezetét a spirál egymást követő fordulatában egymás fölé kerülő N-H és C=O csoportok közötti gyenge hidrogénkötések tartják össze (lásd az ábrán). Hasonlítsd össze a béta-redővel. 15

20 alfa-naftol teszt Biokémiai teszt szénhidrátok jelenlététének kimutatására oldatokban. Másképp Molisch-tesztként is ismert (a feltaláló ausztriai H. Molisch ( ) után). Kis mennyiségű, alkoholos alfa-naftolt kevernek össze a vizsgálandó oldattal, majd koncentrált kénsavat öntenek hozzá rendkívül lassan és óvatosan a kémcső oldalán. A folyadékok találkozásánál képződő lila gyűrű jelenti a pozitív reakciót. alfa-részecske A hélium atommagja, amelyet egy nagyobb atommag emittál egy radioaktív bomlás, az ún. alfa-bomlás során. Mivel a hélium atommag két protonból és két neutronból felépülő stabil egység, egy alfa-részecske elvesztése az atomszámot néggyel, a rendszámot kettővel csökkenti. Így az urán-238 atommag tórium-234 atommaggá bomlik. Az alfa-részecskék áramlását alfa-sugárzásnak nevezik. alfa-vas Lásd vas. algin (alginsav) Barna algák (Phaeophyta) sejtfalában előforduló komplex szénhidrátok. Az algin erősen abszorbeálja a vizet, amivel viszkózus gélt hoz létre. Iparilag alginát formában állítják elő különböző Laminaria fajokból és Macrocytis pyriferaból, és főként stabilizátorként alkalmazzák az élelmiszeriparban. alhéj Lásd atom. aliciklusos vegyület Alifás atomcsoportokból felépülő, gyűrűt tartalmazó vegyület. Például a ciklohexán C 6H 12. alifás vegyületek Szerves vegyületek, alkánok, alkének vagy alkinek, illetve ezek származékai. A kifejezés azokat a vegyületeket jelöli, amelyek nem rendelkeznek az aromás vegyületek speciális stabilitásával. Minden nem ciklusos, szerves vegyület alifás. A ciklusos alifás vegyületeket aliciklusosnak nevezik. alizarin Egy narancs-piros vegyület, C 14H 8O 4. Az antrakinon származéka, 1. és 2. helyen hidroxilcsoportokkal helyettesítve. Fontos festékanyag, fémhidroxiddal piros vagy lila festéklakkokat képez. Előfordul a természetben glükozidként a buzérvörösben. Előállítható antrakinont nátrium-hidroxiddal melegítve. alkálifémek (1. csoport elemei) 16

21 Az periódusos rendszer 1. csoportjának (régebben IA) elemei: lítium (Li), nátrium (Na), kálium (K), rubídium (Rb), cézium (Cs) és francium (Fr). Jellemző elektronkonfigurációjuk a nemesgázszerkezet és a külső héjon egy s-elektron. Tipikus fémek (kémiai értelemben), könnyen leadják a külső elektronjukat, és stabil, nemesgázkonfigurációjú M + -iont hoznak létre. Mind nagyon reakcióképesek, reaktivitásuk (fémes jellegük) a csoportban lefelé nő. Az ionizációs energia a lítiumtól (520 kjmol -1 ) a céziumig (380 kjmol -1 ) csökken. A második ionizációs energia sokkal nagyobb, kétértékű ionokat nem képeznek. Más tulajdonságok is változnak a csoporton belül lefelé; nő az atom- és ion sugár, nő a sűrűség, és csökken az olvadás- és a forráspont. A standard elektródpotenciáljuk kicsi és negatív, de nem mutat szabályos változást, mert értéke függ mind az ionizációs energiától (mely csökken lefelé a csoportban), mind pedig a hidratációs energiától (ami viszont nő). Az alkáli fémek mindegyike reagál a vízzel (a lítium lassan; a többiek hevesen) és levegőn gyorsan elveszítik a fényüket. Mindegyikük reagáltatható klórral, brómmal, kénnel és hidrogénnel. Hidroxidjaik erősen lúgosak (innen a nevük) és hevítés hatására nem bomlanak. Sóik általában oldhatóak. A karbonátok nem bomlanak hevítéskor, csak nagyon magas hőmérsékleten. A nitrátok (a lítium kivételével) nitritre és oxigénre bomlanak a következőképpen: 2MNO 3(s) 2MNO 2(s)+O 2(g) A lítium-nitrát oxidjára bomlik. Valójában a lítium számos esetben nem mutat hasonlóságot az 1. csoport elemeihez, hanem inkább a magnéziumhoz hasonlít (lásd átlós hasonlóság). Általában az oxosavak sóinak a stabilitása a csoportban lefelé (azaz a M + ion méretének növekedésével) nő. Ez a tendencia azért alakul ki, mert a kisebb kationok (a csoport tetején) hatékonyabban polarizálják az oxoaniont, mint a csoport alján lévő, nagyobb kationok. alkáliföldfémek (2. csoport elemei) A periódusos rendszer 2. csoportjának (régebben IIA) elemei: berillium (Be), magnézium (Mg), kalcium (Ca), stroncium (Sr), és bárium (Ba). A jellemző elektronkonfigurációjuk a nemesgázszerkezet és két külső s- elektron. Tipikus fémek (kémiai értelemben); könnyen adják le mindkét elektronjukat stabil M 2+ -iont képezve, azaz erős redukálószerek. Mind reakcióképes és a reakcióképességük nő a csoportban lefelé. Mind az első mind a második ionizációs energiájuk csökken a csoportban lefelé. Bár minden egyes elemnél szignifikáns különbség van az első és második ionizációs energia között, egyvegyértékű ionokat tartalmazó vegyületeik nem ismertek. Ennek az oka, hogy a két vegyértékű ionok kisebb méretűek és nagyobb töltésűek, ami nagyobb hidratációs energiát (oldatokban) vagy rácsenergiát (szilárd állapotban) eredményez. Következésképpen a teljes energiaváltozás a kétértékű vegyületek képződésének kedvez. A harmadik ionizációs energiák sokkal nagyobbak, mint a második ionizációs energiák, háromértékű vegyületek (M 3+ -t tartalmazók) nem ismertek. A berillium a csoport első tagja anomális tulajdonságokat mutat az ion kis mérete miatt; az atomsugara (0,112 nm) sokkal kisebb, mint a magnéziumé (0,16 nm). A magnéziumtól a rádiumig az atom- és ionsugár meglehetősen szabályosan nő. Más szabályos változás is előfordul a magnéziumtól lefelé a csoportban, így a sűrűség, az olvadás- és a forráspont mind nő. A berillium forrás- és olvadáspontja viszont magasabb, mint a kalciumé és a sűrűsége pedig a kalciumé és a stronciumé közé esik. A standard elektródpotenciáljuk negatív és szabályos, kismértékű csökkenést mutat a magnéziumtól a báriumig. A berillium bizonyos szempontból az alumíniumhoz hasonlít (lásd átlós hasonlóság). Mind kevésbé reakcióképes, mint az alkáli fémek. Reagálnak vízzel, és oxigénnel (a berillium és a magnézium esetében egy védő felszíni réteg képződik) és reagáltathatók klórral, brómmal, kénnel és hidrogénnel. A fémek oxidjai és hidroxidjai növekvő ionos jelleget mutatnak a csoporton belül lefelé; a berillium-hidroxid amfoter, a magnézium-hidroxid csak nagyon kevéssé oldódik vízben és gyenge bázis, a kalcium-hidroxid kissé oldódik, és határozottan bázikus, a stroncium- és bárium-hidroxidok elég jól oldódnak és bázikusak. A hidroxidok hevítés hatására oxidra és vízre bomlanak: M(OH) 2(s) MO(s)+H 2O(g) A karbonátok szintén bomlanak hevítés hatására, oxidra és szén-dioxidra: MCO 3(s) MO(s)+CO 2(g) A nitrátok oxidra bomlanak: 17

22 2M(NO 3) 2(s) 2MO(s)+4NO 2(g)+O 2(g) Az alkálifémekhez hasonlóan az oxosavak sóinak stabilitása nő a csoportban lefelé. Általában az alkáliföldfémek sói oldhatóak, ha az anion egyszeres töltésű (azaz nitrátok, kloridok). A kétértékű anionokkal képezett sói (azaz karbonátok, szulfátok) oldhatatlanok. Egy adott savval képezett sóinak oldhatósága csökkenést mutat a csoportban lefelé. (A hidroxidok oldhatósága nő a nagyobb kationnál). alkalimetria (lúgmérés) Térfogatos analízis, amelynek során bázisokat sav mérőoldattal titrálunk. alkaloid Nitrogéntartalmú szerves vegyületek egy csoportja; növényi eredetűek és változatos farmakológiai tulajdonságokkal rendelkeznek. Az alkaloidákhoz tartozik a morfin, kokain, atropin, kinin és a koffein; a többségüket a gyógyászatban használják fájdalomcsillapítóként vagy érzéstelenítésre. Bizonyos alkaloidák mérgezők, például a sztrichnin és koniin, a kolchicin gátolja a sejtosztódást. alkanal Alifás aldehid. alkánok (paraffinok) C nh 2n+2 általános képletű telített szénhidrogének. A szisztematikus kémiai nomenklatúrában az alkánok nevének végződése án. Homológ sorozatot alkotnak, (az alkán sorozatot) metán (CH 4), etán (C 2H 6), propán (C 3H 8), bután (C 4H 10), pentán (C 5H 12) stb. A sorozat alacsonyabb szénatomszámú tagjai gázok, a nagy molekulasúlyú alkánok viasz-szerű szilárd anyagok. Az alkánok előfordulnak a földgázban és kőolajban. Előállíthatók a karbonsav nátrium sójának nátrium-hidroxiddal történő hevítésével. RCOO - Na + +Na + OH - Na 2CO 3+RH Előállíthatók a Wurtz-reakcióval, és a Kolbe-módszersal is. Az alkánok általában nem nagyon reakcióképesek. Ultraibolya sugárzás hatására halogénekkel haloalkánokat képeznek. alkanol Alifás alkohol. alkének (olefinek) A molekulájukban egy vagy több kettős szén-szén kötést tartalmazó telítetlen szénhidrogének A szisztematikus kémiai nomenklatúra szerint a nevük végződése én. Az egy kettős kötést tartalmazó alkének homológ sorozatot alkotnak (alkén-sorozat), mely az eténnel (etilén) CH 2:CH 2 kezdődik, majd a propén CH 3CH:CH 2, stb. következik. Általános képletük CnH 2n. A sorozat magasabb szénatomszámú tagjai izomériát mutatnak a kettős kötés helyétől függően. Például a butén C 4H 8 két izomerrel rendelkezik az (1) but-1-én (C 2H 5CH:CH 2) és (2.) but-2-én (CH 3CH:CHCH 3). Lásd a képleteket. Az alkének előállíthatók alkoholokból vízelvonással (a gőzt forró horzsakövön vezetve át). RCH 2CH 2OH-H 2O RCH:CH 2 Másik előállítási módszer esetében egy hidrogén és halogénatom elvonása történik egy haloalkánból forró alkoholos oldatban, kálium-hidroxiddal: RH 2CH 2Cl+KOH KCl+H 2O+RCH:CH 2 Az alkének tipikus reakciója az addíció a kettős kötésen. Lásd hidrogénezés; oxo-eljárás; ozonolízis; Zieglereljárás. 18

23 alkidgyanta A poliészter gyantának egy típusa, amelyet festékekben, vagy más fedőrétegben alkalmaznak. Az eredeti alkidgyantákat ftálsav-anhidrid és glicerin kopolimerizálásával állították elő, ami rideg, térhálós polimert eredményezett. Az ilyen gyanták tulajdonságai befolyásolhatók egyértékű savak vagy alkoholok hozzáadásával a polimerizáció folyamán. alkilbenzolok Szerves vegyületek, amelyben egy alkilcsoport kapcsolódik egy benzolgyűrűhöz. A legegyszerűbb példa a metilbenzol (toluol) CH 3C 6H 5. Az alkilbenzolok előállíthatók a Friedel Crafts reakcióval. alkilcsoport Egy alkánból egy hidrogén elvonásával keletkező csoport pl. metilcsoport CH 3- a metánból. alkilezés Alkilcsoport bevitele egy szerves vegyületbe kémiai reakcióval. A Friedel-Crafts reakció az aromás vegyületek alkilezése. alkinek (acetilének) Telítetlen szénhidrogének, amelyek molekuláikban egy, vagy több hármas szén-szén kötést tartalmaznak. A szisztematikus kémiai nomenklatúra szerint a nevük végződése in. A csak egy hármaskötést tartalmazó alkinek homológ sort alkotnak: etin (acetilén) CH CH, propin CH 3C CH, stb. Előállíthatók kálium-hidroxid hatására alkoholos közegben olyan alkilhalogenidekből, melyek a halogénatomokat szomszédos szénatomon tartalmazzák, például: RCHClCH 2Cl+2KOH 2KCl+2H 2O+RC CH Az alkénekhez hasonlóan az alkinek is az addíció a jellemző reakciója. alkoholátok Alkoholoknak fém-nátrium vagy fém-káliummal történő reakciója során keletkező vegyületek. Sószerű vegyületek, melyek R-O - -iont tartalmaznak. alkoholok OH-csoportot tartalmazó szerves vegyületek. A szisztematikus kémiai nomenklatúrában az alkohol neve -ol végződést kap, például metanol CH 3OH, és etanol C 2H 5OH. A primer (elsőrendű) alkoholok esetében az a szénatom, amely az OH-csoporthoz kapcsolódik még két hidrogénhez kapcsolódik, (azaz CH 2-OH csoportot tartalmaznak); a szekunder (másodrendű) alkoholoknál egy hidrogénhez és két másik szénatomhoz kapcsolódik, mint a (CH 3) 2CHOH-ban); a tercier (harmadrendű) alkoholoknál nincs hidrogén ezen a szénatomon mint pl. (CH 3) 3COH. Lásd a képleteket. A különböző típusú alkoholok eltérő kémiai reakciókat mutathatnak, például kénsavban kálium-dikromáttal (VI) a következő reakciókat adják: primer alkohol aldehid karbonsav szekunder alkohol keton tercier alkohol nincs reakció 19

24 Az alkoholok más jellemző reakciói: savval észtereket adnak, dehidratálással alkének vagy éterek keletkeznek. Azok az alkoholok, amelyek molekulájukban két OH-csoportot tartalmaznak a diolok, (vagy dihidroxialkoholok), a három OH-t tartalmazók a triolok (vagy trihidroxi-alkoholok) stb. alkoholos erjesztés Lásd erjedés. állandó arányok Lásd kémiai egyesülés. állandó forrású elegy Lásd azeotróp. állandó keménység Lásd víz keménysége. állapotegyenlet Egyenlet, amely egy anyag n mennyiségének a nyomása (p), a térfogata (V), és a termodinamikai hőmérséklete (T) közti összefüggésre vonatkozik. A legegyszerűbb az ideális gáztörvény: pv=nrt ahol R az egyetemes gázállandó. Csak ideális gázokra alkalmazva ez az egyenlet nem veszi figyelembe a gázmolekulák által elfoglalt térfogatot (a törvény értelmében, amikor a nyomás végtelen nagy, a térfogat nullává válik) és nem veszi figyelembe a molekulák között ható erőt sem. Így, a következő egy pontosabb állapotegyenlet (p+k)(v-nb)=nrt ahol k, a részecskék közti vonzóerő következtében a konténer falán létrejövő nyomás csökkenésre vonatkozik, nb, maguk a részecskék által elfoglalt térfogat végtelen nagy nyomás esetén. A van der Waals-egyenletben, amelyet a dán fizikus J.D. van der Waals ( ) állított fel k=n 2 a/v 2 ahol a egy konstans. Ez az egyenlet pontosabban tükrözi a valódi gázok viselkedését; létezik néhány más, jobb egyenlet, de azok sokkal bonyolultabbak. állati keményítő Lásd glikogén. allének A >C=C=C< csoportot tartalmazó vegyületek, amelyekben három szénatom kapcsolódik két szomszédos kettős kötéssel. A két külső szénatom két más csoporthoz kapcsolódik egyszeres kötéssel. A legegyszerűbb példa a 1,2- propadién, CH 2CCH 2. Az allének diének, az alkének jellemző reakciót mutatják. Bázikus körülmények 20

25 között gyakran alkinekké alakulnak. Az allénben a két kettős kötés síkja merőleges egymásra. Következésképpen egy R 1R 2C:C:CR 3R 4 típusú allénben az R 1 és R 2 csoport egy olyan síkban van, ami merőleges az R 3 és R 4-t tartalmazó síkra. Ilyen körülmények közt a molekula királis, és optikai aktivitást mutat. allil-alkohol Lásd propenol. allilcsoport Lásd propenilcsoport. alloszterikus enzimek Két különböző, egy aktív és egy inaktív szerkezeti formával rendelkező enzim. Az aktív forma esetében az enzim negyedrendű szerkezete (lásd fehérje) lehetővé teszi a szubsztrát-enzim kölcsönhatást az aktív helyen (lásd enzim-szubsztrát komplex). Az inaktív formában a szubsztrátkötő hely konformációja megváltozik, nem képes a szubsztráttal kölcsönhatásba lépni. Az allosztrerikus enzimek többnyire a bioszintetikus reakciók kezdő lépését katalizálják. A szintézis végterméke visszacsatolásos (feedback) inhibítorként szerepelhet (lásd inhibíció), és az enzim átalakul az inaktív formájába, így szabályozva a termék mennyiségét. alloszterikus hely Egy enzim felületén található kötőhely, ami nem azonos az aktív hellyel. Nem kompetitív inhibíció esetén az alloszterikus helyhez kötődő inhibítor meggátolja az enzim akitvitását. Egy alloszterikus enzimben egy szabályozó molekula kötődése az alloszterikus helyhez megváltoztatja az enzim alakját, ezzel lehetővé teheti, vagy megakadályozhatja a szubsztrát kötődését az aktív helyhez. allotrópia Egy elem létezése két vagy több formában (allotrópok). Az oxigénnek két formája létezik, a 'normális' dioxigén forma (O 2) és az ózon, vagy trioxigén (O 3). Ez a két allotróp különböző molekuláris konfigurációval rendelkezik. Még általánosabb az allotrópia a szilárd anyagoknál, amikor azok különböző kristályszerkezetű formában találhatók, ez különösen gyakori a periódusos rendszer 14., 15., 16. csoportjában. Vannak olyan allotrópok, amelyek egy hőmérsékleti tartományban stabilak, és egy határozott átmeneti ponton alakulnak át a másik formába. Például az ónnak két allotróp változata van; a fehér (fémes) ón 13,2 o C fölött stabil, míg a szürke (nemfémes) ón 13,2 o C alatt. Az allotrópiának ez a formája az enantiotrópia. A szénnek is két allotrópja van a grafit és a gyémánt és a grafit a stabil forma minden hőmérsékleten. Az allotrópiának azt a formáját, amelyben nincs olyan átmeneti pont, amelynél a két forma egyensúlyban van, monotrópiának nevezik. Lásd polimorfiánál is. almasav(2-hidroxibutándisav) Kristályos, szilárd anyag, HOOCCH(OH)CH 2COOH Az L-almasav az élőszervezetben a Krebs-ciklus köztes anyagcseretermékeként, és bizonyos növényekben a fotoszintézisnél fordul elő. Megtalálható az éretlen gyümölcs levében, például a zöld almában. Alnico Kereskedelmi név olyan ötvözetek sorára, amelyek vasat, alumíniumot, ikkelt, kobaltot és rezet tartalmaznak, és amelyeket állandó mágnes készítésére használtak. alpakka Réz, cink és nikkel ötvözete az arányuk többnyire 5:2:2. Megjelenésében az ezüstre emlékeztet; olcsó ékszerekhez, evőeszközökhöz és ezüsttel bevont drótok alapjaként használják. alternáló Olyan konjugált molekulát jellemez, amelyben az atomok alternáló atomok két csoportjára oszthatók úgy, hogy az azonos csoportban egy atomnak sincs közvetlen kapcsolata az azonos csoport másik atomjával. Például a naftalinnak alternáló konjugált rendszere van. 21

26 aluminát Alumínium-hidroxid vagy γ-timföld erős bázis oldatában (mint pl. nátrium-hidroxid) történő oldásakor keletkező só. Aluminátok az aluminátionokat tartalmazó oldatban léteznek, amelyeket általában [Al(OH)4] - formában írnak le. Valójában az ion valószínűleg egy komplex hidratált ion, ami úgy tekinthető, hogy hidratált Al 3+ -ionból képződik négy hidrogénion elvonásával: [Al(H 2O) 6]+4OH - 4H 2O+[Al(OH) 4(H 2O) 2] - más aluminátok és polialuminátok, mint pl. [Al(OH) 6] 3- és [(HO) 3AlOAl(OH) 3] 2- is jelen vannak. Lásd az aluminium-hidroxidnál is. alumínium Jele Al. Ezüstösfehér, csillogó fémes elem, amely a periódusos rendszer 3. csoportjába (régebben IIIB) tartozik; rendszáma 13; atomtömege 26,98; relatív sűrűsége 2,7; op. 660 o C; fp o C. A fém maga rendkívül reakcióképes, de egy vékony átlátszó oxidréteg védi, amely gyorsan képződik a levegőn. Az alumínium és az oxidja is amfoter. A fémet a tisztított bauxitból (Al 2O 3) nyerik ki elektrolízissel. A fő folyamat Hall Heroultcellát alkalmaz, de más elektrolízises eljárások kifejlesztésén is dolgoznak, például a bauxitot reagáltatva klórral és a klorid olvadékot elektrolizálva. A tiszta alumínium lágy és nyújtható, szilárdsága hideg keményítéssel növelhető. Nagy számban állítanak ötvözeteket elő belőle, az ötvözőelemek a réz, a mangán, a szilícium, a cink, és a magnézium. A könnyűsége, szilárdsága (ötvözve) korrózió-ellenállása és elektromos vezetőképessége (a réz 62 %-a) különböző felhasználásra teszi alkalmassá; használják például járművek és repülőgépek gyártására, építkezéseknél (ablakok, ajtók keretei) és felső elektromos kábelekhez. Bár a földkéreg harmadik leggyakoribb eleme (8,1 %, tömeg %), csak 1825-ben különítette el először H.C. Oersted. alumínium-acetát Lásd alumínium-etanoát. alumínium-etanoát (alumínium-acetát) Fehér, szilárd anyag Al(OOCCH 3) 3, amely melegítés hatására elbomlik; nagyon lassan oldódik hideg vízben és bomlik meleg vízben. A normál só Al(OOCCH 3) 3 csak vízmentes körülmények között állítható elő (pl. ecetsavanhidrid és alumínium-klorid reakciójával 180 o C); vízben Al(OH)(OOCCH 3) 2 és Al 2(OH) 2(OOCCH 3) 4 bázisos sókat képez. Az alumínium-hidroxid reakciója az etánsavval közvetlenül ezeket a bázisos sókat adja. A vegyületet széles körben használják festésnél pácként, különösen alumínium-szulfáttal együtt; a papíriparban enyvezésre és keményítésre, és cserzésnél. Korábban fertőtlenítésre és asztringensként használták. alumínium-hidroxid Fehér, kristályos vegyület, Al(OH) 3, relatív sűrűsége 2,42-2,52. A természetben gibbsit nevű ásványként fordul elő (monoklin). A laboratóriumban előállítható alumíniumsók oldatából kicsapással. Ezek az oldatok hexaaquaalumínium(iii)-iont tartalmaznak, amely hat molekula vízzel koordinálódik, [Al(H 2O) 6] 3+. Semleges oldatban ionokat ad: [Al(H 2O) 6] 3+ H + +[Al(H 2O) 5OH] 2+ Gyenge bázis például S 2- vagy CO 3 2- jelenléte (hidrogén-szulfidot vagy szén-dioxidot átbuborékoltatva az oldaton) további ionizációt eredményez, alumínium-hidroxid kicsapódásával, [Al(H 2O) 6] 3+ (aq) Al(H 2O) 3(OH) 3(s)+3H + (aq) Az anyag koordinált vízmolekulákat tartalmaz, így sokkal helyesebb a hidratált alumínium-hidroxid elnevezés. Ráadásul a csapadék még vízmolekulákat is visszatart, csapdába ejt, így jellegzetes gélszerű formában fordul elő. Az anyag amfoter. Erős lúgban egy további proton elvesztésével aluminát ion képződik: Al(H 2O) 3(OH) 3(s)+OH - (aq) [Al(H 2O) 2(OH) 4] - (aq)+h 2O(l) Melegítéskor oxidok/hidroxidok keverékére bomlik, AlO.OH (rombos, relatív sűrűsége 3,01). Ez az anyag a természetben diaszporként és böhmitként fordul elő. 450 o C felett átalakul γ-alumínium-oxiddá. 22

27 A gyakorlatban különböző anyagok keletkezhetnek, amelyek a kristályos Al(OH) 3, AlO.OH és az alumíniumoxid (Al 2O 3) keverékei víz molekulákkal. Ezeket hidratált alumínium-hidroxidoknak nevezik. A hidratált hidroxidok hevítve vizet veszítenek, és különböző aktivált alumínium-oxidokká alakulnak, amelyek porozitásukban, a megmaradt OH csoportok számában és a részecske méretükben különböznek. Használják katalizátorként, (különösen a szerves vízelvonásos reakciónál), katalizátor hordozóként, és a kromatográfiában. A frissen kicsapott, gélalakú alumíniumhidroxidot régebben széles körben használták festésnél pácolásra és kartonnyomásnál, mert növényi színezékekkel oldhatatlan, színes festéklakkokat képez. Lásd alumíniumoxidnál is. alumínium-klorid Fehéres, szilárd anyag, AlCl 3; amely a levegő nedvességével füstöt képez, és hevesen reagál vízzel (hidrogénklorid képződése közben). Ismert a vízmentes sója (hexagonális; relatív sűrűsége 2,44 (olvasztott, szilárd); op. 190 o C (2,5 atm), 178 o C-on szublimál), és a hexahidrát forma AlCl 3.6H 2O (rombos; relatív sűrűsége 2,398; vizet veszít 100 o C-on), mind a kettő elcseppfolyósodó. Az alumínium-klorid előállítható hidrogén-kloridot vagy klórt vezetve forró alumínium felett, vagy iparilag, klórt átvezetve hevített alumínium-oxidon és szénen. Mivel a kis pozitív alumíniumion polarizálja a kloridiont, a szilárd anyagban a kötés átmenet a kovalens és ionos között. Folyékony és gázhalmazállapotban dimer molekulaként, Al 2Cl 6-ként van jelen, amelyben klorid-hidak hozzák létre a koordinatív kötést az alumíniumatommal (lásd a képletet). Az AlCl 3-molekula képes más, elektronpár átadására képes vegyületekkel, például aminokkal, vagy hidrogén-szulfiddal is reagálni, azaz Lewis-savként viselkedik. Magas hőmérsékleten az Al 2Cl 6-molekulák a gőzben planáris AlCl 3-molekulákra disszociálnak. Az alumínium-kloridot az iparban az olajok krakkolásánál használják katalizátorként. Néhány más szerves kémiai reakciónak is katalizátora, különösen a Friedel Crafts reakcióé. alumínium-oxid (timföld) Az alumínium fehér vagy színtelen oxidja, amely két fő formában fordul elő. A stabil forma az α-alumíniumoxid (relatív sűrűsége 3,97; op o C; fp. 2980±60 o C) amely színtelen, hexagonális vagy rombos kristályokat alkot; és a γ-alumínium-oxid (relatív sűrűsége 3,5-3,9), amely melegítéskor átalakul az α-formává, egy fehér, mikrokristályos anyag. A vegyület a természetben korundként vagy smirgelként fordul elő az α-formában, ahol az oxigénionok szoros illeszkedésű hexagonális szerkezetben, az alumíniumionok pedig intersticiálisan az oktaédereben találhatók. A rubin és zafír drágakövek is alumínium-oxidok nyomnyi mennyiségű krómmal (rubin) és kobalttal (zafír) szennyezve. Számos, más alumínium-oxidot is leírtak (β-, δ-, δ-alumínium-oxidok) ezek alkálifém-ionokat tartalmaznak. Létezik továbbá egy rövid élettartamú spektroszkópikus szuboxid is, az AlO. Az alumínium fém felszínén keletkező rendkívül hatásosan védő oxid film is egy szerkezeti variáns, ez egy hibás kősóforma, amelyben minden harmadik Al hiányzik. Tiszta alumínium-oxid nyerhető bauxitércet nátrium-hidroxid oldatban oldva; a nem amfoter szennyező anyagok, például a vas-oxidok ilyenkor nem oldódnak. A hidratált oxidot ezután az előző kezelésből maradt anyaggal beoltva kicsapatják, majd hevítik o C-re hevítve tiszta γ-alumínium-oxid, o C-on α- alumínium-oxid nyerhető ki. Bár azt várnánk, hogy az anyag amfoter tulajdonságot mutasson, az α-alumíniumoxid gyengén savas. Lúgokban oldódik aluminátionok keletkezésével, de a savaknak ellenáll. A γ-alumíniumoxid viszont tipikusan amfoter, oldódik mind savban alumínium sókat adva, mind bázisokban aluminátionokat képezve. Az α-alumínium-oxid az egyike az ismert, legkeményebb anyagoknak, csak a szilícium-karbid és a gyémánt keményebb. Széles körben alkalmazzák csiszolóanyagként, a természetes (korund) és a szintetikus formát egyaránt. Az ellenálló tulajdonsága miatt az alumínium-oxid tégla kiváló kémény bélelőanyag. Használják magas hőmérsékletre alkalmas cementekben is (lásd alumínium-hidroxid). alumínium-szulfát Fehér vagy színtelen kristályos vegyület, Al 2(SO 4) 3, ismert a vízmentes vegyülete (relatív sűrűsége 2,71; bomlik 770 o C) és a kristályvizet tartalmazó forma, Al 2(SO 3).18H 2O (monoklin; relatív sűrűsége 1,69; 86,5 o C-nál vizet veszít). A vízmentes só oldódik vízben és gyengén oldódik alkoholban; a vizes forma jól oldódik vízben és oldhatatlan alkoholban. A vegyület a természetben a ritka alunogén ásványban (Al 2(SO 4) 3.18H 2O) fordul elő. Előállítható alumínium-hidroxidnak vagy porcelánföldnek (alumínium-szilikát) kénsavban történő oldásával. Hevítés hatására kén-dioxidra, kén-trioxidra és alumínium-oxidra bomlik. Oldata a hidrolízis miatt savanyú. 23

28 Az alumínium-szulfát ipari szempontból az egyik legfontosabb alumínium vegyület, használják szennyvíztisztításnál (flokkulálószerként) és az ivóvíztisztításnál, a papíriparban, és pácok készítésére. Anyagok tűzállóvá tételére is alkalmas. Az alumínium-szulfátot az iparban gyakran, hibásan timsónak nevezik. alumínium-trimetil Lásd trimetil-alumínium. alunogén A víztartamú alumínium-szulfát (Al 2(SO 4) 3.18H 2O ásványi formája. a.m.u. Lásd atomi tömegegység (atomic mass unit - a.m.u.). amalgám A higany ötvözete egy vagy több más fémmel. A legtöbb fém (vas és platina kivételével) képes amalgám kialakítására, amely lehet cseppfolyós vagy szilárd. Néhány határozott, intermetallikus vegyületet alkot, például NaHg 2. amatol Robbanóanyag, amely ammónium-nitrát és trinitro-toluol keverékéből áll. ambidens Egy olyan kémiai species leírása, amely két, vagylagos reakciócentrumot tartalmaz úgy, hogy a reakció az egyik centrumon megállítja, vagy meggátolja a reakciót a másikon. Példa az enolátion, amelyben az elektrofil támadás vagy az oxigénatomon vagy a béta-szénatomon történik. ambidentát Egy olyan ligandum, amely két különböző helyen képes koordinációra, például a NO 2 molekula koordinációra képes a N atomon keresztül (a nitro ligandum) vagy az oxigénen keresztül (nitrido ligandum). Azok a komplexek, amelyek csak a ligandum koordinációjának módjában különböznek, kötési izomériát mutatnak. ambo- Előtag, amely jelzi, hogy egy anyag racém diasztereomerek meghatározatlan arányú keverékeként van jelen. Például, ha L-alanin reagált DL-leucinnal a keletkező dipeptid, jelezve, hogy keverék, így írható: L-alanil-amboleucin. amerícium Jele Am. Radioaktív, fémes, transzurán elem, az aktinoidákhoz tartozik; rendszáma 95; a legstabilabb izotóp tömegszáma 243 (felezési idő 7,95x10 3 év); relatív sűrűsége 13,67 (20 o C); op. 994±4 o C; fp o C. Tíz izotópja ismert. G. T. Seaborg fedezte fel munkatársaival, az urán-238-t bombázva alfa- részecskékkel. ametiszt A kvarc ásvány lila színű változata. Főként Brazíliában, az Uralban (Oroszország), Arizonában (USA) és Uruguayban fordul elő. Színét szennyezések okozzák, különösen a vas-oxid. Drágakőként használják. amfetamin Gyógyszer (drog) 1-fenil-2-amino-propán (vagy ennek a vegyületnek származéka), ami stimulálja a központi idegrendszert, felszabadítva a dopamin és a noradrenalin transzmittereket az idegvégződésekből. Álmatlanságot, étvágytalanságot, változékony kedélyállapotot okoz. Hosszantartó alkalmazása függőséghez vezethet. amfibolikus reakcióút 24

29 Biokémiai reakcióút, amely mind anabolitikus mind katabolitikus folyamatként szolgál. Fontos példa erre a Krebs-ciklus, amelyben mind a szénhidrátok és zsírsavak bontása, mind pedig az aminosav szintézishez szükséges anabolitikus prekurzorok szintetizálása lejátszódik. amfibólok A kőzetalkotó metaszilikátok egy nagy csoportja. A szilikát tetraéderek végtelen kettős lánca alakítja ki a szerkezetét, ellentétben a velük szoros kapcsolatot mutató piroxénekkel, melyekben a lánc egyszeres. Sok eruptív és metamorf kőzetben megtalálhatók. Kémiai összetételükben nagy változatosságot mutatnak, de az általános képletük leírható a következőképp: X 2-3Y 5Z 8O 22(OH) 2, ahol X=Ca, Na, K, Mg vagy Fe 2+ ; Y=Mg, Fe 2+, Fe 3+, Al, Ti vagy Mn; és Z=Si vagy Al. A hidroxiliont a F, Cl, vagy O helyettesítheti. A legtöbb amfiból monoklin, így a cummingtonit (Mg,Fe 2+ ) 7(Si 8O 22)(OH,F) 2; a tremolit, Ca 2Mg 5(Si 8O 22)(OH,F) 2; az aktinolit Ca 2(Mg,Fe 2+ ) 5(Si 8O 22)(OH,F) 2; a hornblende NaCa 2(Mg,Fe 2+,Fe 3+ Al) 5((SiAl) 8O 22)(OH,F) 2; az edenit NaCa 2(Mg,Fe 2+ ) 5(Si 7AlO 22)(OH,F) 2 és riebeckit Na 2Fe 2+ 3(Si 8O 22)(OH,F) 2. Az antofillit (Mg,Fe 2+ ) 7(Si 8O 22))OH,F) 2 és gedrit (Mg,Fe 2+ ) 6Al(SiAl) 8O 22(OH,F) 2 ortorombos amfibólok. amfifil Egy olyan molekula leírása, amely mind hidrofil mind hidrofób részt tartalmaz, mint például a detergensek. amfiprótikus Lásd amfoter; oldószer. amfolit Anyag, amely erős bázis jelenlétében savként, erős sav jelenlétében pedig bázisként képes viselkedni. amfolit-ion Lásd ikerion. amfoter Egy olyan anyag leírása, amely mind savként mind pedig bázisként képes viselkedni, a fogalom hagyományos értelmében. Például az alumínium-hidroxid amfoter: bázisként Al(OH) 3 reagál savakkal, és alumíniumsókat képez, savként H 3AlO 3 reagál lúgokkal, aluminátokat adva. A fémek oxidjai rendszerint bázisok, a nem fémek oxidjai általában savasak. Az amfoteroxidot néha úgy tekintik, mint annak bizonyítékát, hogy az elem félfém. Azok a vegyületek, amelyek mind savas mind bázisos csoportot tartalmaznak, például az aminosavak, szintén amfoternek tekinthetők. Az olyan oldószereket, mint például a vizet, amelyek proton leadására és felvételére is képesek, amfiprotonosnak nevezik (lásd oldószer). amidok 1. -CONH 2-t (amidcsoportot) tartalmazó szerves vegyületek. Azok a vegyületek, amelyek ezt a csoportot tartalmazzák, a primer amidok. Szekunder és tercier amidok is léteznek, azokban a nitrogénen lévő hidrogénatomokat egy, vagy két más szerves csoport helyettesíti. Egyszerű példa a primer amidokra az etánamid CH 3CONH 2, a propánamid C 2H 5CONH 2. Előállítják az ammóniasót a megfelelő karbonsavval hevítve. Az amidok előállíthatók ammónia (vagy amin) sav-halogeniddel történő reakciójával is. 2. NH 2- -iont tartalmazó szervetlen vegyületek, például a KNH 2 és Cd(NH 2) 2. Ammónia és elektropozitív fémek reakciója során keletkeznek. amidol Lásd aminofenol. 25

30 amilcsoport Régebben a C5H 11- képletű csoport bármely izomerének ez volt a neve. amiláz Keményítőt, glikogént vagy más poliszacharidot bontó, hasonló enzimek bármely csoportja. A növények mind α- mind β-amilázt tartalmaznak; diasztáznak nevezik a malátának a β-amilázt tartalmazó vegyületét, amely a sörgyártásban játszik fontos szerepet. Az állatok csak α-amilázzal rendelkeznek, amely a hasnyálban található (hasnyál-amilázt), az emberekben és más fajokban a nyálban is található (nyál-amiláz vagy ptiamilenzim). Az amilázok hasítják a hosszú poliszacharid láncokat, amelynek a terméke a glükóz és maltóz keveréke. amilcsoport Régebben a C 5H 11- képletű csoport bármely izomerének ez volt a neve. amilopektin Egy poliszacharid, amely glükózmolekulák nagyon elágazó láncaiból áll. A keményítő egyik alkotója (a másik az amilóz). amilóz Poliszacharid, amely 100 és 1000 közötti, kapcsolódó glükózmolekula lineáris (nem elágazó) láncából áll. Az amilóz a keményítő alkotója. Vízben az amilóz a jóddal jellegzetes kék színt adva reagál. aminálás Kémiai reakció, amelynek során aminocsoportot (-NH 2) visznek be egy molekulába. Például a halogénezett szénhidrogének reakciója ammóniával magas nyomáson és hőmérsékleten, vagy a nitrovegyületek és nitrilek redukciója. aminobenzol Lásd fenil-amin. aminocsoport Lásd aminok. aminofenol Különböző szerves vegyületek bármelyike, amelyet redukálószerként alkalmaznak, különösen a fényképezésnél előhívásra és festékek előállítására. Például az amidol (a 2,4 metilamino-fenol hidrokloridja) és a metol (a 4- metil-amino fenol-hemiszulfátja). aminok Szerves vegyületek, amelyek ammóniából származtathatók, annak egy, vagy több hidrogénatomját szerves csoporttal helyettesítve (lásd az illusztrációt). Primer aminok esetében egy hidrogén helyettesítése történik, mint például a metil-aminnál, CH 3NH 2. Ezek -NH 2 (amino) funkciós csoportot tartalmaznak. A szekunder aminok esetében két hidrogént helyettesít szervescsoport, mint például a metil-etil-aminnál CH 3(C 2H 5)NH. Tercier aminoknál mind a három hidrogén helyettesítve van, így a trimetil-aminnál, (CH 3) 3N. Szervesanyagok bomlásakor keletkeznek. Előállíthatók nitrovegyületek, vagy amidok redukciójával. Lásd imineket is. 26

31 aminosav A vízoldható szerves vegyületeknek olyan csoportja, amelyben ugyanazon szénatomhoz, az α-szénatomhoz kapcsolódik mind a karboxil (-COOH) mindpedig az amino (-NH 2) csoport. Az aminosavakat általános képlete a következő: R-CH(NH 2)COOH. Ahol R lehet hidrogén, vagy szervescsoport és meghatározza az adott aminosav tulajdonságait. Az aminosavak peptid kötéssel kapcsolódnak egymáshoz, és vagy rövid láncokat, peptideket, vagy sokkal hosszabb láncokat, polipeptideket hoznak létre. A fehérjéket körülbelül 20, közönségesen előforduló aminosav alkotja, különböző arányokban (lásd a táblázatot). Az aminosavak szekvenciája a fehérje polipeptidben meghatározza a fehérje alakját, tulajdonságait és így biológiai szerepét is. Vannak aminosavak, amelyek sosem fordulnak elő a fehérjékben, mégis nagyon fontosak. Ilyen például az ornitin és citrullin, amelyek köztes termékek a karbamid-ciklusban. A növények és számos mikroorganizmus képesek egyszerű szerves vegyületekből aminosavakat szintetizálni, az állatok megfelelő ellátása azonban a táplálékkal történik. Az esszenciális aminosavaknak jelen kell lenni a táplálékban, a többit elő tudják állítani azokból. 27

32 28

33 α-amino-toluol Lásd benzil-amin. aminsók Az ammóniumsókhoz hasonló sók, amelyben nitrogénhez kapcsolódó hidrogénatomokat egy vagy több szervescsoport helyettesíti. Az aminok könnyen képeznek sókat savakkal, amelyektől protont felvéve pozitív ionná alakulnak. Elnevezésük úgy történik, mintha az ammóniumcsoport szubsztitúciós származékai lennének, például dimetil-amin ((CH 3) 2NH) reagál a hidrogén-kloriddal egy ionos vegyület, a dimetil-ammónium- [(CH 3) 2NH 2] + Cl - kialakulásával. Ha az amin rendelkezik egy közönséges, nem szisztematikus névvel, akkor az elnevezéshez az ium végződés használható. Például a fenil-aminból, (anilinból), keletkező vegyület, [C 6H 5NH 3] + Cl neve: anilinium-klorid. Korábban az ilyen vegyületeket nevezték hidrokloridoknak is, például anilin-hidroklorid, és a következő képlettel írták le: C 6H 5NH 2HCl. Az aminok sói kristályosak, és jól oldódnak vízben. A gyógyászatban sok oldhatatlan alkaloidát, például kinint, vagy atropint használnak oldható, hidroklorid só formában. Az ilyen só oldatához lúgot (nátrium-hidroxid) adva, az amin felszabadul. Az ammóniumsó mind a négy hidrogénjét szerves csoporttal helyettesítve kvaterner ammóniumsók keletkeznek. Az ilyen vegyületek előállíthatók tercier aminokat halogén-vegyületekkel reagáltatva, például a trimetil-amin ((CH 3) 3N) a klór-metánnal (CH 3Cl) reagálva tetrametil-ammónium-kloridot ad (CH 3) 4N + Cl -. Az ilyen típusú sók esetében lúg hozzáadásakor nem szabadul fel amin, a kvaterner hidroxid (CH 3)N + OH - izolálható. Ezek a vegyületek a nátrium-hidroxidhoz hasonló erősségű lúgok. ammin 29

34 Koordinációs komples, amelyben a ligandumok ammóniamolekulák. Például a tetraammin-réz(ii)-ion [Cu(NH 3) 4] 2+. ammónia Színtelen, szúrós szagú gáz (NH3); relatív sűrűsége 0,59 (a levegőre vonatkoztatva); op. 77,7 o C; fp. 33.,5 o C. Nagyon jól oldódik vízben és oldható alkoholban. Laboratóriumban előállítható ammóniasót bázissal reagáltatva (például kalcium-hidroxiddal), vagy nitrid hidrolízisével. Iparilag a Haber-eljárással állítják elő. Több mint 80 millió tonnát használnak fel évente közvetlenül, vagy vegyületeiben. Nagy mennyiségben használják salétromsav, ammónium-nitrát, ammónium-foszfát és karbamid (az utóbbi három műtrágya), robbanószerek, színezékek és gyanták előállításra. A folyékony ammónia bizonyos mértékű hasonlóságot mutat a vízhez. Hidrogén kötések találhatók benne, közepes a dielektromos állandója ez lehetővé teszi, hogy ionizáló oldószerként viselkedjen. Gyenge önionizációra képes, amely ammónium (NH 4+ ) és amid (NH 2- ) ionokat eredményez. Az elektropozitív fémeket is oldja, ilyenkor kék oldatok keletkeznek, amelyekről úgy gondolják, hogy szolvatált elektronokat tartalmaznak. Az ammónia kiválóan oldódik vízben. Oldata lúgos, szolvatált ammónium molekulákat és kis mennyiségben NH 4 + és OH - ionokat tartalmaz. Az ammónia levegőn nitrogénre és vízre ég el. Katalizátor jelenlétében NO, NO 2 és víz keletkezik, ez utóbbi reakció az alapja a salétromsav ipari előállításának. Az ammónia jó protonakceptor (azaz bázis), és így egy sor ammóniumsót képez, például: NH 3+HCl NH 4+ +Cl- Egyben redukálószer is. Az ammónia részvétele a nitrogén ciklusban rendkívül fontos természeti folyamat. A nitrogénkötő baktériumok képesek a Haber-eljáráshoz hasonló reakciókra normál hőmérsékleten és nyomáson. A keletkező ammónium ionokat a nitrifikáló baktériumok nitritté és nitráttá alakítják. ammónia-óra Az atomórának olyan formája, amelynél a kvarc oszcillátor frekvenciáját a gerjesztett ammóniamolekula vibrálása szabályozza. Az ammónia (NH 3) egy piramis alakú molekula, ahol a nitrogénatom van a csúcson és a hidrogének az alapháromszög egy-egy sarkában. A molekula gerjesztésekor a nitrogénatom minden 20,9 mikroszekundumban egyszer áthalad az alapon, és piramist hoz létre a másik oldalon. 20,9 mikorszekundummal később visszatér az eredeti helyzetébe. Ennek az előre-hátra történő vibrációnak a frekvenciája hertz, az ammónia gáz gerjesztési energiát csak pontosan ezen a frekvencián abszorbeál. Egy kristály oszcillátorral biztosítva a gáz energiáját és egy megfelelő visszacsatolási mechanizmust alkalmazva az oszcillátor pontosan erre a frekvenciára állítható. ammóniás Egy olyan oldat leírása, amelyben az oldószer vizes ammónia. ammóniás-szódás eljárás Lásd Solvay-eljárás. ammónium-bikarbonát Lásd ammónium-hidrogén-karbonát. ammónium-hidrogén-karbonát (ammónium-bikarbonát) Fehér, kristályos anyag, NH 4HCO 3. A természetben nitrogéntartalmú vegyületek bomlásakor keletkezik. Iparilag különböző módokon állítják elő: szén-dioxidot és gőzt reagáltatva ammónium-karbonát oldattal; kereskedelmi ammónium-karbonát hevítésével (amely mindig tartalmaz hidrogén-karbonátot); és ammónia, szén-dioxid és vízgőz egymásra hatásával. Használják bizonyos sütőporokban, és gyógyszerekben. ammóniumion Egyvegyértékű kation, NH 4+. Úgy tekinthető, mint az ammónia (Lewis-bázis) és egy hidrogénion reakciójának a terméke. Az ion tetraéderes szimmetriával rendelkezik. Az ammóniumsók kémiai tulajdonságai gyakran nagyon hasonlóak a megfelelő alkálifém sókéra. 30

35 ammónium-karbonát Színtelen, vagy fehér, kristályos anyag, (NH 4) 2CO 3. Rendszerint monohidrátként fordul elő. Nagyon jól oldódik hideg vízben. Lassan bomlik ammóniára, vízre és szén-dioxidra. A kereskedelmi ammónium-karbonát az ammónium-hidrogén-karbonát és az ammónium-amino-metanoát (karbamát) kettős sója. NH 4HCO 3NH 2COONH 4. Ezt az anyagot ammónium-klorid és kalcium-karbonát keverékének hevítésével, a szublibált termék kinyerésével állítják elő. Könnyen távozik belőle az ammónia; a szalalkáli alapja. Festésre, gyapjú előkészítésére és a sütőporban is használják. ammónium-klorid (szalmiáksó) Fehér, vagy színtelen szabályos szilárd anyag, NH 4Cl; relatív sűrűsége: 1,53; 340 o C on szublimál. Nagyon jól oldódik vízben, kevésbé oldódik alkoholban, éterben oldhatatlan. Előállítható ammónium-szulfátot és nátriumkloridot vagy ammónium-karbonátot és kalcium-kloridot tartalmazó oldatból részeleges kristályosítással. Tiszta anyag készíthető ammónia és hidrogén-klorid közvetlen gázfázisú reakciójával. Mivel az előállítása könnyű, bármely üzem, amely használ, vagy előállít ammóniát, képes lehet az ipari előállítására. A vegyületet felhasználják szárazelemekben, fémek kikészítésénél és a gyapotnak festésre és nyomásra való előkészítésénél. ammónium-nitrát Színtelen, kristályos, szilárd anyag, NH 4NO 3; relatív sűrűsége 1,72; op. 169,6 o C; fp. 210 o C. Nagyon jól oldódik vízben és oldódik etanolban. 32 o C alatt keletkező kristályai rombosak, 32 o C felett monoklinok. Laboratóriumban könnyen előállítható salétromsavat vizes ammóniával reagáltatva. Az ipari előállításnál is ezt a reakciót használják, de ott ammónia gázt alkalmaznak. Az ammónium-nitrát döntő többségét (több mint 20 millió tonnát évente) műtrágyaként használják, de alkotórésze bizonyos robbanószereknek is. ammónium-szulfát Fehér, rombos, szilárd anyag, (NH 4) 2SO 4; relatív sűrűsége 1,77; bomlik 235 o C-on. Nagyon jól oldódik vízben és oldhatatlan etanolban. A természetben mascagnit nevű ásványban fordul elő. Az ammónium-szulfátot régebben a szén-gáz iparban keletkezett ammóniás oldatból állították elő, ma az ammónia gáz és a kénsav közti közvetlen reakcióval. Melegítéskor ammónia (és ammónium-hidrogénszulfát) felszabadulásával bomlik, végül is vízre, kén-dioxidra és ammóniára. Az ammónium-szulfát nagy többségét műtrágyaként használják. ammónium-timsó Lásd timsó. ammónium-tiocianát Színtelen, oldható, kristályos vegyület, NH 4NCS. Előállítják hidrogén-cianid hatására ammónium-szulfidból, vagy ammóniából és szén-diszulfidból etanolban. Hő hatására az izomer tiokarbamiddá SC(NH 2) 2 alakul. Oldata a vas(iii) vegyületekkel jellegzetes vérvörös színt ad, így a ferri-ion kimutatására használják. Az ammóniumtiocianátot használják a fényképezésnél gyors fixálóként és robbanószerek készítésénél. amorf Szilárd, nem kristályos anyag, azaz nincs a rácsában nagy távolságra rendezettség. Számos amorf -ként leírt por valójában mikroszkopikus kristályokból áll, ami röntgen diffrakcióval megállapítható. Igazi amorf szilárd anyag például az üveg. AMP Lásd ATP; ciklusos AMP. amper Jele A. Az elektromos áram SI mértékegysége. Az a konstans áram, amely két egyenes, párhuzamos, végtelen vezető között, amelyek átmérője elhanyagolható, és amelyek vákuumban, egymástól egy méterre vannak elhelyezve, 2x10-7 Nm -1 erőt hoz létre. Ez az új definíció a korábbi, nemzetközileg használt amper helyett, amely azt úgy definiálta, mint az az áram, ami ezüst-nitrát oldatból egy másodperc alatt 0, gramm ezüstöt választ ki. Az egységet a francia fizikus André Marie Ampère ( ) után nevezték el. 31

36 ampermenetszám A mágneses feszültség SI egysége, amely egyenlő azzal a mágneses feszültséggel, ami akkor termelődik, amikor egy amperes áram folyik át a mágnesező tekercs egy tekercsmenetén. amperometrikus titrálás Módszer, amely egy oldat kémiai összetételének meghatározására alkalmas az oldatot tartalmazó cellán keresztülfolyó áram mérésével. A titrálás során mind az indikátor, mind pedig a vonatkoztatási elektród potenciálját állandóan tartva, az áram változását mérik. A cellán keresztülfolyó áramot a titrálandó anyag mennyiségének függvényében mérik. amperóra Az elektromos töltés gyakorlati egysége, egyenlő azzal a töltéssel, ami egy óra alatt folyik át egy olyan vezetőn, amin egy amper halad át. Egyenlő 3600 coulombbal. anabolizmus Fehérjék, zsírok és az élő szervezetek más fontos alkotórészeinek anyagcsere-szintézise molekulákból, vagy egyszerű prekurzorokból. A folyamat ATP formájú energiát igényel. Az ilyen anyagcsere-aktivitást elősegítő gyógyszereket anabolikumoknak nevezik. Hasonlítsd össze a katabolizmussal. Analar-reagens Nagy tisztaságú kémiai reagens, ismert szennyezőkkel. Kémiai analízisre használják. analizátor A fény polarizációjánál használt eszköz a polariméter leolvasókészülékében, a síkban polarizált fény megfigyelésére. Az analizátor, ami lehet Nicol-prizma, vagy egy polaroid, különböző irányokba forgatható annak megállapítására, hogy a bejövő hullám milyen irányban polarizált, vagy hogy a fény síkban polarizált-e. Ha a forgatás során van egy irány, amelyből nem érkezik fény az analizátorból, akkor a bejövő hullám síkban polarizált. Ha az analizátor vízszintes a fény kioltásakor, a fény a függőleges síkban polarizált. Egy analizátoron átengedett fénysugár intenzitása arányos cos 2 ζ-val, ahol ζ a polarizáció síkja és az analizátor síkja által bezárt szög. A kioltást a polarizátor és az analizátor keresztezése okozza. analízis Egy kémiai minta komponenseinek meghatározása. A kvalitatív analízis során egy keverékben jelenlévő tiszta, ismeretlen alkotó vagy alkotók minőségét határozzák meg. Különböző kémiai tesztek léteznek a különböző elemekre vagy a különböző típusú vegyületekre, és szisztematikus elemzési eljárás alkalmazható a keverékekre. A kvantitatív analízis során ismert alkotók arányának mérése történik egy keverékben. Az erre alkalmazott kémiai technikák két fő osztályba sorolhatók: térfogatos analízis és gravimetrikus analízis. A kvalitatív és kvantitatív analízisnek ezeken kívül számos fizikai módszere létezik, spektroszkópos technikák, tömegspektrometria, polarográfia, kromatográfia, aktivációs analízis, stb. Andrews-titrálás Redukálószerek mennyiségének meghatározására alkalmazott titrálás. A vizsgálandó redukálószert koncentrált hidrogén-kloridban oldják, és kálium-jodát oldattal titrálják. Az oldathoz egy csepp teraklórmetánt adnak. A titrálás végpontját az jelzi, amikor a jód színe eltűnik ebből a rétegből. Ez annak köszönhető, hogy a redukálószer oxidálódott, és a jodát ICl-é redukálódott. A reakció négy elektronváltozással jár. anglezit Az ólom(ii)-szulfát, PbSO 4 ásványi formája. angström Jele Å. Hosszúsági mértékegység, amely méterrel egyenlő. Régebben a hullámhossz és a molekulák közti távolságok mérésére használták, újabban erre a nanométert használják. 1Å= 0,1 nanométer. Az egységet A. J. Ångström után nevezték el. 32

37 Ångström, Andres Jonas ( ) Svéd csillagász és fizikus, az Uppsala Egyetem fizika professzora volt 1858-tól haláláig. Főként emissziós spektrumokkal foglalkozott, kimutatta a hidrogén jelenlétét a Napban. Kiszámította a Fraunhofervonalak hullámhosszait is. A hullámhosszakat és a molekulák közti távolságokat korábban angströmben fejezték ki. anharmonicitás Annak a mértéke, hogy egy oszcillátor oszcillálása mennyiben különbözik egy egyszerű harmonikus mozgástól. A molekuláris vibrációkban az anharmonicitás az egyensúly közelében nagyon kicsi, távolodva az egyensúlyi állapottól naggyá válik, és a disszociáció elérésekor rendkívül nagy lesz. A molekuláris vibrációkban az anharmonicitást úgy veszik számításba, hogy egy anharmonicitási kifejezést hozzáadnak a molekula potenciális energia függvényéhez. A potenciális energia függvényt, U-t egy harmonikus oszcillátorra a következő kifejezés adja: U=f(r-r e) 2, ahol r az atomok közti távolság, r e az egyensúlyi távolság, f egy konstans. Az anharmonicitást figyelembevétele úgy történik, hogy egy köbös kifejezést g(r-r e) 3 adnak a négyzetes kifejezéshez, ahol g sokkal kisebb, mint f. Az (r-r e) még magasabb hatványa is hozzáadható az anharmonicitás leírásának javítására. anharmonikus oszcillátor Egy oszcilláló rendszer (akár klasszikus mechanikai, akár kvantummechanikai) ami nem egyszerű, harmonikus mozgással oszcillál. Általában az anharmónikus oszcillátor problémájára nincs egzakt megoldás, de sok rendszer közelít a harmonikus oszcillátorhoz és az olyan rendszerekre az anharmonicitás számolható a perturbációelmélet alkalmazásával. anhidrid Vegyület, amely vízzel reagálva létrehoz egy adott vegyületet. Például a kén-trioxid a kénsav savanhidridje. SO 3+H 2O H 2SO 4 Lásd savanhidrideknél is. anhidrit A vízmentes kalcium-szufát, CaSO 4 fontos, kőzetképző ásványa. Kémiailag hasonló a gipszhez, de keményebb és nehezebb, és rombos formában kristályosodik (a gipsz monoklin). Természetes körülmények közt az anhidrit lassan vizet vesz fel, és gipszet alkot. Főként fehér és szürkés szemcsés tömbökben fordul elő, gyakran található meg bizonyos sófelhalmozódások fedősójaként. A kémiai iparban használják nyersanyagként, és használják a cement- és a műtrágyagyártásban is. anilin Lásd fenil-amin. anilinium ion A C 6H 5NH 3 + ion, mely fenil-aminból származtatható. anion Negatív töltésű ion, azaz olyan ion, amely elektrolízis során az anódhoz vándorol. Hasonlítsd össze a kationnal. anionos detergens Lásd detergens. anionos gyanta Lásd ioncsere. anizotróp Egy olyan közeget jelöl, amelynek bizonyos fizikai tulajdonságai különböző irányokban különbözőek. A fa például anizotróp anyag, az erőssége a szemcsézettség mentén más, mint arra merőlegesen. A nem szabályos 33

38 rendszerben kristályosodó egyszerű kristályok bizonyos fizikai tulajdonságukat tekintve, például az elektromágneses sugárzás áteresztésére, anizotrópok. Hasonlítsd össze az izotróppal. anneláció Lásd annuláció annuláció A kémiai reakció egy típusa, amelyben egy gyűrű egy molekulával egyesül két új kötés kialakításával. Néha anellációnak nevezik. Lásd a ciklizálásnál is. annulének Szerves szénhidrogének, amelyek molekulái váltakozóan egyszeres és kettős kötéssel kapcsolódó szénatomok egyszerű, egyetlen gyűrűjéből állnak. Páros számú szénatomot tartalmaznak. A ciklooktatetraén, C 8H 8 a benzolt követi a sorozatban. Magasabb annuléneket általában a gyűrűben lévő szénatom számával jelzik, például a [10]- annulén C 10H 10, a [12]-annulén C 12H 12 stb Az alacsonyabb számúak a h idrogénatomok gyűrűn belüli kölcsönhatásai miatt nem stabilak. Ez igaz azokra a molekulákra is, amelyek elegendő számú π-elektront tartalmaznak ahhoz, hogy aromás tulajdonságot mutassanak. Így a [10]-annulénnek 4n+2π-elektronja van, ahol n=2, de nem aromás, mert nem planáris. A [14]-annulén szintén rendelkezik a megfelelő számú π-elektronnal (n=3), de nem planáris, a belső hidrogének kölcsönhatása miatt. A [18]-annulén elég nagy ahhoz, hogy planáris legyen, és engedelmeskedik a Hückel-szabálynak (4n+2=18, n=4). Barnásvörös, elég stabil, reakcióképes, szilárd anyag. Az NMR eredmények szerint aromás jelleget mutat. A n=7 annulén, [30]-annulén szintén létezhet planáris formában, de rendkívül instabil. Lásd pszeudoaromásnál is. anód Pozitív elektród. elektrolízis során az anód az anionokat vonzza. Egy elektromos vákuumcsőben elektronokat vonz a katódról, így az anód az, ahonnan az elektronok az eszközből kilépnek. Ezekben az esetekben az anódot külső tényezők teszik pozitívvá; a galvánelemben viszont az anód az az elektród, mely spontán válik pozitívvá és elektronokat vonz magához a külső körből. anódiszap Lásd elektrolitikus tisztítás/raffinálás. anódos oxidálás 34

39 Alumíniumból készült tárgyak védő oxidréteggel történő bevonására alkalmazott módszer, oly módon, hogy a tárgy képezi az anódot egy oxidáló elektrolitot tartalmazó elektrolitfürdőben. Az anódos oxidáció használható dekoratív felület készítésére is, ilyenkor olyan oxidréteg alakítanak ki, amely képes színes festéket abszorbeálni. anomer hatás Ha egy piranóz gyűrűn az anomer szénatom egy elektronegatív szubsztituenst tartalmaz, akkor ez a szubsztituens nagyobb valószínűséggel lesz axiális, mint ekvatoriális helyzetben. Ez egy általános effektus, az általánosított anomer hatás eredménye, amely értelmében az X-C-Y-C atomok láncában, ahol Y és X nem kötő elektronpárral rendelkező atomok (pl. F, O, N), a szinklinációs konformáció a valószínűbb. Például a CH 3-O- CH 2Cl vegyületben az O-C kötés mentén lehetséges a rotáció, és az a konformáció részesül előnyben, amelyben a klóratom közelebb van a metilcsoporthoz, az oxigén magányos elektronpárja viselkedik a konformációt meghatározó csoportként. anomerek A cukrok gyűrűs formáinak, vagy azokhoz hasonló molekuláknak a diasztereomerjei, melyek az aldóz esetén a C1, a ketóz esetén a C2 atom konfigurációjában különböznek. Ezt az atomot anomer szénatomnak nevezik. Ha az anomer szénatom konfigurációja megegyezik a Fischer-projekció referencia aszimmetrikus szénatomjáéval, α-anomereknek nevezik. Ha eltér, akkor az β-anomer. Például az α- és β-glükóz (lásd monoszacharidok). anoxikus reaktor Olyan bioreaktor, amelyben a tenyésztett organizmusok anaerobok, vagy amelyben a reakció nem igényel oxigént. anti 1. Lásd torziós szög. 2. Lásd E-Z konvenció. 3. Lásd konformáció. antiaromás Lásd pszeudoaromás. antibiotikumok Olyan anyagok, amelyek elpusztítják a mikroorganizmusokat, vagy meggátolják a növekedésüket, különösen a betegséget okozó baktériumokét. Az antibiotikumokat mikroorganizmusokból, főként penészgombából nyerik, vagy szintetizálják. A közönséges antibiotikumok közé tartozik a penicillin, streptomicin, és a tetraciklin. Különböző fertőzések kezelésére használják őket, de hajlamosak gyöngíteni a szervezet természetes védekezőrendszerét és allergiát okozhatnak. Az antibiotikum túlzott használata mikroorganizmusok ellenálló törzseinek a fejlődéséhez vezethet. antiferromágnesesség Lásd mágnesesség. antifluorit szerkezet M 2X típusú, ionos vegyületek kristályos szerkezete, amely azonos a CaF 2-vel de az anion és kation fel van cserélve, azaz a kationok foglalják el a F - helyét és az anionok a Ca 2+ -ét. Például a K 2O és K 2S. antigorit Lásd szerpentin. anti-izomer Lásd izoméria. 35

40 antiklinális Lásd torziós szög. antimon Jele Sb. Az elem a periódusos rendszer 15. csoportjába (régebben VB) tartozik; rendszáma 51; relatív atomtömege 121,75; relatív sűrűsége 6,68; op. 630,5 o C; fp o C. Az antimonnak több allotróp módosulata van. A stabil forma a kékes-fehér fém. A sárga és a fekete antimon nem stabil, nemfémes allotrópok, amelyeket alacsony hőmérsékleten állítanak elő. A fő forrása a sztibnit (Sb 2S 3), amelyből az antimont vagy fém vassal redukálva, vagy pörkölés (oxiddá alakítás) után, szénnel és nátrium-karbonáttal redukálva állítják elő. Főként ötvözőanyagként alkalmazzák ólomakkumulátorok lemezeiben, betűfémekben, csapágyfémekben, forrasztóanyagként, britannia fémként és ónötvözetben. A perlites öntöttvas gyártásánál is alkalmazzák. Vegyületeit használják tűzállóvá tételre, festékekben, kerámiában, zománcban, üveg színezékeknél, és gumigyártásnál. Az elem elég levegőn, de víz, vagy gyenge sav nem hat rá. Oxidáló savak és halogének megtámadják. Először Tholden számolt be róla 1450-ben. antimon(iii)-vegyület Antimonvegyületek, amelyekben az antimon +3 oxidációs állapotban található. Például az antimon(iii)-klorid (SbCl 3 ). antimon(v)-vegyület Antimonvegyületek, amelyekben az antimon +5 oxidációs állapotban található. Például az antimon(v)-klorid (SbCl 5). antioxidánsok Olyan anyagok, amelyek lelassítják az oxidációs reakciók sebességét. Különböző antioxidánsokat használnak élelmiszerek tartósítására és a gumi, szintetikus műanyagok és más anyagok elöregedésének megelőzésére. Néhány antioxidáns kelátképzőként hat, komplexet képez az oxidációt katalizáló fémionokkal. Mások azzal akadályozzák meg az oxidációs reakciót, hogy kivonják a szabad oxigéngyököket. A természetben előforduló antioxidánsok közé tartozik az E-vitamin, és a β-karotin, ezek korlátozzák az idegen anyagok, például a toxinok és szennyező anyagok által okozott sejt- és szövetkárosodást. antiparalel/ellentétes spinek Szomszédos elektronok, amelyekben az elektronok spinje és így a mágneses momentumuk ellentétes irányú. Bizonyos feltételek közt az atomokban a mágneses momentumok közötti kölcsönhatások a paralel spinnek más esetben az ellentétes spinnek kedveznek. Az antiferromágnesesség (lásd mágnesesség) példa az ellentétes spinű rendszerre. antiperiplanáris Lásd torziós szög. anti-stokes-sugárzás A Raman-effektusban előforduló elektromágneses sugárzás, amely sokkal kisebb intenzitású, mint a Raleyszóródás, amelyben a sugárzás frekvenciája nagyobb, mint a beeső fényé, azaz a rövidebb hullámhossz felé helyeződik át. Ha az eredeti fény frekvenciája v, az anti Stokes-sugárzás frekvenciája v+v k, ahol v k a molekula rotációjának vagy vibrációjának a frekvenciája. Az anti-stokes-sugárzáshoz tartozó spektrális vonalakat anti- Stokes-vonalaknak nevezik. A Raman-effektus kvantumelmélete magyarázatot ad arra, hogy miért sokkal kisebb az intenzitása az anti-stokes-vonalaknak, mint a Stokes-vonalaknak. anti-stokes-vonalak Lásd anti-stokes-sugárzás, Stokes-sugárzás. antocianin 36

41 A flavonoid pigmentek egy csoportja. Az antocianain különböző növényi szervekben fordul elő és sok növényben (különösen virágokban) ez okozza a kék, piros és lila színt. antracén Fehér, kristályos anyag, C 14H 10; relatív sűrűsége 1,28; op. 215,8 o C; fp. 341,4 o C. A romás szénhidrogén, három összeolvadt gyűrűvel (lásd képletet). A nyersolaj desztillációjával nyerik. Főként színezékek előállítására alkalmazzák. antracit Lásd szén. antrakinon Színtelen, kristályos, kinon; op. 154 o C. Előállítható benzol és ftálsavanhidrid reakciójával. A vegyület egy sor festék alapja. Például az alizariné. anya Lásd leányelem. anyagcsere Az élő szervezetben lejátszódó kémiai reakciók összessége. A különböző résztvevő, vagy keletkező vegyületek a metabolitok. Az állatok számos metabolitot a táplálék feldolgozásával nyernek, míg a növényeknél csak az alapvető kiindulási anyagok (szén-dioxid, víz és ásványi anyagok) származnak a környezetből. A legtöbb vegyület esetében a szintézis (anabolizmus) és a lebontás (katabolizmus) több lépésben történik, az egymást követő reakciók együttesét anyagcsere reakcióútnak nevezik. Bizonyos reakció utak lineárisak, például a glikolízis, míg mások ciklusosak, például a Krebs-ciklus. anyagcsere reakcióút Lásd anyagcsere. anyagmennyiség Jele n. Egy anyagban a jelenlevő alkotók számának a mértéke. A meghatározott alkotó lehet atom, molekula, ion, elektron, foton stb., vagy azok bármely specifikus csoportja. Egy elem anyagának mennyisége például arányos a jelenlevő atomok számával. Az arányosság állandója minden alkotórészre az Avogadro-állandó. Az anyag mennyiségének SI egysége a mol. ap Antiperiplanáris. Lásd torziós szög. apatit 37

42 A kalcium-foszfát összetett ásványi formája, Ca 5(PO 4) 3(OH,F,Cl), a legközönségesebb foszfát ásvány. Hexagonális, előfordul nagymértékben az eruptív kőzetek járulékos ásványaként, például a pegmatitban, gyakran regionális és kontakt metamorf kőzetekben, különösen mészkőben. Nagy lerakódások találhatók Oroszországban, a Kóla-félszigeten. Műtrágyagyártásban használják, a legjelentősebb foszforforrás. A fogzománc főként apatitból áll. apikális, csúcsi Bizonyos kötések, és pozíciók leírására szolgál bipiramisos vagy piramisos szerkezetben. Például egy trigonális bipiramis esetében a központi atomon keresztülmenő két kötés az ún. csúcsirányú kötés, és azok a csoportok, amelyek ezekhez a kötésekhez kapcsolódnak ún. csúcstéri pozícióban vannak. A három másik kötés, és helyzet ekvatoriális. Hasonlóan, a négyzetes piramisos szerkezetnél a piramis alapjára merőleges kötés a csúcsirányú kötés. A négy másik egy síkba eső kötést (és pozíciót) alapnak nevezik. aprotonos Lásd oldószer. aquo ion Hidratált, pozitív ion kristályban, vagy oldatban. arachidonsav Telítetlen zsírsav, CH 3(CH 2) 3(CH 2CH:CH 4)(CH 2) 3COOH, amely nélkülözhetetlen az emlősök fejlődéséhez. Szintetizálható linolénsavból. Az arachidonsav néhány biológiailag aktív vegyületnél prekurzorként szerepel, így pl. a prosztagladinoknál, és fontos szerepet játszik a membránképzésben és a zsír anyagcserében. Az arachidonsav kibocsátását a membrán foszfolipidjéből bizonyos hormonok indítják el. arachno-szerkezet Lásd borán. aragonit A kalcium-karbonát (CaCO 3) vízmentes ásványi formája, kőzetképző. A kalcitnál, a kalcium-karbonát közönségesebb formájánál sokkal kevésbé stabil, és megkülönböztethető, mivel nagyobb a keménysége és a fajsúlya. Az aragonit idővel átkristályosodik kalcittá. Előfordul mészkövek üregeiben, mészkőbarlangokban lerakódásként, gejzírek és meleg vízű források körül, kicsapódva, és a nagy nyomáson és alacsony hőmérsékleten keletkezett metamorf kőzetekben. Megtalálható továbbá számos puhatestű héjában, korallokban és ez az igazgyöngy fő alkotórésze is. Tiszta állapotban fehér vagy színtelen, szennyezések jelenlétében szürke, kék, zöld, vagy rózsaszín. áramlási potenciál Potenciálkülönbség, ami akkor lép fel, ha a folyadékot nyomás alatt, egy keskeny nyíláson vagy diagfragmán erőltetik keresztül. Mérhető egy, a diafragmával azonos anyagból készült kapilláris cső két végén levő két elektród között. arany Jele Au. Lágy, alakítható, fémes átmeneti elem; rendszáma 79; relatív atomtömege 196,967; relatív sűrűsége 19,32; op. 1064,43 o C; fp o C. Az aranynak lapon centrált szabályos kristálya van. Szabad fémként kavicsban vagy kvarcit erekben található, de jelen van bizonyos ólom- és réz-szulfid ércekben is. Előfordul ezüsttel együtt telluridként a szilvanitben (Au,Ag)Te 2. Felhasználják ékszerek készítésénél, fogászatban és elektronikus eszközökben. Kémiailag nem reakcióképes, az oxigén nem hat rá. Klórral 200 o C-on reagál, arany(iii)- kloridot képezve. Számos komplexe ismert, amelyekben +1 vagy +3 oxidációs állapotú. arany(i)-vegyületek Olyan vegyületek, amelyben az arany az alacsonyabb, (+1) oxidációs állapotú formájában van. Például arany(i)- klorid (AuCl). 38

43 arany(iii)-vegyületek Olyan vegyületek, amelyekben az arany a magasabb, (+3) oxidációs állapotú formájában van. Például arany(iii)-klorid (AuCl 3). aranypróba Az aranyötvözetek tisztaságának mértéke, azzal definiálva, hogy mennyi arany található az ötvözet 1000 részében (tömegre). 750 aranypróba 75 % aranyat tartalmaz, azaz 18 karátos. argentán Lásd: alpakka. argentit Az ezüst szulfidásványa, Ag 2S. Szabályos rendszerben kristályosodik, leggyakrabban masszív formában fordul elő. Fénytelen, szürkésfekete színű, de felszíne frissen vágva ragyogó. Más ezüst ásványokat is tartalmazó erekben található. Fontos lerakódásai találhatók Mexikóban, Peruban, Chilében, Bolíviában és Norvégiában. arginin Lásd aminosav. argon Jele Ar. Egyatomos nemesgáz, jelen van a levegőben (0,93 %ban); rendszáma 18; relatív atomtömege 39,948; sűrűsége 0,00178 gcm-3; op o C; fp.-185 o C. Az argont a cseppfolyós levegőből nyerik frakcionált desztillációval. Gyengén oldódik vízben, színtelen, szagtalan. Felhasználják hegesztésnél inert atmoszféraként, speciális fém előállításoknál (Ti és Zr), és (20 % nitrogénnel keverve) a gáztöltésű elektromos lámpánál. Az elem inert, nincs igazi vegyülete. Lord Rayleigh és Sir William Ramsay azonosította 1894-ben. arilcsoport Egy aromás csoportból hidrogén elvonásával kapott csoport. Például a fenilcsoport, C 6H 5- a benzolból. arin Egy arénból két szomszédos hidrogén elvonásával, azaz egy kettős kötés hármas kötéssé alakításával származtatható vegyület. Az arinek átmeneti, köztes termékek sok reakcióban. A legegyszerűbb példa a benzin. aromás vegyület Olyan szerves vegyület, amely a molekuláiban benzolgyűrűt tartalmaz és a benzolhoz hasonló kémiai tulajdonságokat mutat. Az aromás vegyületek telítetlenek, mégsem vesznek részt könnyen addíciós reakciókban. A jellemző reakciójuk az elektrofil szubsztitúció. A benzol az aromás vegyületek alaptípusa; szénatomokból álló hattagú gyűrűvel rendelkezik, amelyben a klasszikus képlet (Kekulé-szerkezet) szerint váltakozó egyszeres és kettős kötések találhatók. Valójában a benzolban minden kötés azonos, hosszúságuk átmenet a kettős és egyszeres C-C kötés között. A tulajdonságokat a π-pályáknak a gyűrűn történő delokalizálója okozza, amely 150 kjmol -1 többlet stabilizációs energiát ad a Kekulé-szerkezethez. A delokalizáció feltétele, hogy a vegyület sík gyűrűvel és (4n+2) π-elektronnal rendelkezzen ez a Hückel-szabály. Az aromás sajátság megtalálható heterociklusos vegyületeknél is, például a piridinnél. aromás vegyületek Aromás szénhidrogének, mint pl. a benzol, toluol, és naftalin. aromásság Az aromás vegyületek jellemző tulajdonsága. ARPES 39

44 Lásd szögfüggő fotoelektron spektroszkópia. Arrhenius, Svante (August) ( ). Svéd fiziko-kémikus, ő mutatta ki elsőként, hogy az elektrolitok azért vezetők, mert ionokat tartalmaznak. Kinetikával is foglalkozott, nevéhez fűződik az Arhenius-egyenlet. Ő volt az első, aki előrejelezte a szén-dioxidból származó üvegházhatást ban kémiai Nobel-díjjal tüntették ki. Arrhenius-egyenlet A következő egyenlet: k=aexp(-e a/rt) Ahol k egy adott reakció sebességi állandója, E a az aktivációs energia. Egy adott reakcióra A értéke konstans, a neve pre-exponenciális faktor, vagy A-faktor. Az egyenletet gyakran írják logaritmikus alakba: lnk=lna-e a/rt lnk-t ábrázolva 1/T függvényében egy egyenest ad, amelynek a meredeksége E a/r, és a metszéspontja az lnk tengellyel: lna. A nevét Svante Arrhenius után kapta. Arrhenius-elmélet Lásd sav. artinit A bázisos magnézium-karbonát ásványi formája, MgCO 3.Mg(OH) 2.3H 2O. arzén Jele As. A periódusos rendszer 15. csoportjának (régebben VB) egy félfémes eleme; rendszáma 33; relatív atomtömege 74,92; relatív sűrűsége 5,7; 613 o C-on szublimál. Három allotrópja van: sárga, fekete és szürke. A szürke, fémes forma stabil és ez a legáltalánosabb. Több mint 150 ásvány tartalmaz arzént, de a fő forrásai a szulfidásványok szennyezőanyagai, az auripigment (As 2S 3) és a realgár (As 4S 4). Az érceket pörkölik, így arzénoxidokat nyernek, amelyet azután hidrogénnel vagy szénnel fémes arzénné redukálnak. Az arzénvegyületeket használják rovarölőszerként, és félvezetőkben adalékanyagként. Néhány ólom-alapú ötvözetben is alkalmazzák a keménység növelésére. Félreértést okozhat, hogy az As 4O 6-t sokszor árusítják fehér arzénként. Az arzénvegyületek akkumulatív mérgek. Az elem reagál halogénekkel, koncentrált oxidálószerekkel és forró lúgokkal. Úgy tartják, hogy elsőként Albertus Magnus izolálta az elemet 1250-ben. arzén(iii)-oxid (arzén-trioxid, fehér arzén) Fehér, vagy színtelen vegyület, As 4O 6; három szilárd formában létezik. A legközönségesebb forma kristályai szabályosak, vagy oktaéderesek (relatív sűrűsége 3,87; 193 o C-on szublimál), oldható vízben, etanolban és lúgos oldatokban. A természetben arzenolitként fordul elő. Az üvegszerű formát elő lehet állítani a gőz lassú kondenzációjával (relatív sűrűsége 3,74); ennek az oldhatósága hideg vízben több mint kétszerese a szabályos formáénak. A harmadik, a természetben claudetitként előforduló módosulatnak monoklin kristályai vannak, (relatív sűrűség 4,15). Az arzén(iii)-oxidot az iparban a nem vasas-szulfid ércek olvasztásának melléktermékeként nyerik; a laboratóriumban az elemi arzénnek levegőn történő égetésével állítható elő. A molekula szerkezete hasonló a P 4O 6-hoz, tetraéderes elrendeződésű arzénatomok, oxigénhidakkal összekötve. Az arzén(iii)-oxid savas, az oldata, amelyet régebben arzénes-savnak neveztek gyakorlatilag az arzén(iii)-sav. Arzén (III)-sókat képez, amelyeket régebben arzeniteknek neveztek. Az arzén(iii)-oxid rendkívül mérgező, férgek irtására használják; nyomnyi mennyiségét különböző gyógyászati célokra alkalmazzák. Használják ezen kívül opalizáló üvegek és zománc készítésénél is. arzén(iii)sav Lásd arzén(iii)-oxid. arzén(v)-oxid 40

45 Fehér, amorf, szétmálló, szilárd anyag, As 2O 5; relatív sűrűsége 4,32; 315 o C on bomlik. Oldható vízben és etanolban. Az arzén(v)-oxid nem állítható elő arzén és oxigén közvetlen reakciójával, rendszerint az arzénnak salétromsavval történő reakciója után a keletkezett arzénsavból vízelvonással állítják elő. Hevítés hatására könnyen veszít oxigént, ilyenkor arzén(iii)-oxid keletkezik. Az arzén(v)-oxid savas, vízben oldva arzén(v)- savat ad, (régebben arzénsav) H 3AsO 4. A sav háromértékű, valamivel gyengébb, mint a foszforsav, és (HO) 3AsO-ként képzelhető el. Arzén(V)-sókat képez, amelyeket régebben arzenátoknak neveztek. arzenát(iii) Lásd arzén(iii)-oxid. arzenát(v) Lásd arzén(v)-oxid. arzénessav Lásd arzén(iii)-oxid. arzén-hidrid Lásd arzin. arzenit Lásd arzén(iii)-oxid. arzenolit Az arzén(iii)-oxid ásványi formája, As 4O 6. arzén-oxid Lásd arzén(iii)-oxid. arzénsav Lásd arzén(v)-oxid. arzén-trioxid Lásd arzén(iii)-oxid. arzin (arzén-hidrid) Színtelen gáz, AsH 3; op. 116,3 o C; fp. 55 o C. Oldható vízben, kloroformban és benzolban. A folyékony arzin relatív sűrűsége 1,69. Az arzin előállható ásványi savaknak elektropozitív fémek arzenidjével történő reakciójával, vagy számos arzénvegyület naszcensz hidrogénnel történő redukciójával. Rendkívül mérgező és hasonlóan a 15. csoport (régebben VB) nehezebb tagjainak hidridjeihez, magasabb hőmérsékleten (kb o C) könnyen bomlik. Az ammóniához és a foszfinhez hasonlóan az arzinnak is piramisos szerkezete van. Rendkívül fontos az arzin gáz ipari alkalmazása a modern mikroelektronikus alkotók előállításában. Egy inert gázzal való híg keverékét alkalmazzák és a hőbomlását használják ki arra, hogy más növekvő kristályhoz nyomnyi mennyiségű arzént adagoljanak, ami így n-típusú félvezetőt eredményez. ásvány A természetben előforduló anyag, amely jellegzetes kémiai összetétellel és rendszerint kristályos szerkezettel rendelkezik. A kifejezést gyakran használják általánosan bányászással kinyerhető szerves anyagokra is (szén, kőolaj, és földgáz), de szigorúan véve ezek nem ásványok, hanem összetett keverékek, határozott kémiai összetétel nélkül. A kőzetek ásványok keverékéből épülnek fel. Az ásványok azonosíthatók a kristályrendszerük tulajdonságai, keménységük (Mohs-skálán mérve) relatív sűrűségük, fényük, színük, hasadásuk, és törésük alapján. Számos ásvány neve it végződést kap. 41

46 ásványi sav Közönséges szervetlen savak, mint a sósav, kénsav vagy salétromsav. asszociáció Egy anyag molekuláinak egyesülése egy másik anyag molekuláival olyan sepciest képezve, amelyet a normál kémiai kötésnél gyengébb erősségű kötés tart össze. Például az etanol és víz egy elegyet alkot, (asszociált folyadékot) amelyben a különböző molekulákat hidrogénkötés tartja össze. asszociált folyadék Lásd asszociáció. Aston, Francis William ( ) Brit kémikus és fizikus, aki 1910-ig Mason College -ban (később Birmingham University ) dolgozott, majd J. J. Thomsonnal a Cambridge-i Egyetemen ben megtervezte a tömegspektrográfot (lásd tömegspektroszkópia), amiért 1922-ben elnyerte a kémiai Nobel-díjat. Felfedezte a neont (izotópjait) és képes volt megmagyarázni a nem egész számú atomsúlyokat. aszfalt Bitumen. Lásd kőolaj. aszimmetrikus pörgettyű Lásd tehetetlenségi nyomaték. aszimmetrikus atom Lásd optikai aktivitás. aszimmetrikus indukció A reagáló anyagok egyikében, vagy a használt katalizátorban lévő királis elem hatása miatt egy reakcióban főképp egy bizonyos entantiomer vagy diasztereomer képződése. aszkorbinsav Lásd C-vitamin. aszparagin Lásd aminosav. aszparaginsav Lásd aminosav. asztácium Jele At. Radioaktív halogén elem; rendszáma 85; relatív atomtömege 211; op. 302 o C; fp. 337 o C. Természetben az urán és a tórium izotópok radioaktív bomlásakor fordul elő. Legalább 20 izotópja van, a legstabilabb az asztácium-210, amelynek felezési ideje 8.3 óra. Előállítható a bizmut-200-at alfa részecskékkel bombázva. Fémesebb mint a jód, vizes oldatokban legalább 5 oxidációs állapota ismert. Interhalogén vegyületeket képez, mint például AtI és AtCl. Az At 2 létezését még nem mutatták ki. Az elemet atommagok bombázásával szintetizálta 1940-ben a University of California egyetemen D. R. Corson, K. R. MacKenzie és E. Segre. átalakulás Egy vegyület átalakulása egy adott termékké, tekintet nélkül a reagensekre, a lejátszódó reakciókra. átlagos szabad idő 42

47 Az ütközések közt eltelt átlagos idő, akár, molekulák közti ütközésénél gázokban, elektronoknál kristályokban, neutronoknál lassítóban stb. átlagos szabad út Az átlagos távolság, amelyet az ütközések közt megtesznek a molekulák gázokban, az elektronok a fémes kristályban, a neutronok a lassítóban stb. A kinetikus elmélet szerint, d átmérőjű molekulák (feltételezve, hogy merev gömbök) rugalmas ütközésekor gázokban az átlagos szabad út: 1/ 2nπd 2, ahol n a molekulák száma a gáz egységnyi térfogatában. Mivel n arányos a gáz nyomásával, az átlagos szabad út fordítottan arányos a nyomással. átlós rokonság (átlós hasonlóság) Egy összefüggés a periódusos rendszerben, amely szerint a második periódus bizonyos elemei kémiailag hasonlóságot mutatnak a harmadik periódusban levő átlós szomszédaikhoz. Ez különösen figyelemreméltó a következő pároknál: Lítium és magnézium: (1) mindkettő képez bromidot és kloridot, melyek lassan hidrolizálnak és oldhatóak etanolban; (2) mindkettő színtelen, vagy halványszínű kristályos nitridet képez nitrogénnel való közvetlen reakció során, magas hőmérsékleten; (3) mindkettő elég a levegőben, csak a normális oxidot adva; (4) mindkettő képez karbonátot, ami hevítéskor bomlik. Berillium és alumínium (1) mindkettő rendkívül ellenálló oxidot képez, polimorfiával; (2) mindkettő képez kristályos nitrideket, melyek vízzel hidrolizálnak; (3) sóik oldatához hidroxid ionokat adva amfoter hidroxidot képeznek, amelyek feleslegben lévő hidroxid hatására oldódnak berillát és aluminát ionokként; (4) mindkettő kovalens halogenideket, és kovalens alkil vegyületeket képez, melyek híd szerkezetet mutatnak; (5) mindkettő fém, és oldódik lúgokban. Bór és szilícium (1) mindkettő félvezető tulajdonságokat mutat; (2) mindkettő képez hidrideket melyek a levegőn nem stabilak, és kloridokat melyek nedves levegőn hidrolizálnak; (3) mindkettő savas oxidokat képez kovalens kristályos szerkezettel, amelyek könnyen beépülnek más oxidokkal együtt az üveges anyagokba. A hasonlóságok oka a kombinációja annak, hogy a méret növekvő tendenciát mutat a csoportban lefelé és csökkenőt a periódus mentén, míg az elektronegativitásban egy hasonló, de ellenkező irányú hatás jelentkezik, azaz a csoportban lefelé csökken és a periódus mentén nő. átmenet Egy rendszer változása az egyik kvantumállapotból a másikba. átmeneti állapot (aktivált komplex) Egy kémiai reakció során keletkező, legmagasabb energiaállapotú atomok asszociációja. Az átmeneti állapot rövid életű átmeneti állapotnak tekinthető, amely lebomlik a termékekre. Pl.: egy S N2 szubsztitúciós reakcióban 43

48 egy atom, vagy csoport közelíti a molekulát, miközben egy másik távozik. Az átmeneti állapot az, amelyben mind a támadó, mind a távozó csoport részben kötve van a molekulához, pl.: B+RA B---R---A BR+A A reakciósebesség elméletében feltételezik, hogy a reagáló anyagok egyensúlyban vannak ezzel az aktivált komplexszel, mely lebomlik a termékekre. átmeneti elemek Elemek egy csoportja a periódusos rendszerben, amelyekben az elektronok feltöltődése a belső d- vagy f- pályákon történik. Növekvő protonszámmal az elektronok betöltik a szinteket az argonig: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6. Ezen a héjon 5 d-pálya van, melynek mindegyike 2 elektront tartalmazhat. De ezen a ponton a legalacsonyabb energiájú alhéj nem a 3d, hanem a 4s. A következő két elem, a kálium és kalcium elektronkonfigurációja így [Ar]4s 1 és [Ar]s 2. A következő elemnél, a szkandiumnál a 3d pálya alacsonyabb energiájú, mint a 4p, így a szkandium elektronkonfigurációja [Ar]3d 1 4s 2. A belső d-pályának ez a töltődése folytatódik a cinkig [Ar]3d 10 4s 2, ez adja az első átmeneti sorozatot. Egy további, hasonló sorozat van a periódusos rendszerben az ittrium ([Kr]4d 1 5s 2 ) és kadmium között ([Kr]4d 10 5s 2 ), amely a második átmeneti sorozat. A rendszer következő periódusában a helyzet bonyolultabb. A lantán konfigurációja [Xe]5d 1 6s 2. A következő legalacsonyabb energiaszint a 4f, így a következő elemnek, a cériumnak az elektronkonfigurációja [Xe]4f 1 5d 1 6s 2. Ezekből az f- pályákból 7 van, mindegyikük két elektront tartalmazhat, az f-pályák feltöltődése folytatódik a lutéciumig ([Xe]4f 14 5d 1 6s 2 ). Azután az 5d szint feltöltődése folytatódik a hafniumtól a higanyig. A 14 elem a cériumtól a lutéciumig sorozat a sorozatban, melyet belső átmeneti sorozatnak neveznek. Ez a lantanoidák sorozata. A következő periódusban hasonló belső átmeneti sorozat van, az aktinoidák sora, a tóriumtól a laurenciumig. A d- pályák feltöltődése tovább folytatódik a 104. elemtől. Valójában a kémiai elemek csoportosítása csak addig értékes, amíg a kémiai tulajdonságokat jellemzi, az átmeneti elemek kifejezés használata ennél szorosabb értelmezésben csak konvenció. A belső átmeneti elemeket a cériumtól (58) a lutéciumig (71) lantanoidáknak nevezik; a tórium (90) és laurencium (103) közöttieket pedig aktinoidáknak. A két sor együtt adja az f-mező elemeit. Gyakori, hogy a szkandiumot, ittriumot és lantánt a lantanoidákhoz sorolják (a kémiai hasonlóság miatt), az aktiniumot pedig az aktinoidákhoz. A többi átmeneti elemet gyakran a fő átmeneti elem sorozatként nevezik, a titántól a rézig, a cirkóniumtól az ezüstig, és a hafniumtól az aranyig. Mindezen elemek hasonlóak a kémiai tulajdonságaikat tekintve a fel nem töltött d-pályák jelenléte miatt az elemekben, vagy (réz, ezüst, arany esetében) az ionokban. Az elemek 104 és 109 között, továbbá a 110. és 111. fel nem fedezett elem a negyedik átmeneti sorozathoz tartoznak. A cink, kadmium és higany betöltött d-pályákkal rendelkeznek mind elemként, mind pedig ionként, és rendszerint nem tekintik őket átmeneti elemeknek, a periódusos rendszer 12. csoportját alkotják. Az elemek a három fő átmeneti sorozatban tipikusan fémesek (a nem kémiai értelemben), azaz a többségük kemény anyag, jó elektromos- és hővezető, magas olvadás- és forrásponttal. Kémiailag a tulajdonságuk a nem betöltött d-pályáktól függ. Változó vegyértékűek, különböző színű vegyületeket alkotnak és koordinációs komplexeket hoznak létre. Sok ezek közül a vegyületek közül paramágneses a párosítatlan elektronok jelenléte miatt. Sok köztük a jó katalizátor. Kevésbé reakcióképesek, mint az s- vagy p-mező elemei. átmeneti kötés Lásd kémiai kötés. átmeneti pont (átmeneti hőmérséklet) 1. Az a hőmérséklet, amelynél egy anyag egyik kristályos formája egy másik formába alakul át. 2. Az a hőmérséklet, amelynél az anyag halmazállapota változik 3. Az a hőmérséklet, amelynél az anyag szupravezetővé válik 4. Az a hőmérséklet, amelynél bizonyos más változás játszódik le, pl.: változás a mágneses tulajdonságokban. átmeneti species Rövid életű átmeneti termék egy kémiai reakcióban. 44

49 atmolízis Gázelegy szétválasztása különböző diffúziósebességük alapján. Az elválasztást rendszerint úgy hajtják végre, hogy a gázt egy porózus elválasztón, vagy membránon diffundáltatják át. atmoszféra 1. (atm) A nyomás mértékegysége, amely pascallal egyenlő. Ez 760 mmhg-al egyenértékű. Az aktuális atmoszférikus nyomás e körül az érték körül fluktuál. Az egységet a standard atmoszférikus nyomást jóval meghaladó nyomás értékeinek kifejezésekor használják, például nagy nyomású kémiai folyamatoknál. 2. Lásd a Föld atmoszférája/légköre. atmoszférikus nyomás Az a nyomás, amelyet a levegő súlya gyakorol a földre, a felszín bármely pontján. A tengerszint magasságán az atmoszféra egy 760 mm magas higanyoszloppal tart egyensúlyt, ez a magasság növekedésével csökken. Az atmoszférikus nyomás standard értéke a tengerszinten SI egységben pascal. atom Egy elem kémiailag létező legkisebb alkotórésze. Az atomok egy kis, sűrű, protonokból álló magból, és az azokat körülvevő, mozgó elektronokból állnak. Az elektronok száma megegyezik a protonok számával, az eredő töltés nulla. Úgy tekinthető, hogy az elektronok kör vagy elliptikus pályán (lásd Bohr-elmélet), vagy pontosabban a mag körüli tér régióban mozognak. Az atom elektronszerkezete adja meg azt, hogy milyen módon helyezkednek el az elektronok a mag körül, különös tekintettel arra, hogy milyen energiaszintet foglalnak el. Minden elektron jellemezhető a következő négy kvantumszámmal: (1) A főkvantumszám (n) adja meg a fő energiaszintet, értékei 1, 2, 3 stb. lehetnek. Minél nagyobb a szám, annál messzebb van az elektron a magtól. Hagyományosan ezeket a szinteket, vagy a megfelelő pályákat, héjaknak hívják és betűkkel jelölik K, L, M, stb. A K héj van a legközelebb a maghoz. Egy héjon tartózkodó elektronok száma maximum 2n 2 lehet. (2) Mellékkvantumszám (l), amely az elektron impulzusmomentumát határozza meg. l lehetséges értékei (n-1), (n-2),...1,0, azaz az első héjon (n=1) az elektronok impulzusmomentuma csak nulla lehet (l=0). A második héjon (n=2) l értékei lehetnek 1 vagy 0 így két alhéja van, melyek kissé különböznek energiájukban. A harmadik héjon (n=3) három alhéj van l=2, 1 vagy 0. Az alhéjakat kisbetűkkel jelölik s(l=0), p(l=1), d(l=2), f(l=3). Az alhéjon található elektronok számát az alhéjt jelölő betű mellé, kitevőként írják. Az elektronok maximális száma az egyes alhéjokon s 2, p 6, d 10, és f 14. Az elektronpálya kvantumszámát gyakran nevezik azimutális kvantumszámnak. (3) A mágneses kvantumszám (m), az elektronok energiáját egy külső mágneses térben szabályozza. Értékei lehetnek +l, +(l-1),...1,0,-1,...-(l-1),-l. Egy s alhéjon (amikor l=0) m értéke 0. p alhéjon (l=1) m értékei lehetnek +1, 0, és 1, azaz egy p alhéjon három pálya lehetséges, melyeket rendszerint p x, p y, p z-vel jelölnek. Normál körülmények közt ezek energiaszintje azonos. (4) A spinkvantumszám (ms) amelyek az egyes elektronok spinjét adja meg, értékei lehetnek +1/2 és 1/2. A Pauli-féle kizárási törvény szerint nincs két elektron egy atomban amelynek mind a négy kvantumszáma megegyezik. A számok az elektronok kvantumállapotát határozzák meg, és megmagyarázzák milyen az atom elektronszerkezete. Lásd kronológia: atomelmélet. atomabszorpciós spektroszkópia (AAS) Analitikai technika, amelynek alapja, hogy az elpárologtatott mintában a nem gerjesztett atomok jellemző hullámhosszakon abszorbeálják az elektromágneses sugárzást. ATOMELMÉLET Kb. Kr.e. 430 Empedoklész (meghalt kb. 430 Kr.e.) görög természetfilozófus szerint minden anyag a következő 45

50 négy elemből áll: föld, levegő, tűz és víz. Kb. Kr.e. 400 az abredai Democritos (Démokritosz) (kb. Kr.e ) görög természetfilozófus szerint minden anyag atomokból áll. Kr.e. 306-ban Epicurus görög filozófus (kb. Kr.e ) síkra száll Democritos atomelméletéért Pierre Gassendi ( ) francia filozófus javasol egy atomelméletet (miután olvasta Epicurust) John Dalton javasolja a Dalton atomelméletet J. J. Thomson felfedezi az elektront J. J. Thomson felveti a szilvapuding atommodelljét a pozitív töltésű atommagba beágyazott elektronokkal. Hantaro Nagaoka ( ) japán fizikus javasolja az atom Szaturnusz modelljét, amelyben a középen lévő magot sok elektronból álló gyűrű veszi körül Az új-zélandi születésű fizikus, Ernest Rutherford ( ) felfedezi az atommagot Niels Bohr megszerkeszti atommodelljét, ahol egy központi atommag van, pályákon keringő elektronokkal körülvéve. Henry Moseley ( ) brit fizikus szerint az atommag pozitív töltéseinek száma egyenlő a rendszámmal. Frederick Soddy felfedezi az izotópokat Arnold Sommerfield ( ) német fizikus módosítja a Bohr-féle atommodellt, elliptikus pályákat különít el az elektronoknak Ernest Rutherford felfedezi a protont Ernest Rutherford posztulálja a neutron létezését Erwin Schrödinger felveti az atom hullámmechanikai modelljét (az elektronokat hullámnyalábokként tekintve) James Chadwick ( ) brit fizikus felfedezi a neutront. Werner Heisenberg egy olyan atommagot javasol, amelyben a protonok és neutronok elektronokat cserélnek, azzal érik el a stabilitást Niels Bohr egy folyadékcsepp modellt javasol az atommagra A német születésű, amerikai fizikus Marie Goeppert- Mezer ( ) és Hans Jensen ( ) német fizikus, egymástól függetlenül javasolják a héj szerkezetet az atommagra Leo Rainwater ( ) amerikai fizikus egységesíti a folyadékcsepp és a héj modellt. atomemissziós spektroszkópia (AES) Analitikai technika, amelyben az elpárologtatott mintában, a jelenlevő atomokat az általuk kibocsátott, jellemző elektromágneses sugárzással detektálják. atomerő mikroszkóp 46

51 Olyan mikroszkóp, amelyben apró gyémánt chipből álló kis érzékelőt egy konzolosan mozgó rúgó tart kapcsolatban a minta felületével. Az érzékelőt lassan mozgatva a felszínen a csúcs és a felszín közti vonzóerőt monitorozzák. Az érzékelőt felemelik, vagy lesüllyesztik, az erőt állandóan tartva, így hozzák létre a felszín profilját. Az érzékelőt a minta felett szkennelve, a felszínről egy számítógépes kontúrtérkép nyerhető. A műszer hasonló a pásztázó alagútmikroszkóphoz, csak mechanikai erőt használ az elektromos jelek helyett. Feloldóképessége egyedi molekulákat is láthatóvá tesz és eltérően a pásztázó alagútmikroszkóptól a nem vezető mintáknál, így biológiai minták esetében is alkalmazható. atomi pályák lineáris kombinációja Lásd LCAO. atomi tömegegység Tömegegység a relatív atomtömeg kifejezésére. Egyenlő a 12-es szénizotópban egy atom tömegének az 1/12 részével, azaz 1,66033x10-27 kg. Ez az egység kiszorította mind a fizikai mind a kémiai tömegegységet, amely 16-os oxigénizotópon alapult és néha egységesített tömegegységnek (unified mass unit), vagy daltonnak nevezik. atomizációs hő Adott anyag egy móljának atomjaira történő disszociálásához szükséges energia. atomóra Az atomokon, vagy molekulákon belüli periodikus jelenségeken alapuló, az idő standardizálására alkalmas készülék. Lásd ammónia-óra, céziumóra. atomosság Az atomok száma egy adott molekulában. Például az oxigén (O 2) atomossága 2, az ózoné (O 3) 3, a benzolé (C 6H 6) 12, stb. atomsúly Lásd relatív atomtömeg. atomszondás térionmikroszkóp Technika az egyes atomok azonosítására felületeken. Az atomszondás térion-mikroszkópban (FIM) egy lyuk található a fluoreszcens ernyőn, amellyel egy adszorbeált atom FIM képét egyezésbe hozzák. A képet létrehozó gázt kivonják. Az adszorbeált atomot potenciálkülönbség pulzussal, ionként távolítják el. Az atom így a gázionokkal azonos irányba megy az ernyőn lévő lyukon keresztül, ami lehetővé teszi az azonosítását az ernyő mögötti tömegspektrográffal. Az atomszondás térionmikroszkóp azonosítja az atomnak mind a típusát, mind pedig az elhelyezkedését, és atomi folyamatok, például a párolgás megfigyelésére alkalmazható kb. 2 nanoszekundum pulzust használva az analízisre. atomtérfogat Egy elem relatív atomtömege osztva a sűrűségével. ATP (adenozin-trifoszfát) Nukleotid, amely alapvető fontosságú, mint minden élő szervezet kémiai energiájának a hordozója. D-ribózhoz kötött adeninből (azaz adenozinból) áll; a D-ribózhoz kapcsolódik három lineáris, egymással kovalens kötésekkel összekapcsolt foszfátcsoport (lásd a képletet). Ezek a kötések hidrolizálhatók, és hidrolízisük során vagy egy molekula ADP (adenozin-difoszfát) és szervetlen foszfát, vagy egy molekula AMP (adenozinmonofoszfát) és pirofoszfát keletkezik. Mindkét reakció nagymennyiségű energiát eredményez (körülbelül 30,6 kjmol -1 ), ami olyan biológiai folyamatokra használódik, mint az izom összehúzódása, molekulák vagy ionok membránon történő aktív transzportja, biomolekulák szintézise. Ezeket a folyamatokat létrehozó reakciók során gyakran fordul elő a foszfátcsoport enzim katalizálta áthelyezése köztes szubsztrátokra. A legtöbb ATP közvetítésével lejátszódó reakciónak Mg 2+ -ionra is szüksége van kofaktorként. 47

52 Az ATP az AMP és ADP foszfát újrafelvételével regenerálódik, felhasználva ehhez a táplálék oxidációjából nyert kémiai energiát. Ez játszódik le a glikolízis és a Krebs-ciklus során, de még jelentősebb, hogy ez az eredménye az elektrontranszportlánc redukciós-oxidációs reakciójának is, amely végül is a molekuláris oxigént redukálja vízzé (oxidatív foszforiláció). átrendeződés Olyan kémiai reakció, melynek során egy molekulában az atomok átrendeződnek és új molekula alakul ki. atrop izomerek Olyan konformerek, amelyeknek nagyon korlátozott a rotációja egy egyszeres kötés körül, következésképpen elkülöníthetők különböző speciesként. Előfordulhat például olyan szubsztituált bifenilnél, amely nagyméretű csoportokat tartalmaz a gyűrű orto-helyzetében, ami meggátolja a rotációt. atropin Mérgező, kristályos alkaloid, C 17H 23NO 3; op o C. Maszlagos nadragulyából, vagy más, a burgonyafélék családjába tartozó növényekből vonható ki. Gyógyszerként használják kólika ellen, a kiválasztás csökkentésére, a szem pupillájának kitágítására. atto- Jele a. Előtag, amelyet a metrikus rendszerben használnak a jelölésére. Például másodperc=1 attomásodperc (as). attraktor A fázistérben lévő pontok halmaza, amelyhez a disszipatív rendszer (azaz egy belső súrlódással rendelkező rendszer) jellemző pontjai tendálnak a rendszer fejlődése során. Az attraktor lehet egyetlen pont, vagy egy zárt görbe (határciklus), ami egy periodikus tulajdonsággal rendelkező rendszert ír le, vagy lehet ún. strange attractor, amely esetben a rendszer káoszt mutat. átviteli szám Jele: t. Az elektroliton keresztül történő elektromos vezetésnél az össztöltésnek egy adott típusú ion által szállított része. átviteli tényező Jele: α. Elektrokémiai folyamatok analízisében használt mennyiség; a potenciálkülönbség része az elektród felszínénél, ami az egyik irányban elősegíti a töltéskülönbséget, a másik irányban csökkenti. Értéke 0 és 1 közötti, rendszerint körülbelül ½. Értékét megadja a görbe meredeksége, az áram logaritmusát ábrázolva a feszültség függvényében. Aufbau-elv (feltöltődés elve) 48

53 Elv, amely megadja, hogy a periódusos rendszerben az egymást követő elemeknél milyen sorrendben töltődnek fel a pályák. A feltöltés sorrendje a következő: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d. Lásd atom. Auger-effektus Egy elektronnak a kilökése egy atomból annak eredményeként, hogy az atomon belül egy gerjesztett elektron megszűnik gerjesztett állapotú lenni. Egy foton, elektron, vagy ion hatására, vagy valami más folyamat miatt először egy elektron kilökődik az atomból, űrt hagyva maga után. Ezt követően az atom elektronszerkezete átrendeződik, és egy magasabb energiájú elektron lép az üres helyre. A folyamat során az energiatöbblet egy második elektron kilökésével szabadul fel (inkább, mint egy foton kibocsátásával). Ezt a második elektront hívják Auger-elektronnak. Az Auger-spektroszkópia olyan elektronspektroszkópia, amelyben ezt a hatást használják az ionok energiaszintjének tanulmányozására. Egyben az analízis egy olyan formája, amelyet felhasználhatnak szilárd anyagok felszíni rétegében elemek jelenlétének azonosítására. A hatást Pierre Auger ( ) francia fizikus fedezte fel 1925-ben. Auger-elektron Lásd Auger-effektus. auripigment Az arzén(iii)-szulfid, As 2S 3 természetes, sárga színű ásványa. Az elnevezést alkalmazzák a szintetikus vegyületre is, amelyet pigmentként használnak. ausztenit Lásd acél. autokatalízis Olyan katalízis, amelyben a reakció egyik reakcióterméke a katalizátora a reakciónak. Az autokatalízist mutató reakcióknál a reakciósebesség időfüggvénye jellegzetes, S-alakú görbét mutat. A reakció lassan indul, majd nő a katalizátor mennyiségének növekedésével és visszaesik, amint a termék felhasználódik autokláv Egy erős acéledény, amelyet arra használnak, hogy benne kémiai reakciókat, sterilizációt stb. hajtsanak végre magas hőmérsékleten és nyomáson. autoprotolízis Hidrogénion (H+) átadása egy amfiprótikus oldószer molekulái között, ahol az egyik molekula Brønstedsavként, a másik Brønsted-bázisként viselkedik. A víz önizációjakor történik. autoprotolízis állandó Lásd ionszorzat. autoradiográfia Kísérleti technika, amelyben a radioaktív vizsgálati mintát vagy ráhelyezik, vagy nagyon közel helyezik el egy fotólemezhez, hogy a mintában lévő radioaktivitás eloszlásáról felvételt készítsenek. A minta radioaktív részéből származó ionizáló sugárzás a filmet megsötétíti. Az autoradiográfiát számos helyen alkalmazzák, különösen élő sejtek és szövetek tanulmányozásánál. auxokróm Színezék-, vagy festékmolekulában lévő csoport, amely befolyásolja a kromoforcsoport következtében kialakult színt. Auxokrómok magányos elektronpárt tartalmazó csoportok, mint pl. -OH és -NH 2, amelyek a kromofor könnyen polarizálható ektronjaival képesek delokalizációra. Az auxokrómok intenzívebbé teszik a festék színét. Régebben a kifejezést használták olyan csoportokra is, mint a -SO 2O-, amelyek hatása a molekulák oldhatóságának növelésén alapul. 49

54 A-vitamin (retinol) Zsíroldható vitamin, amelyet az emlősök és más gerincesek nem képesek szintetizálni, így a táplálékkal kell felvenni. Zöldnövények tartalmazzák a vitamin prekurzorát, nevezetesen karotinokat, amelyek A-vitaminná alakulnak a bélfalban és a májban. Az A-vitamin aldehid származéka a retinal, a rodopszin látópigment alkotója. Hiánya éjszakai vakságot, xerophtalmiát és végső esetben teljes vakságot okoz. Az A-vitamin szerepe más anyagcsere-folyamatokban kevésbé ismert. Avogadro, Amedeo ( ) Olasz kémikus és fizikus ben publikálta hipotézisét (lásd Avogadro törvénye) a molekulatömegek kiszámítására a gőzsűrűségek alapján. Munkájának jelentősége azonban ismeretlen maradt egészen addig, amíg Stanislao Canizzaro 1860-ban síkra nem szállt érte. Avogadro-állandó Jele NA vagy L. Az egy mol anyagban jelenlévő atomok, vagy molekulák száma. Értéke 6, (36)x Korábban Avogadro-számnak hívták. Avogadro törvénye A gázok egyenlő térfogatú mennyisége, azonos nyomáson és hőmérsékleten egyenlő számú molekulát tartalmaz. A törvény, amelyet gyakran Avogadro- hipotézisnek is neveznek, csak ideális gázokra érvényes. Elsőként Amadeo Avogadro javasolta 1811-ben. AX spektrum Egy AX molekula magmágneses rezonanciaspektrumának általános képe, ahol mind A és mind pedig az X, 1/2 spin magok. Ha X spinα, az A és X magok közti spin-spin kölcsönhatás az A spektrum egy vonalának J/2-vel való eltolódását eredményezi a párképzés nélküli precesszió frekvenciához képest. Ha X spinβ a változás az A precesszió frekvenciában J/2. Így mind az A mind pedig X rezonanciájának egy vonala kettéhasad J hasadással. Az A nx típusú molekulákban az A rezonanciája szintén egy dublett, J hasadással. axiális Lásd gyűrű konformációk. Axilrod Teller-formula Intermolekuláris erők három test kölcsönhatásának kifejezése. Ezeknek a dipólus diszperziós kifejezéseknek, amelyeket Axilrod Teller-formulának neveznek (B. M. Axilrod és E. Teller után, akik felfedezték 1943-ban) a harmadik viriális koefficiensnél van jelentősége. Alacsony hőmérsékleteken az Axilrod Teller kifejezés összemérhetővé válik a két-test kölcsönhatásokkal, ezzel folyadékok olyan tulajdonságánál is jelentőssé válik, mint a nyomás és felületi feszültség. Az Axilrod Teller-formula három, lezárt héjú atom A, B, és C diszperziós energiájára, V a következő: V=-C 6/r AB6 -C 6/r BC6 -C 6/r CA6 +C /(r ABr BCr CA)3, ahol C6 egy koefficiens, ami az atomok milyenségétől függ, C egy koefficiens, ami egy másik konstanstól, és az atomok közti szögtől függ, r a távolság a jelzett atomok közt. azbeszt A szálas amfiból ásvány csoportok bármelyike (amozit, krokidolit (kék azbeszt), tremolit, antofillit, és aktinolit), vagy a szálas krizotil szerpentin ásvány. Az azbesztet széles körben alkalmazzák az iparban hőállósága, kémiai inertsége és nagy elektromos ellenállása miatt. A szálak fonhatók és tűzálló textillé szőhetők, amelyekből védőruhát, függönyöket, megszakítóbéléseket stb. készíthetnek, vagy blokkokba formázhatók es évek óta ismertté vált, hogy a rövid azbesztszálak az azbesztózis nevű súlyos tüdőbetegség és a mesothelioma, egy halálos tüdőrák okozói. Emiatt korlátozták az alkalmazását, és több biztonsági eljárást vezettek be a használatakor. Az azbeszt legnagyobb gyártója Kanada; ezen kívül Oroszország, Dél-Afrika, Zimbabwe és Kína. azeotróp (azeotróp elegy; konstans forráspontú elegy) 50

55 Két folyadék olyan elegye, amely állandó összetétellel forr; azaz a gőz összetétele azonos a folyadék összetételével. Az azeotrópia előfordul, amikor a Rault-törvénytől való eltérés a forráspont összetétel diagramban maximumot vagy minimumot mutat. Az elegyet forralva a gőz eleinte az egyik komponenst nagyobb arányban tartalmazza, mint ahogyan az a folyadékban jelen van, ennek az aránya a folyadékban csökken az idővel. Végül is egy maximum vagy minimumpontot ér el, amelynél a két folyadék együtt desztillál anélkül, hogy az összetétele változna. Az azeotróp összetétele függ a nyomástól. azeotróp desztilláció Egy technika, ami arra alkalmas, hogy azeotróp elegyekből elkülönítsék az egyik komponenst egy harmadik folyadék hozzáadásával, amely egy új azeotrópot képez az eredeti komponensek valamelyikével. Leggyakrabban akkor használják, amikor etanolt választanak el víztől benzol hozzáadásával, ami asszociál az etanollal. azimutál kvantumszám Lásd atom. azin Szerves heterociklusos vegyület, amely szén- és nitrogénatomokból álló hattagú gyűrűt tartalmaz. Például a piridin, amely egy nitrogént tartalmaz (C 5H 5N). Diazinok két nitrogénatomot tartalmaznak, (C 4H 4N 2) és a nitrogénatom helyzetétől függően több izomerjük létezik. A triazinok három nitrogénatomot tartalmaznak. azoimid Lásd hidrogén-azid. azovegyületek Szerves vegyületek, amelyek N=N csoportot tartalmaznak szénatomon keresztül két másik csoporthoz kapcsolódva. A diazóniumionnak benzolgyűrűvel történő reakciójával keletkeznek az aromás diazóniumvegyületek. azulén 1. Kék, kristályos vegyület, C 10H 8; op. 99 o C. Egy öttagú gyűrűt tartalmaz összeolvadva egy héttagú gyűrűvel, és aromás jelleget mutat. Hevítés hatására naftalinná alakul. 2. Bármely kék olaj, amely előállítható növények esszenciális olajainak desztillációjával, vagy hevítésével. azurit Szekunder ásvány, amely hidratált bázisos réz-karbonátból áll, Cu 3(OH) 2(CO 3) 2, monoklin kristályos formában. Általában a rézércek lerakódásának felső rétegében képződik, és gyakran fordul elő malachittal együtt. Intenzív kék színe miatt régebben fontos pigment volt. Kisebb jelentőségű rézérc, drágakőként használják. 2. B b.c.c. (body centred cubic) - tércentrált köbös illeszkedés Lásd szabályos kristály. Babbit-fém 51

56 Csapágy készítésére használt ötvözetek. Főképp ónból állnak, antimont (kb. 10%), rezet (kb. 1-2%), és gyakran ólmot is tartalmaznak. Az ötvözetet 1839-ben az amerikai Isaac Babbit ( ) találta fel. Babo-törvény A törvény, amely kimondja, hogy oldott anyag hozzáadásakor egy folyadék gőznyomása csökken, és a csökkenés mértéke arányos az oldott anyag mennyiségével. A törvényt Lambert Babo ( ) német kémikus fogalmazta meg 1847-ben. Lásd a Raoult-törvényt is. back donation (visszaadás) A kémiai kötés olyan formája, amelyben a ligandum egy elektronpár átadásával szigma-kötést létesít egy atommal vagy ionnal, és a központi atom elektronokat ad vissza d-pályáinak és a ligandum üres p- vagy d- pályáinak átlapolásával. Előfordul például fém-karboniloknál. back e.m.e. A körben folyó fő árammal ellentétes elektromotoros erő. Egy elektromos cellában például létrehozhatja a kémiai úton kialakuló polarizáció. backbiting (gyökös átrendeződés) Bizonyos szabad gyökös, polimerizációs reakcióban előforduló átrendeződés, amelynek során a lánc végén álló, párosítatlan elektront tartalmazó gyök átalakul egy olyan gyökké, ami a párosítatlan elektront máshol tartalmazza a láncban. Az új gyök stabilabb, mint az, amiből kialakult. Például RCH 2CH 2CH 2CH 2CH 2 átalakulhat RCH 2CH CH 2CH 2CH 2CH 3-á. Az átrendeződés egyenértékű a molekulában egy hidrogénatomnak az egyik helyről egy másikra való áthelyeződésével. Az új párosítatlan elektron további polimerizációt indít el, a példában butil-oldalláncokat (CH 3CH 2CH 2CH 2-) tartalmazó polimert hoz létre. Baeyer, Adolf von ( ) Német szerveskémikus, a szerves szintézisben végzett munkáiról ismert. Szintetizálta és meghatározta az indigó szerkezetét, és ő szintetizálta az első barbiturátokat is. A széngyűrűkről szóló munkájában kifejtette a szögfeszültség elméletét ben kémiai Nobel-díjjal tüntették ki. Baeyer-feszültség Lásd szögfeszültség. Baeyer Villiger-reakció Egy átrendeződéses reakció, amelyet néha Dakin-reakcióként is emlegetnek. Általában olyan szerves szintézisben használják, amelyben egy keton reagál egy peroxisavval észtert képezve. Például: R-CO-R R-CO-O-R A reakció során tulajdonképpen egy oxigénatom kerül a keton karbonilcsoportja (>CO) mellé. A metaklórperbenzoesav (m-cba; ClC 6H 4CO.O.OH) és a trifluor-peretánsav (CF 3CO.O.OH) a reakcióban tipikusan alkalmazott peroxisavak. A reakciót Adolf von Baeyer, és V. Villiger német vegyész fedezte fel 1899-ben. bakelit Bizonyos fenol formaldehid gyanták kereskedelmi neve, amelyet a belga amerikai kémikus, Leo Hendrik Baekeland ( ) vezetett be 1909-ben. bakteriorodopszin 52

57 A halofil (sótűrő) baktérium, a Halobacterium halobium egy membránhozkötött fehérjéje. Fény aktiválásának hatására protonokat pumpál ki a sejtből; ez koncentrációgradienst hoz létre, amely ATP-szintézist tesz lehetővé. A bakteriorodopszin a membránra kiterjedő hét α-hélix szegmensből áll, amelyek rövid aminosavláncokkal vannak összekötve. A retinal prosztetikus csoportot tartalmazza, ami megtalálható a rodopszin pigmentben, és a gerincesek pálcika sejtjeiben is (retina festékes hámrétegében). baktériumölő Képes a baktériumok elpusztítására. Közönséges baktériumölők például bizonyos antibiotikumok, csíraölők és fertőtlenítőszerek. bal forma Lásd optikai aktivitás. balra forgató Egy olyan kémiai vegyület leírása, amely a síkban polarizált fény síkját balra forgatja (a bejövő sugárzással szemben állva az óra járásával ellentétes irányba). Lásd optikai aktivitás. banánkötés Nem hivatalos elnevezés az elektronhiányos, három-centrumú a B-H-B hidakat alkotó kötésekre a boránokban és hasonló vegyületekben. bányalég Lásd fojtólég. bar A nyomás c.g.s. egysége, amely egyenlő 10 6 din/centiméterrel vagy 10 5 pascallal (körülbelül 750 Hgmm, vagy 0,987 atmoszféra). A millibart (100 Pa) általában a meteorológiában használják. barbiturát Egy gyógyszer/drog csoport, amely a barbitursavból származik, és nyugtató hatással van a központi idegrendszerre. A barbiturátokat nyugtatónak és altatónak alkalmazták, újabban azonban a toxikus mellékhatásaik miatt klinikai használatuk korlátozott. Hosszan tartó használatuk függőséghez vezethet. A klinikai alkalmazású speciális barbiturátok közé tartozik a fenobarbitál, amelyet epilepszia kezelésére, és a metohexitán-nátrium, amelyet érzéstelenítésre használnak. Barfoed-teszt Biokémiai teszt monoszacharidok (redukáló cukrok) kimutatására oldatban. A tesztet a svéd fizikus, Christen Barfoed ( ) dolgozta ki. A Barfoed-reagenst, amely etánsavnak (ecetsav) és réz(ii)-acetátnak a keverékéből áll a vizsgálandó oldathoz adják, majd az elegyet felforralják. Redukáló cukor jelenlétében vörös réz(ii)-oxid csapadék keletkezik. Diszacharid cukrok, mivel gyengébb redukálószerek, nem adják a reakciót. barit Lásd súlypát. baritföld Lásd bárium-hidroxid. bárium Jele Ba. Ezüstfehér, reakcióképes elem, a periódusos rendszerben a 2 csoportba (régebben IIA) tartozik; rendszáma 56; relatív atomtömege 137,34; relatív sűrűsége 3,51; op. 725 o C; fp o C. Barit, (BaSO 4) és witherit, (BaCO 3) ásványként fordul elő. Előállítják bárium-oxidot alumíniummal vagy szilíciummal, vákuumban, magas hőmérsékleten redukálva, vagy bárium-klorid olvadék elektrolízisével. A fémet 53

58 vákuumrendszerekben getterként használják. Levegőn könnyen oxidálódik. Reagál etanollal és vízzel. Az oldható báriumvegyületek rendkívül mérgezőek. Karl Scheele azonosította 1774-ben, és Hamphry Davy nyerte ki 1808-ban. bárium-bikarbonát (bárium-hidrogén-karbonát) Lásd bárium-hidrogén-karbonát. bárium-hidrogén-karbonát (bárium-bikarbonát) Vegyület, Ba(HCO 3) 2; csak oldatban stabil. Szén-dioxid hatására képződhet bárium-karbonát hideg vizes szuszpenziójában: BaCO 3(s)+CO 2(g)+H 2O(l) Ba(HCO 3) 2(aq) Melegítés hatására ez a reakció megfordul. bárium-hidroxid (baritföld) Fehér, szilárd anyag, Ba(OH) 2; mérsékelten oldódik vízben. Közönséges formája az oktahidrát, Ba(OH) 2 8H 2O; monoklin, relatív sűrűsége 2,18, olvadáspontja 78 o C. Előállítható bárium-monoxidhoz vizet adagolva, vagy nátrium-hidroxid hatására oldható bárium vegyületekből. Gyenge lúgként használják a térfogatos analízisben. bárium-karbonát Fehér, oldhatatlan vegyület, BaCO 3; relatív sűrűsége 4,43. Hevítve bárium-oxidra és szén-dioxidra bomlik: BaCO 3(s) BaO(s)+CO 2(g) A természetben witheritként fordul elő. Előállítható egy báriumsót lúgos karbonát oldattal reagáltatva. Más báriumsók előállításának nyersanyagaként, kerámiáknál folyósítószerként, és bizonyos típusú optikai üvegek gyártásának nyersanyagaként használják. bárium-klorid Fehér vegyület, BaCl 2. A vizet nem tartalmazó vegyületnek két kristályos formája van, az α-forma (monoklin, relatív sűrűsége 3,856), ami 962 o C-on átalakul β-formába (szabályos, relatív sűrűsége 3,917; op. 963 o C; fp o C). Létezik egy dihidrát is, a BaCl 2.2H 2O (szabályos, relatív sűrűsége 3,1), ami 113 o C-on elveszíti kristályvizét. Előállítható bárium-karbonátot (witherit) oldva sósavban, majd kikristályosítva a dihidrátot. A vegyületet használják báriumnak elektrolízissel történő előállítására. bárium-oxid Fehér, vagy sárgás szilárd anyag, BaO, báriumot oxigénben hevítve, vagy bárium-karbonát, vagy nitrát hőbomlásával nyerik. Szabályos. Relatív sűrűsége 5,72; op o C; fp o C. Ha a bárium-oxidot oxigénben hevítik, akkor reverzibilis reakcióban peroxid, BaO 2 keletkezik, amelyet valamikor oxigén kinyerésére használtak (Brin-eljárás). A bárium-oxidot ma kenőolaj adalékok előállításánál használják. bárium-peroxid Egy sűrű, piszkosfehér anyag, BaO2. Előállítható bárium-oxidot óvatosan melegítve oxigénben. Relatív sűrűsége 4,96; op.: 450 o C. Fehérítőszerként használják. Savakkal hidrogén-peroxidot képez, a reakciót a hidrogén-peroxid laboratóriumi előállítására használják. bárium-szulfát Oldhatatlan, fehér szilárd anyag, BaSO 4, amely a természetben barit (súlypát) ásványként fordul elő; előállítható csapadékként bárium-klorid oldathoz kénsavat adva. Relatív sűrűsége 4,50; op.: 1580 o C. A rombos forma 1149 o C-on átalakul monoklin formába. Használják nyersanyagként más báriumsók előállításához, színezék töltőanyagként felszínt bevonó anyagokban (blank fixnek), továbbá az üveg- és gumiiparban. A bárium vegyületek átlátszatlanok a röntgensugárzás számára. A szulfát vizes szuszpenzióját a gyógyászatban kontrasztanyagként használják a gyomor- és bél-röntgen vizsgálathoz. Bár a báriumvegyületek rendkívül mérgezőek, a szulfát használata biztonságos, mivel oldhatatlan. barna-gyűrű teszt 54

59 Nitrátionok tesztje. Egy kémcsőben a minta oldatához vas(ii)-szulfát oldatot adnak, majd koncentrált kénsavat adagolnak hozzá lassan, úgy, hogy az egy külön réteget képezzen. A két folyadék találkozásánál megjelenő, Fe(NO)SO 4-ből álló, barna gyűrű jelzi a pozitív eredményt. Bartlett, Neil (1932-) Brit szervetlenkémikus ben előállította az oxigén-hexakloro-platinát, 1962-ben pedig a xenonhexakloro-platinát, az első nemesgáz vegyületet. Barton, Sir Derek (Harold Richard) ( ) Brit szerveskémikus, aki szteroidokkal és más természetes termékekkel dolgozott. A szerves vegyületek konformációjával, és annak a kémiai tulajdonságokra gyakorolt hatásával kapcsolatos vizsgálatairól ismert ben Bartonnak ítélték (O. Hassellel ( ) megosztva) a kémiai Nobel-díjat. batokrom eltolódás Egy spektrális sáv eltolódása magasabb hullámhosszakra, a molekulában történt szubsztitúció, vagy a körülmények megváltozásának eredményeként. Hasonlítsd össze a hipszokrom eltolódással. bauxit A fő alumíniumérc, vizet tartalmazó alumínium-oxidokból és alumínium tartalmú lateritből áll. Agyagszerű, amorf anyag; trópusi körülmények közt a szilikát kőzetek mállásával keletkezik. Fő termelők Ausztrália, Guinea, Jamaica, Oroszország, Brazilra, és Surinam. bazalt Finoman szemcsézett, bázikus eruptív kőzet. Főként kalciumban gazdag plagioklászból és piroxénből áll, de más ásványokat például olivint, magnetitot, és apatitot is tartalmazhat. A legáltalánosabb lávatípus. bázikus 1. Egy bázis leírása. 2.Olyan oldatnak leírása, amely fölöslegben tartalmaz hidroxidiont, lúg. bázis Egy vegyület, amely protonos savval reagálva vizet (és egy sót) ad. A definíció Arrhenius sav-bázis elméletéből származik. Általában a bázisok a fémek oxidjai és hidroxidjai, vagy az olyan vegyületek, (mint például az ammónia), amelyek hidroxidionokat juttatnak egy vizes oldatba. Így bázis lehet (1) Egy oldhatatlan oxid, vagy hidroxid, ami reagál savval, például: CuO(s)+2HCl(aq) CuCl 2(aq)+H 2O(l) Itt a savból származó hidrogénionok reakciója a következő: CuO(s)+2H + (aq) H 2O(l)+Cu 2+ (aq) (2) Oldható hidroxidok, amely esetben az oldat hidroxidiont tartalmaz. Savakkal való reakciójának lényege, a reakció a hidrogénion és a hidroxidion között: H + +OH - H 2O (3) Vegyület, amely vízben való oldásakor hidroxidiont termel. Például az ammónia: NH 3(g)+H 2O(l) NH 4+ (aq)+ - OH Hasonló reakciók játszódnak le szerves aminokkal (lásd nitrogén bázisok; amin sók) is. Azt a bázist, amely vízben oldódik és oldódása hidroxidiont eredményez, lúgnak nevezik. Erre közönséges példa az ammónia és nátrium-hidroxid. 55

60 A bázis eredeti, Arrhenius-definicióját a Lowry Brønsted és a Lewis-elmélet kiterjesztette. Lásd sav. bázisos salak Bázikus salakképző anyagból, (például kalcium-oxid) a nagyolvasztóban képződő salak. A bázisos salakképzőt az ércben lévő savas szennyezések eltávolítására használják; kalcium-szilikátot, -foszfátot és -szulfidot tartalmaz. Ha magas a foszfát tartalma, a salak műtrágyaként használható. bázisos só Egy vegyület, amely úgy tekinthető, mintha egy bázis oxid- vagy hidroxidionját, más negatív ionok helyettesítenék. A bázisos sók kevert só-oxidok (például a bizmut(iii)-klorid-oxid, BiOCl), vagy só-hidroxidok (pl. ólom(ii)-klorid-hidroxid, Pb(OH)Cl). beágyazott elem A másodlagos elemek egy típusa, amelyben a rendszerint fémoxidból vagy grafitból készült rétegezett elektródok pozitív ionokat tárolnak egy elektród kristályrétegei között. Egyik típusa, amikor az elem feltöltött állapotában a lítiumionok réteges vegyületet képeznek grafit elektróddal. Kisülés során az ionok egy elektroliton átvándorolva eljutnak a másik, mangán-oxid elektródhoz, ahol szorosabban kötődnek. Amikor az elem töltődik, az ionok visszafelé mozognak, a grafitban lévő helyükre. Az ionoknak ez az oda-vissza mozgása vezetett az ilyen rendszerek hintaszék elem elnevezéséhez. Az ilyen elemek előnye, hogy a feltöltés és kisülés során csak csekély fizikai változás történik az elektródokban, és az elektrolit nem bomlik el, csupán ionok vezetőjeként szerepel. Következésképpen az ilyen elemeket sokkal többször fel lehet tölteni, mint például a savas-ólom akkumulátorokat, amelyekben végül is tönkremennek az elektródok. A lítium elemek, melyek ezen az elven alapulnak, fontosak a hordozható elektronikus eszközöknél, például a videokameráknál. Gondolkoznak a használatukon az elektromos járműveknél is. beágyazott komponens Olyan típusú vegyületek, amelyekben az atomok, ionok vagy molekulák csapdában vannak két kristályrács rétegei között. Nincs formális kémiai kötés a gazda kristály és a csapdába ejtett molekula között (lásd clathrate). Ilyen vegyületeket réteges szilárd anyagok hoznak létre, és gyakran nem sztöchiometrikusak; példa a grafit-oxidja (grafit-oxigén) és a muszkovit nevű ásvány. Beattie Bridgman-egyenlet Egy gáz nyomására, térfogatára, hőmérsékletére és a gázállandóra vonatkozó állapotegyenlet. A különböző típusú molekuláris aggregációk miatt a molekulák tényleges számában létrejött csökkenést empirikus állandókkal veszi figyelembe a következőképpen: P=RT(1-ε)(V+B)/V 2 -A/V 2 Ahol P a nyomás, T a termodinamikai hőmérséklet, V a térfogat, R a gázállandó, és A, B és ε állandók, amelyek öt empirikus állandóra: A 0, B 0, a, b, és c-re vonatkoznak, a következőképpen: A=A 0(1-a/V), B=B 0(1-b/V) és ε=c/vt 3. Beckmann-átrendeződés Egy keton oxim kémiai konverziója amiddá, rendszerint kénsav katalizátor alkalmazásával. A reakciót használják a nylon és más poliamidok gyártásánál. Ernst Beckmann ( ) német vegyész után nevezték el. Beckmann-hőmérő Kis hőmérséklet-változások mérésére alkalmas hőmérő (lásd az illusztrációt). Egy mindössze 5-6 fokot átfogó, higanyos hőmérőből áll, amelynek skálája század fokokra van beosztva. Két higanyos tartálya van, a mérendő hőmérséklet-tartomány változtatható a higanynak a felső tartályból a nagyobb, alsó tartályba való átfolyatásával. A relatív molekulatömegek meghatározásánál, egy folyadékhoz adott anyag adagolásakor létrejövő fagyáspontcsökkenés, vagy forráspont-emelkedés mérésére használják. 56

61 becquerel Jele Bq. Az aktivitás (lásd sugárzás egységei) SI mértékegysége. A mértékegységet a radioaktivitás felfedezőjéről, A. H. Becquerelről nevezték el. Becquerel, Antoine Henri ( ) Francia fizikus. Kutatásait az optika területén kezdte, 1986-ban véletlenül felfedezte a radioaktivitást a fluoreszcens uránsókban. Három évvel később kimutatta, hogy az mágneses térben elhajlást mutató, töltéssel rendelkező részecskékből áll. Ezért a munkájáért 1903-ban Nobel-díjjal tüntették ki, megosztva Pierre és Marie Curievel. Beer Lamber-törvény A kibocsátott fény intenzitásának csökkenése, és a fénynek, az anyagon keresztül megtett útja közötti összefüggést leíró törvény, azaz: log(i / I 0)=-ε[J]l, ahol ε a moláris abszorpciós koefficiens, I az l hosszúságú mintán áthaladt fény intenzitása, I 0 a beeső fény intenzitása, és [J] a J species moláris koncentrációja. A Beer Lambert-törvényt empirikusan állapították meg. Levezethető azon az alapon, hogy az intenzitás-csökkenés, di arányos a minta vastagságával, dl, a koncentrációval, [J] és az intenzitással, I, mivel az abszorpció sebessége arányos az intenzitással. A Beer Lambert-törvény szerint tehát a fény, (vagy bármely más formájú elektromágneses sugárzás), intenzitása egy mintán áthaladva exponenciálisan csökken a koncentrációval és a minta vastagságával (egy adott hullámhosszon). befogás Különböző folyamatok, amelyek során egy részecskékből álló rendszer egy extra részecskét abszorbeál. Számos példa található erre az atom- és magfizikában. Például egy pozitív ion felvehet egy elektront, és semleges atommá vagy molekulává alakulhat. Egy semleges atom vagy molekula elektront felvéve negatív ionná alakul. Az atommag befoghat neutront, amivel egy eltérő, rendszerint nem stabil magot hoz létre. A magbefogás egy másik típusa az a folyamat, amikor egy atom magja elektront fog be a legbelső pályáról, a K-héjról és így egy más maggá alakul. Ebben a folyamatban, amit K-befogásnak neveznek, az atom gerjesztett állapotban marad, és rendszerint röntgensugárzással, vagy foton kibocsátásával bomlik. Sugárzásos befogás a folyamatok közül bármelyik, amelynél a befogás gerjesztett állapotot eredményez, ami aztán foton kibocsátásával bomlik. Közönséges példa a neutronbefogás, amely egy gerjesztett magot eredményez, ami gammasugárzással bomlik. Beilstein-teszt Szerves vegyületek halogéntartalmának (klór, bróm, jód) kimutatására alkalmas teszt. Rézdrót, vagy háló egy darabját előmelegítik a Bunzen-égő oxidáló lángjában (erősen, addig, amíg a láng már nem mutat zöld szint), majd a vizsgálandó anyagot a drótra, vagy hálóra helyezik, és újra melegítik. Zöld láng jelzi a halogének jelenlétét. 57

62 Belousov Zhabotinskii-reakció Lásd B Z-reakció. belső Olyan kémiai vegyület leírása, amely kialakulásakor a molekula egyik része reagál ugyannak a molekulának a másik részével. Így a laktám például egy belső amid; a lakton egy belső észter. belső átmeneti sorozat Lásd átmeneti elemek. belső ellenállás Egy elektromos áramforrásban, például egy elemben, vagy egy generátorban fellépő ellenállás. Számítható az e.m.e. (E) és a két vég közti potenciálkülönbség (V) különbségét elosztva a szolgáltatott árammal (I), azaz r=(e- V)/I, ahol r a belső ellenállás. belső enegria Jele U. A rendszert felépítő atomok és molekulák összes kinetikus energiája és a köztük lévő kölcsönhatások potenciális energiája. Nem tartalmazza a rendszernek, mint egésznek a kinetikus és potenciális energiáját, sem a mageneriákat, sem más, atomon belüli energiákat. Egy rendszer abszolút belső energiája egy adott állapotban nem mérhető, a jellemző mennyiség a belső energia változása ΔU). Egy zárt rendszerre (azaz, ami nem töltődik újra a határain kívülről) a belső energia változása egyenlő a rendszer által a környezetből elnyelt hő (Q), mínusz a rendszer által a környezeten végzett munka (W) értékével, azaz ΔU=Q-W. Lásd termodinamikánál is. belső faktor Lásd B-vitamin komplex. belső konverzió/ belső átalakulás Olyan folyamat, amelyben egy gerjesztett atommag alapállapotba kerülésekor a felszabaduló energiát nem fotonként bocsátja ki, hanem az atom egyik elektronjának adja elektromágneses csatolással. A csatolás rendszerint az atom egy K, L, vagy M héján található elektronjával történik, és ez a konverziós elektron olyan kinetikus energiával lökődik ki az atomból, ami a mag átmeneti energiájának és az elektron kötési energiájának a különbsége. Az így létrejött ion maga is gerjesztett állapotban van, és rendszerint ezt követően Auger-elektront vagy röntgensugár fotont bocsát ki. belső-szférás mechanizmus Lásd elektronátmenettel járó reakció. Benard-cella Két vízszintes, párhuzamos lemez közé zárt folyadékrétegből álló szerkezet, amelyben az oldaldimenziók sokkal nagyobbak, mint a réteg vastagsága. Melegítés előtt a folyadék homogén. A melegítés során azonban, amikor a lemezek hőmérséklete, T 1 és T 2 egy kritikus hőmérséklet gradienshez ér: ΔT=T 1-T 2, a folyadék hirtelen áramlásba kezd. A folyadék spontán konvekciós tekercsekbe rendeződik, egy cella sorozatban áramlik körbe, amelyeket Benard- celláknak neveznek. Benedict-teszt Az amerikai S. R. Benedict ( ) által kidolgozott biokémiai teszt, redukáló cukrok oldatban történő kimutatására. A vizsgálandó oldatot forralják a Benedict-reagenssel. A reagens: réz(ii)-szulfát keveréke vizes nátrium-citrát, és vizes nátrium-karbonát szűrt elegyével. Ha magas a jelenlévő redukáló cukor koncentrációja, akkor vörös, ha alacsony, akkor sárga csapadék képződik. A Benedict-teszt sokkal érzékenyebb, mint a Fehling-próba. benzaldehid 58

63 Sárgás, párolgó, olajos folyadék, C 6H 5CHO; relatív sűrűsége 1,04; op. 26 o C fp. 178,1 o C. Előfordul a mandulabélben, és mandulaszerű szaga van. Metil-benzolból állítják elő (átalakítva diklór-metil-benzollá, C 6H 5CHCl 2, majd hidrolizálva). Ízesítőkben, parfümökben és festékanyagoknál használják. benzil 1,2-difeniletán-1,2-dion. Lásd benzilsav-átrendeződés:. benzilalkohol Lásd fenilmetanol. benzil-amin (α-aminotoluol, fenil-metilamin) Színtelen folyadék, C 6H 5CH 2NH 2; relatív sűrűsége 0,981; fp. 185 o C. A primer alifás aminokhoz hasonlóan viselkedik. benzilsav-átrendeződés Egy szerves átrendeződési reakció, amelyben a benzilt (1,2-difeniletán-1,2-dion) lúggal kezelik majd savval, hogy benzilsavat (2-hidroxi-2,2-difeniletánsav) kapjanak. C 6H 5.CO.CO.C 6H 5 (C 6H 5) 2C(OH).COOH A reakcióban a fenilcsoport (C 6H 5-) az egyik szénatomról a másikra kerül ban fedezte fel Justus Liebig, ez volt az első, leírt átrendeződési reakció. benzin (1,2-didehidrobenzol) Nagyon reakcióképes, rövid élettartamú vegyület, C 6H 4. Egy hatatomos széngyűrűből áll, amely két kettős, és egy hármas kötést tartalmaz. Úgy tartják, hogy a benzin, amely a legegyszerűbb arin, számos reakció köztes terméke. benzoát Benzoesav sói, vagy észterei. benzoesav Lásd benzolkarbolsav. benzoesav-klorid (benzoil-klorid) Színtelen folyadék, C 6H 5COCl; relatív sűrűsége 1,21; op. 0 o C; fp. 197,2 o C. Savhalogenid, használják a benzoilcsoportnak különböző molekulákba történő bevitelére. Lásd acilezés. benzofurán (kumaron) Kristályos, aromás vegyület C 8H 6O. Heterociklusos vegyület, amelyben egy benzolgyűrű olvad össze egy öttagú furán gyűrűvel. benzoilcsoport A C 6H 5CO- szerves csoport. benzoilezés 59

64 Kémiai reakció, amelynek során benzoilcsoportot (C 6H 5CO) visznek be egy molekulába. Lásd acilezés. benzoil-klorid Lásd benzoesav-klorid. benzoin Színtelen, kristályos vegyület, C 6H 5CHOHCOC 6H5; op. 137 o C. A benzaldehid kondenzációs terméke. Előállítható benzaldehidből, alkoholos oldatban, nátrium-cianid hatására. Előfordul a természetben is, trópusi fák gyantájaként. Szekunder alkohol és keton is egyben, és mindkét vegyület jellemző reakcióit mutatja. benzokinon Lásd ciklohexadién-1,4-dion. benzol Színtelen, folyékony szénhidrogén, C 6H 6; relatív sűrűsége 0,88; op. 5,5 o C; fp. 80,1 o C. Ma a kőolajból készített benzinből állítják elő katalitikus átalakítással, régebben a kőszénkátrányból állították elő. A benzol az aromás vegyületek prototípusa. Telítetlen molekula, és mégsem vesz részt könnyen addíciós reakciókban. Jellemző reakciója a szubsztitúciós reakció, ilyenkor egy hidrogénatomot más atom, vagy csoport helyettesít. Ezt a tulajdonságát a p-elektronoknak a benzolgyűrűn történő delokalizációja okozza. A benzolban minden C-C kötés egyenlő, és a kötéshossz az egyszeres és kettős kötés közötti érték. Úgy tekinthető, mint a Kekule- és Dewarszerkezetek (lásd képletet) rezonancia hibridje. Képletben kifejezhető egy hatszöggel, benne egy gyűrűvel. benzol-1,4-diol (hidrokinon, kinol) Fehér, kristályos szilárd anyag, C 6H 5CHO; relatív sűrűsége 1,33; op o C fp. 285 o C. Festékek készítésénél használják. Lásd kinhidron elektródnál is. benzolhexakarbonsav Lásd mellitsav. benzolkarbolsav (benzoesav) Fehér, kristályos vegyület, C 6H 5COOH, relatív sűrűsége 127; op. 122,4 o C; fp. 249 o C. Előfordul a természetben, néhány növényben; élelmiszerek tartósítására használják. Egy karboxilcsoportot tartalmaz közvetlenül a benzolgyűrűhöz kapcsolva. Gyenge karbonsav (K a=6,4x o C-on), gyengén oldódik vízben. Szubsztitúciós reakció is lejátszódik a benzolgyűrűn. benzolszulfonsav Színtelen, elfolyósodó szilárd anyag, C 6H 5SO 2OH; op o C; általában olajos folyadékként fordul elő. Benzolból állítják elő koncentrált kénsavas kezeléssel. Alkil származékait detergensként használják. benzpirén Halványsárga, szilárd anyag, C 20H 12; op. 179 o C; molekuláját öt összeolvadt benzolmolekula alkotja. Szén és dohányfüst kátrányában fordul elő, karcinogén. Bergius, Friedrich Karl Rudolf ( ). Német szerveskémikus. Fritz Haberrel dolgozott Karlsruheban, amikor érdeklődése a nagy nyomású reakciók felé fordult ben kidolgozott a könnyű szénhidrogének előállítására egy ipari eljárást, szén vagy nehézolaj nagy nyomású hidrogénezésével. Ezért a munkájáért Carl Bosch-sal ( ) 60

65 megosztva, 1931-ben elnyerte az kémiai Nobel-díjat. A második világháborúban a németek számára a Bergiuseljárás fontos volt a benzin ellátásban. Bergius-eljárás Szénből szénhidrogénelegy (üzemanyag) előállítására szolgáló eljárás. A porított szén, kátrány és vas(iii)-oxid katalizátor keveréket 450 o C on hevítik, hidrogénben, kb. 200 atmoszférán. A későbbi fejlesztésekben a szenet folyékony szénhidrogénekben szuszpendálták, és más katalizátorokat használtak. Friedrich Bergius fejlesztette ki az eljárást az első világháború alatt, motorüzemanyag készítésére. berill A berillium-alumínium-szilikát, Be 3Al 2Si 6O 18 hexagonális ásványi formája, a berillium fő ásványa. Lehet zöld, kék sárga vagy fehér; régóta használják drágakőként. A berill a gránitokban és pegmatitokban mindenütt előfordul a földön. Az smaragd, a zöld drágakő változata ritkábban fordul elő, és nagyon értékes. Fontos lelőhelyei Brazília, Madagaszkár, és az USA. berillát Egy vegyület, amely akkor keletkezik, amikor a berillium fém, az oxidja vagy a hidroxidja erős lúgban oldódik. A reakciót (a fémre) gyakran írják a következő formában: Be+2OH - (aq) BeO 2 2- (aq)+h 2(g) A BeO ion a berillátion. Valójában az aluminátokhoz hasonlóan valószínű, hogy az ion hidroxiion formában, Be(OH) 4 2- (tetrahidroxi-berillát(ii)-ionként) van jelen, polimer ionokkal együtt. berillium Jele Be. Szürke, fémes elem, a periódusos rendszer 2. csoportjába (régebben IIA) tartozik. Rendszáma 4; relatív atomtömege 9,012; relatív sűrűsége 1,85; op o C; fp o C. A berillium előfordul berillként (3BeO.Al 2O 3.6SiO 2) és krizoberillként (BeO.Al 2O 3). A fémet vagy a BeF 2/NaF olvadék elektrolízisével, vagy BeF 2-nak magnéziummal történő redukciójával nyerik. Be-Cu ötvözetek előállítására használják, amelyeket atomreaktorok reflektoraiként és lassítóiként használnak, a kis abszorpciós keresztmetszetük miatt. A berilliumoxidot kerámiákban és atomerőművekben használják. A berillium és vegyületei toxikusak, komoly tüdőbetegségeket és bőrgyulladást okoznak. A fém a levegőn az oxidációnak ellenáll, mert egy oxidréteg képződik rajta, de híg sósavval és k énsavval reagál. A berillium vegyületek erős kovalens jelleget mutatnak. Az elemet 1828-ban, egymástól függetlenül izolálta F. Wöhler és A. A. Bussy. berilliumbronz Kemény, erős bronz, ami a rézen és ónon kívül körülbelül 2 % berilliumot tartalmaz. berillium-hidroxid Fehér, kristályos vegyület, Be(OH) 2; berilliumsókból lúg hozzáadására kicsapódik. Az oxidhoz hasonlóan amfoter, és lúg fölöslegében, berillátok képződése közben oldódik. berillium-oxid Oldhatatlan szilárd anyag, BeO; hexagonális; relatív sűrűsége 3,01; op o C, fp o C. A természetben bromellitként fordul elő. Előállítható berilliumot oxigénben égetve, vagy berillium-karbonát, vagy berilliumhidroxid bomlásával. Fontos amfoter oxid, reagál savakkal sót képezve, és lúgokkal berillátokat adva. A berillium-oxidot felhasználják berillium és berillium-réz rozsdaálló anyag, tranzisztorok, integrált áramkörök előállításában. berkélium Jele Bk. Az aktinoidákhoz tartozó radioaktív, fémes, transzurán elem, rendszáma 97. A legstabilabb izotóp tömegszáma 247 (felezései idő 1,4x10 3 év), relatív sűrűsége (számított) 14. Nyolc ismert izotópja van. Először G. T. Seborg és kollégái állították elő 1949-ben, az americium-241-et alfa-részecskékkel bombázva. Berthelot, Marcellin (Pierre Eugene) 61

66 ( ) Francia vegyész, úttörő a szerves szintézisek terén, sok szerves vegyületet állított elő egyszerű kiindulási anyagokból. Ő volt az első, aki a termokémiát tanulmányozta. Berthhelot-egyenlet Egy állapotegyenlet, amely egy gáz nyomására, térfogatára, hőmérsékletére és a gázállandóra vonatkozik a következőképpen: PV=RT[1+9PT C(1-6T c2 /T 2 )128P CT], ahol P a nyomás, V a térfogat, R a gázállandó T a termodinamikai hőmérséklet, T C és P C a gáz kritikus hőmérséklete és kritikus nyomása. A Berthelot-egyenlet levezethető a Clapeyron-Clausius-egyenletből. Berthollide-vegyület Egy szilárd vegyület, kis eltérésekkel a kémiai összetételében. A Berthollide-vegyületek az elnevezésüket a francia szervetlen kémikus Claude Louis Berthollet ( ) után kapták, aki támadta az állandó összetétel törvényét. Berzelius, Jöns Jacob ( ) Svéd kémikus. Stockholmba költözése után bányász-vegyészekkel dolgozva több elemet fedezett fel; a cériumot 1803-ban, a szelént 1817-ben, a lítiumot 1818-ban, a tóriumot 1828-ban és a vanádiumot ban. Ő alkotta meg az első pontos atomsúly-táblázatot. Különösen nagy hatással volt a XIX. század kémiájának fejlődésére. Bessemer-eljárás Eljárás a nagyolvasztóból kikerülő nyersvas acéllá történő átalakítására. Az olvadt nyersvasat egy tűzálló anyaggal bélelt, billenthető kemencébe (Bessemer-konverter) töltik kb o C-on. Alulról levegőt fúvatnak a kemencébe és a megfelelő mennyiségű széntartalom biztosítására tükörnyersvasat adagolnak hozzá. A szennyezéseket (különösen a szilíciumot, foszfort és mangánt) a konverterbéléssel salakot képezve vonják ki. Végül a kemencét megbillentik, és kiöntik az olvadt acélt. A folyamat modern, VLN (angolul: very low nitrogen, nagyon kis mennyiségű nitrogén) változatában a levegő helyett oxigén és vízgőz keverékét fúvatják a kemencébe, hogy az acél nitrogénelnyelését a minimálisra csökkentsék. Az eljárást Sir Henry Bessemer ( ), brit mérnök jelentett be 1856-ban, róla nevezték el. Lásd az oxigén-konvertereljárás címszó alatt is. beszúrásos reakció A kémiai reakció egy típusa, amelynek során egy atom vagy csoport egy molekulába két atom közé addícionálódik. Közönséges példa erre a karbén beillesztése: R 3X+CH 2: R 3CCH 2X. A reakció ellentettje az kilökéses reakció. béta-bomlás A radioaktív bomlás olyan típusa, amelyben a nem stabil atommag egy azonos tömegszámú, de különböző protonszámú maggá alakul. Vagy egy neutron alakul át protonná egy elektron és egy antineutrinó kibocsátásával (n p+e - +ν - ), vagy egy proton alakul át neutronná egy pozitron és egy neutrínó kibocsátásával (p n+e + +ν). Például a szén-14 bomlása: 14 6C 14 7N+e - +ν A kibocsátott elektronokat, vagy pozitronokat béta-részecskéknek nevezik, a béta-részecskék áramlása a bétasugárzás. béta-redő (β-redőzőtt lemez) A fehérjék másodlagos szerkezetének egy formája, amelyben a kiterjedt polipeptidláncok párhuzamosak egymással, és a szemközti N-H és C=O csoportok közti hidrogénkötéssel kapcsolódnak egymáshoz (lásd az ábrán). Számos globuláris fehérjében előfordul, és azonos típusú polipeptideket köt össze bizonyos szálas fehérjékben, pl. a fibroinnál (a selyem fehérjéje). 62

67 béta-részecske Lásd béta-bomlás. béta-vas A vas egy nem mágneses allotrópja, mely 768 o C és 900 o C között létezik. BET-izoterma Olyan izoterma, amely figyelembe veszi azt a lehetőséget, hogy a Langmuir-adszorpciós izoterma monorétege további adszorpció szubsztrátjaként szerepelhet. A BET-izoterma (amelyet S. Brunauer, P. Emmerett, és E. Teller után neveztek el) a következő: V/V mon=cz/{(1-z)[1-(1-c)z]}, ahol z=p/p* (p* a felületen, egy makroszkopikus rétegvastagságú folyadék feletti gőznyomás), V mon a monoréteggel fedett felszínnek megfelelő térfogat, V és p a gáz térfogata és nyomása, c konstans. A BETizotermában az izoterma nagy nyomáson végtelen növekedést mutat (ellentétben a Langmuir-izotermával). Bizonyos nyomás-tartományokban jó közelítést ad, de alacsony nyomáson alulértékeli, nagy nyomásokon pedig felülértékeli az adszorpciót. benzoesav-klorid (benzoil-klorid) Színtelen folyadék, C 6H 5COCl; relatív sűrűsége 1,21; op. 0 o C; fp. 197,2 o C. Savhalogenid, használják a benzoilcsoportnak különböző molekulákba történő bevitelére. Lásd acilezés. BHC Lásd hexaklórbenzol. bifurkáció Dinamikus rendszerekben előforduló jelenség, amelyben egy bizonyos típusú viselkedésre vonatkozó megoldások száma hirtelen változik amint a rendszert meghatározó paraméterek egyike elér egy kritikus értéket. A bifurkáció leírható egy bifurkációs diagrammal, amelynél az egyik tengely a rendszer egy változója, a másik tengely pedig az a paraméter, ami bifurkációt hozhat létre. Sok rendszerben a bifurkációk egész sora játszódik le, ezeket bifurkációs kaszkádnak nevezik. Bizonyos esetekben a bifurkációs kaszkád kaotikus reakciókhoz vezet. bikarbonát Lásd hidrogén-karbonát. 63

68 bimolekuláris reakció Kémiai reakció olyan lépése, melyben két molekula vesz részt. Lásd molekularitás. biner Két tagból álló vegyület, vagy ötvözet leírása. biner sav Olyan sav, amelyben a savas hidrogénatom(ok) nem oxigénhez, hanem közvetlenül más atomhoz kapcsolódnak. Például a hidrogén-klorid, (HCl) és a hidrogén-szulfid (H 2S). Az ilyen vegyületeket néha hidrogénsavaknak nevezik. Hasonlíts össze az oxosavakkal. bioakkumuláció Kémiai anyagok, például peszticidek koncentrációjának növekedése különféle szerves vegyületekkel szennyezett környezetben élő szervezetben. Ezek a vegyületek rendszerint nem bomlanak le a környezetben, (azaz nem biodegradálhatók), vagy a szervezet anyagcseréje nem dolgozza fel azokat, ami miatt az abszorpció és a raktározás nagyobb mértékű, mint a kiválasztás. A kémiai anyagokat általában a zsírszövetek raktározzák. A DDT például egy ellenálló peszticid, amelyet nem könnyű lebontani, akkumulálódik a táplálékláncban, és minden táplálkozási szinten megnövekedett koncentrációban fordul elő az egyedi szervezetekben. bioaktiváció Anyagcsere-folyamat, amelyben egy viszonylag inaktív prekurzorból egy kémiailag aktív termék képződik. biodízel Lásd bioüzemanyag. bioelem Bármely olyan kémiai elem, ami megtalálható élő szervezetet felépítő molekulákban és vegyületekben. Az emberi szervezet legközönségesebb bioelemei (az előfordulásuk csökkenő sorrendjében) az oxigén, szén, hidrogén, nitrogén, kalcium, és foszfor. Más bioelemek például nátrium, kálium, magnézium és réz. Lásd esszenciális elemek. bioenergetika Az élő szervezetekben történő energia-áramlások és átalakulások tanulmányozása. Általában mérik azt az energiamennyiséget, amelyet egy szervezet felvesz (táplálékból vagy napfényből) és felosztják arra a mennyiségre, amit új szövetek létrehozására használ fel, amelyet elveszít elpusztulásakor, hulladékként vagy (növények esetében) transpirációnál; és amit a környezetének hőként ad át (respirációval). bioérzékelő/bioszenzor Olyan eszköz, amely immobilizált reagenst használ egy kémiai vegyület kimutatására, vagy mérésére. A reagensek lehetnek enzimek, sejtorganellumok, vagy teljes sejtek. Az immobilizált reagens és a vizsgálandó molekula közötti reakciót elektromos jellé alakítják. A jel létrejöhet válaszként egy reakciótermék megjelenésére, elektronok mozgására, vagy más faktorok (például fény) megjelenésére. A bioszenzorokat egyre nagyobb mértékben használják diagnosztikai tesztekben: lehetővé teszi a biológiai termékek széles körének gyors, érzékeny és specifikus analízisét, ideértve az antibiotikumokat, vitaminokat, és más fontos biomolekulákat (pl. glükózt), továbbá bizonyos xenobiotikumokat, szintetikus szerves vegyületeket is. biogáz Metán és szén-dioxid gázok keveréke, amely házi, ipari, vagy mezőgazdasági szennyvíz anaerob bomlásának termékeként keletkezik. A bomlást metanogén baktériumok végzik. Ezen obligát anaerobok termelik a biogáz fő komponensét, a metánt, ami összegyűjthető, és felhasználható otthonok fűtésére, főzésre, világításra. A biogáz termelését speciális emésztőkben hajtják végre. Széles körben alkalmazzák Kínában és Indiában. Amellett, hogy fűtőanyagot szolgáltatnak ezek a rendszerek képesek feldolgozni a patogén baktériumokat tartalmazó 64

69 szennyvizeket is, ezzel megszüntetve azt a veszélyt, amit a nem kezelt házi, és mezőgazdasági szennyvíz jelentene az emberekre. biokémia Élő szervezetek kémiájának, különösen kémiai vegyületeik (mindenekelőtt fehérjék, szénhidrátok, lipidek és nukleinsavak) szerkezetének és funkcióinak tanulmányozása. A biokémia rendkívül gyorsan fejlődött a XX. század közepétől olyan technikák, mint a kromatográfia, röntgendiffrakció, radioizotóp jelzéses technika, és az elektronmikroszkópia fejlődésével. Felhasználva e technikákat a biológiailag fontos molekulák elválasztására és elemzésére, meghatározták az anyagcsere-folyamataik lépéseit (pl. gikolízis). Ez ismeretekkel szolgál arról, hogyan jutnak energiához a szervezetek, hogyan tárolják azt, hogyan állítják elő, és bontják le a biomolekuláikat, hogyan érzékelik, és miként reagálnak a környezetükre. Lásd kronológia. BIOKÉMIA 1833 Anselme Payen ( ) francia kémikus felfedezi a diasztázt (az első enzim, amelyet felfedeztek) Theodor Schwann felfedezi az emésztő enzimet, a pepszint Louis Pasteur bemutatja az erjesztést, amelyet az élesztőben és baktériumokban lévő erjesztők okoznak Johann Friedrich Miescher ( ) német biokémikus felfedezi a nukleinsavat Pasteur erjesztőiről megállapítják, hogy enzimek Emil Fischer ( ) német kémikus a kulcs-zár mechanizmust javasolja az enzimes reakciók értelmezésére Jokichi Takamine ( ) japán kémikus izolálja az adrenalint (az első hormon, amelyet izoláltak) Eduard Buchner ( ) német biológus felfedezi a zimáz enzimet (ami az erjesztést okozza) Arthus Harden ( ) brit biológus felfedezi a koenzimeket Az orosz születésű amerikai biokémikus Phoebus Levene ( ) azonosítja a ribózt a RNS-ben A kanadai fiziológus, Frederick Banting ( ) és az amerikai fiziológus, Charles Best ( ) izolálja az inzulint Alexander Fleming felfedezi a lizozim enzimet Az orosz születésű amerikai biológus, David Keilin ( ) felfedezi a citokrómot James Sumner ( ) amerikai biokémikus kristályosítja az ureázt (az első enzim, amit izoláltak) Hans Fischer ( ) német kémikus meghatározza a hem szerkezetét (a hemoglobinból). K. Lohman izomból izolálja az ATP-t John Northrop ( ) amerikai biokémikus izolálja a pepszin enzimet Hugo Theorell ( ) svéd biokémikus izolálja az izomfehérjét a mioglobint Hans Krebs felfedezi a Krebs-ciklust A német születésű, amerikai Fritz Lipmann (

70 1986) szerint sok sejtben az ATP a kémiai energia hordozója Britton Chance (1913-) amerikai biokémikus felfedezi, hogy hogyan működnek az enzimek (enzim-szubsztrát komplex kialakításával) Az amerikai Alfred Hershey (1908-) szerint a DNS a genetikai információ hordozója Francis Crick és James Watson leírja a DNS szerkezetét Frederick Sanger leírja az inzulin aminosav szekvenciáját Arthur Kornberg (1918-) amerikai biokémikus felfedezi a DNS-polimerázt. Paul Berg (1926-) amerikai molekuláris biológus azonosítja a később transzfer RNS-ként ismert nukleinsavat Alick Isaacs ( ) brit biológus felfedezi az interferont Az ausztriai születésű, brit biokémikus, Max Perutz (1914-) meghatározza a hemoglobin szerkezetét A dél-afrikai születésű brit molekuláris biológus, Sydney Brenner (1927-) és a francia biokémikus Francois Jakob (1920-) felfedezi a messenger RNS-t Peter Mitchell ( ) brit biokémikus felveti a kemiozmotikus elméletet. Brener és Crick felfedezi, hogy a genetikus kód bázis triplettek sorozatából áll Gerald Edelman (1929-) amerikai biokémikus felfedezi az immunglobulin G. aminosav szekvenciáját Howard Temin ( ) és David Baltimore (1938-) amerikai virológusok felfedezik a reverz transzkriptáz enzimet. Hamilton Smith (1930-) amerikai molekuláris biológus felfedezi a restrikciós enzimeket Stanley Cohen (1935-) és Herbert Boyer (1936-) amerikai biokémikusok restrikciós enzimet használnak a rekombináns DNS előállítására Sanger meghatározza a teljes bázis szekvenciát a bakteriofág φx174 DNS-ben ALEC Jeffreys (1950-) brit biokémikus kidolgozza a DNS ujjlenyomatot Kary Mullis (1944-) amerikai biokémikus kidolgozza a polimeráz láncreakciót Robert Fuchgott (1916-) és Louis Ignarro (1941-) amerikai gyógyszerészek kimutatják a nitrogénoxidnak, mint jelzőmolekulának a fontosságát az érhálózatban Peter Agra (1949-) amerikai biokémikus azonosítja a víz csatorna fehérjét (aquaporin) a sejtplazma membránjában A DNS chip technológia kezdete Roderick MacKinnon (1956-) amerikai biokémikus felfedezi a részletes, térbeli szerkezetét a káliumioncsatornának az agysejtekben. 66

71 2001 Harry Noller amerikai molekuláris biológus és kollégái előállították egy teljes riboszóma első részletes, röntgenkrisztallográfiás képét. biokémiai oxigén-igény (BOI) A vízben lévő, szerves anyagot bontó mikroorganizmusok által felvett oxigén mennyisége. Bizonyos típusú szerves szennyezők vízben lévő mennyiségének mértékeként használják. A BOI-t számítással határozzák meg annak alapján, hogy az ismert mennyiségű oxigént tartalmazó vízmintát öt napig 20 o C-n tartják, majd az oxigéntartalmat újra megmérik. Magas BOI-érték nagyszámú mikroorganizmus jelenlétét jelzi, ami magas szintű szennyezettségre utal. biokémiai fűtőanyagcella Olyan rendszer, amely biológia reakciókat használ fel a biomassza (kémiai energia) átalakítására elektromos energiává. Az egyik lehetséges alkalmazása az energiaelőállítás ipari hulladékból és szennyvizekből. Tanulmányozzák a metanotróf organizmusokat (azaz olyan organizmus melyek metánt vagy metanolt használnak szénforrásként), mint olyan organizmusokat, amelyek használata lehetséges a biokémiai fűtőanyagcellában. biolumineszcencia Élő szervezetek fénykibocsátása hő nélkül (lásd lumineszcencia). A jelenség előfordul a szentjánosbogárnál, világítóbogaraknál, baktériumoknál, gombáknál és mélytengeri halaknál (többek közt). Az állatokban szolgálhat védelemre (pl. elrejti a hal alakját), fajok felismerésére, vagy a párkeresés jeleként. A fény egy luciferin nevű vegyület (amelynek összetétele változik a fajok szerint) oxidációja során keletkezik, a reakciót a luciferáz enzim katalizálja. A biolumineszcencia lehet folyamatos, például a baktériumban, vagy szaggatott, mint a világítóbogárnál. biomarker Egy normális anyagcseretermék, amelynek abnormális koncentrációja bizonyos testfolyadékban valamilyen speciális betegséget, vagy toxikológiai állapotot jelez. Például a vérben abnormális mennyiségű glükóz diabetes mellitus jelenlétére utal (lásd inzulin). biomolekula Olyan molekula, amely részt vesz az élő szervezetek fenntartásában és anyagcsere-folyamataiban (lásd anyagcsere). Biomolekulák közé tartoznak a szénhidrátok, lipidek, fehérjék, nukleinsavak, és vízmolekulák. Vannak biomolekulák, amelyek makromolekulák. bioreaktor (ipari erjesztő) Nagy, rozsdamentes acéltank, amelyet enzimek és más kémiai anyagok ipari előállításánál a kívánt anyagot termelő mikroorganizmusok tenyésztésére használnak. A tankot sterilizálják gőzzel, majd a mikroorganizmusokat beoltják egy médiumba, amelyet az enzimtermelésre optimális körülmények között tartanak, ellenőrizve a hőmérsékletet, nyomást, ph-t és az oxigén-szintet. Keverőlapát keveri a médiumot, amelyet folyamatosan levegőztetnek. Alapvető fontosságú, hogy a táptalaj tenyészet steril legyen, és tartalmazza a mikroorganizmusok számára a megfelelő tápanyagot. Amikor a tápanyag felhasználódott, a terméket elválasztják. Ha a termék extracelluláris, a médiumot kivonhatják a mikroorganizmus növekedési fázisa során is, de ha intracelluláris, akkor meg kell várni, amíg a tenyészet növekedése megáll. Bizonyos bioreaktorokat folyamatos termelésre terveznek. bioszervetlen kémia A fématomokat, vagy ionokat tartalmazó vegyületek biokémiája. Két, közönséges példa a bioszervetlen vegyületekre, a hemoglobin (amely vastartalmú), és a klorofill (ami magnéziumot tartalmaz). Számos enzim is tartalmaz fématomokat. A bioszervetlen vegyületek sok biokémiai folyamatban fontosak, például az oxigéntranszportban, az elektronátmenettel járó folyamatokban és a fehérjék feltekeredésében (folding). bioszintézis 67

72 Molekulák létrehozása élő sejtek által, az anabolizmus alapvető jellemzője. biotechnológia Technikák kidolgozása/fejlesztése biológiai folyamatok alkalmazására a gyógyászatban és iparban használandó anyagok termelésére. Például az antibiotikumok, a sajt, a bor termelése különböző baktériumok és gombák tevékenységén alapul. A génsebészet megváltoztathatja a baktériumsejteket úgy, hogy azok teljesen új anyagokat, hormonokat, vakcinákat, monoklonáris antitesteket stb. szintetizáljanak, vagy új tulajdonságokat vigyenek be növényekbe, vagy állatokba. biotin A B-vitamin komplex egy vitaminja. Olyan enzimek koenzimje, amelyek a szén-dioxidnak a különböző vegyületekbe történő beépülését katalizálják. A bélbaktériumok általában megfelelő mennyiséget termelnek. Más forrásai a gabonamagvak, zöldségek, tej és a máj. biotit Fontos kőzetalkotó szilikátásvány, a csillám ásványcsoport tagja, amelyekkel közös vonása, hogy lemezes kristályos szerkezettel rendelkeznek. Általában fekete, sötétbarna vagy zöld. bioüzemanyag Olyan gáz, folyadék, vagy szilárd fűtőanyag, amelynek van biológiai forrásból származó energiatartalma. Az élő szervezeteket felépítő szervesanyag energiát rejt magában, ennek kezdték el a feltárását a világszerte egyre növekvő energiaigény kielégítésére. Például a repcemagolaj használható módosított motorokban dízel olaj helyett. Az olaj metilésztere, a repcemagolaj-metil-észter (rapeseed methyl ester (RME)) a nem módosított motoroknál is használható, és biodízelként ismert. Más bioüzemanyag például a biogáz és a gazohol. bipiramis Lásd komplex. bipiridil Lásd dipiridil. bipy Lásd bipiridil. biradikális (diradikális), kétszeres gyök Olyan gyök, amely két párosítatlan elektront tartalmaz a molekula különböző pontjain úgy, hogy a gyökközpontok függetlenek egymástól. Birge Sponer-extrapoláció Egy molekula disszociációs hőjének számítási módszere a sávos színképből, extrapolációval. A disszociációs energia, D 0 egyenlő a vibrációs kvantumok ΔG összegével, ahol ΔG két, egymást követő vibrációs állapot energiája közti különbség. Ez azt jelenti, hogy D 0 közelítőleg egyenlő azzal a görbe alatti területtel, ahol ΔG-t ábrázolják a vibrációs kvantumszám, ν függvényében. Az első néhány vibrációs kvantum meghatározásával D 0 közelítő értéke megkapható ennek a görbének a lineáris extrapolálásával. Amennyiben a vibrációs kvantumot megfelelő számban határozzák meg, D 0 értéke nagymértékben pontosítható a ΔG görbe görbületét négyzetes, (és/vagy) magasabb hatványokkal figyelembevéve. A technikát R.T. Birge és H. Sponer javasolta 1926-ban. Birkeland Eyde-eljárás Nitrogén-megkötési eljárás levegőt átvezetve egy elektromos íven, ami így nitrogén-oxidokat hoz létre. Kristian Birkeland ( ) és Samuel Eyde ( ) norvég kémikusok vezették be 1903-ban. A folyamat csak olyan esetben gazdaságos, amikor olcsó vízienergia áll rendelkezésre. bistabilitás 68

73 Egy rendszernek az a képessége, hogy két állandósult állapotban létezik. A bistabilitás nélkülözhetetlen feltétele a kémiai reakciókban előforduló oszcillálásnak. A bistabil rendszer két állandósult állapota nem termodinamikai egyensúlyi állapot, mivel ezek az egyensúlyi körülményektől távoli feltételek közt léteznek. A bistabilitást mutató kémiai reakciók hirtelen változnak az egyik állapotból a másikba, amikor a reakció egyik résztvevőjének a koncentrációja egy bizonyos értéket elér. A hatás a túlhűtéshez hasonló, amikor a folyadékot a fagyáspont alá hűtik, anélkül hogy megfagyna. Lásd az oszcilláló reakcióknál is. biszulfit Lásd aldehidek. bitumen Lásd kőolaj. bitumenes homok Lásd olajhomok. bitumenes szén Lásd szén. biuret reakció Biokémiai teszt a fehérjéknek oldatban történő kimutatására, amelyet a karbamid melegítésekor keletkező, biuret nevű anyagról (H 2NCONHCONH 2) neveztek el. A vizsgálandó oldathoz nátrium-hidroxidot kevernek, majd cseppenként, lassan 1%-os réz(ii)-szulfátoldatot adagolnak. A pozitív eredményt egy lila gyűrű megjelenése jelenti, amelyet a fehérjék vagy peptidek peptidkötése okoz. A szabad aminosavak nem adják a reakciót. bizmut Jele Bi. Fehér, kristályos anyag, enyhe rózsaszín árnyalattal. A periódusos rendszer 15. (korábban VB) csoportjába tartozik, rendszáma 83; relatív atomtömege 208,98; relatív sűrűsége 9,78; op. 271,3 o C fp o C. A legfontosabb érce a bizmutin (Bi 2S 3) és a bizmit (Bi 2O 3). A legnagyobb termelők: Peru, Japán, Mexikó, Bolívia és Kanada. A fémet oxidjából vonják ki szenes redukcióval. A fémek közül a legerősebb a diamágnesessége, a hővezetése kisebb a higany kivételével minden fémnél. Nagy az elektromos ellenállóképessége, és mágneses térben nagy Hall-effektust mutat. Használják ónnal és kadmiummal alacsony olvadáspontú öntő-ötvözetekben. Ezek az ötvözetek a megszilárdulásuk során kiterjednek, ezzel tiszta másolatot hoznak létre a finom részletekről is. Használják továbbá hőaktivált biztonsági berendezésekben tűzjelzésre, és sprinkler rendszerekben. A legújabb felhasználási területei: katalizátorként akrilszálak készítésénél, alakítható vas alkotójaként, atomreaktorokban az urán-235 fűtőanyag hordozójaként és specializált hőelem anyagként. A bizmutvegyületeket (amennyiben ólom-mentesek) kozmetikai és gyógyászati készítményekben használják. Oxidáló savak, gőz (magas hőmérsékleten), és nedves halogének megtámadják. Levegőn kék lánggal ég, sárga oxidgőzöket képezve. C. G. Junine mutatta ki először 1753-ban, hogy különbözik az ólomtól. Black, Joseph ( ) Franciaországban született, brit kémikus, fizikus. Glassgowban és Edinburghban tanult, ahol tézisében (1754) a szén-dioxid kémiájának első pontos leírását adta ben felfedezte a látens hőt, és ő volt az első, aki különbséget tett a hő és a hőmérséklet között. blankfix Lásd bárium-szulfát. blende Egy természetben előforduló fém-szulfid, azaz cinkblende, ZnS. Bloch-tétel 69

74 Kristályok kvantummechanikájára vonatkozó tétel. Állítása szerint a hullámfüggvény, ψ egy elektronra egy potenciálperiódusban a következő formában írható le: ψ(r)=exp(ik r)u(r), ahol k a hullámvektor, r a helyzetvektor és U(r) egy periodikus függvény, amely a kristály Bravais-rácsának összes R vektorára: U(r+R)=U(r). A Bloch-tétel úgy értelmezhető, hogy egy elektron hullámfüggvénye egy potenciálperiódusban egy periódusos függvény által módosított síkhullám. Ez megmagyarázza, hogy a szabad elektronmodell sikeres bizonyos fémek tulajdonságainak leírásakor, bár a legtöbb fém tulajdonságaira nem ad megfelelő kvantitatív leírást. A tételt a német születésű amerikai fizikus, Felix Bloch ( ) állapította meg 1928-ban. Lásd az energiasávoknál is. Bohr, Niels Henrik David ( ) Dán fizikus ban publikálta annak a magyarázatát, hogy hogyan érik el az atomok a stabilitásukat a központi mag körül pályán keringő elektronokkal. Feltételezte, hogy az elektronok impulzusmomentuma kvantumok szerint változik. Az elektronok egyik pályáról a másikra történő átlépését fényenergia kibocsátása vagy elnyelése kíséri, ez okozza a hidrogén emissziós színképében található vonalakat. Ezért a munkájáért 1922-ben Nobel-díjjal tüntették ki. Lásd Bohr-elmélet. Bohr-elmélet Az elmélet, amelyet Niels Bohr publikált 1913-ban a hidrogén vonalas színképének magyarázatára. Feltételezte, hogy egyetlen, m tömegű elektron egy r sugarú körpályán mozog v sebességgel a pozitív töltésű mag körül. Az elektron impulzusmomentuma ebben az esetben mvr. Bohr szerint az elektronok csak olyan pályákon mozoghatnak, melyeken ez az impulzusmomentum bizonyos rögzített értékeket mutat: h/2π, 2h/2π, 3h/2π,... nh/2π, ahol h a Planck-állandó. Ez azt jelenti, hogy az impulzusmomentum kvantumok szerint változik, azaz értékei csak n többszörösei lehetnek. n minden megengedett értéke egy különböző sugarat jelent. Bohr feltételezte azt is, hogy amikor egy atom egy υ frekvenciájú sugárzást emittál, vagy abszorbeál, akkor egy elektronátmenet történik az egyik pályáról egy másikra. A kibocsátott vagy abszorbeált energia minden elektronátmenetnél: hυ. Ez az elmélet sikeresen írta le a hidrogén, és más egyszerű ionok, mint a He +, Li 2+, stb. színképében található vonalakat. Később, az impulzusmomentum kvantumszerű változását értelmezték az elektron hullámtermészetével. Minden egyes pálya körül egész-számú hullámhosszaknak kell lenniük, azaz nλ=2πr, ahol λ a hullámhossz és n egész szám. A részecske hullámhosszát h/mν adja, így nh/mν=2πr, ami a mνr=nh/2π-hez vezet. A modern atomelmélet szerint a szubatomi részecskéket nem lehet ugyanúgy kezelni, mint a nagy objektumokat, így Bohr magyarázata kissé hitelét vesztette. De az impulzusmomentum kvantum szerinti változását megtartották. bohrium Jele Bh. Egy radioaktív transzaktinidákhoz tartozó elem. Rendszáma 107. Peter Armbruster és csoportja állította elő először 1981-ben, Németországban, Darmstadtban, bizmut-209 magot bombázva króm-54 magokkal. Bohriumból eddig mindössze néhány atomot mutattak ki. Bohr-magneton Lásd magneton. Boltzmann, Ludwig Eduard ( ) Osztrák fizikus. Professzor volt Grácban, Bécsben, Münchenben és Lipcsében, ahol gázok kinetikus elméletével (lásd Maxwell-Boltzmann-eloszlás) és termodinamikával (lásd Boltzmann-egyenlet) foglalkozott. Boltzmann-állandó Jele k. Az egyetemes gázállandó (R) és az Avogadro szám (N A) hányadosa. Úgy tekinthető, mint egy molekula gázállandója: k=r/n A=1,380658(12)x10-23 JK -1 Ludwig Boltzmann után nevezték el. Boltzmann-egyenlet 70

75 A nem egyensúlyi statisztikus mechanikában a részecskék együttesének, különösen a transzport tulajdonságuknak tanulmányozására használt egyenlet. A Boltzmann-egyenlet a megoszlási függvény, f mennyiséget használja az állapotnak és változásának matematikai leírására. A megoszlási függvény függ a helyvektortól, r, a sebesség vektortól, v és az időtől, t, így bármely időpontban statisztikai leírást ad a részecskék helyzetéről és sebességéről. Ha a részecskének egy speciese van jelen, a Boltzmann-egyenlet a következőképp írható: f/ t+a.( f/ v)+v.( f/ r)=( f/ t) coll ahol a testek gyorsulása az ütközések között, és ( f/ t) coll az ütközések következtében a f(r,v,t) változásának sebessége. A Boltzmann-egyenlet használható transzport koefficiensek, így például a vezetőképesség kiszámítására. Az egyenletet Ludwig Boltzmann írta le 1872-ben. Boltzmann-formula Statisztikus mechanikai egyenlet egy rendszer entrópiájára, (S). Állítása szerint az entrópia összefügg a megkülönböztethető módok számával, W-vel és a rendszert a S=klnW egyenlet írja le, amelyben k a Boltzmannállandó. Kvantitatív módon fejezi ki azt, hogy az entrópia egy rendszer rendezetlenségének mértéke. Ludwig Boltzmann fedezte fel a XIX. század végén a statisztikus mechanika tanulmányozása során. bomlás 1. Egy radioaktív nuklid spontán átalakulása egy, vagy több részecske, vagy foton kibocsátásával egy radioaktív vagy nem radioaktív leány-nukliddá. N0 nuklid bomlása N nukliddá t idő elmúltával leírható a következőképpen: N=N 0exp(-γt), ahol γ- a bomlási állandó vagy dezintegrációs állandó. A bomlásállandó reciproka az átlagos élettartam. Azt az időt, ami az eredeti nuklidek felének elbomlásához szükséges (azaz amikor N=1/2N 0) a nuklid felezési idejének nevezik. Ugyanezeket a kifejezéseket használják, amikor elemi részecskék alakulnak át spontán más részecskékké. Például, amikor szabad neutron bomlik protonná és elektronná. 2. Szerves anyag kémiai lebomlása alkotórészeire baktériumok vagy más organizmusok hatására. 3. Kémiai reakció, amelyben egy vegyület bomlik egyszerűbb vegyületekre, vagy elemeire bór Jele B. A periódusos rendszer 13. csoportjába, (korábban IIIB) tartozik; rendszáma 5; relatív atomtömege 10,81; relatív sűrűsége 2,34-2,37(amorf) op o C; fp o C. Két allotróp módosulata van, az amorf bór egy barna por, a fémes bór fekete. A fémes forma nagyon kemény (9,3 a Mohs-féle skálán) és szobahőmérsékleten rossz elektromos vezető. Legalább három kristályos formája lehetséges; kettő rombos és egy tetragonális. Az elem nem fordul elő szabadon a természetben. Vulkáni forrásokban ortobórsav formában található Toszkánában, és borátokként, kernitben (Na 2B 4O 7.4H 2O) és kolemannitban (Ca 2B 6O 11.5H 2O) Kaliforniában. A minták izotóp aránya rendszerint a következő: 19,78 % bór-10 és 80,22 bór-11. Kinyeréséhez a bór-trikloridot gőzfázisban redukálják hidrogénnel, elektromos fűtőszálakon. Az amorf bór előállítható a trioxidot magnéziumporral redukálva. A bór melegítve reagál az oxigénnel, halogénekkel, oxidáló savakkal, és forró lúgokkal. Félvezetőkben és speciális űralkalmazásoknál izzószálakban használják. Az amorf bórt jelzőtüzeknél (világítórakéta) használják zöld szín létrehozására. A bór-10 izotópot nukleáris reaktorok kontroll rúdjainál és sugárzás elleni védelemként alkalmazzák. Az elemet 1808-ban fedezte fel Sir Humpry Davy, J. L. Gay-Lussac és L. J. Thenard. bór(iii)-oxid (bórsav-anhidrid, bór-oxid, dibór-trioxid) Üvegszerű, szilárd anyag, B 2O 3; ami fokozatosan vizet abszorbeál és bórsavat hoz létre. Bizonyos amfoter tulajdonságokat mutat; különböző sókat képez. borán (bórhidrid) Bórból és hidrogénből álló vegyületek, amelyek közül számos előállítható magnézium-boridot (MgB 2) savval reagáltatva. Mások, e reakció termékeinek pirolízisével állíthatók elő, hidrogén és más reagensek jelenlétében. Mind illékonyak, reakcióképesek, és a levegőn könnyen oxidálódnak, néhányan robbanásszerűen. A boránok érdekes vegyület csoportot alkotnak, szerkezetük nem írható le a konvencionális, kételektronos kovalens kötés modellel (lásd elektronhiányos vegyületek). A legegyszerűbb példa a diborán (B 2H 6), lásd a képletet. Más 71

76 boránok, például a B 4H 10, B 5H 9, B 5H 11, B 6H 10 és B 10H 4. A nagyobb borán molekulákban a bór atomok poliédere lehet nyitott vagy zárt. Ezen kívül számos olyan borán származék is ismert, amelyek más elemek (pl. szén és foszfor) atomjait is tartalmazzák. Léteznek továbbá B 6H 6 2- típusú, ún. borohidridionok is. A boránokat és borohidridionokat a szerkezetük szerint osztályozzák. Amikor teljes a bór poliéder, a vegyületeket klozoszerkezetűnek nevezik. A nem teljes poliédert, ahol egy csúcs hiányzik, nido-szerkezetűnek nevezik (a görög fészek szóból). Azokat a nyitott szerkezeteket, ahol kettő, vagy több csúcs hiányzik arachno-szerkezetűnek nevezik (a görög pók szóból). borát Bórból és oxigénből álló, negatív iont tartalmazó (lásd a képletet) ionos vegyületek. A litium-borát például az egyszerű B(OH) 4 - aniont tartalmazza. A legtöbb borát azonban szervetlen polimer gyűrűkkel, láncokkal, vagy más típusú hálókkal, melyek alapja a planáris BO 3 csoport, vagy a tetraéderes BO 3(OH) csoport. A hidratált borátok OH csoportot tartalmaznak, számos közülük előfordul a természetben. A vízmentes borátok, amelyek BO 3 csoportokat tartalmaznak előállíthatók bórsavat fémoxidokkal összeolvasztva. bórax Színtelen, monoklin szilárd anyag, Na 2B 4O 7.10H 2O, oldható vízben és nagyon gyengén etanolban; relatív sűrűsége 1,73; 75 o C-on elveszít 8H 2O-t, 320 o C-on 10H 2O-t veszít. A képlet félrevezető benyomást ad a szerkezetről. A vegyület [B 4O 5(OH) 4] 2- -iont tartalmaz (lásd borát). 60,8 o C felett átkristályosítva a vegyületet pentahidrátja keletkezik. A borát ásványok fő forrása a kernit (Na 2B 4O 7.4H 2O) és a tinkal (Na 2B 4O 7.10H 2O). Az érceket gondosan szabályozott oldással és átkristályosítással tisztítják. Ásványi savval kezelve a bórax bórsavat ad. A bórax rendkívül fontos anyag az üveg- és kerámiaiparban, nyersanyag a boroszilikátok előállításánál. Fontos a fémkohászatban is salakképzőként, mivel az olvadt borátok oldják a fémoxidokat. Oldatban részlegesen hidrolizál bórsavra, így pufferként hat. Ezért mosásnál előáztatásra használják. A gyógyászatban gyengén lúgos fertőtlenítőként, a bőr és nyálkahártyák vérzéscsillapítójaként használják. A dinátrium-tetraborát sok, iparilag fontos bórvegyület forrása, például a bárium-boráté (gombaölő festék), a cink-boráté (égést gátló adalék műanyagokban), a bórfoszfáté (heterogén savkatalizátor a petrokémiai iparban). bóraxgyöngy-próba Egyszerű laboratóriumi teszt bizonyos fémionok kimutatására sókban. A só kis mennyiségét összekeverik bóraxszal, majd egy platinadrót végén olvadék gyöngyöt képeznek. Bizonyos fémek azonosíthatók a gyöngy színe alapján a Bunsen-láng oxidációs és redukciós részében. Például a vas gyöngye az oxidációs lángban melegen vörös és hidegen sárga, a redukciós lángban pedig zöld. borazon 72

77 Lásd bór-nitrid. bordói lé Réz(II)-szulfát és kalcium-hidroxid keveréke vízben; gombaölőszerként használják. bórsav bórhidrid Lásd borán. bórhidridionok Lásd borán. borid Bórnak fémmel alkotott vegyülete. A legtöbb fémnek legalább egyféle boridja van a következők közül MB, MB 2, MB 4, MB 6 vagy MB 12. A vegyületek sokféle szerkezettel rendelkeznek. Minden borid kemény, magas olvadáspontú anyag, fémszerű vezetőképességgel. Előállíthatók az elemek magas hőmérsékleten (2000 o C felett) történő közvetlen reakciójával, vagy gyakrabban, a fém-oxid és bór-oxid keverékét magas hőmérsékleten szénnel, vagy alumíniummal redukálva. A nem oxidáló savakkal szemben kémiailag stabilak, de erős oxidálószer és erős lúg megtámadja őket. A magnézium-borid (MgB 2) eltérő ebben a vonatkozásban, boránokká hidrolizálható. Iparilag a fémboridokat tűzálló (rozsdaálló) anyagként használják. A legfontosabbak CrB, CrB 2, TiB 2, és ZnB 2. Általában magas hőmérsékletű porkohászattal állítják elő, amelyben a darabot egy grafit öntvényben alakítják ki 2000 o C felett, nagyon nagy nyomáson. A darabokat, a végső formát a lehető legjobban megközelítő alakra préselik, mert a megmunkálás gyémántvágót igényel és az nagyon költséges. boríték Lásd gyűrű konformációk. bór-karbid Fekete, szilárd anyag, B 4C; csak lúgok olvadékában oldódik; rendkívül kemény, a Mohs-skálán 91/2 feletti; romboéderes; relatív sűrűsége 2,52; op o C; fp. >3500 o C. A bór-karbid előállítható elektromos kemencében bór-oxidot ásványolaj koksszal redukálva. Főként csiszolóanyagként használják, de tárgyakat is készíthetnek belőle magas hőmérsékletű porkohászattal. borkő Lásd kálium-hidrogén-tartarát. borkősav Kristályos, a természetben előforduló karbonsav: (CHOH) 2(COOH) 2; relatív sűrűsége: 1,8; op.: o C. Boroshordókban található, borkőből (kálium-hidrogén-tartarát) állítható elő; sütőporokban és élelmiszer adalékokban használják. A vegyület optikailag aktív (lásd optikai aktivitás). Szisztematikus neve: 2,3-dihidroxibutándisav. Born, Max ( ) Német születésű, brit fizikus, aki a statisztikus mechanikában kifejtett munkájáért 1954-ben elnyerte a fizikai Nobel-díjat (W. Bothe-tel együtt). Heisenberggel együtt kifejlesztette a mátrix mechanikát. Born Haber-ciklus Ionkristályos szilárd anyagok rácsenergiájának kiszámítására használt reakciók ciklusa. Egy MX vegyület esetében a rácsenergia a következő reakció entalpiája: M + (g)+x - (g) M + X - (s)δh L 73

78 Az ionos szilárd anyag képződési standard entalpiája a következő reakció entalpiája: M(s)+1/2X 2(g) M + X - (s)δh f A ciklus ezt az entalpiát (ami mérhető) teszi egyenlővé számos lépés entalpiájának összegével az elemektől az ionos szilárd anyagig haladva. A lépések: 1. A fém atomokra bontása: M(s) )M(g)ΔH 1 2. A nem fémes elem atomokra bontása: 1/2X 2 X(g)ΔH 2 3. A fém ionizációja: M(g) M+(g)+eΔH 3 Ez megkapható az ionizációs potenciálból. 4. A nemfém ionizációja: X(g)+e X-(g)ΔH 4 Ez az elektronaffinitás. 5. Ionos szilárd anyag képződése. M + (g)+x - (g) M + X - (s)δh L Egyenlővé téve az entalpiákkal: ΔH f=δh 1+ΔH 2+ΔH 3+ΔH 4+ΔH L amelyből ΔH L megkapható. Max Born és Fritz Haber után nevezték el. bornit A réz fontos érce, vegyes réz vas-szulfid, Cu 5FeS 4. Az ásvány friss felszíne fémes vörösesbarna, de hamar kialakul rajta egy vöröses, színjátszó bevonat, ezért a köztudatban pávaércként ismert. Bornitot bányásznak Chilében, Peruban, Bolíviában, Mexikóban és az USA-ban. bór-nitrid Szilárd anyag, BN, hideg vízben nem oldódik, meleg vízben lassan bomlik. Relatív sűrűsége 2,25 (hexagonális); 3000 o C felett szublimál. Előállításakor a bór-oxidot egy savoldható hordozón, pl. kalcium-foszfáton 800 o C-ra hevítik, nitrogén vagy ammónia jelenlétében. Izoelektronos a szénnel, és a szénhez hasonlóan van egy nagyon kemény szabályos formája (borazon) és egy lágyabb hexagonális formája; ami eltérően a grafittól, nem vezető. Az elektromosiparban használják, ahol a nagy hővezetőképessége és nagy ellenállása különösen értékes. Born Oppenheimer-közelítés A molekuláris- és a szilárd-test fizikában használt adiabatikus közelítés, amelyben az atommag mozgását annyival lassabbnak tekintik az elektronokénál, hogy az elektronok mozgásának számításakor a mag rögzített helyzetűnek tekinthető. Ezt a közelítést 1927-ben a perturbációs elmélet alkalmazásával Max Born és Julius Robert Oppenheimer ( ) amerikai fizikus igazolta. boroszilikát Számos anyag bármelyike, amelyben BO 3 és SiO 4 egységek különböző szerkezetű hálókká kapcsolódnak össze. A boroszilikát üvegek különösen fontosak; a szilikáthálóhoz adagolt bór miatt az üveg alacsonyabb hőmérsékleten lágyul, mint a tiszta szilícium és az üveg képlékenységi tartománya is nagyobb lesz. Így az ilyen 74

79 üvegeket, mint például a Pyrex-et is, szélesebb körben alkalmazzák, mint a nátronüvegeket (kis képlékenységi tartomány, nagyobb hőkiterjedés) vagy a szilikaüvegeket (sokkal magasabb olvadáspont). A boroszilikátokat használják üvegmáz, zománc és üveggyapot készítésénél is. bór-oxid Lásd bór(iii)-oxid. bórsav A bórt és oxigént tartalmazó számos sav bármelyike. Külön megjegyzés nélkül használva, a kifejezés a H 3BO 3 vegyületet jelenti (amelyet ortobórsavnak vagy trioxobór(iii)-savnak is neveznek). Ez egy fehér, vagy színtelen szilárd anyag, oldható vízben és etanolban; triklin; relatív sűrűsége 1,435; op. 169 o C. Természetben előfordul vulkáni gőzök kondenzátumában (suffioni). Ipari előállításakor borát ásványt (pl. kernitet Na 2B 4O 7) kezelnek kénsavval, majd átkristályosítják. A szilárd anyagban jelentős a hidrogénkötés a H 3BO 3 molekulák közt, ami egy réteges szerkezetet hoz létre, ezért a kristály könnyen hasad. Híg oldatokban is H 3BO 3 molekulák vannak jelen, töményebb oldatokban azonban polimer savak és ionok képződnek (pl. H 4B 4O 7 pirobórsav vagy tetrahidroxi-monoxi-dibór(iii)sav). A vegyület egy nagyon gyenge sav, Lewis-savként viselkedik, hidroxidionokat képes felvenni: B(OH) 3+H 2O B(OH) 4- +H + A szilárd bórsav hevítésekor vizet veszít, és 300 o C-on egy másik savvá alakul, melynek a HBO 2 képletet adták, de valójában egy polimer (HBO 2)n. Metabórsavnak vagy poli-(dioxibór(iii)sav)nak nevezik. A bórsavat használják az üveggyártásban (boroszilikát üveg) mázak és zománcok, bőr, papír, ragasztók és robbanószerek gyártásánál. Széles körben használják (különösen az USA-ban) detergensekben, és mert a bórsav olvadéka képes más fémoxidok oldására, forrasztószerként használják forrasztásnál, hegesztésnél. Gyenge fertőtlenítő hatása miatt használják a gyógyászatban és élelmiszer tartósítószerként. bórsav-anhidrid Lásd bór(iii)-oxid. bór-triklorid Színtelen, füstölgő folyadék, BCl 3 amely vízzel reagálva sósavat és bórsavat képez; relatív sűrűsége 1,349; op. 107 o C; fp. 12,5 o C. A bór-trikloridot az iparban bórkarbidból állítják elő 700 o C felett exoterm klórozással, majd frakcionált desztillálással. Egy másik, drágább, laboratóriumi előállítása a száraz klórt bórral, magas hőmérsékleten reagáltatva. A bór-triklorid egy Lewis-féle sav, stabil addíciós vegyületeket képez olyan donorokkal, mint az ammónia és az aminok; a laboratóriumban használják e donorok felszabadulásával járó reakciók elősegítésére. A vegyület iparilag fontos; az elektronikai ipar számára ez a tiszta bór forrása (redukció hidrogénnel). A fémhidriddel való reakcióját használják boránok előállítására is. Bose Einstein-statisztika Lásd kvantumstatisztika. bowsprit Lásd gyűrű konformációk. Boyle, Robert ( ) Írországban született angol kémikus és fizikus ben Oxfordba költözött, itt foglalkozott a gázokkal a Robert Hooke által készített légszivattyút használva ben felfedezte a Boyle-törvényt. Kémiában a lángfestési próbákon és a sav-bázis indikátorokon dolgozott. Őt tekintik a modern, az alkímiától eltérő kémia megalapítójának. Ő definiálta elsőként a kémiai elemet. Boyle-törvény 75

80 Egy gáz adott mennyiségének térfogata (V) állandó hőmérsékleten fordítottan arányos a nyomásával (p), azaz pv= konstans. Ez igaz ideális gázok esetében. Ezt a törvényt Boyle fedezte fel 1662-ben. Az európai kontinensen Mariott- törvényként ismert, E. Mariott ( ) után, aki 1676-ban fedezte ezt fel, Boyle-tól függetlenül. Lásd a gáztörvényeknél is. bozon Részecske, vagy rendszer, amely engedelmeskedik a Bose Einstein-statisztikának (lásd kvantumstatisztika). A kvantummechanika és a speciális relativitáselmélet egyesítése eredményeképpen a bozonnak egész számú spinnel kell rendelkeznie. A foton például egy bozon. böhmit Alumínium-oxid és -hidroxid keverék ásványa, AlO.OH. J. Böhm, német kutató után nevezték el. Lásd alumínium-hidroxid. Bragg, Sir William Henry ( ) Brit fizikus, akit a fiával Sir (William) Lawrence Braggal ( ) együtt tüntettek ki a fizikai Nobel-díjjal 1915-ben a röntgenkrisztallográfia terén végzett úttörő munkájukért. Megszerkesztett egy röntgen spektrométert is, a röntgensugarak hullámhosszának mérésére. Az 1920-as években, amikor Londonban a Royal Institution igazgatója volt, kezdeményezte a szerves molekulák röntgen diffrakciójának tanulmányozását. Bragg-csúcs Egy kristály röntgen diffrakciós szóródási képében jelentkező csúcs. A Bragg-csúcs intenzitása arányos a szórópontok számának négyzetével. Ha egy szilárd anyag röntgenszóródása Bragg-csúcsokat eredményez, az azt jelzi, hogy a szilárd anyag nagy kiterjedésű rendezettséggel rendelkezik. Sir Lawrence Bragg után kapta a nevét, ő fedezte fel, 1912-ben. A röntgensugarak szóródását a kristályban a lapok egy halmazáról Bragg-csúcsok létrehozásával, Bragg-szóródásnak nevezik. Bragg-törvény Ha egy (λ hullámhosszú) röntgensugár éri egy olyan kristály felszínét, amelyben az atomok vagy ionok rétegei egymástól d távolságra vannak, a visszavert fény akkor mutat maximális intenzitást, amikor sinζ=nλ/2d, ahol ζ (a Bragg-szög) a beesési szög kiegészítője, és n egy egész szám. A törvény számos kristály szerkezetének meghatározását teszi lehetővé ben fedezte fel Sir Lawrence Bragg. Bravais-rács Rácspontok végtelen sora. A Bravais-rácsnak csak 14 tércsoportja lehet, 7 kristályrendszerbe osztva. Auguste Bravais ( ) után nevezték el. Bremsstrahlung (német: a sugárzás fékezése) Röntgensugár emisszió, ami olyankor jön létre, amikor egy töltéssel rendelkező részecske, különösen egy gyors elektron, hirtelen lelassul az atommagokat körülvevő elektromos mezőn áthaladva. A röntgensugárzás egy egész folyamatos hullámhossz-tartományt átfed egy minimumig, amelynek értéke a beeső részecske energiájától függ. Bremsstrahlung történik, amikor egy fémet elektronokkal bombáznak. Brillouin-zóna A reciprok rács egy cellája. Az első Brillouin-zóna az a legkisebb térfogatú cella, amelyet a reciprok rács vektoraira merőleges felezők síkjai zárnak be. Léteznek magasabb Brillouin-zónák is. A Brillouin-zónákat használják egy periodikus potenciál, például egy kristály energiaszintjeinek elméletében. Léon Brillouin ( ) francia fizikus után nevezték el, ő vezette be a kristályelméletbe 1930-ban. Brin-eljárás Eljárás, amelyet régebben oxigén előállítására használtak. A bárium-oxidot levegőn hevítve peroxidot képez, amely magasabb hőmérsékleten (>800 o C) oxigént ad: 2BaO 2 BaO+O 2 76

81 Brinell-keménység A fémek keménységének mérésére alkalmas skála, melyet 1900-ban vezetett be a svéd fémkohász, Johann Brinell ( ). Ismert súlyú teherrel egy kis krómacél golyót préselnek a fém felületébe. A teher súlya kilogrammokban osztva a bemélyedés területével négyzetmilliméterben adja a Brinell-számot. brit hőegység (Btu) A hő egysége az Egyesült Királyságban. Eredetileg az a hő, ami ahhoz szükséges, hogy 1 font víz hőmérsékletét 1 o F-kal emelje. 1 Btu most definíció szerint 1055,06 joule. brit mértékegységek A fonton és yardon alapuló brit mértékegység-rendszer. A korábbi f.p.s. rendszert a műszaki területeken használták és a brit egységeken alapult. Ma minden tudományos célra az SI egységeket használják. Az általános használatban is egyre jobban kiszorítják a brit egységeket a metrikus egységek. Britannia fém Ezüstös ötvözet, amely %-ban ónt, 5-15 %-ban antimont, és néha kis százalékban rezet, cinket és ólmot tartalmaz. Csapágyak és bizonyos háztartási eszközök készítésére használják. bróm Jele Br. Halogén elem; rendszáma 35; relatív atomtömege 79,909; relatív sűrűsége 3,13; op. 72 o C; fp. 58,78 o C. Szobahőmérsékleten vörös, illékony folyadék, vörösesbarna gőzzel. Az USA-ban sós vízből nyerik ki (klórral való kiszorítással). Nagy mennyiségben használják 1,2-dibrómetán benzin adalék előállítására. Számos más vegyület előállításánál is használják. Kémiai reakcióképessége a klór és jód közötti. Vegyületeiben az oxidációs állapota 1, 3, 5, vagy 7. A folyadék ártalmas az emberi szövetekre, a gőz irritálja a szemet és a torkot. Az elemet 1826-ban fedezte fel Antoine Balard. bróm(i)-sav (hipobrómossav) Sárga folyadék, HBrO. Gyenge sav, de erős oxidálószer. bróm(v)-sav Színtelen folyadék, HBrO3, bárium-bromáthoz kénsavat adva állítják elő. Erős sav. bromát Brómsav sója vagy észtere. brómetán (etil-bromid) Színtelen, gyúlékony folyadék C 2H 5Br; relatív sűrűsége 1,46; op o C; fp. 38,4 o C. Tipikus haloalkán, előállítható eténből és hidrogén-bromidból. Hűtőközegként használják. brómmetán (metil-bromid) Színtelen, illékony, nem gyúlékony folyadék, CH 3Br, relatív sűrűsége 1,68; op. -93 o C, fp. 356 o C. Tipikus haloalkán. bromoform Lásd tribróm-metán. brómozás Kémiai reakció, melynek során egy brómatomot visznek be egy molekulába. brómtimolkék 77

82 Sav-bázis indikátor, savas oldatokban sárga és lúgos oldatokban kék. Színét ph 6-8 tartományban változtatja. Brønsted-sav Lásd sav. Brønsted, Johannes Nicolaus ( ) Dán fiziko-kémikus. Termokémiával és elektrokémiával foglalkozott; legismertebb a Lowry- Brønsted sav-bázis elméletről, amelyet 1923-ban javasolt, Lowry-tól függetlenül. Brønsted-bázis Lásd sav. bronz Rézből és ónból álló ötvözet, néha ólmot és cinket is tartalmaz. Az ón mennyisége 1 % - 30 % között változik. Az ötvözet kemény és könnyen önthető, kiterjedten használják csapágyakban, szelepekben és más gépalkatrészekben. Különböző javított bronzokat készítenek más elemek hozzáadásával, például foszforbronz, foszfort tartalmaz 1%-ig. Ezen kívül réznek bizonyos más, nem ónnal alkotott ötvözeteit is bronznak nevezik, az alumíniumbronz például réz és alumínium keveréke. Más speciális bronzok például a harangbronz, ágyúfém, és a berilliumbronz. Brown-mozgás Folyékony közegben szuszpendált mikroszkopikus (kb. egy mikrométer átmérőjű) szilárd részecskék folyamatos, random mozgása. Elsőként Robert Brown ( ) brit botanikus figyelte meg 1827-ben pollen részecskék tanulmányozásakor. Eredetileg úgy gondolták, hogy valamilyen élő erő megnyilvánulása. Később állapították meg, hogy annak a következménye, hogy a folyamatosan mozgó folyadék molekulák bombázzák a részecskéket. A mozgás annál kiterjedtebb, minél kisebb a részecske. A hatás látható gázban szuszpendált füst részecskéken is. brucit A magnézium-hidroxid, Mg(OH) 2 ásványi formája. brusselator Egy oszcilláló reakcióhoz vezető kémiai reakciómechanizmus. A és B reagáló anyagok C és B termékké való alakulásának négy lépésére vonatkozik: A X 2X+Y 3Y B+X Y+C X D A Lotka-Volterra mechanizmushoz és az oregonator reakcióhoz hasonlóan autokatalízis történik. Amennyiben A és B koncentrációját állandó értéken tartjuk, X és Y koncentrációja oszillál az időben. X koncentrációja ábrázolva Y függvényében egy zárt hurok, a reakció határciklusa. A rendszer megállapodik ennél a határciklusnál, függetlenül X és Z kiindulási koncentrációjától, azaz a határciklus a rendszer attraktora. A reakciót Brüsszel városa után nevezték el, ahol a felfedező kutatócsoport dolgozott. buckminsterfullerén A szén egy formája; 60 szénatomból álló atomhalmazokból épül fel, ötszögekből és hatszögekből álló poliéderes szerkezetben kapcsolódva össze (lásd az illusztrációt) ben azonosították a grafit nagyerejű lézerrel történő besugárzása során keletkező termékek közt. Előállítható grafitelektródok közötti ívkisüléssel, inert atmoszférában. A C 60 molekulát Richard Buckminster Fuller ( ) amerikai építész után nevezték el, mivel szerkezetében emlékeztetett a Fuller által feltalált geodéziai dómra. A molekulákat szokták közvetlenebb 78

83 stílusban buckyballnak nevezni, az anyagot magát pedig fullerénnek. Az anyag maga sárga, kristályos, szilárd anyag (fullerit), oldható benzolban. Ismertek különböző fullerén-származékok, amelyekben szerves csoportok kapcsolódnak szénatomokhoz a gömbön. Új, zárványszerű vegyületek létrehozása is lehetséges fémionok csapdába ejtésével a C 60 kalitkába. Néhány ezek közül félvezető tulajdonságot mutat. A C 60 előállítása során, az elektromos kisüléskor kisebb mértékben más fullerének is képződnek, pl. C 70, aminek kevésbé szimmetrikus a molekulaszerkezete. Lehetséges olyan szénformák előállítása is, ahol az atomok nem gömbszerűen, hanem inkább hengerszerűen kapcsolódnak néhány nanométeres átmérőjű szerkezetekké. Ezeket buckytube (vagy nanocső)-nek nevezik. buckyball (bucki labda) Lásd buckminsterfullerén. buckytube (bucki cső) Lásd buckminsterfullerén. Bunsen, Robert Wilhelm ( ) Német kémikus; professzor volt Kasselben, Marburgban és Heidelbergben. Korai kutatásai során arzéntartalmú vegyületekkel dolgozva egy robbanásnál egyik szemére elvesztette a látását. Ezután gázanalízissel és spektroszkópiával kezdett foglalkozni, így Kirchhoffal együtt felfedezték a cézium (1860) és rubídium (1861) elemeket. Népszerűsítette a Bunsen-égő használatát és kifejlesztette a Bunsen-cellát. Bunsen-égő Egy laboratóriumi gázégő, ami egy függőleges fémcsőből áll, amibe a gázt bevezetik, a cső alsó részének oldalán lévő lyuk a levegő bevezetésére szolgál. A levegő mennyisége szabályozható a csövön lévő köpeny segítségével. Levegő hozzáadagolása nélkül a láng világító lánggal ég és füstös. Levegő adagolásakor van egy kevéssé látható, meleg, külső része (oxidáló rész), és egy belső, kék magja, ahol az égés tökéletlen (a láng hidegebb, redukáló része). Az eszközt Robert Bunsen után nevezték el, aki hasonló eszközt használt 1855-ben (a szabályozó köpeny nélkül). Bunsen-cella Egy elsődleges cella, melyet Robert Bunsen tervezett. Híg kénsavba merülő cink katódból és koncentrált salétromsavba merülő szén anódból áll. Az elektrolitok egy porózus edénnyel vannak elválasztva. A cella kb. 19 volt e.m.e.-t ad. buta-1,3-dién (butadién) Színtelen szénhidrogéngáz, CH 2:CHCH:CH 2; op. 109 o C; fp. 45 o C. Bután (kőolajból vagy földgázból) katalitikus dehidrogénezésével állítják elő. Polimerizálják szintetikus gumi előállítására. A vegyület egy konjugált dién, amelyben a π-pályán levő elektronok részben az egész molekulára delokalizálódnak. Transz és cisz formája létezik, az utóbbi részt vesz a Diels-Alder-reakcióban. bután 79

84 Gáz alakú szénhidrogén, C 4H 10; sűrűsége 0,58 gcm-3; op. 138 o C; fp. 0 o C. Kőolajból (finomítói gázból, vagy magasabb szénatomszámú szénhidrogének krakkolásával) nyerik. Az alkán sorozat negyedik tagja, egyenes láncban tartalmazza a szénatomokat és izomer a 2-metilpropánnal (CH 3CH(CH 3) 3CH 3 amit korábban izobutánnak neveztek). Nyomás alatt könnyen cseppfolyósítható; palackokban szállítják tüzelőanyagként. Nyersanyagként szolgál a buta-1,3-dién előállításhoz (szintetikus gumihoz). butanal (butiraldehid) Színtelen, gyúlékony, folyékony aldehid, C 3H 7CHO; relatív sűrűsége 0,8; op. 99 o C; fp. 75 o C. butándisav (borostyánkősav) Színtelen, kristályos zsírsav (CH 2) 2(COOH) 2; relatív sűrűsége 1,6; op. 185 o C; fp. 235 o C. Gyenge karbonsav; cukor, vagy ammónium-tartarát erjedésekor keletkezik; és színezékek készítésénél komplexképzőként használják. Élő szervezetekben az anyagcsere-folyamatok köztes termékeként fordul elő, különösen a Krebsciklusban. butanol A két, C 4H 9OH képletű alifás alkohol bármelyike. Bután-1-ol, CH 3(CH 2) 3OH egy primer alkohol, relatív sűrűsége 0,81; op. 89,5 o C; fp. 117,3 o C. A bután-2-ol CH 3CH(OH)C 2H 5 egy szekunder alkohol; relatív sűrűsége 0,81 op. 114,7 o C; fp. 100 o C. Mindkettő illékony, színtelen folyadék, amelyet butánból állítanak elő és oldószerként használnak. butanon (metil-etil-keton) Színtelen, gyúlékony, vízoldható folyadék, CH 3COC 2H 5; relatív sűrűsége 0,8; op. -86,4 o C; fp. 79,6 o C. A bután katalitikus oxidációjával állítják elő; oldószerként használják. butánsav (vajsav) Színtelen, folyékony vízoldható sav, C 3H 7COOH; relatív sűrűsége 0,96; fp. 163 o C. Gyenge, avas szagú sav (Ka=12.x10-5 móldm o C-on). Észterei megtalálhatók a vajban és az emberi izzadságban. A savat ízesítő- és illatszerek számára használt észterek készítésére használják. butén (butilén) A két, C 4H 8 képletű izomer bármelyike. but-1-én, (CH 3CH 2CH:CH 2) amely előállítható bután-1-ol gőzét hevített alumínium-oxidon átvezetve, és but-2-én (CH 3CH:CHCH 3), mely 2-butanolnak kénsavval való melegítésével állítható elő. Kellemetlen szagú gázok, melyeket polimerek előállításakor használnak. A 2-metil-pentén (CH 3) 2C:CH 2 izomert korábban izobuténnek vagy izobutilénnek nevezték. buténdisav A két HCOOHC:CHCOOH képletű izomer bármelyike. Mindkét vegyület az eténből származtatható úgy, hogy mindkét szénatomon egy hidrogénatomot helyettesítünk COOH-csoporttal. A vegyület cisz transz izomériát mutat. A transz forma a fumársav (relatív sűrűsége 1,64; 165 o C-on szublimál) a cisz forma a maleinsav (relatív sűrűsége 1,59; op o C). Mindkettő színtelen, kristályos vegyület, amelyet szintetikus gyanták készítésénél használnak. A cisz-forma kevésbé stabil, mint a transz-forma, és 120 o C-nál átalakul transzformába. Eltérően a transz-formától, hevítéskor víz eliminálódhat, és egy CO.O.CO- csoportot tartalmazó ciklusos anhidrid keletkezhet (malein-anhidrid). A fumársav a Krebs-ciklus egy köztes terméke. butilcsoport A CH 3(CH 2) 3- képletű szervescsoport. butilén Lásd butén. butilgumi 80

85 A szintetikus gumi egy olyan formája, amelyet 2-metil-propén (CH 2:C(CH 3)CH 3; izobutilén) és metil-buta-1,3- dién (CH 2:C(CH 3)CH:CH 2; izoprén) kopolimerizációjáva állítanak elő. Az izoprénnek csak kis mennyiségét (körülbelül 2 mólszázalékot) használják. A gumi vulkanizálható. Régen nagy mennyiségben használták autógumibelsőként. butiraldehid Lásd butanal. Butler Volmer-egyenlet Egy egyenlet az elektrokémiai reakciók sebességére; leírja egy elektród áramsűrűségét a túlfeszültséggel kifejezve. A Butler Volmer-egyenlet a következő: j=j a-j c=j e[exp(1-α)fε/rt-exp(-αf/rt)], ahol j a és j c az anód és katód áram, j e az egyensúlyi áram, melyet csereáramsűrűségnek neveznek. Definíció szerint j e=j ce=j ae, ahol j ce az egyensúlyi katódáram, j ae az egyensúlyi anódáram, F a Faraday-állandó, ε a túlfeszültség, R a gázállandó T az abszolút (termodinamikai) hőmérséklet és α egy olyan mennyiség, melyet átviteli koefficiensnek neveznek. Büchner-tölcsér Olyan tölcsér, amely egy belső perforált lappal rendelkezik, amire egy kör alakú szűrőpapír helyezhető; szívással történő szűrésre alkalmas. Eduard Büchner, ( ) német kémikus után nevezték el. büretta Beosztással ellátott üvegcső, az egyik végén egy csappal, ami finom kivezető csőben végződik. Folyadék ismert mennyiségének adagolására használják (pl. titrálásnál). B-vitamin komplex Vízoldható vitaminok csoportja, amelyek jellegzetesen koenzimként működnek. A növények és számos mikroorganizmus képes a B-vitaminok előállítására, de az állatok számára a táplálék a fő forrás. A hő és fény hatására a B-vitaminok bomlanak. A B 1-vitamin (tiamin) prekurzora a tiamin-foszfát koenzimnek, amelynek a szénhidrát anyagcserében van szerepe. Hiánya az embereknél beriberi betegséget, a madaraknál polineuritiszt okoz. Jó forrásai: a sörélesztő, búzacsira, bab, borsó és zöldségek. A B 2-vitamin (riboflavin) zöldségekben, élesztőben, májban, tejben található. Alkotója a FAD és FMN koenzimeknek, amelyek fontos szerepet játszanak minden fő tápelem anyagcseréjében és az *eletronszállitólánc oxidatív foszforizálásában. A B 2-vitamin hiánya a nyelv és ajkak gyulladásával jár, fájdalmat okoz a szájban. A B 6-vitamin (piridoxin) széles körben fordul elő gabona magvakban, élesztőben, májban, tejben stb. Alkotója egy koenzimnek (piridoxal-foszfát), amely az aminosav anyagcserében vesz részt. Hiányában gátolt a növekedés, dermatitisz, rángatódzás és más tünetek léphetnek fel. A B 12-vitamint (ciano-kobalamin, kobalamin) csak mikororganizmusok állítják elő, a természetes forrás teljes mértékben állati eredetű. A máj különösen gazdag ebben. A B 12 egyik formája számos reakcióban szerepel koenzimként, pl. a zsírsavak oxidációjában és a DNS szintézisben. A folsavval (másik B vitamin) együttesen is működik a metionin aminosav szintézisében, és szükséges a vérsejtek normális termeléséhez. A B 12 vitamin a bélben csak egy belső faktor/intrinsic faktor nevű glikoprotein jelenlétében abszorbeálódik, ennek a faktornak a hiánya, vagy a B 12 hiány vészes vérszegénységhez vezet. A B-vitamin komplexek más vitaminjai: a nikotinsav, pantoténsav, biotin és liponsav. Lásd kolinnál is B Z-reakció (Belousov Zhabotinskii-reakció) Egy kémiai reakció, amely periodikus színváltozást mutat bíborvörös és kék között kb. egy perces periódussal. Kénsav, kálium-bromát(v), cérium-szulfát és propándisav jelenlétében történik. A színváltozást oxidáció redukció változása okozza, amikor a cérium oxidációs állapota megváltozik (a Ce 3+ bíborvörös a Ce 4+ kék oldatot 81

86 ad). A B Z-reakció a kémiai oszcilláló reakciók egy példája reakció amelyben egy szabályos, periodikus változás történik egy, vagy több reagáló anyag koncentrációjában. A mechanizmus sok lépésből áll, és nagyon bonyolult. Lásd brusselator. 3. C-Cs c.g.s. egységek A mértékegységek olyan rendszere, amely a centiméter, gramm és másodperc (szekundum) egységeken alapul. A metrikus rendszerből származatták. Rosszul volt használatra adaptálva a hőmennyiségekkel (amelyek a következetlenül definiált kalórián alapultak) és az elektromos mennyiségekkel (amelyekre az üres tér permittivitásán, illetve permeabilitásán alapuló két rendszert alkalmazták). Ma, tudományos célokra az SI rendszer lépett a c.g. s. rendszer helyébe. c.c.p. Lásd szoros illeszkedés. Cahn Ingold Prelog-rendszer Lásd CIP rendszer. Calgon Vízlágyítószer márkeneve. Lásd vízkeménység. caliche, természetes chilei salétrom Chilében, az Atacama és Tarapaka területeken kavicságyak közti lerakódásokban található sókeverékek. Rétegvastagságuk 4 m és 15 cm között változik; a vizes geológiai korszakokban az oldható sók kimosódásával és az azt követő száraz időszakokban a belső tengerek kiszáradásával keletkeztek. Gazdaságilag fontos nitrátforrások. Jellemző összetételük: NaNO 3 17,6 %, NaCl 16,1 %, Na 2SO 4 6,5 %, CaSO 4 5,5 %, MgSO 4 3,0 %, KNO 3 1,3 %, Na 2B 2O 7 0,94 %, KClO 3 0,23 %, NaIO 3 0,11 %, amit homok és kavics egészít ki 100 %-ra. Calvin, Melvin ( ) Amerikai biokémikus. A II. világháború után Berkelyben, a Lawrence Radiation Laboratóriumban a fotoszintézis fénytől független reakcióit tanulmányozta. A szén-dioxid jelzésére radioaktív C-14-et használva felfedezte a Calvin-ciklust, amiért 1961-ben elnyerte a kémiai Nobel-díjat. Calvin-ciklus A fotoszintézis fénytől független anyagcsere reakcióútja, amely a kloroplasztiszban, a sztrómában játszódik le. Melvin Calvin, és kollegái tisztázták a reakcióutat, amely a szén-dioxid megkötéséből és szénhidráttá történő redukciójából áll. A ciklusban a szén-dioxid a ribulóz-biszfoszfát-karboxiláz enzim segítségével kapcsolódik a ribulóz-1,5-biszfoszfáthoz, egy hat szénatomos, nem stabil vegyületté, ami két molekula, három szénatomos glicerinsav-3-foszfátra bomlik. Ez átalakul gilcerinaldehid-3-foszfáttá, amely a ribulóz-1,5-biszfoszfát regenerálására, valamint glükóz és fruktóz termelésére használódik. Canizzaro, Stanislao ( ) Olasz kémikus ban felfedezte a Canizzaro-reakciót. De a legnagyobb hozzájárulása a kémiai tudomány fejlődéséhez talán az volt, hogy felismerte az Avogadro-hipotézis érvényességét, és hogy a közönséges gázok, például a H 2 és O 2 kétatomos molekulákat alkotnak. Ez vezetett az atom- és molekulasúlyok rendszerének a kialakításához. Canizzaro-reakció Aldehidek olyan reakciója, ami karbonsavakat és alkoholokat eredményez. Alfa hidrogénatommal nem rendelkező aldehideknél játszódik le, erős lúg jelenlétében. Például benzaldehid benzolkarbonsavat és benzilalkoholt ad. 82

87 2C 6H 5CHO C 6H 5COOH+C 6H 5CH 2OH Az alfa hidrogénatommal rendelkező aldehideknél ehelyett a reakció helyett az aldol-reakció játszódik le. A Canizzaro-reakció egy példa a diszproporcionálásra. Stanislao Canizzaro fedezte fel. Carius-módszer Módszer szerves vegyületek kén- és halogéntartalmának meghatározására, amelynek során a vegyületet egy zárt csőben koncentrált salétromsavban ezüst-nitráttal melegítik. A vegyület elbomlik, a kicsapódott ezüst-szulfidot és ezüst-halogenideket elválasztják, és mérik. Carnot, Nicolas Léonard Sadi ( ) Francia fizikus, 1824-ben publikálta a hőerőgép hatékonyságának elemzését. Az elemzés kulcsa a termodinamikai Carnot-ciklus, ami végül is elvezetett az entrópia fogalmának bevezetéséhez a termodinamikába. Fiatalon halt meg, kolerában. Carnot-ciklus Egy reverzibilis hőerőgép leghatékonyabb működési ciklusa ben publikálta Nicolas Carnot. Négy működési fázisból áll (lásd az illusztrációt). a. Izoterm kiterjedés/térfogat-növekedés T 1 abszolút (termodinamikai) hőmérsékleten q 1 hőfelvétellel. b. Adiabatikus kiterjedés/térfogat-növekedés, melynek során a hőmérséklet T 2-re csökken. c. Izoterm kompresszió T 2 hőmérsékleten, q 1 hő leadásával. d. Adiabatikus kompresszió, amely során a hőmérséklet visszaemelkedik T 1-re. A Carnot-törvény szerint, bármely reverzibilis hőerőgép hatékonysága csak a működés hőmérséklettartományától függ, em függ az anyag tulajdonságaitól. Bármely reverzibilis gépben, a hatásfok (ε) egyenlő a végzett munka (W), és a befektetett hőmennyiség (q 1) arányával, azaz ε=w/q 1. A termodinamika első főtétele szerint W=q 1-q 2, amiből az következik, hogy ε=(q 1-q 2)q 1. A Kelvin hőmérsékleti skálára q 1/q 2=T 1/T 2 és ε=(t 1-T 2)/T 1. A maximális hatékonyság eléréséhez T 1-nek a lehető legmagasabbnak, T 2-nek pedig a lehető legalacsonyabbnak kell lennie. Carnot-elv Lásd Carnot-ciklus. Caro-sav Lásd peroxikén(vi)-sav. Carothers, Wallace Hume ( ). Amerikai ipari vegyész, a Du Pont cégnél polimereken dolgozott ben előállította a neoprén szintetikus gumit. Legnagyobb sikerét 1935-ben érte el, a később nylon néven ismertté vált poliamid felfedezésével. Carr Purcell Meiboom Gill-szekvencia Lásd CPMG szekvencia. 83

88 CARS (koherens anti-stokes Raman-spektroszkópia) A Raman-spektroszkópia egy formája, amely lehetővé teszi a Raman átmenetek intenzitásának a növelését. Ebben a technikában két, különböző frekvenciájú lézersugár halad keresztül egy mintán, és elektromágneses sugárzást hoz létre néhány frekvencián. A lézer frekvenciáját be lehet állítani úgy, hogy a frekvenciák egyike megfeleljen a minta egy Stokes-vonalának, és a koherens emisszió frekvenciája pedig az anti-stokes vonalnak, nagy intenzitással. CARS lehetővé teszi a Raman-spektrum kinyerését más sugárzás jelenlétében is. A CARS egyik alkalmazása a lángban lévő anyagok Raman-spekrumának kinyerése. Ennek a technikának a használatával az átmenetek intenzitásából megbecsülhető a láng különböző részeinek hőmérséklete. Castner Keller-cella Az iparban a nátrium-hidroxid előállítására használt elektrolizáló cella. Általában vas-cella, amit nátrium-klorid oldattal töltenek meg és katódként folyékony higanyt alkalmaznak. A felszabaduló nátrium amalgámot képez a higannyal, ezt elfolyatják, majd vízzel reagáltatják. A reakció során nátrium-hidroxid és hidrogén keletkezik, és higany, ami újra felhasználható. Az anódon keletkező klórgáz is egy értékes melléktermék. Cavendish, Henry ( ) Franciaországban született brit kémikus és fizikus. Képzettsége nem volt, de öröksége a nagyapjától, aki Devonshire hercege volt, lehetővé tette hogy a világtól elzárkózva, a tudománynak szentelje életét. Gázokkal végzett kísérleteiben 1766-ban különbséget tett a hidrogén és a szén-dioxid között ben kimutatta, hogy a hidrogén és oxigén szikrázó keveréke tiszta vizet eredményez, amivel kimutatta, hogy a víz nem elem. Ugyancsak a szikrázó kísérletében a levegővel, Cavendish felismerte, hogy annak egy kis százaléka változatlan maradt. (Ezeket később nemesgázként azonosították.) Cavendish jelentős munkát végzett a fizika területén is. CD spektrum (cirkuláris dikroizmus spektrum) Spektrum, amely megkapható I R-I L változót a beeső elektromágneses sugárzás frekvenciájának függvényében ábrázolva, ahol I R és I L a jobbra és balra cirkulárisan polározott fény abszorbciós intenzitása. A CD spektroszkópia egyik alkalmazása az átmeneti fémkomplexek konfigurációjának meghatározása. celesztin Stroncium-szulfát (SrSO 4) ásványi formája. cella 1. Egy rendszer, amelyben két elektród van kapcsolatban egy elektrolittal. Az elektródok lehetnek fém- vagy szénlemezek, rudak, vagy bizonyos esetekben folyékony fémek, például higany. Egy elektrolizáló cellában az áram egy külső forrásból folyik keresztül az elektroliton, ezzel kémiai változást hoz létre (lásd elektrolízis). Egy galvánelemben az elektródok és az elektrolit(ok) közti spontán reakciók hoznak létre potenciálkülönbséget a két elektród között. A galvánelemek két félcellából felépülő elemnek tekinthetők, mindkettő egy elektródból és azzal kapcsolatban álló elektrolitból áll. Például, amikor cinkrúd merül cink-szulfát oldatba, az egy Zn/Zn 2+ félcella. Ilyen esetekben a cinkatom cink-ionként oldódik és negatív töltést hagy az elektródon. Zn(s) Zn 2+ (aq)+2e Az oldódás addig folytatódik, amíg a felhalmozódó töltés elegendő nem lesz ahhoz, hogy megakadályozza a cink további oldódását. Ekkor potenciálkülönbség van a cinkrúd és az oldata között. A potenciálkülönbség közvetlenül nem mérhető, mivel a méréshez kapcsolatot ell létesíteni az elektrolittal, azaz be kell vezetni egy másik félcellát is (lásd elektródpotenciál). Egy rézrúd réz-szulfát oldatba merülve adja a másik félcellát. Ilyenkor a spontán reakcióban, az oldatban lévő rézionok elektront vesznek fel az elektródból, és rézatomként kiülepednek az elektródon. Ebben az esetben a réz a pozitív töltésű. Az elektródot, vagy egy porózus edénnyel (mint a Daniell-elemben), vagy sóhíd alkalmazásával kapcsolják össze a folyadékok közti kapcsolat létrehozására. Az így kapott cella, ha az elektródokat egy külső körrel összekapcsolják, elektromos áramot szolgáltat. A cella a következőképp írható le: 84

89 Zn(s)/Zn 2+ (aq)/cu 2+ (aq)/cu(s). E=1,10V. Itt E, a cella elektromotoros ereje, egyenlő a jobboldali elektród mínusz a baloldali elektród, nulla áramláskor. Megjegyzés: a jobb és a bal a cella leírására vonatkozik. Cu(s)/Cu 2+ (aq)/zn 2+ (aq)/zn(s). E=-1,10V. A cellára vonatkozó összevont reakció: Zn(s)+Cu 2+ (aq) Cu(s)+Zn 2+ (aq). Ez az a reakció, amelynek során a cella pozitív e.m.e.-t ad. A fenti cella egy egyszerű példa a kémiai cellára, azaz amikor az e.m.e-t kémiai különbség hozza létre. A koncentrációs elemek olyan cellák, melyekben az e.m.e.-t koncentrációkülönbség okozza. Ez lehet a különbség a két elektród elektrolitjainak a koncentrációjában, de lehet a különbség az elektród koncentrációjában, például különböző fémkoncentrációk az amalgámban, vagy különböző gáznyomások két gázelektródban. A cellák lehetnek transzport nélküliek, amikor csak egy elektrolit van, vagy transzporttal rendelkezők, amikor folyadék összeköttetés van az ionok szállítására. Különböző típusú galvánelemek léteznek. Használják áramforrásként, normálpotenciálokra és kísérletekben elektrokémiai reakciók tanulmányozására. Lásd száraz cella, primer elem, szekunder elem. 2. Lásd Kerr-effektus (Kerr-cellára). celluloid Átlátszó, rendkívül gyúlékony anyag, amelyet cellulóz-nitrátból készítenek kámfort alkalmazva lágyítóként. Korábban széles körben alkalmazták termoplasztikus anyagként, különösen filmként (ez egy olyan felhasználása, amivel már felhagytak a celluloid gyúlékonysága miatt). cellulóz Poliszacharid, amely glükóz egységek hosszú, nem elágazó láncából áll. A sejtfal fő alkotója minden növényben, számos algában, néhány gombában; a sejtfal merevségét okozza. Az étkezési rostok fontos alkotója. A kinyert cellulóz szerkezete rostos, ez vezetett a textilipari alkalmazásához, gyapot, mesterséges selyem stb. előállításához. cellulóz-acetát Lásd cellulóz-etanoát. cellulóz-etanoát (cellulóz-acetát) Vegyület, amelyet úgy állítanak elő, hogy cellulózt (gyapot pelyhet, faalapanyagot) kezelnek etán-savanhidrid, etánsav és koncentrált kénsav keverékével. A gyapotban lévő cellulóz acetileződik, és amikor a kapott oldatot vízzel kezelik, egy fehér, pelyhes masszát képez. Lakkokban, törhetetlen üvegekben, védőrétegekben és szálakként használják (lásd rayonnál is). cellulóz-nitrát 85

90 Rendkívül gyúlékony anyag, amelyet cellulóznak (faanyagnak) koncentrált salétromsavas kezelésével állítanak elő. Annak ellenére, hogy a másik neve nitrocellulóz, a vegyület valójában egy észter, amely CONO 2 csoportot tartalmaz, nem pedig nitrovegyület (ekkor C-NO 2 csoportot tartalmazna). Robbanószerekben (lőgyapotként) használják. celofán Vékony, átlátszó, lemez formájú, újraalakított cellulóz, amelyet úgy állítanak elő, hogy viszkózus cellulózxantát oldatot egy keskeny résen savfürdőbe extrudálnak (lásd rayon). Közönséges csomagolóanyagként használják, különösen élelmiszerek esetében, bár a gyúlékonysága miatt egyre inkább polipropénnel helyettesítik. Celsius-skála Egy hőmérsékleti skála a következő rögzített pontokkal: az a hőmérséklet, amelynél standard nyomáson a jég egyensúlyban van a vízzel (0 o C), és az, amelynél a víz egyensúlyban van a gőzzel (100 o C). E között a két hőmérséklet között a skálát 100 fokra osztották. A Celsius ( o C) léptéke megegyezik a Kelvinével. Régebben ez a skála centigrade/századfokos skálaként volt ismert, a nevét hivatalosan 1948-ban változtatták meg, hogy elkerüljék a kavarodást a fok századrészével. Andres Celsius, ( ) svéd csillagász után nevezték el, aki ennek a skálának az inverzét (jégpont 100 o, gőzpont 0 o ) vezette be 1742-ben. cement Kötésre, vagy anyag szilárdítására alkalmazott különböző anyagok bármelyike. A portlandcement kalciumszilikátok és aluminátok keveréke, amelyet égetőkemencében állítanak elő mészkő (CaCO3) és agyag (mely alumino-szilikátot tartalmaz) hevítésével. A terméket finom porrá őrlik. Vízzel összekeverve néhány óra alatt megköt, hosszabb idő alatt hidratált aluminátok és szilikátok képződése miatt megkeményedik. cementálás Bármely kohászati eljárás, amelyben egy fém felszínét valamilyen más anyaggal impregnálják. Leginkább az acél előállításának az elavult folyamata, amelynek során kovácsoltvas rudakat hevítenek vörösizzáson, szénágyban néhány napig. Lásd kéregedzés. cementit Lásd acél. centi- Jele c. Egy előtag, amit a metrikus rendszerben használnak egy századrész jelölésére. Például 0,001 méter=1 centiméter (cm). centrifuga Egy eszköz a különböző sűrűségű, szilárd, vagy folyékony részecskék elválasztására úgy, hogy egy csőben, vízszintes körben forgatják azokat. A sűrűbb részecskék a cső hossza mentén elmozdulnak a nagyobb forgási sugár irányába, kiszorítva a könnyebb részecskéket. centrifugális szivattyú Lásd szivattyú. cerebrozid A glikolipidek osztályának egyike; bármelyik, amelyben egyetlen cukoregység kapcsolódik egy szfingolipidhez (lásd foszfolipidek). A legközönségesebb cerebrozidok a galaktocerebrozidok, amelyekben a cukoregység a galaktóz; idegszövetek plazmamembránjában találhatók, és nagy mennyiségben fordulnak elő a neuronok mielinhüvelyében. cérium 86

91 Jele Ce. Ezüstös, fémes elem, a lantanoidák csoportjába tartozik; rendszáma 58; relatív atomtömege 140,12; relatív sűrűsége 6,77 (20 o C); op. 799 o C; fp o C. Előfordul allanitban, bastnasitban, ceritben és monacitban. Négy izotópja fordul elő a természetben: cérium-136, -138, -140 és -142; tizenöt radioaktív izotópját azonosították. A cériumot használják az elegyfémben (egy ritka földfém ötvözet, amely 25 % cériumot tartalmaz) gyújtó kovákhoz. Az oxidot az üvegiparban használják. Martin Klaproth ( ) fedezte fel 1803-ban. cermet Kompozit anyag, kerámiából áll, egy színterelt fémmel kombinálva; olyankor használják, amikor nagy hő-, korrózió-, és kopásállóságra van szükség. cerusszit Ólomérc, amely ólom-karbonátból áll, PbCO 3. Általában másodlagosan, a galenit mállásával keletkezik. A tiszta cerusszit fehér, de az ásvány a szennyezések jelenléte miatt szürke lehet. Jól kialakult ortorombos kristályokat képez. Előfordul az USA-ban, Spanyolországban és Délnyugat-Afrikában. cetánszám Egy olyan szám, amely egy dízelüzemanyag gyújtási jellemzőinek mértékét adja, amikor az egy standard dízelmotorban ég el. Egyenlő a cetán (hexadekán) százalékával a cetán és 1-metilnaftalin olyan keverékében, ami a vizsgált üzemanyaggal azonos gyújtási tulajdonságokkal rendelkezik. Hasonlítsd össze az oktánszámmal. cézium Jele Cs. Lágy, ezüstfehér, fémes elem a periódusos rendszer 1. csoportjába tartozik (korábban IA); rendszáma 55; relatív atomtömege 132,05; relatív sűrűsége 1,88; op. 28,4 o C; fp. 678 o C. Számos ásványban előfordul kis mennyiségben, a fő forrása a karnallit (KCl.MgCl 2.6H 2O). Olvadt cézium-cianid elektrolízisével állítják elő. A természetes izotópja a cézium-133, ezenkívül 15 más radioaktív izotópja létezik. A cézium-137-et (felezési idő 33 év) gamma forrásként használják. Ez a legnehezebb alkálifém, az összes elem közül ennek a legalacsonyabb az ionizációs potenciálja, ezért használják pl. a fotoelektromos cellákban. céziumóra A cézium-133 mag mágneses térben lévő két állapota közti energiakülönbségtől függő atomóra. Egyik típusában a cézium-133-mat a két állapot közti energiakülönbségnek megfelelő frekvenciájú rádiófrekvenciás sugárzással sugározzák be. Azok a céziummagok, amelyek abszorbeálják ezt az energiát, magasabb állapotúvá gerjesztődnek, ezeket egy további mágneses térben elhajlítják, amivel egy detektoron beütéseket hoznak létre. A detektor jelzését visszacsatolják a rádiófrekvenciás oszcillátorhoz, így azt a Hertz rezonáns frekvencián tartják. Az eszköz pontossága nagyobb, mint 1/ A céziumórát használják az SI rendszerben a másodperc meghatározásához. CFC Lásd klór-fluor-szénhidrogén. Chain, Sir Ernst Boris ( ) Német születésű, brit biokémikus. Kutató karrierjét Cambridge-i Egyetemen kezdte 1933-ban. Két évvel később csatlakozott Floreyhoz Oxfordban, ahol izolálták és tisztították a penicillint. Kifejlesztettek egy módszert a szer nagy mennyiségben történő előállítására is, és végrehajtották az első klinikai kísérleteket. Megosztva kapták 1945-ben az élettani és orvosi Nobel-díjat a penicillin felfedezőjével, Alexander Fleminggel. Charles, Jacques Alexandra César ( ). Francia kémikus és fizikus. A párizsi Conservatoire des Arts and Metiers-n volt professzor. A gázok térfogatára és hőmérsékletére vonatkozó Charles-törvény (1787) felfedezése fűződik a nevéhez. Ő volt az első ember, aki hidrogén léggömbbel felemelkedett, 1783-ban. Charles-törvény 87

92 Egy adott tömegű gáznak állandó nyomáson a térfogata a 0 o C-os térfogatának egy állandó törtrészével terjed ki, minden egyes Celsius- vagy Kelvin-fok hőmérsékletemelkedéskor. Bármely ideális gáz esetében a törtrész körülbelül 1/273. Ez kifejezhető a következő egyenlettel: V=V 0(1+t/273), ahol V 0 a térfogat 0 o C-on, és V a térfogat t hőmérsékleten. Egyenértékű azzal a megállapítással, hogy egy adott tömegű gáz térfogata állandó nyomáson arányos a termodinamikai hőmérsékletével, V=kT, ahol k egy konstans. A törvény azoknak a kísérleteknek az eredménye, amelyeket 1787-ben Jacques Charles kezdett el, de helyesen, pontosabb eredményekkel 1802-ben Joseph Gay Lussac publikált. Így, a törvény Gay Lussac-törvény néven ismert. Egy, a fent megadott egyenlethez hasonló egyenlet alkalmazható az ideális gázok nyomására p=p 0(1+t/273). Az összefüggés Charles-nyomásra vonatkozó törvényeként ismert. Lásd a gáztörvényeknél is. cheddite A nagy erejű robbanóanyagok, amelyek nitrovegyületeknek nátrium- vagy kálium-kloráttal történő keverésével készülnek. cheletropic reakció Az addíciós reakciók egy típusa, amelyben a konjugált molekula két, egyszeres kötést alakít ki a konjugált rendszer két végén lévő atomjai, és egy másik molekula egy atomja közt, gyűrűs, addíciós vegyületet létrehozva. A periciklusos reakciókhoz tartoznak. Chilei-salétrom Kereskedelmi forgalomban lévő ásvány, nagyrészt nátrium-nitrátból áll, a chilei caliche lerakódásból. Az ammónia-oxidációs eljárás bevezetése előtt a vegyipar nitrátként többnyire a chilei-salétromot használta. Ma főképp nitrogénforrásként használják a mezőgazdaságban. chlorocruorin Zöldes színű, vastartalmú respirációs pigment; a polychaete féreg vérében található. Nagyon hasonlít a hemoglobinra. CI Lásd szín index (colour index - CI). ciánamid 1. A CN iont tartalmazó szervetlen só. Lásd kalcium-ciánamid. 2. Színtelen, kristályos, szilárd anyag, H 2NCN, amelyet szén-dioxidnak és forró nátrium-amidnak a reakciójával állítanak elő. Gyengén savas vegyület (a ciánamid sók sava), oldható vízben és etanolban. Hidrolizál karbamiddá és savas oldatokká. ciánamidos eljárás Lásd kalcium-ciánamid. cianát Lásd ciánsav. ciánhidrinek Szerves vegyületek, amelyek hidrogén-cianidnak aldehidekkel vagy ketonokkal, való addíciójával keletkeznek (bázis jelenlétében). Az első lépésként a CN - -ion megtámadja a karbonil szénatomját. A végtermék egy vegyület, melyben a -CN és -OH csoport ugyanahhoz a szénatomhoz kapcsolódik. Például az etanal a következőképp reagál: CH 3CHO+HCN CH 3CH(OH)(CN). A termék a 2-hidroxi-propanonitril. Az ilyen típusú ciánhidrinek oxidálhatóak α-hidroxi-karbonsavvá. cianid 88

93 1. Cianid iont CN - -t tartalmazó szervetlen sók. A cianidok rendkívül mérgezőek, mivel a CN - képes a vas koordinációjára a hemoglobinban, meggátolva a vér oxigénfelvételét. 2. Fémnek cianid ionokkal alkotott koordinációs komplexe. cianidcsoport A CN csoport egy kémiai vegyületben. Lásd nitrilek. cianidos eljárás Módszer arany kinyerésére kálium-cianidos kioldással (komplex [(Au(CN) 2] - ion képzésével). Az ion cinkkel visszaredukálható arannyá. cianin festékek A színezékek olyan csoportja, amelyben a CH= csoport kapcsol össze két, nitrogén-tartalmú heterociklusos gyűrűt. Fényképészetben használják érzékenyítésre. ciano-akrilát Vegyület, amely alkil-ciano-etanoát és metanal kondenzációjakor keletkezik. A ciano-akrilátok általános képlete CH 2:C(CN)COOR. A metil- és etil-észterek az alapjai a pillanatragasztóknak, amelyek a levegőn (nedvesség hatására) gyorsan polimerizálnak erős ragasztóvá. cianokobalamin Lásd B-vitamin komplexek. ciánsav Nem stabil, robbanó sav, HOCN. A vegyület szerkezete H-O-C N Fulminsavnak is hívják. Sói és észterei a cianátok (vagy fulminátok). Illékony folyadék, könnyen polimerizálódik. Vízben ammóniára és szén-dioxidra hidrolizál. Izomer egy másik savval H-N=C=O, ami izociánsavként ismert. Sói és észterei az izocianátok. cianursav Fehér, kristályos, vízoldható trimerje a ciánsavnak, (HNCO) 3. Ciklusos vegyület; egy hattagú gyűrű, ami váltakozva imid- (NH) és karbonilcsoportokból (CO) épül fel. CIDNP (chemically induced dynamic nuclear polarization) Kémiailag indukált magpolarizáció Olyan mechanizmus, amely lehetővé teszi, hogy a magspin befolyásolja egy reakció irányát. Ez megtörténhet bizonyos esetekben, annak ellenére, hogy a magspin állapotok energiaszintje közti különbség egy mágneses térben sokkal kisebb, mint a kémiai kötés disszociációs energiája. Két gyök, amely paralel spinű elektronokkal rendelkezik, csak akkor tud egyesülni, ha egy triplett szingulett átalakulás lejátszódik. Egy mágneses térben egy triplettnek három, nem degenerált állapota van, T 0 T + és T -. Ahhoz, hogy egy triplett szingulett átmenet lejátszódjon egy elektronnak egy ideig gyorsabban kell előrehaladnia, mint a többinek, hogy képes legyen egy 180 fokos fáziskülönbséget létrehozni. Ez a különbség kialakulhat, ha a magspinje kölcsönhatásba lép a gyök elektronjával, hiperfinom kapcsolódással. ciklamátok A C 6H 11NHSO 3H sav sói, ahol C 6H 11 egy ciklohexilcsoport. A nátrium- és kalcium-ciklamátokat korábban édesítőszerként használták üdítőitalokban stb., amíg be nem tiltották a használatukat, rákkeltő-hatás gyanúja miatt. ciklizálás Ciklusos vegyület képződése egy nyílt szénláncú vegyületből. Lásd gyűrű. ciklo- Előtag, ciklusos vegyület jelölésére pl. cikoalkán vagy cikloszilikát. 89

94 cikloaddíció Olyan reakció, amelyben két vagy több telítetlen vegyület egy ciklusos addíciós vegyületet képez, vagy amelyben ciklusos vegyület képződik addícióval azonos molekula telítetlen részei között. A cikloaddícióban a többszörös kötésekben nincs nettó csökkenés. A Diels Alder-reakció egy példa. A cikloaddíciók lehetnek lépésenkénti reakciók vagy periciklusos reakciók. cikloalkánok Ciklusos telített szénhidrogének, amelyekben a gyűrűt alkotó szénatomok közt egyszeres kötés van. Általános képletük C nh 2n, például a ciklohexán C 6H 12 stb. Általában úgy viselkednek, mint az alkánok, csak kevésbé reakcióképesek. ciklobutadién Rövid életű, ciklusos dién szénhidrogén (C 4H 4), a négy szénatomja egy négyzetes gyűrűben. A fémkomplexeinek degradálásával állítják elő, rövid ideig létezik, mindössze néhány másodpercig. Alkánokkal addíciós reakcióban vesz részt. ciklohexadién-1,4-dion (benzokinon, kinon) Sárga, szilárd anyag, C 6H 4O 2; relatív sűrűsége 1,3; op. 116 o C. Szénatomokból álló, hattagú gyűrűt tartalmaz, a két, ellentétes helyen lévő szénatom oxigénhez kapcsolódik (C=O) és a másik két pár szénatom között kettős kötések vannak (HC=CH). A vegyületet festékek készítésére használják. Lásd a kinhidron elektródnál is. ciklohexán Színtelen, folyékony cikloalkán, C 6H 12; elatív sűrűsége 0,78; op. 65 o C; fp. 81 o C. Előfordul a kőolajban és előállítják benzolt és hidrogént nyomás alatt hevített Raney-nikkel katalizátoron átvezetve 150 o C-on, vagy ciklohexanon redukciójával. Oldószerként és festékek eltávolítására használják; forró koncentrált salétromsavval hexándisavvá (adipinsavvá) oxidálható. A ciklohexán gyűrű nem planáris, és különböző gyűrű konformációkat vehet fel; képletben egyszerű hatszöggel jelölik. ciklonit (RDX) Rendkívül robbanóképes nitrovegyület, (CH 2NNO 2) 3. Ciklusos szerkezete van hattagú gyűrűvel, amelyben CH 2- csoportok váltakoznak nitrogénatommal, és minden nitrogénatomhoz egy NO 2-csoport kapcsolódik. Ammónia és metanal reakciójával kapott hexamin nitrálásával állítják elő. A ciklonit rendkívül erőteljes robbanóanyag, főként katonai célokra használják. ciklooktatetraén (COT) Sárga, folyékony, ciklusos vegyület, C 8H 8, nyolc szénatommal és négy kettős kötéssel a gyűrűjében; fp. 142 o C. Előállítják etint (acetilén) polimerizálva nikkelsók jelenlétében. Bizonyos fémkomplexszel addíciós vegyületet képez, pl. az uranocén (C 8H 8) 2U. ciklopentadién Színtelen, folyékony, ciklusos alkén, C 6H 6; relatív sűrűsége 0,8021; op. 97,2 o C; fp. 40,0 o C. A szénkátrányból származó nyers benzol frakcionált desztillációjának mellékterméként állítják elő. Ketonokkal kondenzációs reakciókon keresztül színes termékeket (fulvének) ad, szobahőmérsékleten könnyen dimerré, diciklopentadiénné polimerizálható. A vegyület maga nem aromás, mert nem rendelkezik a megfelelő számú π- elektronokkal (lásd aromás vegyületek). Az egy hidrogénatom elvonásával keletkező ciklopentadienil-ion (C 6H 5-90

95 ) azonban aromás tulajdonságokat mutat. A gyűrű képes pozitív ionokhoz koordinálódni, olyan vegyületekben, mint pl. a ferrocén. ciklopentadienil-ion Lásd ciklopentadién. ciklopropán Színtelen gáz, C 3H 3, fp. 34,5 o C, amelynek molekulái a szénatomok háromszög gyűrűjét tartalmazzák. 1,3- dibróm-propánt cink fémmel kezelve állítják elő; általános érzéstelenítőként használják. ciklusos Leírása egy vegyületnek, amely atomok gyűrűjét tartalmazza a molekuláiban. A homociklusos vegyületekben a gyűrű minden atomja azonos típusú, pl. benzol (C 6H 6) és ciklohexán (C 6H 12). Ez a két példa egyben példa a szénciklusos vegyületekre, azaz amikor a gyűrűt szénatomok építik fel. Ha különböző atomok fordulnak elő a gyűrűben, mint a piridinben pl. (C 5H 5N) a vegyületet heterociklusosnak nevezik. ciklusos AMP Az ATP származéka, amely széles körben elterjedt az állati sejtekben, mint egy másodlagos hírvivő számos, hormonok által előidézett biokémia folyamatban. Elérve a célsejteket, a hormonok aktiválják az adenilátciklázt, azt az enzimet, amely katalizálja a ciklusos AMP termelését. A ciklusos AMP végül az érintett hormon által előidézett reakció enzimeit aktiválja. A ciklusos AMP részt vesz a génexpresszió és sejtosztódás szabályozásában, immunválaszokban, és idegi jelátviteleknél. cine-szubsztitúció A szubsztitúciós reakciók egy típusa, amelyben a belépőcsoport ahhoz a szénatomhoz kapcsolódik, ami szomszédos azzal, amelyikhez a kilépőcsoport kapcsolódott. Lásd tele szubsztitúciónál is. cink Jele: Zn. Kékesfehér, fémes elem; rendszáma: 30; relatív atomtömege: 65,38; relatív sűrűsége: 7,1; op. 419,88 o ; fp.: 907 o C. Előfordul szfaleritben (vagy cink-szulfidban, ZnS). Előállításakor az érceket oxiddá pörkölik, majd ezt redukálják szénnel (koksz) magas hőmérsékleten, a cink-gőzt kondenzálják. Másik megoldás során az oxidot kénsavban oldják és a cinket elektrolízissel nyerik ki. Öt stabil izotópja (tömegszámok: 64,66,67,68 és70) és hat radioaktív izotópja ismert. A fémet galvanizálásnál és számos ötvözetben (sárgaréz, bronz stb.) használják. Kémiai tulajdonságait tekintve reakcióképes fém, egyesül oxigénnel és más, nemfémes elemekkel, és hidrogén felszabadulás közben oldódik híg savakban. Oldódik lúgokban is, cinkátokat képezve. A legtöbb vegyületében Zn 2+ ionként szerepel. cinkát Só, amely cink, vagy cinkoxid lúgban történő oldásával keletkezik. Képletét gyakran ZnO 2 2- formában írják, holott vizes oldatban valószínű komplexként van jelen, ahol a Zn 2+ ionokat az OH - ionok koordinálják. A ZnO 2 2- ion létezhet az olvadt nátrium-cinkátban; a legtöbb szilárd cinkát kevert oxidokból áll. cinkcsoport A periódusos rendszerben a cinket (Zn), kadmiumot (Cd) és higanyt (Hg) tartalmazó csoport. cinkit A cink-oxid, ZnO ásványi formája. cink-klorid Fehér, kristályos vegyület: ZnCl 2, Vizet nem tartalmazó só, amely elcseppfolyósodó. Előállítható forró cink és hidrogén-klorid gáz reakciójával; relatív sűrűsége: 2,9; op.: 283 o C; fp.: 732 o C. Viszonylag alacsony olvadáspontú, könnyen szublimál, amely jelzi, hogy inkább molekuláris, mint ionos vegyület. Léteznek 91

96 különböző hidrátjai is. Katalizátorként, vízelvonószerként és kemény forrasztásnál forrasztószerként használják. Valamikor cinkvajként ismerték. cink-klorid-cella Lásd szárazelem cink-oxid Hidegen fehér, melegen sárga por: ZnO; relatív sűrűsége: 5,606; op.: 1795 o C. A természetben narancsvörös cinkit ásványban fordul elő; előállítható forró cink levegőn történő oxidációjával. Amfoter, lúgokkal cinkátot alkot. Használják pigmentként, (horganyfehér/cinkfehér) és cinkkenőcsökben gyenge fertőtlenitőszerként. cink-szulfát Fehér, kristályos, vízoldható vegyület. Előállításakor a cink-szulfidot levegőn hevítik, majd kioldják és kikristályosítják a keletkezett cink-szulfátot. Közönséges formája a heptahidrát: ZnSO 4.7H 2O; relatív sűrűsége: 1,9. Ez 30 o C-on vizet veszít és hexahidrát keletkezik belőle, majd 70 o C-on újabb vizet veszít, ekkor monohidrát keletkezik. A vízmentes forma 280 o C-on keletkezik; 500 o C felett bomlik. A vegyületet, amelyet régebben fehér vitriolnak neveztek, pácként és vérzéscsillapítóként alkalmazzák. cink-szulfid Sárgásfehér, vízoldható, szilárd anyag: ZnS. Természetben szfaleritként (lásd cink-szulfidnál is) és wurtzitként fordul elő o C-on szublimál. Pigmentként és világítópontként használják. cink-szulfid, blende Cink-szulfid ásványos formája, a cink fő ásványi formája (lásd szfalerit). Kristályos szerkezete (ennek és más vegyületeknek) a cink-szulfid szerkezet, amelyben a cinkatomokat négy kénatom veszi körül a tetraéder négy csúcsán. Ehhez hasonlóan, minden egyes kénatom négy cinkatommal van körülvéve. A kristály a szabályos rendszerbe tartozik. cinnabarit A higany(ii)-szulfid (HgS) ragyogó, vörös ásványi formája. Hexagonális rendszerben kristályosodik; a higany fő érce. Fiatal vulkáni kőzetek és hőforrások közelében, erekben és beágyazódásokban vannak lerakódásai. Fő forrásai Spanyolország, Olaszország, és Jugoszlávia. CIP-rendszer (Cahn-Ingold-Prelog rendszer) Rendszer az R-S konvencióban (lásd abszolút konfiguráció) és az E-Z konvencióban használt sztereoizomerek egyértelmű leírására. A ligandumok sorrendjének konvencionális meghatározására egy követési szabályt alkalmaz. A szabály a kiralitáscentrumhoz, vagy a kettős kötéshez közvetlenül kapcsolódó atomot veszi figyelembe, és elsőbbséget élvez az a ligandum, amelyben ennek az atomnak a legnagyobb a protonszáma. Így például a I elsőbbséget élvez a CI-hez képest. Ha két ligandumnál a kötődő atomok protonszáma azonos, akkor a szubsztituenseket veszi figyelembe (a nagyobb protonszámmal rendelkező szubsztituens előnyt élvez). Így - C 2H 5 előnyt élvez -CH 3-hoz képest. Ha kettős, vagy hármas kötés van egy szubsztituensben, akkor a szubsztituenst kétszeresen (vagy háromszorosan) veszi figyelembe. Magasabb magszámú izotóp előnyt élvez az alacsonyabb számú izotóphoz képest. Ebben a rendszerben mindig a hidrogén a legalacsonyabb a rangsorban. Néhány közönségesen előforduló ligandum sorrendje a következő: I, Br, Cl, SO 3H, OCOCH 3, OCH 3, OH, NO 2, NH 2, COOCH 3, CONH 2, COCH 3, CHO, CH 2OH, C 6H 5, C 2H 5, CH 3, H. A rendszert együttesen fejlesztették ki Robert Sidney Chan ( ) és Sir Chirstopher Kelk Ingold ( ) brit kémikusok, és a boszniai svájci kémikus, Vladimir Prelog (1906-). cirkónium Jele: Zr. Szürkésfehér, fémes átmeneti elem; rendszáma: 40; relatív atomtömege: 91,22; relatív sűrűsége: 6,49; op.: 1852 o C; fp.: 4377 o C. Előfordul a cirkonban (ZrSiO 4; a fő forrása) és baddeleyitben (ZnO 2). Kinyeréséhez klórozással ZrCl 4-é alakítják, majd magnéziummal redukálják (Kroll-eljárás). Öt természetes izotópja (tömegszámok: 90,91,92,94 és 96) és hat radioaktív izotópja ismert. Az elemet használják atomreaktorokban (hatékony neutron-elnyelő), és bizonyos ötvözetekben. Levegőn passzív oxidréteget képez, 500 o C-on elég. A 92

97 legtöbb vegyülete cirkónium(iv)-komplex. A cirkónium-oxidot elektrolitként fűtőcellákban használják. Az elemet 1789-ben Klaproth azonosította és 1824-ben Berzelius izolálta. cirkónium(iv)-oxid Lásd cirkónium. cirkónium-oxid Lásd cirkónium cirkuláris dikroizmus (CD) Elliptikusan polarizált hullám kialakulása; amikor lineárisan polarizált fényhullám halad át egy olyan anyagon, amelynek különböző az extinkciós koefficiense a jobbra- és balra forgató poláris fényben. A hatás mértékét megadja a következő kifejezés: φ=π/λ(ε l-ε r), ahol φ a sugár elliptikussága (radiánokban kifejezve), λ a fény hullámhossza, ε l és ε r a balra- és jobbraforditó polarizált fény abszorpciós indexe. A cirkuláris dikroizmus az optikailag aktív molekulák tulajdonsága; felhasználják arra, hogy információt szerezzenek a fehérjék oldatkörnyezetéről. Lásd CD spektrum. cirkuláris kettős törés Az a jelenség, amikor egy anyag molekuláinak a jobbra és a balra forgató poláros fényben mutatott törésmutatói közt különbség van. A cirkuláris kettős törés függ a molekula és az elektromágneses mező közötti kölcsönhatás módjától, befolyásolja a molekula jobbra vagy balra forgató volta, és így a polarizálhatósága. Ha a molekula spirál alakú, a polarizálhatóság függ attól, hogy az elekromágneses mező elektromos tere ugyanolyan módon rotál-e, mint a spirál, így cirkuláris kettős törést eredményezve. cisz Lásd izoméria; torziós szög. ciszplatin Platina komplex, cisz-[ptcl 2(NH 3) 2]. Rák kezelésénél használják, a tumor növekedésének gátlására. A DNS szálak közötti kötésre hat. cisztein Lásd aminosav. cisztin Két ciszteinmolekula (lásd aminosavak) szulfhidril (-SH) csoportjai között lejátszódó oxidációs reakció eredményként létrejött molekula. Gyakran előfordul két szomszédos cisztein maradvány között polipeptidekben. A létrejövő diszulfidhidak (-S-S-) fontosak a fehérjemolekulák stabilizálásánál. citidin Nukleozid, amiben egy citozin molekula kapcsolódik D-ribóz cukor molekulához. A nukleotid származékok, a citidin-mono-, di- és trifoszfát (CMP, CDP és CTP) különböző biokémiai reakciókban vesznek részt, nevezetesen a foszfolipid szintézisben. citokróm A fehérjék csoportjának azon képviselője, amely tartalmaz egy vas tartalmú hem csoportot, tagja az elektrontranszportláncnak a mitokondriumban és kloroplasztiszban. Az elektronátvitel a vas reverzibilis változásával történik a redukált Fe(II) és az oxidált Fe(III) állapot között. citozin Egy pirimidin származék. Egyike a fő bázis alkotóknak a nukleotidokban, a DNS és RNS nukleinsavakban. 93

98 citrát A citromsav sói vagy észterei. citromsav Fehér, kristályos hidroxi-karbonsav (HOOCCH 2C(OH)(COOH)CH2COOH); relatív sűrűsége 1,54; op. 153 o C. Jelen van citrus gyümölcsökben; köztes termék a növényi és állati sejtekben a Krebs-ciklusban. citromsav ciklus Lásd Krebs-ciklus. Claisen-kondenzáció Észterek reakciója, melyben két észter molekula reagál egy keto-észter kialakításával, pl.: 2CH 3COOR CH 3COCH 2COOR+ROH A reakciót a nátrium-etoxid katalizálja; a mechanizmusa az aldol reakcióhoz hasonló; Ludwig Claisen ( ) után nevezték el. Clapeyron Clausius-egyenlet Egy rendszer állapot-változásakor, a változók közti összefüggéseket leíró differenciálegyenlet. Egy rendszerben, amely egy anyagot két fázisban tartalmaz, például szilárd és folyékony állapotban, hőt közölnek, vagy vonnak el nagyon lassan, hogy az egyik fázis a másik fázisba reverzibilisen alakuljon át, miközben a rendszer egyensúlyban marad. Ha a két fázist A-val és B-vel jelölik, a Clapeyron Clausius egyenlet a következő: Dp/dT=L/T(V B-V A), ahol V a nyomás, T a termodinamikai hőmérséklet, L az abszorbeált hő egy mólra vonatkoztatva az A-ból B-be történő változás során, VB és VA a B és A térfogata. Egy folyadéknak gőzzé való átalakulásakor, a folyadék térfogata elhanyagolható. A gázt ideális gáznak tekintve, a Clapeyron-Clausius egyenlet a következőképpen írható: dlog ep/dt=l/rt 2 A Clapeyron-Clausius egyenletet Benoit-Pierre-Emile-Clapeyron ( ) francia mérnök és Rudolf Clausius után nevezték el. Clark-cella Galvánelem egy típusa, amely cink-amalgámból készült anódot és higany katódot tartalmaz, mindkettőt telített cink-szulfátba merítve. A Clark-cellát régebben az e.m.e. standardjaként használták, az e.m.e. 15 o C-on 1,435 volt. Hosiah Clark (elhunyt 1898-ban) brit tudós után nevezték el. Clark-eljárás Lásd vízkeménység. clathrate (zárványvegyületek) Szilárd keverék, amelynél az egyik vegyület, vagy elem kis molekulái a másik anyag kristályrácsának üregeiben vannak bezárva. Néha zárvány-vegyületeknek, vagy kalitka-vegyületeknek nevezik, noha igazából nem vegyületek (a molekulák közt nincs kémiai kötés). A hidrokinon és jég, mindkettő képez clathrate -t olyan anyagokkal, mint például kén-dioxid vagy xenon. Claude-eljárás A levegő ipari cseppfolyósítási eljárása. Nyomás alatt lévő levegőt használnak munkaanyagként egy dugattyús motorban, ahol az külső munkát végez, és adabatikusan lehűl. Ezt a lehűlt levegőt egy ellenáramú hőcserélőbe táplálják, ahol csökkenti a következőként bevezetett nagy nyomású levegő hőmérsékletét. Ugyanazt a levegőt 94

99 újra összenyomják, és újrahasználják; néhány ciklus után végül is cseppfolyósodik. A folyamatot Georges Claude ( ) francia tudós 1902-ben tökéletesítette. claudetit Az arzén(iii)-oxid (As 4O 6) ásványi formája. Claus-eljárás Eljárás a kénnek hidrogén-szulfidból (földgázból vagy nyersolajból) történő kinyerésére. Először a hidrogén-szulfid egy részét oxidálják kén-dioxiddá: 2H 2S+3O 2 2SO 2+2H 2O. Majd a kén-dioxid reagál a hidrogén-szulfiddal kén képződése közben: SO 2+2H 2S 3S+2H 2O. A második lépés 300 o C-on játszódik le vas-, vagy alumínium katalizátor jelenlétében. Clausius, Rudolf Julius Emmanuel ( ) Német fizikus. Berlinben és Zürichben tanított, majd 1869-ben Würtzburba költözött. A termodinamika második törvényéről a legismertebb, melyet 1850-ben fogalmazott meg, függetlenül William Thomsontól. (Lord Kelvin) ben bevezette az entrópia fogalmát, későbbi munkásságával az elektrokémiához és elektrodinamikához is eredményesen hozzájárult (lásd Clausius Mossotti-egyenlet). Clausius-egyenlőtlenség Egy egyenlőtlenség egy irreverzibilis folyamatban az entrópia változást, ds, a rendszerrel közölt hő, dq és a termodinamikai hőmérséklet, T között, azaz, ds dq/t. Egy irreverzibilis, adiabatikus változás során, amikor dq=0, a Clausius-egyenlőtlenség kifejezése ds>0, ami azt jelenti, hogy ebben a típusú reakcióban a rendszer entrópia változásának növekednie kell. Az egyenlőtlenséget Rudolf Julius Emmanuel Clausius után nevezték el. A Clausius-egyenlőtlenség felhasználható arra, hogy demonstrálja az entrópia növekedést olyan folyamatokban, mint például a gázok szabad kiterjedése és a kezdetben forró anyagok lehűlése. Clausius-Mossotti-egyenlet Összefüggés a molekula polarizálhatósága, α és egy ilyen polarizálhatóságú molekulákból felépült dielektromos anyag dielektromos állandója, ε között. A Clausius Mossotti-egyenlet a következő: α=(3/4πn)/[(ε-1)(ε-2)], ahol N az egységnyi térfogatban lévő molekulák száma. Az egyenlet kapcsolatot teremt egy mikroszkopikus mennyiség (a polarizálhatóság) és egy makroszkopikus mennyiség (a dielektromos állandó) között. A makroszkopikus elektrosztatikát alkalmazva vezette le az olasz fizikus Ottavoi Fabrizio Mossotti ( ) 1850-ben és tőle függetlenül Rudolf Clausius 1879-ben. Legalkalmasabb a gázok leírására, csak közelítően igaz folyadékokra és szilárd anyagokra, különösen, ha a dielektromos állandó nagy. Hasonlítsd össze a Lorentz Lorenz egyenlettel. Clemmensen-redukció Módszer a karbonilcsoportnak (C=O) CH 2-vé való redukciójára cink-amalgám és koncentrált sósav alkalmazásával. Használják a homológ sorok növekvő tagjainak előállításánál. A reakciót Erik Clemmensen ( ) után nevezték el. Clusius-oszlop Eszköz izotópok termodiffúzióval történő elválasztására. Egyik formája egy mintegy 30 méteres, függőleges oszlopból áll, egy fűtött elektromos kábellel a tengelye mentén. A gázkeverékben a könnyebb izotópok gyorsabban diffundálnak, mint a nehezebb izotópok. A tengelymenti kábellel melegítve, a természetes 95

100 konvekcióval a könnyebb atomok az oszlop tetejére kerülnek, ahonnan a könnyű izotópban gazdagabb frakciót elvonják további dúsításra. Compton, Arthur Holly ( ) Amerikai fizikus, 1923-ban lett a fizika professzora a Chicagói Egyemen. Az 1923-ban tett felfedezéséről a Compton-effektusról a legismertebb. Ezért 1927-ben Nobel-díjjal tüntették ki C. T. R Wilsonnal megosztva. Compton-effektus A nagyenegiájú (röntgen- vagy gamma-sugárzás) fotonok energiájának csökkenése szabad elektronokon való szóródásakor; az elektronok így energiát nyernek. A jelenség, amelyet először A. H. Compton figyelt meg ban, akkor történik, mikor a foton ütközik egy elektronnal. A foton átadja az energiájának bizonyos részét az elektronnak, aminek következtében h(ν 1 ν 2)-t veszít az energiájából, ahol h a Planck-állandó és ν 1 és ν 2 az ütközés előtti és utáni frekvenciák. Mivel ν 1>ν 2, a sugárzás hullámhossza nő az ütközés után. A nem rugalmas ütközésnek ezt a fajtáját Compton-szóródásnak nevezik és hasonló a Raman-effektushoz. Condy-féle folyadék Kalcium- és káliumpermanganát (manganát(vii)) keveréke, amit fertőtlenítőként használnak. coomassie kék Biológiai festék, fehérjék festésére használják. Corey Pauling-szabályok A Robert Corey és Linus Pauling által megfogalmazott szabályok csoportja a fehérjék másodlagos szerkezetére. A Corey Pauling-szabályok a -CO-NH- peptidkötéssel kapcsolatos hidrogénkötések által létrehozott szerkezetek stabilitására vonatkoznak. Kimondják: (1) A peptidkötésben minden atom egy síkban fekszik. (2) Az N, H, és O atomok egy hidrogénkötésben közelítően egyenes vonalon vannak. (3) Minden CO és NH csoport részt vesz a kötésben. Két fontos szerkezet, amely engedelmeskedik a Corey Pauling-szabályoknak az alfa-hélix és a béta-redő. CORN-szabály Lásd abszolút konfiguráció. COSY Lásd korrelációs spektroszkópia. COT Lásd ciklooktatetraén. Cotton-effektus Az optikai rotációs diszperziós görbe, vagy a cirkuláris dikroizmus görbe hullámhossz függése egy abszorpciós sáv közelében; mindkettő alakja jellemző. A hullámhossz csökkenésével a rotációs szög nő, amíg el nem ér egy maximumot, majd csökken, áthalad nullán, annál a hullámhossznál, amelynél az abszorpció maximális. Ahogy a hullámhossz tovább csökken, a szög negatívvá válik, elér egy minimumot majd újra nő. Ezt a típusú görbét pozitív Cotton-hatásnak nevezik. Ennek a tükörképe is előfordul az α-tengely körül (ahol α a hullámhossz), ezt negaíiv Cotton-hatásnak nevezik. Ezek az effektusok előfordulnak színes anyagoknál, és olyan színtelen anyagoknál, melyek az ultraibolya tartományban rendelkeznek sávval. Aime Cotton ( ) francia fizikus után nevezték el. 96

101 coulomb Jele C. Az elektromos töltés SI mértékegysége. Egyenlő egy amper áram által egy másodperc alatt szállított töltéssel. Az egységet Charles de Coulomb ( ) után nevezték el. Coulomb-robbanás Egy molekula hirtelen szétesése, amikor elvonják tőle az elektronokat úgy, hogy csak a magok maradnak, melyek az elektromos töltéseik miatt taszítják egymást. A Couloumb-robbanás leképező technika ezt a hatást alkalmazza molekulák alakjának tanulmányozására. Nagyenergiájú, semleges molekulákból álló sugárzást hoznak létre; először elektronok hozzáadásával, az ionokat egy elektromos mezőn keresztül gyorsítva, majd elvonva az elektronokat. A sugár egy vékony, körülbelül harmincatomnyi vastagságú fémfóliával ütközik. Amikor a molekulák áthaladnak ezen a fólián az elektronjaik szóródnak, és csak a molekulák magjai lépnek ki. A folyamat nagyon rövid időn belül történik, az idő rövidebb, mint ami egy teljes molekuláris vibráció lejátszódásához kell, következésképp a magok megtartják a molekula alakját, amíg hirtelen, a hasonló töltés miatt el nem taszítják egymást. A magok ekkor egy detektorba ütköznek, ami regisztrálja a sebességüket és irányukat, lehetővé téve az eredeti molekula térbeli elrendeződésének levezetését. CPMG szekvencia (Carr Purcell Meilboom Gill-szekvencia) Impulzusok szekvenciája a mágneses magrezonanciában (NMR) a spin-utórezgés kísérletekre, amelyben a kezdeti 90 o -os impulzust 180 o -os impulzusok sorozata követi. A CPMG-szekvenciát úgy tervezték, hogy a spinutórezgések az idővel exponenciálisan halnak el. Egy T 2 konstanssal jellemezhető spin-spin relaxáció történik, amely meghatározható a lecsengési jelből. Crookes, Sir William ( ). Brit kémikus és fizikus, aki 1861-ben spektroszkópiát alkalmazva felfedezte a talliumot és ben bevezette a radiométert. Kifejlesztette és tökéletesítette a vákuumcsövet (Crookes-féle cső) gázkisülések tanulmányozására. Az vegyiparban is szerepet játszott, ő volt az, aki felismerte a légköri nitrogén megkötésének jelentőségét a műtrágyagyártáshoz. Crum Brown-szabály Szabály egy szubsztituens benzolgyűrűbe való belépésének előre jelzésére. Ha C 6H 5X egy vegyület, ami egy szubsztituenst tartalmaz a benzolgyűrűn, akkor abban az esetben, ha HX közvetlenül oxidálható HOX é, akkor ez 1,3 (meta) két szubsztituenst tartalmazó vegyületet eredményez. Ha nem oxidálható, akkor a 1,2 (orto) és 1,4 (para) vegyületek keveréke keletkezik. A szabályt 1892-ben javasolta a brit kémikus Alexander Crum Brown ( ). csapadék Kis, szilárd részekből álló szuszpenzió, amely egy folyadékban keletkezik kémiai reakcióval. csapadék-képződés 1. Az atmoszférából ülepedő minden cseppfolyós vagy szilárd vízforma; az eső szemerkélő eső, hó, jégeső, harmat, dér, zúzmara. 2. Csapadék képződése. csatolás Kölcsönhatás egy rendszer két különböző része közt, vagy két, vagy több rendszer között. Példák a csatolásra az atomok és magok spektrumában a Russel-Sanders csatolás, a j-j csatolás és a spin pálya csatolás. A molekulák spektrumában öt idealizált mód van (Hund-féle csatolási módoknak nevezik őket), amelyben, egy molekulában a különböző impulzus momentumok (az elektron pálya impulzusmomentum, L, az elektronspin impulzus momentum, S, és a magrotációs impulzus momentum, N) kapcsolódnak és létrehozzák a J eredő impulzus momentumot. (A gyakorlatban, több molekulában a csatolás átmenetet képez a Hund-esetek között a kölcsönhatások miatt). csavar 97

102 Lásd gyűrű konformációk. csavart Lásd torziós szög. cseppfolyósított földgáz (liquefied natural gas - LNG) Lásd cseppfolyósított propán-bután gáz. cseppfolyósított propán-bután gáz (liquefied petroleum gas - LPG) Különböző benzin - gázok, főként propán és bután, folyadékként tárolva, nyomás alatt. Motorüzemanyagként használják, ahol előnye, hogy nagyon kismértékű az ülepedés a hengerfejben. A cseppfolyósított földgáz (liquefied natural gas LNG) hasonló termék, amely főképp metánból áll. Nem könnyű cseppfolyósítani, mert a kritikus hőmérséklete alacsony, 190 K, és ez alá hőmérséklet alá kell hűteni mielőtt cseppfolyósodna. A cseppfolyósított terméket jól szigetelt tartályokban kell tartani. A gáz így kényelmesen szállítható az olajkutaktól vagy a csak gáz lelőhelyekről a felhasználóhoz. Motor üzemanyagként is használják. cserebomlás (metatézis) Kémiai reakció, mely gyökök kicserélődésével jár. Például: AgNO 3(aq)+KCl(aq) KNO 3(aq)+AgCl(s). csersav Bizonyos növényekben található sárgás, komplex, szerves vegyület. Pácként használják festésnél. CS-gáz, könnygáz Egy fehér, szilárd anyag, C 6H 4(Cl)CH:C(CN) 2 gőze; könnyezést, fulladozást okoz; tömeg megfékezésére használják. csillám Réteges szerkezettel rendelkező szilikát-ásvány csoport. Kationok által összekötött SiO 4 tetraéderekből áll, a rétegek közt hidroxilcsoportokkal. A csillámok az alaplap szerint tökéletesen hasadnak, és a keletkezett vékony pikkelyek/lemezek rugalmasak, és hajlékonyak. A csillámlemezeket elektromos szigetelőként és kondenzátorokban dielektrikumként használják. csomóelmélet A matematika egy ága a csomók és áthurkolódások osztályozására. Alkalmazzák a polimerek tulajdonságainak tanulmányozására és a fázisátalakulások bizonyos modelljeinek statisztikus mechanikájára. csónak (alakzat) Lásd gyűrű konformációk. csontszén Lásd szén. csoport 1. Lásd periódusos rendszer. 2. Matematikai struktúra; olyan elemek A,B,C stb. halmazából áll, amelyekre érvényes a kompozíció törvénye, amit 'szorzásként' neveznek. Bármely két elem kombinálható egy AB szorzat létrehozásával. (1) két elem minden szorzata eleme a halmaznak (2) a művelet asszociatív, azaz A(BC)=(AB)C (3) A halmaznak van egy I eleme melyet identitás elemnek neveznek, így IA=AI=A minden A-ra a halmazban. (4) A halmaz minden elemének van egy inverze, A-1 ami a halmazhoz tartozik úgy hogy AA -1 =A -1 A=I Bár a 98

103 kombináció törvényét 'szorzásnak' nevezik, ez nem feltétlenül jelenti annak szokásos értelmezését. Például az egész számok halmaza egy csoportot képez, ha a kompozíció törvénye összeadás. A csoport két eleme A és B kommutál, ha AB=BA. Ha egy csoportban minden elem kommutál egymással, a csoprtot Abel- féle csoportnak nevezik. Ha ez nem teljesül, akkor a csoport nem Ábel- féle csoport. A fizikában és kémiában a csoportelmélet a szimmetriaelemzésnél érdekes. Diszkrét csoportokhoz véges számú elem tartozik, mint a szimmetriák a molekulák forgatásában és tükrözésében, mely létrehozza a pontcsoportot. A folyamatos csoportoknak végtelen számú eleme van, ahol az elemek folyamatosak. Például egy adott tengely körüli forgások halmaza. Az így kialakult rotációs csoport az alapja az impulzismomentum kvantumelméletének, amelynek számos alkalmazása van az atomokra és az atommagokra. csoportreprezentáció Matematikai objektumok homomorf csoportja (azaz ugyanaz a matematikai szerkezete), mint az eredeti csoporté. Különösen fontosak a négyzetes mátrixból felépülő csoportreprezentációk. A reprezentáció dimenziója a mátrix sorainak vagy oszlopainak a száma. Egy csoport nem egyszerűsíthető (irreducible) reprezentációi, azaz amelyeket nem lehet alacsonyabb dimenziójú reprezentációval kifejezni, különösen fontosak a kvantummechanikában, mivel ott az energiaszinteket a rendszer szimmetria csoportjának nem irreducible reprezentációja jelöli. Ez teszi lehetővé a kiválasztási szabályok levezetését egy rendszerre. curie Az aktivitás régebbi egysége (lásd sugárzás egységei). Marie Curie után nevezték el. Curie, Marie (Maria Sklodowska; ) Lengyel születésű, francia kémikus; 1891-ben ment Párizsba ben házasságot kötött Pierre Curie-val ( ) és hamarosan elkezdett dolgozni a transzurán radioaktív elemek keresésén, uránszurokércben (magyarázatot keresve a várakozáson fölül magas radioaktivitására) ra felfedezte a rádiumot, és a polóniumot, bár egy néhány évbe beletelt, míg tisztítani tudta azokat ban a Nobel-díjat a Curie házaspárnak ítélték megosztva Henri Becquerel-lel, aki felfedezte a radioaktivitást. Curie-pont (Curie-hőmérséklet) Az a hőmérséklet amelynél a ferromágneses anyagok elveszítik a ferromágnesességüket és csak paramágnesessé válnak. Vas esetében a Curie pont 760 o C, nikkelre 356 o C. Pierre Curie után nevezték el. Curie-törvény Paramágneses anyag szuszceptibilitása (χ) arányos a termodinamikai hőmérséklettel (T), azaz χ=c/t, ahol C a Curie konstans. Ennek a törvénynek a módosítása a Curie-Weiss törvény általánosabban alkalmazható. Állítása szerint: χ=c(t-ζ) ahol ζ a Weiss konstans, az anyag jellemzője. A törvényt először Pierre Curie javasolta, majd egy másik francia fizikus, Pierre-Ernest Weiss ( ) módosította. C-vitamin (aszkorbinsav) Színtelen, kristályos vízoldható vitamin, amely főképp citrus gyümölcsökben és zöldségekben található. A legtöbb szervezet szintetizálja glükózból, de az ember és más főemlősök, különböző más fajok a táplálékból kell, hogy nyerjék. Az egészséges kötőszövet fenntartásához szükséges; hiánya skorbuthoz vezet. A C-vitamin hő és fény hatására könnyen bomlik. 4. D Dakin-reakció Lásd Baeyer-Villiger reakció. dalton Lásd atomi tömegegység. Dalton atomelmélete 99

104 A kémiai egyesülés, elmélete amelyet elsőként John Dalton állapított meg 1803-ban. A következő posztulátumokat alkalmazta: (1) Az elemek oszthatatlan kis részecskékből állnak (atomok). (2) Egyazon elemnek minden atomja azonos; különböző elemek különböző típusú atomokkal rendelkeznek. (3) Az atomokat nem lehet létrehozni vagy elpusztítani. (4) Vegyület elemek (azaz vegyületek) képződnek, amikor különböző elemek atomjai kapcsolódnak egyszerű arányok szerint vegyület atomokat, (azaz molekulákat) létrehozva. Dalton szimbólumokat is javasolt a különböző elemek atomjaira, amelyet később változtattak át a jelenlegi, betűkkel történő jelölési rendszerre. Dalton törvénye Gázok vagy gőzök keverékének nyomása egyenlő a komponenseik parciális nyomásának összegével; azaz azoknak a nyomásoknak az összegével, amelyeket az egyes komponensek gyakorolnának, ha egyedül foglalnák el ugyanazt a térfogatot. Szigorúan véve a törvény csak ideális gázokra érvényes. A törvényt John Dalton fedezte fel. Dalton, John ( ). Brit kémikus és fizikus ben fogalmazta meg a parciális nyomásról szóló törvényt, (lásd Dalton-törvény), de a legismertebb a Dalton-atomelméletről, melyet 1803-ban közölt. Dalton tanulmányozta a színvakságot is (egy állapot, melyet valamikor Daniell-elem Primer galvánelem, amely egy pozitív réz elektródból és egy negatív cinkamalgám elektródból áll. A cinkamalgám elektródot híg kénsav, vagy cink-szulfát elektrolit oldatba helyezik egy porózus edénybe, amely a rézelektródot tartalmazó réz-szulfát oldatban áll. A reakció során ionok vándorolnak a porózus edényen keresztül. Használaton kívül az elemet szét kell szerelni, hogy megakadályozzák az egyik elektrolitnak a másikba való diffundálását. A cella e.m.e. 1,08 V kénsavval, és 1,10 V cink-szulfát oldatban ban találta fel a brit kémikus, John Daniell ( ) darmstadtium Jele Ds. Radioaktív transzaktinida; rendszáma 110. Több izotópja létezik, a legstabilabb a 281 Ds, aminek a felezési ideje körülbelül 1,6 perc. Előállítható plutóniumot bombázva kén atommagokkal, vagy ólmot bombázva nikkel atomaggokkal. Kémiai tulajdonságai valószínűleg hasonlóak a platináéhoz. A darmstadtium a német Darmstadt város után kapta a nevét, ahol az Institute of Heavy Ion Research működik. Itt állították elő először. datív kötés Lásd kémiai kötés. Davy, Sir Humphry ( ). Brit kémikus, a gázokat tanulmányozta Bristolban a Pneumatic Institute-ban, ahol felfedezte a dinitrogén-oxid érzéstelenítő hatását ben, Londonban, a Royal Institute-ban folytatta a munkáját. Öt évvel később elektrolízissel izolálta a káliumot és a nátriumot. Előállította a báriumot, bórt, kalciumot és stronciumot is, továbbá bebizonyította hogy a klór és a jód elemek ban kifejlesztette a Davy-lámpát. Davy-lámpa Olajégő, bányász biztonsági lámpa, amelyet Sir Humphry Davy vezetett be 1816-ban, amikor a sújtólég (metán) robbanásokat tanulmányozta a szénbányákban. A lámpában a lángot egy fém szövetháló veszi körül, ami vezetéssel lehűti a forró gázokat, megakadályozza a gáz begyulladását a fémszövethálón kívül. Ha sújtólég van jelen, az a fémszövet burkon belül ég. Az ilyen típusú lámpát ma is használják gázok tesztelésére. DDT 100

105 Diklór-difenil-triklóretán; egy színtelen, szerves kristályos vegyület, (ClC 6H 4) 2CH(CCl 3), amelyet triklórmetanal és klór-benzol reakciójával állítanak elő. Ez a legismertebb a mezőgazdaságban az 1940-s és 50-s években a kiterjedten használt klórtartalmú peszticidek közül. A vegyület stabil, akkumulálódik a talajban, koncentrálódik a zsírszövetekben és veszélyes szinteket ér el a táplálékláncban magasan lévő húsevőknél. Mára korlátozták a DDT és hozzá hasonló peszticidek használatát. de Broglie, Luis-Victor Pierre Raymond ( ) Francia fizikus, Párizsban a Sorbonne-on tanított 34 évig. Legismertebb a 1924-es elméletéről, a hullám-részecske dualitásról (lásd de Broglie-hullámhossz), mely összeegyeztette a fény hullám és korpuszkuláris elvét, és fontos a kvantumelméletben. Ezért a munkájáért 1929-ben Nobel-díjjal tüntették ki. de Broglie-hullámhossz Egy mozgásban lévő részecske hullámának hullámhossza. A hullámhosszat (λ) a λ=h/mv összefüggés adja meg, ahol h a Planck-állandó, m a részecske tömege, v a sebessége. A de Broglie-hullámot először de Broglie javasolta 1924-ben, azon az alapon, hogy ha az elektromágneses hullámok részecskékként kezelhetők (fotonok), elvárható, hogy a részecskék bizonyos körülmények között hullámként viselkedjenek. Később az elektron diffrakciós megfigyelések igazolták az érvelését, és a de Broglie-hullám a hullámmechanika alapjává vált. de novo reakcióút Olyan anyagcsere-folyamat, amelyben biomolekula szintetizálódik egyszerű prekurzor molekulából. Példa erre a nukleotid szintézis. Deacon-eljárás Egy régebbi eljárás klór előállítására hidrogén-klorid oxidálásával 450 o C-on réz-klorid katalizátor alkalmazásával ben szabadalmaztatta Henry Deacon ( ). debye Elektromos dipólusmomentum egysége az elektrosztatikus rendszerben; molekulák dipólusmomentumának kifejezésére használják. Az a dipólusmomentum, ami két, ellentétes töltés közt jön létre, amikor mindkettő 1 statccoulomb, és egymástól cm távolságra helyezkednek el (3,33564x10-30 coulombméter). Peter Debye után nevezték el. Debye, Peter Joseph, William ( ) Holland születésű fiziko-kémikus; számos témán dolgozott. Ő vezette be az elektromos dipólusmomentum elképzelést a molekulákra, és 1932-ben Erich Hückellel dolgozva publikálta az elektrolitok Debeye Hückel-elméletét ban Debye-nak ítélték a kémiai Nobel-díjat. Debye-elmélet a specifikus hőről Elmélet a szilárd anyag specifikus hőkapacitásáról, amelyet Peter Debye terjesztett elő 1912-ben. Ebben feltételezte, hogy a specifikus hő a szilárd anyag rácsában lévő atomok vibrációs energiájának a következménye. Ellentétben Einstein specifikus hő elméletével, amely azt feltételezi, hogy minden atomnak ugyanaz a vibrációs frekvenciája, Debye egy kontinuus frekvenciatartomány létezését posztulálta, ami egy, az adott szilárd anyagra jellemző maximális frekvenciánál megszakad. Az elméletből következik, hogy egy szilárd anyag specifikus hőkapacitása arányos T 3 -nel, ahol T a termodinamikai hőmérséklet. Ez az eredmény alacsony hőmérsékleten nagyon jó egyezésben van a kísérleti eredményekkel. A kulcsmennyiség az elméletben a Debye-hőmérséklet, ζd amelyet a következőképpen definiált: ζd=hγdk, ahol h a Planck-állandó, és k a Boltzmann-állandó. A Debye-hőmérséklet jellemző az adott szilárd anyagra. Például a nátrium Debye-hőmérséklete 150 K, a réz Debye-hőmérséklete 315 K. Debye-hőmérséklet Lásd Debye-elmélet a specifikus hőről. Debye-Hückel-elmélet 101

106 Elmélet az elektrolitok nem ideális viselkedésének magyarázatára; 1923-ban publikálta Peter Debye és Erich Hückel ( ). Feltételezi, hogy az elektrolitok egy oldatban teljesen disszociálnak, és az ideálistól eltérő viselkedést az ionok közötti elektrosztatikus kölcsönhatások okozzák. Az elmélet megmutatja, hogyan kell kiszámítani az ilyen kölcsönhatásokból az egyes ionokra jutó extra szabadenergiát, és következésképpen az aktivitási koefficienst. Jó leírást ad a nem ideális elektrolitok tulajdonságaira nagyon híg oldatok esetén, de töményebb oldatoknál nem használható. Debye-Hückel-Onsager-elmélet Elmélet az elektrolitok nem ideális viselkedésének magyarázatára; 1923-ban publikálta Peter Debye és Erich Hückel ( ). Feltételezi, hogy az elektrolitok egy oldatban teljesen disszociálnak, és az ideálistól eltérő viselkedést az ionok közötti elektrosztatikus kölcsönhatások okozzák. Az elmélet megmutatja, hogyan kell kiszámítani az ilyen kölcsönhatásokból az egyes ionokra jutó extra szabadenergiát, és következésképpen az aktivitási koefficienst. Jó leírást ad a nem ideális elektrolitok tulajdonságaira nagyon híg oldatok esetén, de töményebb oldatoknál nem használható. Debye-Scherrer-módszer A röntgendiffrakciónál használt technika. Egy poralakú kristályt egy vékony szálhoz, vagy egy vékony szilíciumcsőre rögzítenek, amelyet azután a monokromatikus röntgensugár útjába forgatnak. Egy, az el nem hajlított fénnyel koncentrikus, cirkuláris diffrakciós gyűrű jön létre, amit Debye Scherrer-gyűrűnek neveznek. A diffrakciós diagramot az anyag forgástengelyével párhuzamos tengelyű hengeres filmen rögzítik. A Debye Scherrer-módszert arra alkalmazzák, hogy információt kapjanak az anyagról. A röntgensugár diffrakció kialakulásának feltétele, hogy a poralakú kristály szemcséi nagyobbak legyenek az atomi dimenzióknál. Debye-Waller-faktor Egy mennyiség, amely jellemzi a rácsvibráció hatását a szórás intenzitására a kristályok röntgendiffrakciójában. A Debye Waller-faktor létezését Peter Debye mutatta ki ben, és Ivar Waller számolta ki ben. Mivel a rácsvibráció amplitúdója a hőmérséklettel nő, a röntgendiffrakciós vizsgálatok nagyon korai időszakában úgy gondolták, hogy a diffrakciós diagram magas hőmérsékleten el fog tűnni. Debye és Waller munkája kimutatta, hogy a rácsvibráció magasabb hőmérsékleten csökkenti ugyan a diffrakciós sugár intenzitását, de a diffrakciós diagramot nem szünteti meg teljesen. deci- Jele d. Előtag a metrikus rendszerben a tizedrész jelölésére. Például 0,1 couluomb = 1 decicouloumb (dc); 0,1 méter = 1 deciméter(dm). degeneráció Degenerált állapotban létezik. degenerált Azonos energiájú kvantumállapotokkal rendelkező. Például, egy izolált átmeneti-fématom öt d-pályája azonos energiával rendelkezik (bár a térbeli elrendeződésük különböző), és így degenerált. Mágneses vagy elektromos tér hatására a kvantumállapotok különböző energiájúvá válhatnak (lásd kristálytérelmélet). Ilyen esetben azt, hogy mondják a degenerált állapot 'megszűnt'. degenerált átrendeződés Molekula átrendeződése, amelyben a termék kémiailag nem különböztethető meg a reagenstől. A degenerált átrendeződést izotópos jelzéssel lehet kimutatni. degradáció Szerves kémiai reakciók olyan típusa, amelyben egy vegyület egyszerűbb vegyületté alakul át, lépésekben. dehidratálás 1. Vízelvonás egy anyagból. 2. Kémiai reakció, amelyben egy vegyület 2:1 arányban veszít hidrogént és oxigént. Például az etanol forró horzsakövön átvezetve dehidratálódik, és etén keletkezik: 102

107 C 2H 5OH H 2O CH 2:CH 2. Azok az anyagok, mint például a tömény kénsav, amelyek képesek a H 2O elvonásárára ilyen módon, a dehidratálószerek. Például kénsavval a metánsav szén-monoxidot ad: HCOOH-H 2O CO. dehidrogenáz Biológiai folyamatokban a hidrogénatomok elvonását, a dehirogénezést katalizáló enzim. A dehidrogenázok számos biokémiai folyamatban előfordulnak, de különösen fontosak a sejtlégzésben az elektronszállító láncreakciókban. A hidrogénfelvevő koenzimekkel (NAD + -dal és FAD-dal) együttesen fejtik ki hatásukat. dehidrogénezés Hidrogén elvonása egy vegyületből kémiai reakcióval. Szerves vegyületeknél a dehidrogénezés az egyszeres szén-szén kötést kettős kötéssé alakítja. Általában fém katalizátorral, vagy biológiai rendszerekben a dehidrogenázzal játszódik le. deka Jele da. Előtag, amit a metrikus rendszerben használnak a tízszeres jelölésére Például 10 Coulomb=1dekacoulomb (dac). dekahidrát Kristályos hidrát, amelyben egy mól vegyület tíz mól vizet tartalmaz. dekalin (dekahidronaftalin) Folyékony, kétgyűrűs szénhidrogén, C 10H 18, oldószerként használják. Két sztereoizomerje létezik, a cisz (op. 198 o C) és transz (op. 185 o C); előállítják a naftalint magas hőmérsékleten és nagy nyomáson katalitikusan hidrogénezve. dekánsav (kaprinsav) Fehér, kristályos, egyenes szénláncú, telített karbonsav, CH 3(CH 2) 8COOH; op. 315 o C. Észtereit parfümökben és ízesítésre használják. dekantálás Folyamat egy folyadék elkülönítésére egy leülepedett szilárd szuszpenziótól, vagy egy másik, nehezebb, nem elegyedő folyadéktól, óvatosan átöntve azt egy másik tartóedénybe. dekarboxilezés Szén-dioxid eltávolítása egy molekulából. A dekarboxilezés sok biokémiai folyamatban fontos, így a Krebsciklusban és a zsírsavak szintézisében is. dekrepitálás Egy recsegő zaj, amit bizonyos kristályok adnak ki melegítéskor a kristályvíz elvesztése következtében a szerkezetükben létrejövő változás miatt. 103

108 delokalizáció A vegyértékelektronok kiterjedése két vagy több kötésre egy kémiai vegyületben. Bizonyos vegyületekben az elektronok nem tekinthetők az atomok közötti adott kötésre korlátozottnak, hanem több atom felett mozognak a molekulában. Az ilyen elektronokat delokalizáltnak nevezik. Delokalizáció különösen olyan esetekben történik, amikor a molekula váltakozó (konjugált) kettős, vagy hármas kötéseket tartalmaz, a pi pálya elektronjai a delokalizált elektronok. A molekula ilyen esetben stabilabb, mintha az elektronok lokalizáltak lennének; ez az a hatás, ami a benzol és a többi aromás anyag tulajdonságaiért felelős. Az energia különbség a tényleges delokalizált állapot, és a lokalizált állapot között a delokalizációs energia. Másik példa a karbonsavak ionjaiban, a karboxilát csoport COO-. A kémiai kötések egyszerű modellje szerint, ebben a csoportban a szénatom kapcsolódna az oxigénnel egy kettős kötéssel (azaz C=O), és egy egyszeres kötéssel az O- hoz (C-O-). Valójában a két C-O kötés azonos, mert az O- extra elektronja és a C=O pi kötés elektronjai delokalizálódnak a három atom felett. Elektronok delokalizációja jellemző a fémes kötésre is. A molekulák delokalizációs energiája közelítően számítható a Hückel-közelítéssel, ahogy eredetileg Hückel számolta, a modern számítástechnika pedig lehetővé teszi a delokalizációs energia számítását ab initio számításokkal, még nagy molekulák esetében is. delta-érték Mennyiség, amely a mágneses magrezonanciában (NMR) az eltolódást méri. delta-kötés Kémiai kötés delta (δ) pályákkal. A δ-pályát azért nevezik így, mert ha a molekula tengelye mentén nézzük, alakja emlékeztet a d-pályára, és két pályaimpulzusmomentum egységgel rendelkezik a magok közti tengely körül. A δ-kötés különböző atomok d-pályáinak átlapolásából jön létre. A delta kötések hozzájárulnak az átmeneti fémek klaszter vegyületeinek kötéséhez. delta-pálya Lásd delta-kötés. delta sárgaréz Erős, kemény típusú sárgaréz, ami a réz és cink mellett kis százalékban vasat is tartalmaz. Főleg töltényhüvelyek készítésére használják. delta-vas Lásd vas. denaturálás 1. Egy mérgező, vagy kellemetlen ízű, szagú anyag adagolása az etanolhoz, hogy azt emberi fogyasztásra alkalmatlanná tegyék. (Lásd metil-alkohollal denaturált szesz.) 2. Egy szerkezeti változás előidézése egy fehérjében, vagy nukleinsavban, ami a biológiai tulajdonságaik csökkentését, vagy elvesztését okozza. A denaturálást hő, kémiai anyagok, vagy extrém ph értékek okozzák. A különbség a nyers és a kemény tojás között nagyrészt a denaturálódás eredménye. 3. Egy hasadóanyaghoz egy másik izotóp adagolása, hogy atomfegyver készítésére alkalmatlanná tegyék. dendrimer (dendrites polimer) A makromolekulák egy típusa, amelyben számos lánc ágazik szét egy központi atomból, vagy az atomok egy csoportjából. Számos alkalmazásuk van. Lásd szupramolekuláris kémia. dendrit Kristály, amely növekedése során két ágra szakadt. Az ilyen módon növekedő kristályok (dendrites növekedés) elágazó, fa-szerű megjelenést mutatnak. dendrokronológia 104

109 Egy abszolút kormeghatározási technika, amely a meghatározáshoz a fa gyűrűinek a növekedését használja fel. Azon alapul, hogy az azonos helyen található fák, az éghajlati körülmények miatt, jellemző gyűrűnövekedési mintázatot mutatnak. Így az élő fában minden egyes növekedési gyűrűhöz hozzárendelhető egy határozott dátum, és a gyűrűnövekedési mintázata felhasználható a kormeghatározásra olyan fosszilis fa, vagy faminták (pl. régészeti helyek házépítő anyagainak) esetében, amelyeknél időbeli átfedés volt az élő fával. Például, az akár 5000 évig is elélő tüsketobozos fenyőt (Pinus aristata) használták 8000 éves minták korának meghatározására. A dendrokronológiával pontosan meghatározott fosszilis mintákat felhasználták a *radioaktív szén kormeghatározási-technika korrigálására. A dendrokronológia nagy segítség a múlt éghajlati körülményeinek tanulmányozásában is. A gyűrűk különböző metszeteinek nyomelem analízise pedig a múlt légszennyezéséről ad információt. denitrifikálás Kémiai folyamat, amelynek során a talajban lévő nitrátok molekuláris nitrogénné redukálódnak, amely ezután az atomszférába kerül. A folyamatot a Pseudomonas denitrificans baktérium végzi, ami nitrátot használ energiaforrásként más kémiai reakciókhoz, más organizmusok légzéséhez hasonló módon. Hasonlítsd össze a nitrifikációval. Lásd nitrogén-ciklus. depolarizáció Egy primer elem polarizációjának megakadályozása. Például a Leclanche-elemben mangán(iv)-oxidot (depolarizátor) helyeznek a pozitív elektród köré, az ott keletkező hidrogén oxidálására. destruktív desztilláció/ száraz lepárlás Egy folyamat, amelynek során összetett szerves anyagokat hevítenek levegő kizárásával, amikor azok illékony termékek keverékére bomlanak, amelyeket azután kondenzálnak és összegyűjtenek. Valamikor a szén száraz desztillációja (kokszot, szénkátrányt és széngázt eredményezve) volt a fő forrása az ipari szerves vegyületeknek. deszikkáns Szárítószer. Számos típusa létezik, így a vízmentes kalcium-klorid, vízmentes kalcium-szulfát, koncentrált kénsav, foszfor(v)-oxid, szilárd nátrium-hidroxid, kalcium-oxid és szilikagél. deszorpció Adszorbeált atom, molekula vagy ion elvonása egy felületről. desztillált víz Az oldott sóktól és egyéb anyagoktól desztillációval megtisztított víz. A levegő szén-dioxid tartalmával egyensúlyban lévő desztillált víz vezetőképessége körülbelül 0,8x10-6 siemens cm -1. Vákuumban történő, ismételt desztillálás leviheti a vezetőképességet 0,0043x10-6 siemens cm -1 -re 18 o C-on (néha a víz vezetőképességének nevezik). A határ-vezetőképesség a víz ionizációja miatt van: H 2O H + +OH -. desztilláció Egy folyamat, amelynek során egy folyadékot forralva, a gőzt kondenzáltatják és összegyűjtik. Az összegyűjtött folyadék a desztillátum. Felhasználják folyadékok tisztítására és elegyek elválasztására (lásd frakcionált desztilláció; vízgőz-desztilláció). detailed balance Egy folyamat hatásának érvénytelenítése egy másik, azonos időben, ellenkező hatással működő folyamattal. Például, olyan esetben, ha két molekuláris species, A és B kémiai reakciója C és D molekuláris species képződéséhez vezet, ilyen egyensúly akkor jön létre, ha a sebesség, amivel A+B C+D lejátszódik egyenlő a C+D A+B sebességével. A termodinamikában az egyensúlyi állapotot ez az egyensúly jellemzi. detergens Egy anyag, amelyet a vízhez adagolnak, tisztító hatásának javítására. Bár a víz sok vegyület jó oldószere, nem oldja a zsiradékokat és természetes olajokat. A detergensek olyan vegyületek, amelyek vízoldhatóvá teszik az ilyen, nem poláris anyagokat. Például a szappan, amelynek a hatása a hosszúláncú zsírsavakból képződött ionok 105

110 (pl. oktadekanoát (sztearát)-ion, CH 3(CH 2) 16COO-) jelenlétének tulajdonítható. Ezek két részből állnak: a nem poláris részből (a szénhidrogén lánc), amely a zsiradékhoz kapcsolódik; és a poláris részből (COO- csoport), amely a vízhez vonzódik. A szappan hátránya, hogy kemény vízzel csapadékhártyát képez és viszonylag drága az előállítása. Különböző szintetikus, ( szappanmentes ) detergenseket fejlesztettek ki petrolkemikáliákból. A legközönségesebb, a mosóporokban használt nátrium-dodecil-benzolszulfonát, ami CH 3(CH 2) 11C 6H 4SO 2Oionokat tartalmaz. Ez, a szappanhoz hasonlóan egy anionos detergens, azaz az aktív rész egy negatív ion. A kationos detergensek hosszú szénhidrogén láncot tartalmaznak egy pozitív ionhoz kapcsolódva. Rendszerint aminsók, mint a CH 3(CH 2) 15N(CH 3) 3+ Br-, amelyben a N(CH 3) 3 + a poláris csoport. Nem ionos detergensek egy nem ionos, poláris csoportot tartalmaznak, mint például a C 2H 4-O-C 2H 4-OH, amely hidrogénkötést alakít ki a vízzel. A szintetikus detergenseket felhasználják nedvesítőszerként, emulgeálószerként és habok stabilizálására is. deutérium (nehéz hidrogén) Jele D. A hidrogén izotópja, tömegszáma 2 (relatív atomtömege 2,0144). A magja egy protont és egy neutront tartalmaz. A deutérium gyakorisága a természetes hidrogénben körülbelül 0,015 %. Jelen van a vízben HDO oxid formában (lásd nehézvíznél is), rendszerint ebből nyerik ki elektrolízissel, vagy frakcionált desztillációval. Kémiai tulajdonsága majdnem azonos a hidrogénnel, bár a deutériumvegyületek hajlamosak lassabban reagálni, mint a nekik megfelelő hidrogénvegyületek. Fizikai tulajdonságai kissé különböznek a hidrogénétől, pl. fp. 23,6 K (hidrogéné 20,4 K). deutérium-oxid Lásd nehézvíz. deuteron A deutérium atommagja, egy proton és egy neutron alkotja; a D + ion a deutériumatom ionizációjával keletkezik. Devarda-ötvözet Réz (50 %), alumínium (45 %) és cink (5 %) ötvözete. A nitrátion kémiai vizsgálatára használják (lúgos oldatban redukálja a nitrátot ammóniává). devitrifikáció Az üveg amorf jellegének elvesztése a kristályosodás következtében. Dewar-palack Forró, vagy hideg folyadékok tárolására szolgáló edény, amelyben azok megtartják a hőmérsékletüket, függetlenül a környezettől. A környezettel való hőcserét a minimumra csökkentik azzal, hogy az edény fala két vékony üvegrétegből áll (vagy nagy edények esetében acélból), amelyek vákuummal vannak elválasztva a kondukció és konvekció csökkentésére; az üvegedény belső felülete ezüstözött a sugárzás csökkentésére és az edény le van zárva a párolgás megakadályozására. Az edényt 1872 körül tervezte meg Sir James Dewar, és az első kereskedelmi márkaneve után Thermos palackként is ismert. Lásd a kriosztátnál is. Dewar, Sir James ( ) Skóciában született, brit kémikus és fizikus ben a Cambridge University professzora lett, miközben a legtöbb kísérletét Londonban, a Royal Institution-ban végezte. A gázokat tanulmányozta alacsony hőmérsékleten; 1872-ben feltalálta a Dewar-palackot ben Frederick Abellel együtt ( ) kifejlesztette a füst nélküli hajtógázas robbanóanyagot, a korditot; 1898-ban elsőként cseppfolyósította a hidrogént. Dewar-szerkezet Sir James Dewar által javasolt szerkezet a benzolra; hat szénatomból álló hatszöges gyűrű, ahol a két ellentétes helyen lévő szénatom egy hosszú, egyszeres kötéssel kapcsolódik a gyűrűn keresztül, és két kettős C-C kötéssel egy, a hatszög minden oldalán. dextrán 106

111 Bizonyos baktériumok által előállított, enyvszerű glükóz-polimer. Előállítható szacharóz (nádcukor) fermentálásával; felhasználják sűrítőszerként, fagylaltban stabilizátorként és vérátömlesztésnél plazma helyettesítésére. Kénsavas észtereinek nátriumsóit véralvadásgátlóként alkalmazzák. dextrin Átmeneti poliszacharid vegyület, a keményítőnek amiláz enzimmel maltózzá történő hidrolízisekor keletkezik. dextróz Lásd glükóz. dezacetilezés Acetilcsoport (-COCH 3) elvonása egy molekulából. Fontos reakció sok biokémiai folyamatban, így a Krebsciklusban is. dezaktiválás Egy anyag reakcióképességének részleges csökkenése vagy teljes elveszítése, például katalizátormérgezésnél. dezaminálás Aminocsoport (-NH 2) elvonása egy vegyületből. Enzimatikus dezaminálás játszódik le a májban; fontos az aminosav-anyagcserében, különösen a lebontásukban és az azt követő oxidációban. Az aminocsoport kivonása ammóniaként történik, majd változatlanul, karbamidként, vagy húgysavként kerül kiválasztásra. dezoxiribonukleinsav Lásd DNS. dialízis Módszer, amellyel egy oldatban a nagy molekulák (pl. keményítő, vagy fehérje) és kis molekulák (pl. glükóz, vagy aminosav) elválaszthatók egy féligáteresztő hártyán történő szelektív diffúzióval. Például, ha keményítő és glükóz keverékének oldatát egy féligáteresztő anyagból (pl. celofán) készült zárt tartóedényben egy főzőpohár vízbe merítik, a kisebb glükózmolekulák áthaladnak a membránon a vízbe, maguk után hagyva a nagy keményítőmolekulákat. Az élő szervezetek sejtmembránjai féligáteresztők; dialízis játszódik le a vesében a nitrogén tartalmú hulladék kiválasztására. A mesterséges vese (dializátor) hasznosítja a dialízis elvét a beteg vese funkcióinak átvételekor. diamágnesesség Lásd mágnesesség. diaszpor Egy vegyes alumínium-oxid, -hidroxid ásványi formája. AlO.OH. Lásd alumínium-hidroxid. diasztáz Lásd amiláz. diasztereomerek Sztereoizomerek, amelyek nem azonosak és nem tükörképei egymásnak. Például a borkősavnak a d-formája és a mezo forma egy diasztereomer párt ad. Lásd optikai aktivitás. diatómaföld Lásd kovaföld. diatomit 107

112 Lásd kovaföld. diazin Lásd azin. diazóniumsók C 6H 5N + 2 -iont (diazóniumion, lásd a szerkezetet) tartalmazó, nem stabil vegyületek. Diazotálással keletkeznek. diazotálás Diazóniumsók képződése egy aromás aminnak salétromossavval, alacsony hőmérsékleten (5 o C alatt) történő reakciójával. A salétromos sav a reakcióelegyben képződik, nátrium-nitritnek sósavval való reakciójakor: ArNH 2+NaNO 2+HCl ArN + N+Cl - +Na + +OH - +H 2O. diazovegyületek Szerves vegyületek, amelyek két, egymáshoz kapcsolódó nitrogént tartalmaznak. Ide sorolják az azovegyületeket, diazóniumvegyületeket, és az olyan vegyületeket, mint a diazometán CH 2N 2. dibór-trioxid Lásd bór(iii)-oxid. dielektromos állandó Lásd permittivitás. Diels, Otto Paul Hermann ( ) Német szerveskémikus, aki többnyire a kieli egyetemen dolgozott ban felfedezte a trikarbon-dioxidot (C 3O 2). Fontos a szteroidokon végzett munkássága is, de Diels az ún. Diels Alder-reakcióról híres, amelyet 1928-ban kollegájával, Kurt Alderrel ( ) fedezett fel ben Diels és Alder megosztva nyerte el a kémiai Nobel-díjat. Diels-Alder-reakció Kémiai reakció egy típusa, amelyben egy olyan vegyület, ami két kettős kötést tartalmaz egy egyszeres kötéssel elválasztva (azaz egy konjugált dién) addicionál egy megfelelő, egy kettős kötéssel rendelkező vegyületet (úgynevezett dienofilt), gyűrűs vegyület kialakításával. A dienofilben a kettős kötés karboxilcsoportot kell, hogy tartalmazzon mindegyik oldalon. Német kémikusokról, Otto Dielsről és Kurt Alderről nevezték el. dién Egy alkén, amelynek két kettős kötés van a molekulájában. Amikor a két kettős kötést egy egyszeres kötés választja el, mint a 1,3-butadiénben (CH 2:CHCH:CH 2), a vegyület egy konjugált dién. dienofil 108

113 Lásd Diels Alder-reakció. dietanolamin Lásd etanolamin. Dieterici-egyenlet Gázállapotra vonatkozó egyenlet a következő formában: P(V-b)[exp(a/VRT)]=RT Ahol P a nyomás, V a térfogat, T a termodinamikai hőmérséklet, R a gázállandó, a és b a gázra jellemző állandók. A Dieterici-egyenlet a van der Waals-egyenlet módosítása, amely figyelembe veszi a gáz határánál a nyomásgradienst. Alacsony nyomáson a Dietierici-egyenlet egyenlővé válik a van der Waals-egyenlettel. dietil-éter Lásd etoxi-etán. difenil-amin Színtelen, kristályos, aromás vegyület, (C 6H 5) 2NH; op. 54 o C. Előállítják fenil-amint (anilin) fenil-aminhidrokloriddal melegítve. Szekunder amin. Gyengén savas is (N-káliumsót képez), és gyengén bázisos is (ásványi savakkal sókat képez). Származékait stabilizátorként alkalmazzák szintetikus guminál és rakéta üzemanyagnál. difenilmetanon (benzofenon) Színtelen, szilárd anyag C 6H 5COC 6H 5, op. 49 o C. Jellegzetes szaga van; parfümök készítésére használják. Benzolból és benzoil-kloridból Friedel Crafts-reakcióval állítják elő alumínium-kloridot használva katalizátorként. differenciál szkenning kalorimetria (DSC) Lásd termoanalízis. differenciál termoanalízis (DTA) Lásd termoanalízis. diffúzió 1. Különböző anyagok keveredésének a folyamata; alkotó molekuláik, atomjaik, ionjaik véletlenszerű mozgásának eredményeként. Gázokban minden alkotóelem tökéletesen elegyedik egymással, és a keverék végül egyenletessé válik, bár a gravitáció kissé hatással van rá (lásd a Graham-törvényt is). Az oldott anyag diffúziója egy oldószerben egyforma koncentrációjú oldat képződésére lassabb, de különben nagyon hasonló a gázok diffúziójához. Szilárd anyagokban, normál hőmérsékleten a diffúzió nagyon lassú. 2. Elemi részecskéknek egy anyagon való áthaladása olyan esetben, amikor a szóródás valószínűsége nagy, a befogásé kicsi. diffúziólimitált aggregáció (DLA) Egy aggregációs folyamat, ahol olyan diffundáló részecskék dominálnak, amelyeknél a valószínűsége annak, hogy érintkezéskor irreverzibilisen összetapadnak nem nulla. A DLA által képzett klaszterek fraktál típusúak. diffúziós grádiens Lásd koncentrációs grádiens. diffúziós szivattyú (kondenzációs szivattyú) 109

114 Vákuumszivattyú, amelybe egy fúvókán olajat, vagy higanygőzt diffundáltatnak be, ami magával ragadja a gázmolekulákat a tartóedényből, ahol a nyomást csökkenteni akarják. A diffúziós gőz a magával ragadott gázmolekulákkal együtt a szivattyú hűtött falán kondenzál. A diffúziós szivattyúnak ezzel a kifinomult formájával akár 10-7 Pa nyomás is elérhető. difoszfán (difoszfin) Sárga folyadék, P 2H 4, levegőben spontán lángra lobban. Kalcium-foszfid hidrolízisével nyerik. Számos esetben a foszfin (PH 3) öngyulladása valójában a nyomokban jelenlevő P 2H 4 szennyezésnek tulajdonítható. difoszfin Lásd difoszfán. dihidrát Kristályos hidrát, amelyben egy molekula vegyület két molekula vizet tartalmaz. dikarbid Lásd karbid. dikarbonsav Olyan karbonsav, amelynek molekulájában két karboxilcsoport van. A szisztematikus kémiai nomenklatúrában a dikarbonsavak -disav végződést kapnak, például a hexán-disav HOOC(CH 2) 4COOH. dikén(vi)sav (pirokénsav) Színtelen, higroszkópos, kristályos, szilárd anyag, H 2S 2O 7; relatív sűrűsége 1,9; op. 35 o C. Általában kénsavas keveréke ismert, amely kén-trioxidnak koncentrált kénsavban történő oldásával keletkezik. A gőzölgő folyadékot, az óleumot vagy Nordhausen kénsavat a kontakt kénsavgyártás folyamán állítják elő, és széles körben használják szerves vegyületek szulfonálására. Lásd kénsavnál is. dikén-diklorid (kén-monoklorid) Narancssárgás-vöröses folyadék, S 2Cl 2, amely vízzel könnyen hidrolizál, oldható benzolban és éterben; relatív sűrűsége 1,678, op. -80 o C; fp. 136 o C. Előállítható klórt olvadt kénen átvezetve; jód vagy fém-klorid jelenlétében kén-diklorid (SCl 2) is keletkezik. Gőzfázisban a S 2Cl 2 molekulák Cl-S-S-Cl láncba rendeződnek. A vegyületet kén oldására használják; magasabb, Cl-(S) n-cl (n<100) típusú klórszulfánokat képezhet, melyek értékesek a vulkanizációs eljárásoknál. diketonok Két karbonilcsoportot (-C=O) tartalmazó szerves vegyületek (lásd ketonok). A karbonilcsoportok elhelyezkedésétől függően három típusuk van. Az 1,2-diketonok (melyet α-ketonnak is neveznek) R.CO.CO.R', a karbonilcsoportokat a szomszédos szénatomokon tartalmazzák. Az alifás 1,2-diketonok átható szagú, sárga olajok, míg az aromás vegyületek kristályos, szilárd anyagok. Az 1,3-diketonok (vagy β-ketonok), R.CO.CH2CO.R', savasabbak, és mind keto, mind pedig enol formában léteznek (lásd keto-enol tautoméria); fémekkel stabil komplexeket képeznek. Az 1,4-diketonok (vagy γ-ketonok), R.CO.CH2.CH2CO.R' szintén léteznek, és könnyen átrendeződnek ciklusos vegyületekké. diklórbenzol Bármelyik a C 6H 4Cl 2 vegyület három, folyékony, aromás izomerje közül. Az 1,2-diklórbenzolt (op. 179 o C) és az 1,4-diklórbenzolt (op. 174 o C) a benzol klórozásával állítják elő vas katalizátor jelenlétében, és frakcionált desztillációval választják el az izomerek keverékét; az 1,3-diklórbenzolt (op. 172 o C) a másik kettő egyikéből állítják elő katalítikus izomerizációval. Az 1,2-izomert inszekticidként és festékek készítésére használják; az 1,4-izomert dezodorként és molyirtóként alkalmazzák. diklóretánsav Lásd klóretánsavak. 110

115 diklórmetán (metilén-diklorid) Színtelen, enyhén mérgező folyadék, CH 2Cl 2; fp. 41 o C. Jellegzetes, a triklórmetánhoz (kloroform) hasonló illata van; abból állítják elő cinkkel és sósavval melegítve. Használják hűtőközegként és oldószerként (festék felszedésére és zsírtalanításra). diklór-oxid (klór-monoxid) Erélyesen oxidáló narancs-színű gáz, Cl2O, a klórnak higany(ii)-oxiddal történő oxidálásával állítják elő. A klór(i)savnak a savanhidridje. dikroizmus Néhány kristálynak, így pl. a turmalinnak az a tulajdonsága, hogy egy síkban szelektíven abszorbeálják a fényrezgést, míg erre a síkra merőlegesen lehetővé teszik a fényrezgés áthaladását. A polaroid szintetikus dikroikus anyag. Lásd polarizáció. dikromát(vi) Cr 2O 7- -iont tartalmazó só. A dikromát(vi)iont tartalmazó oldatok erélyesen oxidálnak. dilatáció Térfogatnövekedés. dilatancia Lásd newtoni folyadék. dimer Két azonos, összekapcsolódott molekula. A molekulák reagálhatnak nagyobb molekulák létrehozására, mint a dinitrogén-tetroxid képződésekor (N 2O 4) a nitrogén-dioxidból (NO 2), vagy az alumínium-klorid (Al 2Cl 6) dimer kialakulásakor a gőzben. Más esetben hidrogénkötés tarthatja őket össze. Például karbonsavak szerves oldószerekben dimereket képeznek, amelyekben hidrogénkötés van a C=O csoport oxigénje és az OH csoport hidrogénje között. dimetilbenzolok (xilolok) Három vegyület azonos képlettel ((CH 3) 2C 6H 4), mindegyikben két metilcsoport van szubsztituálva a benzolgyűrűben. 1,2-dimetilbenzol, az orto-xilol stb. Az izomerek keverékét (fp o C) a kőolajból nyerik, és tisztítószerként alkalmazzák az optikai mikroszkópokhoz történő minta-előkészítésnél. dimetilformamid (DMF) Színtelen folyadék, HCON(CH 3) 2; op. 61 o C; fp. 153 o C. Széles körben használják szerves vegyületek oldószereként. dimetilglioxim (DMG) Színtelen, szilárd anyag, (CH 3CNOH) 2, op. 234 o C. 215 o C-on szublimál, és állás közben lassan polimerizálódik. A nikkel kémiai kimutatására használják, amellyel egy sötétvörös komplexet képez. dimetil-szulfoxid (DMSO) Színtelen, szilárd anyag, (CH 3) 2SO; op. 18 o C; fp. 189 o C. Oldószerként és reagensként használják szerves szintéziseknél. dimorfizmus Lásd polimorfia. dinamikus egyensúly 111

116 Lásd egyensúly. dinamikus rendszer Olyan rendszer, amelyben a dinamika az uralkodó (akár klasszikus mechanika akár kvantummechanika). A dinamikus rendszer kifejlődése nagyon összetett lehet, még olyan rendszerek esetén is, amikor a rendszer csak néhány szabadságfokkal rendelkezik, és tanulmányozható a fázistér alkalmazásával. A káosz egy példa egy dinamikus rendszerben kialakuló összetett viselkedésre. dinamit Bármely nitroglicerin alapú, nagy erejű robbanószer. Az eredeti forma, amelyet 1867-ben Alfred Nobel talált fel, kovaföldbe abszorbeált nitroglicerinből állt. A robbantásokhoz használt modern dinamitok nitroglicerinnel érzékennyé tett nátrium- vagy ammónium-nitrátot tartalmaznak és más abszorbens anyagot (pl. facellulózt) használnak. Bármely nitroglicerin alapú, nagy erejű robbanószer. Az eredeti forma, amelyet 1867-ben Alfred Nobel talált fel, kovaföldbe abszorbeált nitroglicerinből állt. A robbantásokhoz használt modern dinamitok nitroglicerinnel érzékennyé tett nátrium- vagy ammónium-nitrátot tartalmaznak és más abszorbens anyagot (pl. facellulózt) használnak. dinátrium-hidrogén-foszfát(v) (dinátrium-ortofoszfát) Színtelen, kristályos, szilárd anyag, Na 2HPO 4, oldható vízben, de nem oldódik etanolban. Ismert a dihidrátja (relatív sűrűsége 2,066), heptahidrátja (relatív sűrűsége 1,68), és dodekahidrátja (relatív sűrűsége 1,52). Előállítható foszforsavat titrálva nátrium-hidroxiddal lúgos végpontjelzéssel (fenolftalein); a textiliparban kazán tápvíz kezelésére használják. dinátrium-ortofoszfát Lásd dinátrium-hidrogénfoszfát(v). dinátrium-tetraborát-(10 víz) Lásd bórax. dinitrogén-oxid (nitrogén-oxid) Színtelen gáz, N 2O, sűrűsége 1,97 gdm -3 ; op. -90,8 o C; fp. -88,5 o C. Oldható vízben, etanolban és kénsavban. Előállítható a kloridmentes ammónium-nitrátot 250 o C-ra melegítve, majd a keletkezett gázt vas(ii)-szulfát oldaton keresztülvezetve a szennyezésként jelenlévő nitrogén-monoxid elnyeletésére. Normál hőmérsékleten viszonylag nem reakcióképes; inert a halogénekkel, az alkálifémekkel és az ózonnal. Hevítés hatására 520 o C-on bomlik nitrogénre és oxigénre, és sok vegyület égését táplálja. A dinitrogén-oxidot használják érzéstelenítő gázként (kéjgáz) és aeroszólokban hajtóanyagként. dinitrogén-tetroxid Színtelen, vagy halványsárga folyadék, vagy barna gáz, N 2O 4; relatív sűrűsége 1,45 (folyadék); op. -11,2 o C; fp. 21,2 o C. Oldódik vízben, amely reakció során salétromsav és salétromossav keverékét adja. Könnyen előállítható a laboratóriumban rezet tömény salétromsavval reagáltatva; dinitrogén-oxidot tartalmazó kevert nitrogén-oxidok előállíthatók fémnitrátok hevítésével is. A szilárd vegyület teljesen, a folyadék a forrásponton 99%-ban N 2O 4-ból áll; a N 2O 4 diamágneses. A gázfázisban nitrogén-dioxidot adva disszociál: N 2O 4 2NO 2 A párosítatlan elektron miatt ez paramágneses, és barna. A folyékony N 2O 4-t széles körben tanulmányozták nem vizes oldószerként (önionzációja NO + és NO3 - -ionokat ad). A dinitrogén-tetroxid más nitrogén-oxidokkal együtt a belső égésű motorok terméke; úgy gondolják, hogy szerepet játszik a sztratoszféra ózontartalmának kimerítésében. dinukleotid Két nukleotidból álló vegyület. diol (kétértékű alkohol) 112

117 Egy alkohol, amely molekulánként két hidroxilcsoportot tartalmaz. dioxin (2,4,7,8-tetraklórdibenzo-p-dioxin) Mérgező, szilárd anyag, a 2,4,5-T herbicid gyártásánál képződik, és szennyezésként jelen van az Agent Orange -ban. Bőrelváltozásokat, és magzatoknál komoly fejlődési rendellenessége okozhat. dipeptid Két aminosav egységből álló vegyület; az egyik amino vége (-NH 2) kapcsolódik a másik karboxil végéhez (- COOH). Ez a peptidkötés (lásd peptid) kondenzációs reakcióval keletkezik egy molekula víz kilépésével. dipiridil (bipiridil) Olyan vegyület, amely két piridin gyűrűnek egy egyszeres C-C kötéssel való kapcsolódásával keletkezik (C 5H 4N) 2. A nitrogénatomok relatív helyzetétől függően különböző izomerek lehetségesek. Az izomerek keveréke állítható elő piridint fém nátriummal reagáltatva, és a kapott nátriumsót oxidálva. A 2,2'-izomer egy erős kelátképzőszer, kémiai nevében bipi-ként jelölik. Mind a 2,2' és a 4,4'-izomer képes kvaterner vegyületek létrehozására, ezeket herbicidként használják, pl. Paraquat (4,4') és Diquat (2,2'). dipoláris kötés Lásd kémiai kötés. dipól-dipól kölcsönhatás Két rendszer, mint például atomok, vagy molekulák kölcsönhatása, a dipólusmomentumaikkal. A dipól-dipól kölcsönhatás energiája függ a dipólusok erősségétől, irányától és a köztük lévő távolságtól. A vízmolekulának permanens dipólusmomentuma van, amely dipól-dipól kölcsönhatást eredményez, amikor két vízmolekula közel van egymáshoz. Az elszigetelt atomoknak nincs dipólusmomentumuk, de dipólusmomentum indukálódhat egy másik atom közelsége miatt, ami így indukált dipólus-dipólus kölcsönhatáshoz vezet. A dipólus-dipólus kölcsönhatás okozza a van der Waals erőket, és a folyadékok felületi feszültségét. dipólus Elkülönített, ellentétes elektromos töltéspár. A dipólusmomentum/dipólusnyomaték (jele μ) a pozitív töltés és a töltések közti távolság szorzata. A dipólusmomentumot gyakran fejezik ki debye-ban; az SI egysége coulomb méter. Egy kétatomos molekulában, pl. a HCl-ben a dipólusmomentum a kötés poláris jellegének a mértéke (lásd poláris molekula); azaz az átlagos elektrontöltés eltolódása valamelyik atom felé. Egy többatomos molekulában a dipólusmomentum az egyes kötések dipólusmomentumainak vektoriális összege. Szimmetrikus molekulában, például a tetreklórmetánban (CCl 4), nincs eredendő dipólusmomentum, noha az egyes C-Cl kötések polárisak. dipólus sugárzás Lásd tiltott átmenetek. Diquat Herbicid kereskedelmi neve. Lásd dipiridil. Dirac, Paul Adrien Maurice ( ) Brit fizikus, az 1933-as Nobel-díjat megosztva kapta Erwin Schrödingerrel, Schödinger nemrelativisztikus hullámegyenletének tovább fejlesztéséért a relativitás figyelembevételével. Dirac, függetlenül Enrico Fermitől bevezette a kvantumstatisztikát is, mely Fermi Dirac-statisztikaként ismert. 113

118 Dirac-állandó Lásd Planck-állandó. Dirac-egyenlet A nem-relativisztikus Schrödinger-egyenlet egy olyan verziója, amely figyelembe veszi a speciális relativitáselméletet. A Dirac-egyenlet szükséges a nehéz atomokban az elektronok kvantummechanikájának tárgyalásához, még általánosabban, az atomspektrumok finomszerkezeti jellemzőinek, pl. a spin-pályacsatolásnak a tárgyalásához. Az egyenletet Paul Dirac vezette be 1928-ban. Pontos a megoldása a hidrogénatom esetében, bonyolultabb atomoknál csak közelítő technikákkal oldható meg. diradikális Lásd biradikális. disszipatív rendszer Egy rendszer, irreverzibilis folyamatokkal. Minden reális rendszer disszipatív (ellentétben az ideális rendszerekkel, mint a súrlódásmentes inga, amely az idő visszafordításakor változatlan). A disszipatív rendszer esetén, a rendszer egy egyensúlyi állapot felé tart, ami a fázistér attraktor pontja felé történő haladásnak tekinthető; ez egyenértékű a szabadenergia (F) minimuma felé való haladással. disszociációs nyomás Egy szilárd anyag egy vagy több gázalakú termékre történő disszociációjakor egyensúly esetén, az adott hőmérsékleten a szilárd anyaggal egyensúlyban lévő gáz nyomása. Például kalcium-karbonátot egy állandó, magas hőmérsékleten tartva egy zárt edényben, a disszociációs nyomás az adott hőmérsékleten a képződött szén-dioxid nyomása a következő egyensúlyból: CaCO 3(s) CaO(s)+CO 2(g). diszacharid Két, összekapcsolt monoszacharid molekulából álló cukor. Például a szacharózban egy glükózmolekula kapcsolódik egy fruktózmolekulához. diszilán Lásd szilán. diszlokáció Lásd kristályhiba. diszperz fázis Lásd kolloidok. diszperziós erők Lásd van der Waals-erő. diszperziós közeg Lásd kolloidok. diszproporcionálás A kémiai reakció egy típusa, amelyben egy adott vegyület egyszerre redukálódik és oxidálódik. Például a réz(i)- klorid a következőképpen diszproporcionálódik: 2CuCl Cu+CuCl

119 A reakcióban az egyik molekula oxidálódik Cu I Cu II +e és a másik redukálódik Cu I +e Cu. Másik példa a halogének reakciója hidroxidionokkal: Cl 2(g)+2OH - (aq) Cl - (aq)+clo - (aq)+h 2O (l). Az ellentétes folyamat a komproporcionálódás. diszprózium Jele Dy. Lágy, ezüstös fémes elem a lantanoidákhoz tartozik; atomszáma 66; relatív atomtömege 162,50; relatív sűrűsége 8,551; op o C. Előfordul apatitban, gadolinitben és xenotimben, amelyből ioncserével nyerik ki. Hét természetes izotópja létezik. Korlátozottan használják neutronbszorbensként különösen a nukleáris technológiában. Paul Lecoq de Boisbaudran ( ) fedezte fel 1886-ban. disztektikus keverék Anyagoknak keveréke, amely konstans maximum olvadásponttal rendelkezik. ditionát A ditionsav S 2O iont tartalmazó sója, általában a szulfitnak mangán(iv)-oxiddal történő oxidációjával állítják elő. Az ion se kimondott oxidáló, se redukáló tulajdonsággal nem rendelkezik. ditionit Lásd szulfinát. ditionossav Lásd szulfinsav. ditionsav Sav H 2S 2O 6, sói formájában ismert (ditionátok). D-izomer Lásd abszolút konfiguráció. d-izomer Lásd optikai aktivitás. DLA Lásd diffúziólimitált aggregáció. dl-izomer Lásd optikai aktivitás; racém elegy. DLVO elmélet A kolloid stabilitásra vonatkozó elmélet, melyet az 1940-es években a szovjet Boris Derjaguin és Lev Landau és tőlük függetlenül a holland Evert Verwey és Theo Overbeek javasoltak. A DLVO elmélet egy stabil kolloidban két erőt vesz figyelembe: a van der Waals-erőt, amely vonzóerő és összetartja a részecskéket, és az elektrosztatikus taszítást. A teljes kölcsönhatási potenciál számítható a távolság függvényeként; a kolloid akkor 115

120 stabil, amikor a két erő kiegyensúlyozza egymást. A DLVO elméleti alapot ad a kolloidok stabilitásának megértéséhez, és a kísérletek nagymértékben alátámasztják. Nem megfelelő azonban az aggregált állapotú kolloidokra, amelyek az ionok specifikus tulajdonságát figyelembe vevő rövidtávú kölcsönhatásoktól függenek inkább, és nem tekinthetők pontszerű részecskéknek. d-mező elemei A periódusos rendszer elemei: a szkandium, ittrium, és lantán, együtt az átmeneti elemek három periódusával titántól cinkig, cirkóniumtól kadmiumig és hafniumtól higanyig. Ezen elemek mindegyike rendelkezik két s- elektronnal a külső héjon, és d elektronokkal az alatta lévő héjon; azaz a külső elektronhéj konfigurációja (n- 1)d x s 2, ahol x változik 1-től 10-ig. Lásd az átmeneti elemeknél is. DMF Lásd dimetilformamid. DMG Lásd dimetilglioxim. DMSO Lásd dimetil-szulfoxid. DNS (dezoxiribonukeleinsav) A legtöbb élő szervezet genetikai anyaga, a sejtmagon belül a kromoszómák fő alkotója, a sejtek fehérjeszintézisének szabályozásával központi szerepet játszik az örökletes tulajdonságok meghatározásában. A DNS egy nukleinsav, két nukleotid láncból áll, amelyekben a cukor a dezoxiribóz és a bázisok adenin, citozin, guanin és timin (hasonlítsd össze a RNS-el). A két lánc csavarodik egymás körül; bizonyos specifikus komplementer bázisok közötti hidrogénhíd kapcsolja őket össze, és egy spirál létra-alakú molekulát hoz létre (kettős hélix, lásd az illusztrációt). Amikor a sejt osztódik, a DNS-e oly módon replikálódik, hogy a keletkezett két molekula mindegyike azonos a kiindulási molekulával. A kiindulási molekulában a komplementer bázisok közötti hidrogénkötés felszakad, a láncok elválasztódnak. Építőtéglaként használva a magban jelenlevő nukleotidokat mindkét lánc egy új, saját magához komplementer molekula szintézisét irányítja. A replikáció elindítását, szabályozását és megállítását a polimeráz enzimek végzik. 116

121 dodecilbenzol Szénhidrogén, CH 3(CH 2) 11C 6H 5; Friedel Crafts-reakcióval állítják elő dodekénből (CH 3(CH 2) 9CH:CH 2) és benzolból. Szulfonálható; szulfonsavának nátriumsója a közönséges detergensek alapja. dodekánsav (laurinsav) Fehér, kristályos zsírsav, CH 3(CH 2) 10COOH; relatív sűrűsége 0,8; op. 44 o C; fp. 225 o C. A sav gliceridjei jelen vannak a természetes zsírokban és olajokban (pl. kókuszolaj, pálmamagolaj). dodekén Egyenes láncú alkén, CH 3(CH 2) 9CH:CH 2; kőolajból nyerik és dodecil-benzol előállításánál használják. dolomit Karbonátásvány; vegyes kalcium-magnézium-karbonátból áll, CaCO 3MgCO 3; romboéderes rendszerben kristályosodik. Rendszerint fehér, vagy színtelen. A kifejezést használják a kőzet megnevezésére is, amelyben magas a magnézium aránya a kalcium-karbonához. Lásd mészkő. domén A fehérjék harmadlagos szerkezetének működő egysége. Aminosavláncokból áll, amelyek alfa-hélixet vagy béta-redőt adnak, globuláris szerkezetet kialakítva. A különböző doméneket viszonylag egyenes polipeptidláncszakaszok kötik össze, így alakítva ki a fehérjemolekulát. A domének egy bizonyos mértékű mozgást tesznek lehetővé a fehérjeszerkezetben. Donnan-egyensúly Két, az oldatban lévő ionok nem mindegyikére áteresztő hártyával elválasztott oldat között kialakuló egyensúly. A gyakorlatban a membrán gyakran áteresztő az oldószerre és kis ionokra és nem áteresztő a kolloid méretű, töltéssel rendelkező egységekre, vagy polielektrolitokra, például a fehérjékre. Elektromos potenciál alakul ki a membrán két oldalán; a két oldat különböző ozmózisnyomású. A Donnan-egyensúlyt Frederick George Donnan ( ) után nevezték el, aki kidolgozta a membrán egyensúly elméletet. A Donnan-egyensúly fontos a biológiában. 117

122 donor Atom, ion vagy molekula, ami elektronpárt ad a kovalens kötés kialakításakor. dopa (dihidroxi-fenilanalin) A tirozin aminosav származéka. Különösen nagy mennyiségben található a mellékvesében; a dopamin, noradrenalin és adrenalin szintézisének prekurzora. A balra forgató formát (L-dopa) alkalmazzák a Parkinsonkór kezelésére, amikor az agy dopaminszintje csökkent. dopamin Pirokatechin-amin, ami a noradrenalin és az adrenalin prekurzora. Működik az agyban neurotranszmitterkén is. Dow-eljárás Eljárás a magnéziumnak a tengervízből történő kinyerésére; kalcium-hidroxidot adagolva a magnéziumhidroxid kicsapására. Downs-eljárás Eljárás a nátrium kinyerésére nátrium-klorid olvadékelektrolízisével. A Downs-cella egy központi grafit anódból és azt hengeresen körülvevő acél katódból áll. A keletkező klórt az anód feletti elszívón keresztül vezetik el. A katódon olvadt nátrium keletkezik, amit a katódhenger tetején levő elszívón vezetnek el (sűrűsége kisebb, mint a nátrium-kloridé). A két elszívó és az elektródok egy koaxiális, hengeres acélhálóval vannak elválasztva. Az olvadáspont csökkentésére kis mennyiségű kalcium-kloridot adagolnak a nátrium-kloridhoz. A nátrium-kloridot elektromos úton olvasztják, és a cellán áthaladó áram tartja olvadék állapotban. Az elektrolízis előrehaladásával a nátrium-kloridot pótolják. doziméter Az abszorbeált ionizáló sugárzás dózisának mérésére alkalmas eszköz. A használt módszerek közé tartoznak az ionizációs kamra, fotofilm, vagy bizonyos kémiai reakciók lejátszódásának sebessége az ionizációs sugárzás jelenlétében. dózis Annak a mértéke, hogy milyen mértékben volt az anyag ionizáló sugárzásnak kitéve. Az abszorbeált dózis az abszorbeált energia tömegegységre vonatkoztatva, ilyen kitettség eredményeképpen. Az SI mértékegysége a gray, bár gyakran mérik radban (1 rad = 0,001 gray, lásd sugárzás egységei). A maximális megengedett dózis az abszorbeált dózisnak egy javasolt felső határértéke, egy emberre vagy szervre, egy bizonyos időtartam alatt az International Comission of Radiological Protection (Nemzetközi Sugárzásvédelmi Bizottság) szerint. Döbereiner-féle triádok Kémiailag hasonló elemek hármas csoportjai, melyet Döbereiner ( ) írt le 1817-ben. Annak ellenére, hogy abban az időben az atomtömegek adatai pontatlanok voltak, megfigyelték, hogy ha a hármasokat növekvő atomtömeg szerint állítják sorba a középső tag tömege körülbelül a másik kettő átlagával volt egyenlő. A kémiai és fizikai tulajdonságok hasonló összefüggést mutattak. A triászok ma a periódusos rendszer egy csoportjában egymást követő tagok. Például a lítium, nátrium és a kálium; a kalcium, stroncium és a bárium; és a klór, bróm és a jód. DSC Differenciál szkenning kalorimetria. Lásd termikus analízis. D-sorozat Lásd abszolút konfiguráció. DTA Differenciál termoanalízis. Lásd termikus analízis. 118

123 dublett Elektronpár kovalens kötésben. dubnium Jele Db. Radioaktív transzaktinida elem; rendszáma 105. Jelenlétét először 1967-ben jelezte egy csoport a Moszkva közeli Dubnában, majd 1970-ben megerősítették ezt Dubnában és a kaliforniai Berkeley-ben. Kalifornium-249 magot nitrogén-15 maggal bombázva állítható elő. Eddig mindössze néhány atomot állítottak elő. Dulong-Petit-törvény Szilárd elemek esetében a relatív atomtömeg és a specifikus hőkapacitás szorzata állandó, körülbelül 25 Jmol -1 K ben így írta le a francia Pierre Dulong ( ) és Alexis Petit ( ). A törvény a modern terminológiával kifejezve a következőt állítja: egy szilárd elem moláris hőkapacitása körülbelül egyenlő 3 R-el, ahol R a gázállandó. A törvény csak közelítő, de viszonylag megfelelő pontossággal alkalmazható normál hőmérsékleten, egyszerű kristályos szerkezettel rendelkező elemek esetében. Dumas, Jean Babtiste Andre ( ) Francia kémikus. Gyógyszerészként Genfben 1818-ban tanulmányozta a jód alkalmazását a golyva gyógyításában. Majd kémiával kezdett el foglalkozni és Párizsba költözött ban kidolgozott egy módszert a gőznyomás mérésére. Később különböző szerves vegyületeket fedezett fel, így az antracént (1832), az uretánt (1833), és a metanolt (1834), mely felfedezések arra vezették, hogy javasolja a típusok (funkciós csoportok) elméletét. Dumas-módszer 1. Módszer a nitrogéntartalom meghatározására egy szerves vegyületben. A mintát lemérik és réz(ii)-oxiddal összekeverve egy csőben hevítik. A vegyületben található összes nitrogén nitrogén-oxiddá alakul, melyet forró rézen vezetnek keresztül, hogy nitrogéngázzá redukálódjon. Összegyűjtve és megmérve ennek a térfogatát, egy ismert tömegű minta nitrogéntartalma kiszámítható. 2. Módszer illékony folyadék relatív molekulatömegének meghatározására tömegméréssel. Egy hosszú, szűk nyakú, vékony üveglombikot használnak. Ezt egy adott hőmérsékleten levegővel töltve lemérik, majd kis mennyiségű mintát helyeznek el benne és a lombikot egy fürdőben melegítik úgy, hogy a gőz elpárologjon, és a levegőt kiszorítsa. A nyak végét lezárják majd a lombikot lehűtik és ismét (szobahőmérsékleten) lemérik. A lombik térfogatát úgy határozzák meg, hogy megtöltik vízzel, és azt is lemérik. Ha a levegő sűrűsége ismert, az ismert térfogatú gőz tömege kiszámítható. A technikákat Jean Babptiste Andre Dumas után nevezték el. duralumínium Erős, könnyű alumíniumötvözetek egy csoportjának kereskedelmi neve, melyek rezet, magnéziumot, mangánt és néha szilíciumot tartalmaznak. A duralumíniumötvözetek egyszerre erősek és könnyűek, széles körben alkalmazzák őket a repülőgépgyártásban, versenyautóknál stb. durranógáz A víz elektrolízisekor keletkező, rendkívül robbanékony gáz. Két térfogatrész hidrogénből és egy térfogatrész oxigénből áll. dúsítás Egy olyan folyamat, amelynek során egy adott izotóp gyakoriságát növelik egy izotópkeverékben. Alkalmazzák az U-235 arányának növelésére, vagy a Pu-239 hozzáadására a természetes uránhoz, atomenergia vagy atomfegyver céljára. D-vitamin Zsíroldható vitamin; két szteroid származék formájában fordul elő: a D 2 vitamin (ergokaciferol vagy kalciferol) az élesztőben található; és D 3-vitamin (kolekalciferol), mely az állatokban. A D 2-vitamin egy szteroidból képződik ultraibolya sugárzás hatására, a D 3 a napsugárzás hatására keletkezik egy koleszterin-származékból a 119

124 bőrben. A halmájolaj a fő forrása. A D-vitamin aktív formája a mellékpajzsmirigy hormon kiválasztására keletkezik válaszul, ami akkor történik, ha a vér kalciumszintje alacsony. Megnöveli a kalcium felvételt a bélből, ami növeli a csontképzés kalcium ellátását. A D-vitamin hiánya a fiatal állatokban angolkórt a kifejlett állatokban csontlágyulás okoz. Mindkettőt a gyenge, deformált csontok jellemezik. D-vonalak Két közeli vonal a nátrium látható spektrumának sárga tartományában az 589,0 nm és 589,6 nm hullámhosszaknál. Mivel kiemelkedők, és könnyen felismerhetők, standardként használják őket a spektroszkópiában. 5. E-É e.m.e. Lásd elektromotoros erő. Earnshaw-tétel A törvény, amely kimondja, hogy inverz négyzetes összefüggés (pl. az elektrosztatika Coulomb-törvénye) szerint egymásra ható részecskék rendszere nem létezhet statikus egyensúlyi állapotban. Samuel Earnshaw ( ) tiszteletes igazolta ezt az eredményt 1842-ben. Az elmélet a kémiában alapvető, mivel rámutat arra, hogy nem lehet az atomokról és molekulákról helyes modellt építeni, ha elektronokat az stacionárisnak tekintik. ebonit Lásd vulkanit. ebullioszkópia A forráspont-emelkedés használata a relatív molekulatömeg meghatározására. ebullioszkópikus állandó Lásd forráspont-emelkedés. ecet Az etánsav híg oldata (6 %-ig), ízesítésre, savanyításra használják. A természetes ecetet alkoholos oldatok erjesztésével, rendszerint Acetobacter faj felhasználásával állítják elő, amely oxidálja az alkoholt ecetsavvá. Az ecet a szintetikus etánsav hígításával is előállítható. ecetsav Lásd etánsav. ecetsav-anhidrid Lásd etánsav_anhidrid. Edison-elem Lásd nikkel-vas akkumulátor. EDTA Etilén-diamin-tetraecetsav, (HOOCCH) 2N(CH 2) 2N(CH 2COOH) 2 vegyület, amely egy kelátképző-szer; reverzibilisen kapcsolódik a vassal, magnéziummal és más fémionokkal. Vashoz kötötten használják bizonyos tápközegekben, ahol a vasat lassan juttatja a közegbe. Használják a kvantitatív analízis bizonyos formáinál is. edzés 120

125 A fémkohászatban egy fém gyors lehűtése folyadékfürdőbe merítve, a tulajdonságainak javítása céljából. Az acélt azért edzik, hogy keményebbé tegyék, de bizonyos nem-vas fémeket más okok miatt edzenek (a rezet például edzéssel lágyítják). EELS (elektron energiveszteség spektroszkópia) Adszorbeált anyagok és disszociációjuk tanulmányozására alkalmas technika. Egy felületről visszavert elektronnyalábnak a visszaverődés során fellépő energiaveszteségét mérik. Ez az energiaveszteség felhasználható az adszorbeátum vibrációs spektrumának értelmezésére. Az EESL alkalmazásával az adszorbeátum nagyon kis mennyisége kimutatható (akár 50 atom egy mintában). Különösen hasznos a könnyű elemek esetében, amelyeket nem könnyű más technikák alkalmazásával kimutatni. effúzió/kifolyás Gázáramlás egy kis nyíláson át. Azonos feltételek mellett különböző gázok kifolyásának relatív sebessége közelítően a sűrűségük négyzetgyökének aránya. égés Kémiai reakció, amelyben egy anyag gyorsan reagál oxigénnel hő és fény keletkezésével. Az ilyen reakciók gyakran szabad gyökös láncreakciók: A folyamat összefoglalható úgy, hogy a szén oxidációja oxidjainak kialakítására, és a hidrogén oxidációja víz kialakítására szolgál. Lásd láng. égéshő Adott anyag egy móljának teljes oxidálódásakor felszabaduló energia. égetett mész Lásd kalcium-oxid. égetett/párizsi gipsz A kalcum-szulfát hemihidrátja, CaSO 4H 2O, amelyet az ásványi gipsz hevítésével állítanak elő. Finom porrá őrölve és vízzel keverve a párizsi gipsz megkeményedik, összekapcsolódó gipsz kristályokat képez. A megkeményedés térfogat-növekedéssel jár, így a gipsz szorosan illeszkedik a formába. Használják agyagedények készítésénél, törött csontok begipszelésénél, és gipszvakolat részeként, az építőiparban. egy edényes szintézis / one-pot synthesis Szerves anyagok szintézisére alkalmazott módszer, amelynél a felhasznált anyagokat egyetlen reakcióedényben keverik össze és hagyják reagálni. A reakciókat nem egymást követő, elkülönített lépésekben hajtják végre. egy vegyértékű Egy vegyértékkel rendelkezik. egyatomos molekula Egy molekula ami csak egy atomból áll, megkülönböztetve a két- vagy többatomos molekuláktól pl. Ar vagy, He. egybázisos sav Olyan sav, amely csak egy savas hidrogént tartalmaz a molekulájában. Például hidrogén-klorid (HCl) vagy salétromsav (HNO 3). egyenértéksúly Egy elemnek, vagy egy vegyületnek az a tömege, amely egy kémiai reakció során egyesül, vagy helyettesít egy gramm hidrogént (vagy nyolc gramm oxigént, vagy 35,5 gramm klórt). Az egyenértéksúly egy anyag "kötőerejét jelzi. Egy elem esetében ez a relatív atomtömeg osztva a vegyértékkel, vegyületeknél az adott reakciótól függ. 121

126 egyensúly Olyan állapot, amelyben egy rendszer energiája a statisztikailag legvalószínűbb módon oszlik el. Egy rendszer állapota, amelyben az erők, hatások, reakciók stb. kiegyensúlyozzák egymást úgy, hogy nincs nettó töltés. Egy test termikus egyensúlyban van, ha nem játszódik le hőkicserélődés sem a rendszeren belül, sem a környezetével. Egy rendszer kémiai egyensúlyban van, amikor a reakció és az ellentett folyamata egyenlő sebességgel játszódik le. Ezek példák a dinamikus egyensúlyra, amelyben az egyik irány aktivitása egyensúlyban van az ellentétes irányú aktvitással. egyetemes állandók Lásd alapállandók. egység Egy fizikai mennyiségnek, pl. a hosszúság, tömeg, idő stb. meghatározott mértéke, amelynek a meghatározott többszöröseit a fizikai mennyiség nagyságának kifejezésére használják. Tudományos célokra a korábbi rendszereket az SI rendszerrel helyettesítették. egyszeres kötés Lásd kémiai kötés. egytengelyű kristály Csak egy optikai tengellyel rendelkező, kettőstörő kristály (lásd kettős törés). egyvegyértékű Egy vegyértékkel rendelkezik. egzotikus atom Olyan species, amelyben az elektront vagy nukleont valamilyen más töltéssel rendelkező részecske helyettesíti. Például egy atom, amelyben egy elektront egy másik negatív töltésű részecske helyettesít, pl. müon vagy mezon. Ebben az esetben a negatív részecske végül is ütközik a maggal egy röntgensugár foton kibocsátása közben. Egy másik rendszer például, melyben egy atom magját helyettesíti egy töltéssel rendelkező mezon. Egy elektron és egy pozitron összekapcsolódása (a pozitrónium) is egzotikus atomnak tekinthető. Ez utóbbinak az élettartama 10-7 s, elbomlása három fotont eredményez. Ehrenfest-osztályozás A fázisátmenetek osztályozása termodinamikai tulajdonságaikkal kifejezve, amelyet Paul Ehrenfest ( ), holland fizikus vezette be. Az elsőrendű fázisátmenetben a kémiai potenciál első deriváltja diszkontinuus. Egy elsőrendű fázisátmenetben az átmenet hőmérsékletén az entalpia, entrópia és a térfogat változása nullától eltérő érték. Példa az elsőrendű fázisátmenetre az olvadás és a forrás. A másodrendű fázisátmenetben a kémiai potenciál első deriváltja folyamatos, de a második derivált nem. A másodrendű fázisátmenetben nincs ugrásszerű változás az entalpia, entrópia és a térfogat értékeiben a fázisátmenet hőmérsékletén. Másodrendű fázisátmenetek például a ferromágnesesség átmenetei és az ötvözetekben a rendezettség-rendezetlenség átmenetek. Einstein specifikus hő elmélete Szilárd anyagok specifikus hőkapacitásának elmélete, amelyet Albert Einstein vezetett be. Ebben feltételezte, hogy a specifikus hőkapacitás a szilárd anyag rácsában lévő atomok vibrációjának a következménye. Einstein feltételezte, hogy minden atom azonos frekvenciával rendelkezik. Az elmélet ahhoz a helyes következtetéshez vezet, hogy ahogy a hőmérséklet közelít az abszolút nullához a szilárd anyagok specifikus hőkapacitása közelít a nullához. Nem ad azonban helyes kvantitatív leírást a specifikus hőkapacitás viselkedésére alacsony hőmérsékleten. A specifikus hő Debye-elméletében, és a probléma más elemzésénél is, Einstein egyszerűsített megközelítését javították, figyelembe véve a tényt, hogy a rácsvibrációs frekvenciák egy értéktartománnyal rendelkezhetnek. Einstein, Albert 122

127 ( ) Német születésű, amerikai fizikus ben svájci állampolgár lett. Egy évvel később Bernben vállalt munkát egy szabványhivatalban ben öt, rendkívül nagy hatású cikket közölt, a Brown-mozgásról, a fotoelektromos hatásról, a speciális relativitásról, az energiáról és a tehetetlenségről (amely a világhírű E=mc 2 kifejezést tartalmazta) ben publikálta az általános relativitáselméletet, főként a gravitációra ben kitüntették a Nobel-díjjal ban, Hitler hatalomra kerülésekor Einstein, aki zsidó volt úgy döntött, hogy az USA-ban marad (ott tartott akkor éppen előadásokat). Élete hátralevő részében az egységesített térelmélet keresésén dolgozott ben ő tudatta Roosevelt elnökkel, hogy atombombát elő lehet állítani és azt is, hogy a németek képesek lehetnek erre. Einstein-egyenlet 1. A tömeg-energia kapcsolat, amelyet Albert Einsten állapított meg 1905-ben E=mc 2 formában, ahol E az energia mennyisége, m a tömege c a fény sebessége. Kifejezi azt a koncepciót, hogy az energiának tömege van. 2. Az E max=hf-w összefüggés, ahol E max fényelektromos hatásban kibocsátott elektronok maximális kinetikus energiája, h a Planck-állandó, f a beeső sugárzás frekvenciája, W a kilépési munka. E max=hf-φe-ként is leírható, ahol e az elektron töltése, Φ a potenciálkülönbség, amelyet elektronaffinitásnak is neveznek. (W és Φ-t néha megkülönböztetik, mint elektronaffinitást és kilépési munkát.) Az egyenlet alkalmazható gázok fotoemissziójára is, amikor a kifejezés a következő: E=hf-I, ahol I a gáz ionizációs potenciálja. einsteinium Jele Es. Radioaktív, fémes transzurán elem, amely az aktinoidák csoportjába tartozik; rendszáma 99; a legstabilabb izotóp tömegszáma 254 (felezési ideje 270 nap). Tizenegy izotópja ismert. Az elemet elsőként A. Ghiorso és kollegái azonosították 1952-ben, az első hidrogénbomba robbanási törmelékeiben. Az elem még mikorgrammnyi mennyiségben sem állt rendelkezésre egész 1961-ig. Albert Einstein után nevezték el. Einstein-koefficiensek A sugárzás kvantumelméletében használt koefficiensek, amelyek az alap és gerjesztett állapot közötti átmenetek (oda és vissza) valószínűségére vonatkoznak indukált és a spontán emisszió során. Egy elektromágneses sugárzásnak kitett atom esetén az abszorpció sebességét (R a) a következő kifejezés adja: R a=b ρ, ahol ρ az elektromágneses sugárzás sűrűsége, és B az abszorpcióval kapcsolatos Einstein-B-koefficiens. Az indukált emisszió sebességét is B ρ adja, az indukált emisszió B-koefficiense egyenlő az abszorpciós koefficienssel. A spontán emisszió sebességét A adja meg, ahol A a spontán emisszió Einstein-A-koefficiense. Az A-és B- koefficiensek közti kapcsolat: A=8πhv 3 B/c 3 ahol h a Planck-állandó, v az elektromágneses sugárzás frekvenciája, és c a fény sebessége. A koefficienseket Albert Einstein vezette be ben, a sugárzás kvantumelméletének analízisében. Einstein-Smoluchowski-egyenlet Összefüggés a diffúziós koefficiens (D) és azon távolság (λ) között, amelyet a részecske egy T idő alatt képes megtenni diffúzióval. Az Einstein Smoluchowski egyenlet: D=λ2/2T, kapcsolatot teremt a részecskediffúzió mikroszkopikus jellemzői és a diffúzióval kapcsolatos makroszkopikus mennyiségek, pl. a viszkozitás között. Az egyenlet levezetéséhez feltételezték, hogy a részecskék random mozgást végeznek. Az egyenlet mennyiségei összefüggésbe hozhatók a gázok kinetikus elméletével, amennyiben λ/t jelenti a részecskék átlagos sebességét és λ az átlagos szabad úthosszt. Az Einstein Smoluchowski-egyenletet Albert Einstein és a lengyel Marian Ritter von Smolan-Smoluchowski vezette le. E-izomer Lásd E-Z konvenció. ékszerész csiszolópor Hematit vas(iii)-oxid (Fe 2O 3) finom pora. Gyenge dörzshatású, ezért fémek tisztítására, fényezésére használják. ekvatoriális 1. Lásd a gyűrű konformációknál. 2. Lásd csúcsi. ekvivalencia pont 123

128 A titrálás azon pontja, melynél a reakció befejeződött. Lásd indikátor. ekvivalens arányok Lásd kémiai egyesülés. elágazó lánc Lásd lánc. elasztin Szálas fehérje, amely a kötőszövet sárga, rugalmas szálainak legfőbb alkotója. Gazdag glicinben, alaninban, prolinban és más, nem poláris aminosavakban, amelyek keresztkötéseket hoznak létre, ami a fehérjét viszonylag oldhatatlanná teszi. A rugalmas szálak a hosszúságuk többszörösére nyújthatók, és utána visszatérnek az eredeti méretükre. Az elasztin különösen nagy mennyiségben fordul elő a porcokban, a véredények falában, az ínszalagokban és a szívben. elasztomer Természetes, vagy szintetikus gumi vagy gumiszerű anyag, amely erő hatására deformálódik, de ha az erő többé nem hat rá, képes visszanyerni eredeti alakját. elegyfém Cérium (50 %), lantán (25 %) neodímium (18 %) prazeodímium (5 %) és más ritka földfémek ötvözete. Használják vas ötvözésére (30 %-ig), gyújtók tűzkövében és kis mennyiségben a vas alakíthatóságának javítására. Adagolják a rézötvözetekhez, hogy keményebbé, az alumínium ötvözetekhez, hogy erősebbé tegyék azokat, a magnéziumötvözetekhez, hogy csökkentsék a lassú alakváltozást és a nikkelötvözetekhez, hogy csökkentsék az oxidációt. elektret Egy maradandóan elektromossá tett anyag, vagy test, amely az extrém értékeinél ellentétes töltéssel rendelkezik. Az elektretek több módon is emlékeztetnek az állandó mágnesre. Elektret előállítható bizonyos viaszokat erős elektromos mezőben hűtve. elektrociklusos reakció A gyűrű átrendeződésének egy típusa, amelyben szigma-kötés jön létre egy konjugált molekula két láncvégi szénatomja között a jelenlévő pi-kötések számát eggyel csökkentve. elektród 1. Egy vezető, ami kibocsátja, vagy felveszi/összegyűjti az elektronokat egy cellában, elektroncsőben, félvezető eszközben stb. Az anód a pozitív elektród a katód a negatív elektród. 2. Lásd félcella. elektrodialízis Sótartalmú vizekből tiszta víz kinyerésére alkalmas módszer, mint a sótalanításnál. A tisztítandó vizet egy cellába vezetik. A cellában két elektród van, melyek közt féligáteresztő hártyák sorát helyezik el, váltakozva a pozitív és a negatív ionokra féligáteresztő hártyákat. Az ionok igyekeznek elkülönülni a váltakozó membránpárok közt, a tiszta víz pedig ott marad a hézagokban. Ily módon a befolyó víz két áramra oszlik, az egyik a tiszta víz, a másik a koncentráltabb oldat. elektródpotenciál Egy félcellában az oldat és az elektrolit között kialakuló potenciálkülönbség. Közvetlenül nem mérhető, mivel a méréshez a kört zárttá kell tenni, ami egy másik félcella bevezetését jelenti. A standard elektródpotenciálok, E o 124

129 definíció szerint a potenciálértékek egy standard hidrogén félcellára vonatkoztatva, 1,0 mólos oldatban, 25 o C- on. A konvenció szerint a cella leírását az oxidált formával kell kezdeni. Például: Pt(s) H 2(g)H + (aq)zn 2+ (aq) Zn(s) Ennek a cellának az e.m.e. értéke 0,76 volt (azaz a cink elektród negatív). Így a Zn 2+ Zn félcella standard elektródpotenciálja 0,76V. Az elektródpotenciálokat redukciós potenciálnak is nevezik. Lásd elektrokémiai feszültségi sornál is. elektrofil Ion, vagy molekula, amely elektronhiányos, és így elektron felvételére képes. Gyakran redukálószerek és Lewisféle savak. Lehetnek pozitív ionok (pl. NO 2+ ) vagy olyan molekulák, amelyeknek pozitív töltése van valamelyik atomon (pl. SO 3, ami egy elektronhiányos kénatomot tartalmaz). Szerves reakciókban a molekula negatív töltésű részét támadják meg. Hasonlítsd össze a nukleofillel. elektrofil addíció Egy addíciós reakció, amelynél az első lépés egy elektrofil (azaz pozitív ion) támadása a molekula elektronban gazdag részén. Például az alkének kettős kötésének addíciója. elektrofil szubsztitúció Egy szubsztitúciós reakció, amelyben az első lépés egy elektrofil támadás. Elektrofil szubsztitúció a benzol (és származékainak) reakciója. Ebben az esetben egy pozitív ion közelíti meg a benzolgyűrű delokalizált pielektronjait. elektroforézis (kataforézis) Kolloidok elválasztására és vizsgálatára alkalmas technika; alapja a töltéssel rendelkező kolloid részecskék mozgása elektromos térben. Különböző kísérleti módszerek léteznek. Egyikben a mintát egy U alakú csőbe helyezik, és puffer oldatot adnak mindkét részbe úgy, hogy éles határ legyen a puffer és a minta között. Elektródot helyeznek mindkét részbe, feszültséget adnak rá, és vizsgálják a határvonalnak a térerő hatására történő elmozdulását. A részecskék migrációjának sebessége függ az elektromos tértől, a részecskék töltésétől és más tényezőktől, mint például a részecskék mérete és alakja. Az elektroforézis még egyszerűbben végrehajtható egy adszorbens, például egy pufferbe áztatott szűrőpapírcsík alkalmazásával. Ezt összekapcsolják két elektróddal. A mintát az elektródok közé helyezik, majd feszültséget adnak rá. A keverék különböző komponensei különböző sebességgel mozognak, így a minta zónákra különül el. A komponensek a mozgásuk sebessége alapján azonosíthatók. A gélelektroforézisben a médium egy gél, jellemzően poliakrilamid (lásd PAGE), agaróz, vagy keményítő. Az elektroforézist, amelyet elektrokromatográfiának is neveznek, széles körben használják fehérjék, nukleinsavak, szénhidrátok, enzimek stb. keverékeinek tanulmányozására. A klinikai orvostudományban a testfolyadékok fehérjetartalmának meghatározására használják. elektrokémia Az oldatokban lévő ionok, elektrolízis, elektromos cella kémiai tulajdonságainak és reakciónak tanulmányozása. elektrokémiai cella Lásd cella. elektrokémiai egyenérték Jele z. Egy adott elem azon mennyisége, amelyet ionjának oldatából elektrolízissel egy Coulomb töltés felszabadít. Lásd Faraday-törvények (az elektrolízisé). elektrokémiai feszültségi sor (potenciálsor) A kémiai elemek az elektródpotenciáljuk alapján sorba rendezve. Nulla az elektródpotenciálja a hidrogén elektródnak (H + +e 1/2H 2). Azok az elemek, amelyek könnyebben adnak le elektron az oldatban, mint a hidrogén elektropozitívak; azok, amelyek az oldatukból elektront vesznek fel, a hidrogén alatt állnak a sorban, elektronegatívak. A sor megadja azt a sorrendet, amely szerint a fémek egymást helyettesíthetik sóikban; az elektropozitív fém helyettesíti a hidrogént a savakból. A főbb fémek és a hidrogén a sor szerinti sorrendben a 125

130 következők: kálium, kalcium, nátrium, magnézium, alumínium, cink, kadmium, vas, nikkel, ón, ólom, hidrogén, réz, higany, ezüst, platina, arany. Ezt a sort néha aktivitási sorként említik. elektrokémiai sor Lásd elektrokémiai feszültségi sor. elektrokinetikus potenciál (zéta potenciál) Jele δ. Egy kolloid körüli elektromos kettősréteg elektromos potenciálja a kettős réteg sugaránál, vonatkoztatva az oldat belsejében, a kolloidtól messze fellépő potenciál értékére. A kettős réteg sugarát a kolloid egység és a felszínén lévő ionok merev rétege adja. elektrokromatográfia Lásd elektroforézis. elektrolit Folyadék, amely a pozitív és a negatív ionok jelenléte miatt vezeti az elektromosságot. Az elektrolitok ionos vegyületek olvadékai, vagy ionokat tartalmazó oldatok, azaz ionos sók oldatai, vagy vegyületek, amelyek oldatban ionizálódnak. A folyékony fémeket, ahol a vezetők a szabad elektronok, általában nem tekintik elektrolitnak. A szilárd ionos-vezetőket azonban elektrolitnak nevezik, pl. a nátrium-kén cellánál. elektrolitikus elválasztás Módszer izotópok elválasztására, kihasználva azt, hogy az elektrolízis során különböző sebességgel szabadulnak fel. Régebben a deutérium és a hidrogén elválasztására használták. A víz elektrolízisekor a hidrogén sokkal könnyebben képződik a katódon, mint a deutérium, így a víz feldúsul deutérium-oxidban. elektrolitikus korrózió Elektrokémiai reakcióval történő korrózió. Lásd rozsdásodás. elektrolitikus lerakódás/bevonat Egy fémnek egy másik fémmel történő bevonása elektrolízissel. Ide tartozik a galvanoplasztika és a galvanizálás. elektrolitos tisztítás/raffinálás Fém tisztítása elektrolízissel. Általában a réznél alkalmazzák. Egy nagy darab, nem tiszta rezet használnak anódként, és egy vékony tiszta rézcsíkot katódként. Réz(II)-szulfát oldat az elektrolit. A réz oldódik az anódon: Cu Cu 2+ +2e, és kiválik a katódon. Az eredmény a tiszta réznek az anódról a katódra vándorlása. A nem tiszta rézben jelenlévő arany és ezüst a cella alján úgynevezett anódiszapot képez, amelyet az eljárás során visszanyernek. elektrolizáló cella A cella, amelyben az elektrolízis történik, azaz amelyben a külső forrásból származó áram keresztülhalad az elektroliton. elektrolízis Kémiai reakció létrehozása elektromos áramnak elektroliton történő átvezetésével. Elektrolízis során a pozitív ionok a katódhoz, a negatív ionok az anódhoz vándorolnak. A reakciók az elektródoknál történő elektronátadási reakciók, azaz redox reakciók. Az anódnál az oldat negatív ionjai elektronokat adhatnak le, miközben semleges speciessé alakulnak. Az elektród atomjai is adhatnak le elektronokat, és pozitív ionként oldatba kerülhetnek. A reakció mindkét esetben oxidáció. A katódnál az oldat pozitív ionjai elektront vehetnek fel, miközben semleges speciessé alakulnak. A katódreakciók redukciók. elektrolumineszcencia 126

131 Lásd lumineszcencia. elektromágneses spektrum Az elektromágneses hullám hullámhossztartománya. A leghosszabb hullámok ( méter) a rádióhullámok, a következők az infravörös hullámok ( m), ezután következik a látható hullámhossz keskeny tartománya (4-7x10-7 m), amelyet az ultraibolya ( m) és a röntgensugarak ( m) követnek. elektromágneses sugárzás Elektromos töltés gyorsulásából származó energia és az ezzel kapcsolatos elektromos és mágneses terek. Az energia tekinthető egy, a térben terjedő hullámként (amely nem igényel médiumot), amelyben elektromos és mágneses mezők oszcillálnak derékszögben egymásra és a terjedés irányára. Vákuumban a hullámok 2,9979x10 8 méter/másodpercces állandó sebességgel mozognak (a fény sebessége), anyag jelenlétében lassabban. Az energia úgy is tekinthető, mint a fény sebességével mozgó fotonok áramlása, ahol minden egyes foton energiája hc/λ, ahol h a Planck-állandó, c a fény sebessége, λ a hullám hullámhossza. Ez a két, látszólag ellentmondó elmélet egyesíthető a kvantummechanika alkalmazásával. A sugárzás jellemzői a hullámhosszától függenek. Lásd elektromágneses spektrum. elektrometallurgia Elektromos folyamatok felhasználása fémeknek érceikből történő kinyerésére, finomítására vagy formálására. elektrometrikus hatás Lásd elektronhatások. elektromos kettősréteg Modell, egy elektród és a közelében lévő oldat közti határfelület leírására. Ebben a modellben az elektród felszínén az egyik típusú töltés alkot egy réteget, az oldat első rétegét pedig az ezzel ellentétes töltésű ionok síkja hozza létre. A Helmholtz-modellben, a kettősréteg két töltés-síkból áll, az oldat ionjainak belső síkját az elektródon lévő töltés okozza, a külső síkot az oldat ellentétes töltésű ionjai hozzák létre az első réteg hatására. A Gouy Chapman-modell (diffúz kettősréteg) figyelembe veszi az ionok termikus mozgását. Egyik modell sem tökéletes, a Helmholtz-modell túl merevnek tekinti a töltések rendszerét, a Gouy Chapman-modell pedig alábecsüli a szerkezet merevségét. A Stern-modell mindkettőn javít azzal, hogy az elektródhoz közeli ionok esetében merev szerkezetet feltételez, a második réteget pedig a Gouy Chapman-modellel írja le. elektromotoros erő Elektromos áram egy adott forrása által létrehozott legnagyobb potenciálkülönbség. A gyakorlatban, a belső ellenállása miatt csak akkor figyelhető meg, amikor a forrás nem szolgáltat áramot. elektron Elemi részecske, amelynek a nyugalmi tömege 9, (54)x10-31 kg, és a negatív töltése 1, (49)x10-19 coulomb. Az elektronok az atomokban találhatók a mag körüli héjakon, ha elszakadnak az atomoktól szabad elektronoknak nevezik őket. Az elektron ellentett részecskéje a pozitron. elektron energiaveszteség-spektroszkópia Adszorbeált anyagok és disszociációjuk tanulmányozására alkalmas technika. Egy felületről visszavert elektron nyalábnak a visszaverődés során fellépő energiaveszteségét mérik. Ez az energiaveszteség felhasználható az adszorbeátum vibrációs spektrumának értelmezésére. Az EESL alkalmazásával az adszorbeátum nagyon kis mennyisége kimutatható (akár 50 atom egy mintában). Különösen hasznos a könnyű elemek esetében, amelyeket nem könnyű más technikák alkalmazásával kimutatni. elektronaffinitás Jele A. Az energiaváltozás, ami akkor történik, amikor egy atom vagy molekula elektront vesz fel, és negatív ionná válik. Egy X atom, vagy molekula esetében ez az elektronfelvételkor a reakcióban felszabaduló energia: X(g)+e X - (g). 127

132 Gyakran elektronvoltokban mérik. Másképp, a moláris entalpiaváltozás (ΔH) is használható. elektronaffinitás, kilépési munka Egy mennyiség, amely meghatározza, hogy milyen mértékben játszódik le a termikus, ionos, vagy fotoelektromos emisszió a Richardson-egyenlet szerint, vagy Einstein fotoelektromos egyenlete szerint. Néha potenciálkülönbségként fejezik ki, (Φ) voltokban, néha az elektron elvonásához szükséges munkával, (W) elektronvoltokban, vagy joule-ban. Az előbbit elektronaffinitásnak, az utóbbit kilépési munkának nevezik. elektronáram Elektronok átadása egy sor hordozómolekulán az elektrontranszportláncban. elektronátmenettel járó reakció Kémiai reakció, amely elektronok átadásával, felvételével, vagy leadásával történik. Elektronátmenettel járó reakciók gyakran fordulnak elő átmeneti fémek komplexeinél. Az ilyen komplexeknél az elektronátmenet egyik gyakran előforduló mechanizmusa a belsőszférás mechanizmus, amelyben a két komplex egy köztes terméket alakít ki ligandumhidakkal és ezzel lehetővé teszi az elektronok átadását az egyik komplexről a másikra. A másik fő mechanizmus a külsőszférás mechanizmus, amelyben a két komplex megtartja minden ligandumát, az elektronok átadása az egyik komplexről történik a másikra. Az elektronátadással járó reakciók sebessége rendkívül különböző. A külsőszférás mechanizmusnál a sebességbeli eltérések magyarázhatók azzal, hogy a szolvatálószer molekulái átrendeződnek a reagáló anyagok szolvatálásából a termékek szolvatálásába. A belsőszférás (ligandumhidas) reakcióknál a reakció sebessége a köztes terméktől és az elektronok átadásának a módjától függ. elektronbefogás 1. Negatív ion kialakulása egy atomból vagy molekulából egy szabad elektron felvételével. 2. Radioaktív átalakulás, amelynek során egy mag egy elektront vesz fel az atom belső pályájáról, így átalakul először egy azonos tömegszámú, de az eredetinél eggyel alacsonyabb rendszámú maggá (egy elektron befogása átalakít egy protont egy neutronná). Az ilyen típusú elektronbefogást egy röntgensugárzás-foton, vagy egy Auger-elektron kibocsátása követ, amikor a belső pályán lévő üres helyet egy külső elektron tölti be. elektronegatív Olyan elem, amely elektron felvételére és így negatív ion létrehozására hajlamos. A halogének tipikusan elektronegatív elemek. Például a hidrogén-kloridban a klóratom negatívabb, mint a hidrogén és a molekula poláris, negatív töltése van a klóratomon. Az elektronegativitást különböző módokon lehet egy elemhez hozzárendelni. Mullikan-elektronegativása az E=(I+A)/2 képlettel számolható, ahol E az elektronegativitás, I az ionizációs potenciál és A az elektronaffinitás. Általánosabban használják a Pauling-féle elektronegativitást, ami a kötések disszociációs energiáján alapul, és egy skálát használ, ahol a fluornak, a legelektronegatívabb elemnek az elektronegativitása 4. Néhány más érték ezen a skálán: B 2; C 2,5; N 3,0; O 3,5; Si 1,8; P 2,1; S 2,5; Cl 3,0; Br 2,8. elektrongáz Modell egy fémben vagy plazmában lévő elektronokra, amelyeket olyan gázként képzelnek el, ami kölcsönhatásba lép a pozitív ionok egységes eloszlású hátterével, így biztosítva a rendszer elektromos semlegességét. Az elektrongázt elméletileg a klasszikus- vagy a kvantummechanikával és a gázok kinetikus elméletével elemzik. Az elektrongáz modell a fémek és a plazma sok tulajdonságát megmagyarázza kvalitatív és közelítően kvantitatív módon, de nem ad pontos kvantitatív képet, ahhoz figyelembe kellene venni a pozitív ionok mozgását is. elektronhatások Olyan hatások, amelyekkel egy molekula egyik részének reakcióképességét a molekula másik részéből eredő elektronvonzás vagy taszítás befolyásolja. Gyakran indukciós hatásnak (vagy rezonanciahatásnak) nevezik, bár az indukciós hatás kifejezést néha fenntartják az olyan jelenségre, amely a kémiai kötéseken keresztül hat, és megkülönböztetik a térben ható térhatástól. A kémiai kötésen ható indukciós hatást régebben mezomer hatásnak (vagy mezomériának), vagy elektronikus hatásnak nevezték. Általános, hogy ezekre a hatásokra (mind a kémiai kötés, mind a tér esetében) rezonanciahatásként hivatkoznak. 128

133 elektronhiányos vegyület Egy vegyület, amelyben kevesebb elektron alakítja ki a kémiai kötéseket, mint amennyit a normális elektronpár kötés igényelne. Ilyen vegyületeknek többcentrumú kötésük van. Lásd borán. elektronikus mikroanalizátor (EPM) Nagyon kis mennyiségű (akár g-nyi) anyag vizsgálatára alkalmas módszer. A módszerben nagyon keskeny fókuszált elektronnyalábot irányítanak egy mintára létrehozva a jelenlévő elem jellemző röntgensugár spektrumát. Kvantitatív meghatározásra a 11-nél magasabb rendszámú elemek esetében használható. elektronkonfiguráció Lásd konfiguráció. elektronmikroszkóp A mikroszkóp olyan formája, amely elektronsugarat használ a fénysugár helyett (amelyet az optikai mikroszkóp használ) egy nagyon kis tárgyról nagy kép készítésére. Az optikai mikroszkópokban a felbontást a fény hullámhossza korlátozza. A nagyenergiájú elektronok a fénynél jóval kisebb hullámhosszal rendelkezhetnek, például a 10 5 elektronvolt energiával gyorsított elektronok hullámhossza 0,004 nanométer (lásd de Brogliehullámhossz), és így ezzel képesek a 0,2-0,5 nm felbontást elérni. A transzmissziós elektronmikroszkópban egy elektronlencsékkel élesen fókuszált elektron sugárnyaláb keresztülhalad egy vékony (50 nanométernél vékonyabb), fémezett mintán, majd egy fluoreszcens ernyőre jut, ahol létrejön a látható kép. Ezt a képet le lehet fényképezni. A szkennelő elektronmikroszkóp használható vastagabb minták esetében is, és perspektivikus képet alkot, bár a felbontása és a nagyítása kisebb. Ebben a készülékben a primer elektronok sugara szkenneli a mintát, és azokat, amelyek visszaverődnek - a kibocsátott szekunder elektronokkal együtt - összegyűjtik. Ez az áram egy külön elektronsugarat modulál egy TV monitorban, amely ugyanolyan frekvenciával szkenneli a képernyőt, így felépít egy képet a mintáról. A feloldóképesség körülbelül nm. elektronspin-rezonancia (ESR) Spektroszkópiás módszer az elektronok helyzetének megállapítására paramágneses anyagokban (lásd mágnesesség), amivel a kötésekről és szerkezetről nyerhető információ. A párosítatlan elektron spinje mágneses momentummal jár, amely képes az alkalmazott külső mágneses tértől függően a két irány egyikébe beállni. Ez a két állás különböző energiaszinteknek felel meg; statisztikus valószínűséggel normál hőmérsékleten valamennyivel több lesz az alacsonyabb energiájú állapotban, mint a magasabban. A mintát mikrohullámú sugárzással kezelve elérhető az átmenet a magasabb energiájú állapotba. A pontos energiakülönbség az elektronok két állapota között függ a környező elektronoktól a molekulában vagy az atomban. Ilyen módon a párosítatlan elektronok helyzete tanulmányozható. A technikát elsősorban a szabad gyökök és paramágneses anyagok, például szervetlen komplexek vizsgálatára használják. Lásd mágneses magrezonanciánál is. elektrontranszportlánc (elektronszállító rendszer) Biokémiai redukciós-oxidációs reakciók egymást követő sora, amelyben elektronátmenet történik hordozók sorával. Elektrontranszportlánc, amelyet légzési láncnak is neveznek, képezi az aerob légzés utolsó lépését. A molekuláris oxigénnek adja át az elektronokat és a hidrogénatomokat a Krebs-ciklusból, víz kialakításával. Ezzel egyidejűleg a fényből vagy a táplálékból energiát tartalékol ATP formában. A lánc egy sor hordozómolekulából áll, amelyek reverzibilis oxidációs-redukciós reakciókon mennek keresztül; felvesznek elektronokat, majd a láncban következő hordozónak leadják azokat, ezt a folyamatot elektronáramnak nevezik. A mitokondriumban a Krebs-ciklusban keletkező NADH és FADH 2 átadja az elektronjait egy ubikinont és egy sor citokrómot tartalmazó láncnak. Ehhez a folyamathoz a láncban három helyen ATP-képződés társul. Az ATP ezután a mitokondrium mebránján átszállítódik ADP-ért cserébe. Elektrontranszportlánc előfordul a fotoszintézisben is. 129

134 elektronvolt Jele ev. Energiaegység, amely egyenlő azzal a munkával, amelyet egy elektronon kell végezni ahhoz, hogy egy volt potenciálkülönbségen keresztülhaladjon. Bár nem SI egység, használják a részecskék energiájának mértékeként. 1 ev = 1,602x10-19 joule. elektropozitív Egy olyan elem leírása, amely hajlamos elektron leadására és pozitív ion kialakítására. Az alkálifémek tipikusan elektropozitív elemek. elektrum 1. Arany és ezüst ötvözete; % aranyat tartalmaz. 2. Alpakka ötvözet, amely 52 % rezet, 26 % nikkelt és 22 % cinket tartalmaz. élelmiszeradalék A gyártás, vagy feldolgozás során az élelmiszerhez adagolt anyag, az eltarthatósági tulajdonságainak, textúrájának, megjelenésének javítására vagy stabilizálásra, ízének vagy színének erősítésére. Az adalékanyagok rendszerint kis mennyiségben vannak jelen. Ide tartoznak a színezőanyagok, édesítőszerek, tartósítószerek, antioxidánsok, emulgeálószerek, és stabilizátorok. A legtöbb országban létezik az adalékanyag vegyületeknek egy, a biztonságossági szempontból megvizsgált és jóváhagyott listája. Az adalékanyagokat ebből kell kiválasztani, és fel kell tüntetni az egyes élelmiszerkészítmények címkéjén. elem Olyan anyag, amelyet nem lehet egyszerűbb anyaggá bontani. Egy elemben minden atom azonos számú protont és elektront tartalmaz; a neutronok száma változhat. A természetben 92 elem fordul elő. Lásd a periódusos rendszer; transzurán elemek; transzaktinida elemek. elem, akkumulátor Számos elektromos cella összekapcsolva. A közönséges autó elem, vagy akkumulátor rendszerint hat, sorba kapcsolt szekunder elemből áll, amely összesen 12 volt elektromotoros erőt ad. A rúdelem általában a Leclanche-elem egy száraz változata, amelyből rendszerint kettőt sorba kapcsolnak. Elemek állhatnak párhuzamosan kapcsolt cellákból is, ilyen esetben az elem elektromotoros ereje azonos lesz az egyes celláéval, de a kapacitása megnő; azaz összességében több töltést biztosít. Az elem kapacitását általában amperórában adják meg, ami 1 amper áramot képes szolgáltatni 1 órán keresztül, vagy ezzel ekvivalens. elemek eredete A kémiai elemeket létrehozó magfolyamatok. Nincs egy olyan folyamat, ami minden elem kialakulásáért felelős lenne. A kémiai elemek gyakoriságát nemcsak atommagjuk stabilitása határozza meg, hanem az is, hogy milyen könnyen játszódnak le magfolyamatok, amelyek létrehozzák. A hélium többsége fúzióval keletkezett a korai univerzumban, amikor a hőmérséklet és nyomás igen magas volt. A hélium és vas közötti legtöbb elem magfúziós reakciókban keletkezett a csillagokban. Minthogy a vas helyezkedik el a stabilitás völgy alján, ahhoz hogy egy a vasnál nehezebb mag esetében fúziós reakció történjen energiabefektetés szükséges. A csillagokon belül, a nehézelemek, az ún. s-folyamatokkal épülnek fel, ahol s a slow (lassú)-ra utal. Ezekben a mag nagyenergiájú neutronokat abszorbeál, ami β-bomlást, és így nagyobb rendszámú mag kialakulását eredményezi. Bizonyos nehéz elemek, az úgynevezett r-folyamatok során keletkeznek, ahol r utalás a rapid-ra 130

135 (gyors). Ez szupernovák robbanásakor történik, nagy mennyiségű gravitációs energia felszabadulásakor, amikor egy nagy csillag, amely kimerítette nukleáris fűtőanyagát, összeomlik egy neutroncsillaggá, rendkívül nagy számú neutron kibocsátásával. elemi cella A részecskék (atomok, ionok vagy molekulák) csoportja egy kristályban, mely három dimenzióban ismétlődik a kristályrácsban. Lásd a kristályrendszernél is. elemi reakció Reakció köztes termékek nélkül, azaz egy olyan reakció, ami egyetlen lépésben játszódik le, egyetlen átmeneti állapottal. elemi részecske Az anyagot felépítő alapvető részecskék egyike, például az elektron, proton, neutron. élénkítő (aktiválószer) Olyan anyag, amelyet detergensekhez adagolnak, vagy textil vagy papír kezelésére használnak, hogy élénkebbé tegyék a színét, különösen a fehérségét. Mosásnál kékítőszereket használnak, hogy egy halványkék árnyalatot adjon a fehér anyagnak a sárgulás ellen. A fluoreszcens élénkítők olyan vegyületek, amelyek a látható vagy ultraibolya fényben abszorbeálnak, és az optikai spektrum kék tartományában fluoreszkálnak. élesztők Az Ascomycetes törzs Hemiascomycetes osztály egysejtű gombáinak csoportja. Egyedi sejtként, csoportként vagy sejtek láncaként fordul elő; az élesztő szaporodik: ivartalanul sarjadással, vagy ivarosan spóratermeléssel. A Saccharomycetes gombák erjesztik a cukrokat; sütésnél és a söriparban alkalmazzák. eleveniszapos eljárás Eljárás szennyvíz és hulladékvíz kezelésére. Az előkezelés után keletkezett iszapot egy levegőztető tankba szivattyúzzák, ahol folyamatosan keverik és levegőztetik. Így a szuszpendált kolloid szerves anyagból kis flokkulumoknak nevezett aggregátumok keletkeznek. A flokkulumok nagy számban tartalmaznak nitrifikáló baktériumokat és protozoákat, amelyek az iszapban lévő szerves anyagot elbontják. Az oldott oxigén mennyiségét keveréssel, vagy levegő beinjektálásával magas szinten tartják, ami segíti a biokémiai oxigén igény csökkentését. Nagy-Britanniában a szennyvizeknek durván a felét ilyen eljárással kezelik. elfolyósodás Egy higroszkópos, szilárd anyag vízmegkötése a levegőből olyan mértékben, ami végül a szilárd anyag tömény oldatának keletkezéséhez vezet. eliminációs reakció Reakció, amelynek során egy molekula két molekulára bomlik úgy, hogy az egyik sokkal kisebb, mint a másik. Elinvar Egy nikkel-krómacél kereskedelmi neve, amely kb. 36 % nikkelt, 12 % krómot és kis mennyiségben wolframot és mangánt tartalmaz. Rugalmassága nem változik a hőmérséklettel, ezért órák hajszálrúgóinak készítésére használják. ellenálló Ellenálló anyag. Ellingham-diagram 131

136 Egy diagram, amit arra használnak, hogy előre megállapítsák, kivonható-e egy fém az oxidjából szénnel redukálva. A standard reakció Gibbs-függvényét, ΔG o -t ábrázolják a hőmérséklet függvényében (ΔG o növekedésével felfelé) a fém, a szén, és a szén-monoxid oxidációjára. A fém csak akkor vonható ki az oxidjából szénnel, ha az Ellingham-diagramban nincs szén-reakció a fém oxidációs vonala felett, mivel a redukciós folyamat mindenütt ΔG o <O. A hőmérséklet, amelynél ez lehetséges, leolvasható a diagramból. A diagramot H. J. T Ellingham, fiziko-kémikus tervezte. elmélet Lásd törvények, elméletek és hipotézisek. elongáció (fehérjeszintézisben) Az a folyamat, amely során az aminosavak összekapcsolódnak peptidkötésekkel, polipeptidláncot képezve. Az elongációs faktorok fehérjék, amelyek kapcsolódva egy trns-aminosav-komplexhez, képesek ennek a komplexnek a megfelelő elhelyezésére a riboszómán, így a transzláció folytatódhat. eloszlásfüggvény Z mennyisége a következőképpen definiálva: Z=Σexp(-E i/kt) ahol az összeget a rendszer minden i állapotára képezik, E i az i-ik állapot energiája, k a Boltzmann-állandó T a termodinamikai hőmérséklet. Z egy alapvető fontossággal rendelkező mennyiség az egyensúlyi statisztikus mechanikában. Egy nem triviális kölcsönhatásokkal rendelkező rendszerben nagyon nehéz az eloszlásfüggvény pontos kiszámítása. Ilyen rendszerek esetében közelítő technikák alkalmazása szükséges. Az eloszlás függvény kapcsolatot teremt az atomi szintek és a termodinamika közt, mivel Z a Helmholz-féle szabadenergiával a következő kapcsolatban van: F=kTlnZ. előfordulás, gyakoriság 1. Egy adott elem összes tömege a földkéregben a földkéreg összes tömegéhez viszonyítva, többnyire százalékban kifejezve. Például az alumínium gyakorisága a földkéregben körülbelül 8%. 2. Egy elem egy adott izotópjában lévő atomok száma viszonyítva az összes jelenlévő izotóp összes atomjának számához, többnyire százalékban kifejezve. Például az urán-235 izotóp előfordulása a természetes uránban 0,71%. Ez a természetes gyakoriság, azaz a természetben, minden dúsítást megelőző gyakoriság. elszenesít (szenet szárazon lepárol; karburál; szénnel dúsít) Szerves vegyület szénné alakítása hevítéssel, vagy valaminek szénnel történő bevonása ilyen módon. C O szén-monoxid O=C=O szén-dioxid O=C=C=C=O triszén-dioxid (szénszuboxid) Szén oxidjai eluátum Lásd kromatográfia; elúció. elúció Az a folyamat, amelynek során egy adszorbeált anyagot (adszoerbeátum) egy folyadékkal (eluenssel) mosva eltávolítanak az adszorbensről. Az oldat, amely a kioldott adszorbeátumot tartalmazza az eluátum. Elúció az a folyamat például, amellyel lemossák egy keverék komponenseit a kromatográfiás oszlopról. eluens Lásd kromatográfia; elúció. elutriáció 132

137 Az a folyamat, amelynek során finom szemcséjű részecskéket felfelé áramló levegőbe, vagy gőzbe szuszpendálnak, mosás és méret-frakció szerinti szétválasztás céljára. elválasztó anyag Lásd tapadásgátló anyag. elvonás, kivonás Atom, vagy ion elvonása egy molekulából egy bimolekuláris kémiai reakcióval. Példa a hidrogén elvonása a metánból egy gyökkel: CH 4+X H 3C+HX emanáció A radon gáz régi neve. Három izotópja van: Rn-222 (rádiumemanáció), Rn-220 (tóriumemanáció) és Rn-219 (aktíniumemanáció). emelőszabály Egy olyan szabály, amelynek segítségével a fázisdiagramból szerkesztéssel megkapható két, egyensúlyban lévő fázis a és b mennyisége (például, a lehet gáz, b folyadék). A fázisdiagramban a vízszintes vonal (tie line) mentén, n a az a fázis és n b b fázis mennyisége. A szabály a nevét az emelő tengelye körül lévő m a és m b tömegek impulzusainak m al a=m bl b hasonló formájú szabályáról kapta. emissziós spektrum Lásd spektrum. empirikus Jelzi, hogy az eredmény kísérletből vagy megfigyelésből származik, nem elméletből. emulgeálás (emésztésnél) Zsírgöböknek a lebomlása nagyobb felszínű kis cseppekre a duodénumban. Az így kialakult nagyobb felszínen a hasnyálmirigy-enzim, a lipáz, képes a hatását kifejteni, a zsírokat zsírsavvá és glicerinné bontani. Az emulgeálást az epesók segítik az epében. emulzió Olyan kolloid, amelyben egy folyadék kis részecskéi egy másik folyadékban vannak diszpergálva. Rendszerint víz diszperziója olajban, vagy olaj diszperziója vízben, valamilyen emulgeátorral stabilizálva. Közönséges emulgeátorok a detergensek, amelyek molekulája tartalmaz liofób és liofil csoportot is. enantiomer pár Egy molekulapár, amely egy királis molekulából és annak tükörképi párjából áll. A molekulák a poláris fény síkját egyenlő mértékben, de ellentétes irányban forgatják el. enantiomerek Lásd optikai aktivitás. enantiomorfia Lásd optikai aktivitás. enantiotóp 133

138 Egy prokirális centrumhoz kapcsolódó ligandum (a) jelölése. A prokirális centrumon ennek a ligandumnak egy másik ligandummal (d) való kicserélése (ha d nem azonos a, b, és c ligandummal, amelyek már kapcsolódnak a szénatomhoz) C abcd enantiomer pár létrejöttét eredményezi. enantiotrópia Lásd allotrópia. endoterm Olyan kémiai folyamat jelölésére használják, amely hőt von el a környezetétől. Hasonlítsd össze az exotermmel. energia A rendszer munkavégző képességének a mértéke, a munkához hasonlóan, joulokban mérik. Az energiát két csoportba sorolják. A potenciális energia az energia, amely egy testben vagy egy rendszerben raktározódik a helyzeténél, alakjánál, állapotánál fogva (ide tartozik a gravitációs energia, elektromos energia, nukleáris energia és a kémiai energia). A kinetikus energia a mozgás energiája, és rendszerint azzal a munkával definiálják, amelyet az energiával rendelkező test végez nyugalmi állapotba kerüléséhez. Egy m tömegű v sebességű test esetén a kinetikus energia értéke: mv 2 /2 (klasszikus) vagy (m-m 0)c 2 (relativisztikus). Egy ω szögsebességgel rendelkező test rotációs kinetikus energiája Iω 2 /2, ahol I a tehetetlenségi nyomaték. Egy test belső energiája egyenlő az alkotórészek atomjainak és molekuláinak kinetikus- és potenciális energiájának az összegével. energia ekvipartíció/energia egyenlő eloszlásának elve Ludwig Boltzmann által javasolt és James Clerk Maxwell által támogatott elmélet, amely kimondja, hogy a gázmolekulák energiája egy nagy mintában, termikus egyensúlyban, egyenlően oszlik meg a lehetséges szabadságfokaik szerint; minden egyes szabadságfokra kt/2 átlagos energiával, ahol k a Boltzmann-állandó, T a termodinamikai hőmérséklet. Általában nem igaz, ha a kvantumtényezők fontosak, de gyakran jó közelítés. energiamegmaradás törvénye Lásd megmaradás törvénye. energiasávok Azok az energiatartományok, amelyekkel az elektronok rendelkezhetnek egy szilárd anyagban. Egy egyedi atomban az elektronok diszkrét energiaszinteken léteznek. Egy kristályban, ahol szorosan, egymáshoz közel egy rácsban nagyszámú atom van, az elektronokra számos szomszédos mag hat, és az élesen meghatározott energiaszintek megengedett energiasávvá alakulnak. A szilárd anyagok energiaszintjeinek e közelítését gyakran nevezik sávelméletnek. Minden sáv nagyszámú megengedett kvantumállapotot jelent. A sávok közt vannak tiltott sávok. Az atom legkülső héján tartózkodó elektronok (azok, amelyek részt vesznek a kémiai kötésekben) alakítják ki a szilárd anyag vegyértéksávját. Ez a sáv a legmagasabb energiájú a betöltött sávok közül. A sávszerkezet megmagyarázza a szilárd anyag elektromos tulajdonságát. Ahhoz, hogy az elektronok a szilárd anyagon keresztülhaladjanak, az egyik kvantumállapotból a másikba kell változniuk. Ez csak akkor történhet, ha van azonos energiájú üres kvantumállapot. Általában, ha a vegyértéksáv telített, az elektronok nem tudnak új kvantumállapotba változni ebben a sávban. Ahhoz, hogy vezetés létrejöjjön, az elektronoknak egy nem betöltött sávban, a vezetési sávban kell lenniük. A fémek jó vezetők, vagy azért, mert a vegyértéksáv és a vezetési sáv csak részben van betöltve, vagy azért, mert a vezetési sáv átlapolódik vegyértéksávval. Mindkét esetben üres helyek állnak rendelkezésére. Szigetelőkben a vezető- és a vegyértéksávot egy széles tiltott sáv választja el, és az elektronoknak nem áll rendelkezésükre elég energia ahhoz, hogy az egyikről a másikra ugorjanak. A valódi félvezetőkben a tiltott sáv keskeny, és normál hőmérsékleten az elektronok a vegyértéksáv tetején a hőmozgás hatására a vezetési sávba kerülhetnek (abszolút nulla fokon a félvezető szigetelőként viselkedne). Az adalékanyagokkal előállított félvezetőkben extra sávok találhatók a tiltott sávban. Lásd az ábrán. 134

139 energiaszint, energianivó, term Egy elektron energiaszintje egy atomban. Az energiaszintet egy term szimbólum jellemzi, amelyet nagybetűvel jelölnek, jelezve, hogy ez az atom teljes pálya impulzusmomentuma, L; a baloldali felülírás megadja 2S+1 értékét, ahol S az atom teljes spin impulzusmomentuma. Az egyetlen elektron impulzusmomentumára vonatkozó betűkkel analóg módon, az S, P, D, F megfelel L=0,1,2,3-nak. Pl.: az L=1 és S=1 term jelölése: 3 P. Spin-pálya-csatolás hiányában a term degeneráltsága (2L+1)(2S+1). A spin-pálya csatolás jelenlétében a spin felhasad néhány közeli elektronszintre, ezen közeli elektronszintek csoportját multipletteknek nevezik. A multiplett multiplicitása (2S+1), minthogy az atomi energiaszintek száma, amelyekre az energiaszint felhasad a spin-pályacsatolásnál (2S+1). Ez azért alakul így, mert egy atom teljes elektronos impulzusmomentuma, J, (2S+1) lehetséges értéket vehet fel: L+S, L+S-1, stb. Egy multiplett minden egyes szintjének van J értéke, a term jelölésénél jobboldalon alulírva. Egy multiplettben a szint degenerációja: 2J+1. A multiplettek elnevezései 2S+1=1,2,3,4 esetében szingulett, dublett, triplett, kvartett megfelel a multiplettben az atomszintek számának. Pl.: 3 P 1 a J=1 szint egy P triplettben. Engel-féle só Lásd kálium-karbonát. enolátion Egy enolból egy hidrogénatom elvonásával kapott negatív ion. Az enolátionoknak két formája létezik, az egyik egy egyszeres C-C kötéssel és egy negatív töltéssel a béta szénatomon, és a másik egy kettős C-C kötéssel és negatív töltéssel az oxigénatomon. enolok Vegyületek, amelyek a molekulájukban -CH=C(OH)-csoportot tartalmaznak. Lásd keto-enol tautomériánál is. entalpia Jele H. Egy rendszer termodinamikai tulajdonsága; H=U+pV, ahol H az entalpia, U a rendszer belső energiája, p a nyomása, V a térfogata. A levegőn lejátszódó kémiai folyamatnál a nyomás állandó marad, és a reakció entalpiaváltozása (ΔH) egyenlő lesz ΔU+pΔV-vel. Exoterm reakció esetén ΔH negatív. entrópia Jele S. Egy rendszerben az energia munkára fel nem használhatóságnak mértéke; egy zárt rendszerben az entrópia növekedése az energia felhasználhatóságának csökkenésével jár. Ha egy rendszer reverzibilis változáson megy keresztül, az entrópia (S) változása egyenlő a rendszerhez adott hőenergia (Q) osztva a termodinamikai hőmérséklettel (T), azaz ΔS=ΔQ/T. Minden valódi folyamat valamilyen mértékben irreverzibilis. Zárt rendszerben egy irreverzibilis változást mindig entrópianövekedés kísér. Tágabb értelemben az entrópia a rendezetlenség mértékének tekinthető; minél nagyobb az entrópia, annál nagyobb a rendezetlenség (lásd Boltzmann-formula). Egy zárt rendszerben minden valódi változás esetén az entrópia nő és a rendszer a nagyobb rendezetlenség felé tart. Ebből az következik, hogy az univerzum entrópiája 135

140 nő (ha zárt rendszernek tekinthető) a felhasználható energia pedig csökken. Az entrópia e növekedése az univerzumban a termodinamika második törvényének egyik kifejezése. enzim Biokémiai reakcióban katalizátorként szereplő fehérjék. Minden enzim specifikus egy bizonyos reakcióra, vagy hasonló reakciók csoportjára. Számos enzim működéséhez szükséges egy nem fehérje kofaktor jelenléte. A reakcióban részvevő molekula (a szubsztrát) az enzim egy specifikus, aktív helyéhez kapcsolódik. Létrehoz egy rövid életű, köztes terméket (lásd enzim-szubsztrát komplex), ami nagyban növeli (egy faktorral, amelynek értéke akár 1020-ig is felmehet) a termék kialakulásának sebességét. Az enzim aktivitását befolyásolja a szubsztrát koncentrációja, a hőmérséklet és a ph, amelyeknek egy bizonyos tartományon belül kell lenniük. Más molekulák is versenyezhetnek az aktív helyért; ez az enzim inhibícióját okozhatja vagy akár irreverzibilisen is tönkreteheti a katalitikus tulajdonságokat. Az enzimtermelést a sejtek génjei szabályozzák. Az enzim aktivitását szabályozza továbbá: a ph-változás, a szükséges kofaktorok koncentrációváltozása, a reakciótermékek visszacsatolásos inhibíciója és más enzimek által történő aktiválása, akár egy kevésbé aktív formával, akár egy inaktív prekurzor (zimogén) által. Ezek a változások maguk is a hormonok vagy az idegrendszer szabályozása alatt állhatnak. Lásd az enzimkinetikát. Az enzimeket hat nagy csoportba sorolják annak alapján, hogy milyen típusú reakciót katalizálnak (1) oxidoreduktázok, (2) traszferázok, (3) hidrolázok, (4) liázok, (5) izomerázok, (6) ligázok. A legtöbb egyes enzim neve is áz végződést kap annak a szubsztrátnak a nevéhez illesztve, amelyre hat. Így a laktáz enzim, ami a laktózt bontja, a hidrolázokhoz tartozik. enzimgátlás Lásd inhibíció. enzimkinetika Az enzim által katalizált reakciók kinetikájának tanulmányozása. A reakció sebességének mérésére általában a tisztított enzimnek a szubsztráttal in vitro körülmények közti reakcióját használják, és a termék keletkezését vagy a szubsztrát eltűnését nézik. A reakció sebessége a szubsztrát koncentrációjának növekedésével arányosan nő egy pontig, ami után a szubsztrát koncentrációjának növelése nem már növeli a tovább a reakció sebességét (lásd Michaelis Menten-görbe). Ennél a pontnál az enzim minden aktív helye telítve van a szubsztáttal; a reakció sebességének növekedése csak újabb enzim hozzáadásának hatására történik. A reakciósebességre az inhibítorok jelenléte (lásd inhibíció), a hőmérséklet és a ph is hatással van. enzim-szubsztrát komplex Köztes termék, amely akkor képződik, amikor egy szubsztrátmolekula kölcsönhatásba lép az enzim aktív helyével. Az enzim-szubsztrát komplex kialakulását követően a szubsztrátmolekula kémiai átalakuláson megy keresztül és új termékké alakul. Az enzim-szubsztrát komplex képződésére különböző mechanizmusokat állítottak fel, köztük az indukált illeszkedés/alkalmazkodási modellt, a kulcs-zár modellt. epimer Optikai izoméria egy típusa, amelyben egy molekulának két királis centruma van; a két optikai izomer (epimer) a centrumok egyikének az elrendezésében különbözik. Lásd optikai aktivitás. epinefrin Lásd adrenalin. epitaxia (epitaxiális ránövés) Egy anyag egy rétegének a ránövése egy másik anyag egyetlen kristályára úgy, hogy a kristályszerkezet a rétegben azonos a szubsztrátéval. Félvezető eszközök készítésénél alkalmazzák. EPM Lásd elektronikus mikroanalizátor. 136

141 epoxidok Vegyületek, amelyek egy háromtagú gyűrű részeként oxigénatomokat tartalmaznak a molekulájukban (lásd az ábrán). Az epoxidok ciklusos éterek. epoxietán (etilénoxid) Színtelen, gyúlékony gáz, C 2H 4O; op o C; fp. 13,5 o C. Ciklusos éter (lásd epoxidok); az etén katalitikus oxidációjával állítják elő. Hidrolizálható etán-1,2-diollá és polimerizálható...-oc 2H 4-O-C 2H 4-...é, amit a víz viszkozitásának csökkentésére használnak (pl. tűzoltásban). epoxigyanták Szintetikus gyanták, amelyeket epoxivegyületekből állítanak elő fenolokkal történő kopolimerizációjával. -Okötést és epoxicsoportokat tartalmaznak; általában viszkózus folyadékok. Megkeményíthetők olyan anyagok hozzáadásával, amelyek keresztkötéseket/térhálót létesítenek, mint pl. poliaminok. Más megoldásként használhatnak katalizátort, ami a gyantában további polimerizációt indít el. Az epoxigyantákat általában elektromos készülékekben és a vegyiparban használják (ellenálló a kémiai támadásokkal szemben). Ragasztóanyagként is alkalmazzák őket. epsomit A magnézium-szulfát hexahidrát ásványi formája MgSO 4.7H 2O. Epsom-só Lásd magnézium-szulfát. erbium Jele Er. Lágy, ezüstös, fémes elem, a lantanoidákhoz tartozik; rendszáma 68; relatív atomtömege 167,26; relatív sűrűsége 9,006 (20 o C-on); op o C; fp o C. Előfordul az apatitban, gadolinitben, és xenotimban bizonyos lelőhelyeken. Hat, stabil, természetes izotópja van, és ismert tizenkét mesterséges izotópja. A nukleáris technológiában ötvözetekben és neutron elnyelőnek használják; vizsgálják más lehetséges felhasználását is. Carl Mosander ( ) fedezte fel 1843-ban. érc A természetben előforduló ásvány, amelyből fémek és bizonyos más elemek (pl. foszfor) nyerhetők ki, rendszerint ipari méretekben. A fémek jelen lehetnek természetes formában is, de általánosabb, hogy oxidokká, szulfidokká, szulfátokká, szilikátokká, stb. kapcsolódnak. ércdúsítás Lásd dúsítás. ércelőkészítés (dúsítás) Egy érc értékes komponensének elválasztása a hulladék anyagtól (meddőtől). Számos eljárás alkalmazható; aprítás, őrlés, mágneses elválasztás, flotálás, stb. Az értékes komponenst nagy arányban tartalmazó dúsított ércet finomítják olvasztással, vagy más finomítási eljárással. ergodicitás A rendszer azon tulajdonsága, amely megfelel az ergodikus hipotézisnek. A rendszerek ergodicitását széles körben vitatták a statisztikus mechanika alapjainak lerakásakor, ma sok fizikus gondolja úgy, hogy ez irreleváns a probléma leírására. Az ergodicitást figyelembe vétele a dinamikában történik, mivel a viselkedés még az egyszerű dinamikus rendszerekben is (lásd attraktor) rendkívül bonyolult lehet. Az olyan rendszereket, ahol az ergodicitás nem érvényes, pl. a spin üvegeket, nem működő, törött ergodicitású rendszereknek nevezik. 137

142 ergodikus hipotézis A statisztikus mechanika fázistérre vonatkozó hipotézise. Egy adott térfogatba zárt, N atomból vagy molekulából álló rendszer állapotát megadja egy pont a 6N-dimenziós fázistérben q i koordinátákkal, p i momentumokkal kifejezve. Feltéve, hogy az energia (E) állandó, a jellemző pont a fázistérben egy pályát ír le az E(q ip i)=c felszínen, ahol c egy konstans. Az ergodikus hipotézis állítása szerint a jellemző pont pályája a fázistérben végül a felszín minden pontján keresztülmegy. A kvázi ergodikus hipotézis azt állítja, hogy a jellemző pont pályája a fázistérben végül is közel kerül a felszín minden pontjához. Az ergodikus és a kvázi ergodikus hipotézisek bizonyítása egy adott rendszerre általában nagyon bonyolult. Lásd ergodicitásnál is. ergokalciferol Lásd D-vitamin. ergoszterin Gombákban, baktériumokban, algákban, növényekben előforduló szterin. Ultraibolya fény hatására D 2- vitaminná alakul. erjedés Az anaerob légzés egy formája, előfordul bizonyos mikroorganizmusoknál, például az élesztőnél. Az alkoholos erjedés biokémiai reakciók sorozatából áll, amelynek során a piruvát (a glikolízis végterméke) etanollá és széndioxiddá alakul. Az erjedés az alapja a bor- és söriparnak. érmefémek Három, alakítható, megmunkálható átmeneti fém által képezett csoport, a periódusos rendszer 11. csoportja, (régebben 1B), a réz (Cu), ezüst (Ag) és arany (Au). A külső elektronhéj konfigurációjuk nd 10 (n+1)s 1. Bár ez hasonló az alkálifémekéhez, e fémeknek sokkal nagyobb az ionizációs energiájuk, és magasabb (pozitívabb) a standard elektródpotenciáljuk. Így sokkal nehezebben oxidálhatók, és nem korrodeálódnak. Ehhez járul, hogy d- elektronjaik is vannak, ami miatt változó vegyértékűek. (Cu I, Cu II, Ag I és Ag II ; Au I és Au III ) és széles körben képeznek koordinációs vegyületeket. Általában az átmeneti elemekhez sorolják őket. erőállandó Egy konstans, ami egy kétatomos molekulában a kötés erősségét jellemzi. Egy kétatomos molekula potenciális energia görbéjén, az egyensúlyi helyzet, Re közelében a potenciális energia, V pontosan kifejezhető a V=k/2(R- R e) 2 parabolával, ahol R a magok közti távolság és k az erőállandó. Minél nagyobb az erőállandó annál erősebb a kötés az atomok között, mivel a potenciálgörbe fala meredekebbé válik. A molekuláris vibrációkat egyszerű harmonikus mozgásnak tekintve, az erőállandó a vibrációs energiaszintek elemzésekor jelenik meg. erős sav Olyan sav, amely vizes oldatában teljesen disszociál. ESCA Lásd fotoelektron spektroszkópia. ESR Lásd elektronspin-rezonancia. esszenciális aminosav Olyan aminosav, amelyet a szervezet nem képes megfelelő mennyiségben szintetizálni, így a tápláléknak kell azt tartalmaznia. Az emberek esetében az esszenciális aminosavak az arginin, hisztidin, lizin, treonin, metionin, izoleucin, leucin, valin, fenilanalin és triptofán. Szükségesek a fehérjeszintézishez, hiányuk a növekedésben való visszamaradottságot és más tüneteket eredményez. Az emberek számára szükséges aminosavak többnyire nélkülözhetetlenek minden más, soksejtű állat és a legtöbb protozoa számára is. esszenciális elem 138

143 Olyan elemek, amelyek szükségesek az élő szervezetek normális növekedésének, fejlődésének, fenntartásának biztosításához. A szerves vegyületekben található elemeken (azaz szén, hidrogén, oxigén és nitrogénen) kívül a növények, állatok és mikroorganizmusok mindegyikének szüksége van szervetlen formában található elemekre is, az organizmustól függően különböző mennyiségben. A makroelemek viszonylag nagy mennyiségben (0,005 %-nál nagyobb) vannak jelen a szövetekben, ide tartoznak a kalcium, foszfor, kálium, nátrium, klór, kén és magnézium. A nyomelemek sokkal kisebb koncentrációban fordulnak elő, így az igény is sokkal kisebb ezekre. A legfontosabbak a vas, mangán, cink réz, jód, kobalt, szelén, molibdén, króm és szilícium. Az elemek mindegyike egy, vagy többféle szerepet tölt be az anyagcserében. esszenciális zsírsavak A zsírsavak, amelyek alapvető fontosságúak az állatok és emberek táplálkozásában. Az esszenciális zsírsavak közé tartozik a linolsav (9Z, 12Z-oktadekadiénsav) és a linolénsav (9Z, 12Z, 15Z-oktadekatriénsav). Mind a kettő ugyanazon a két helyen tartalmazza a kettős kötést a szénhidrogénláncban, így a prosztaglandin prekurzoraként szerepelhetnek. A linolénsavban ezeken kívül még egy telítetlen kötés van. Az esszenciális zsírsavak hiánya bőrbetegségeket, súlyveszteséget, szabálytalan ivartermelést stb. okoz. Egy felnőtt embernek naponta 2-10 g linolénsavra van szüksége. eszerin (fizosztigmin) ( A kalabárbab növényből származó alkaloid, amely gátolja a kolinészteráz működését, mivel kovalens kötést létesít vele (lásd inhibíció). Használják a glaukóma kezelésére. észterek Szerves vegyületek, amelyek alkoholok és savak egymásra hatásával keletkeznek (lásd az ábrát). Karbonsavból keletkezett észterek általános képlete: RCOOR'. Például az etil-etanoát: CH 3COOC 2H 5 és metil-propanoát: C 2H 5COOCH 3. Az egyszerű szénhidrogének észterei illékony, kellemes illatú anyagok, amelyeket az élelmiszeriparban használnak ízesítőként. Triészterek, azaz három észtercsoportot tartalmazó molekulák a természetes olajokban és zsírokban fordulnak elő. Lásd gliceridek. észteresítés Alkohol és sav reakciója, amelynek terméke észter és víz, pl.: CH 3OH+C 6H 5/COOH CH 3OOCC 6H 5+H 2O. Egyensúlyra vezető reakció; normál körülmények között lassú, de felgyorsítható erős sav katalizátor hozzáadásával. Az észter gyakran eltávolítható desztillálással, így a reakció teljessé tehető. A visszaalakulási reakció az észter hidrolízise, vagy elszappanosítás. Lásd izotópos jelölés. etán Színtelen, gyúlékony gázhalmazállapotú szénhidrogén, C 2H 6; op o C; fp. -89 o C. A szénhidrogének alkán sorának második tagja; előfordul a földgázban. etán-1,2-diol (etilénglikol, glikol) Színtelen, viszkózos, higroszkópos folyadék, CH 2OHCH 2OH; op o C; fp. 198 o C. Az epoxietán (eténből) hidrolízisével állítják elő; fagyásállóként és poliészterek (pl. terilén) előállításához nyersanyagként használják. etanal (acetaldehid) Színtelen, rendkívül gyúlékony, folyékony aldehid, CH 3CHO; relatív sűrűsége 0,78; op o C; fp. 208 o C. Eténből állítják elő Wacker-eljárással; szerves anyagok előállításánál használják kiindulási anyagként. A vegyület híg sav hatására etanal trimerré (vagy paraldehiddé) polimerizálódik, amely egy szén és oxigénatomok 139

144 váltakozásával felépülő, hattagú gyűrűből áll, ahol hidrogén és metilcsoport kapcsolódik minden szénatomhoz. Altatáshoz használt drog/gyógyszer. Híg savat adagolva hozzá 0 o C alatti hőmérsékleten etanal tetramert (vagy metaldehidet) ad, amely a trimerhez hasonló szerkezetű, csak nyolctagú gyűrűből áll. Szilárd fűtőanyagként alkalmazzák hordozható tűzhelyeknél, és pasztillákban. etánamid (acetamid) Színtelen, jellegzetes egérszagú, hosszú, fehér kristályokat képező szilárd anyag, CH 3CPHN 2; relatív sűrűsége 1,159; op. 82,3 o C; fp. 221,25 o C. Ammónium-etanoát dehidratálásával, vagy ammóniának etanoil-kloriddal, etán-savanhidriddel vagy etil-etanoáttal történő reakciójával állítják elő. etándisav Lásd oxálsav. etánnitril (acetonitril, metil-cianid) Mérgező folyadék, CH 3CN; fp. 82 o C. Etánamid dehidratálásával vagy ammóniából etinnel állítják elő. Jó poláris oldószer, ionos vegyületek oldására használják olyan esetekben, amikor a víz nem alkalmazható. etanoát (acetát) Etánsav (ecetsav) sója vagy észtere. etanoilcsoport (acetilcsoport) A CH 3CO- szerves csoport. etanoil-klorid (acetil-klorid) Színtelen folyadék, acil-klorid (lásd acil-halogenidek), CH 3COCl, csípős szagú; op. 112 o C; fp. 50,9 o C. Etánsavból halogénező reagenssel pl. foszfor(iii)-klorid, foszfor(v)-klorid, kén-diklorid-oxid állítják elő. Felhasználják etanoilcsoport bevitelére olyan szerves vegyületekbe, melyek -OH, -NH 2 és -SH csoportokat tartalmaznak. Lásd acilezés. etanol (etil-alkohol) Színtelen, vízoldható alkohol, C 2H 5OH; relatív sűrűsége 0,798 (0 o C); op o C; fp. -78 o C. Aktív, fő alkotója a részegítő italoknak, amelyeket a cukor erjesztésével állítanak elő, élesztő felhasználásával: C 6H 12O 6 2C 2H 5OH+2CO 2. A keletkező etanol megöli az élesztőt; magával az erjesztéssel nem lehet 15 térfogatszázaléknál töményebb oldatot előállítani. Desztilláció során egy állandó forráspontú keverék keletkezik, amely 95,6 % etanolt és 4,4 % vizet tartalmaz. Ezt a vizet szárítószerekkel eltávolítva állítják elő a tiszta etanolt (abszolút alkoholt). Az etanol fő ipari felhasználása oldószerként történik. Valamikor fő kiindulási anyaga volt más kémiai anyagok előállításának. E célra a melasz fermentálásával állították elő. Ma nyersanyagként az etén lépett a helyébe, és az ipari etanolt az etén hidrolízisével állítják elő. etanolamin (2-aminoetanol) Három, alacsony olvadáspontú, higroszkópos, színtelen szilárd anyag egyike. Erős bázisok; ammónia szagúak; könnyen abszorbeálnak vizet, amivel viszkózus folyadékot adnak. A monoetanolamin (HOCH 2CH 2NH 2), egy primer amin, op. 105 o C; a dietanolamin ((HOCH 2CH) 2NH) egy szekunder amin, op. 28 o C; és a trietanolamin ((HOCH 2CH) 3N) egy tercier amin, op. 21 o C. Mind a hármat epoxi-etánból, ammónia koncentrált vizes oldatával magas nyomáson állítják elő; a termékeket frakcionált desztillációval választják el. A zsírsavakkal semleges szappanokat képeznek, amelyeket emulgeálószerként, detergensként, baktericidekben és kozmetikumokban használnak. etánsav (ecetsav) 140

145 Tiszta, viszkózus folyadék, vagy üvegszerű szilárd karbonsav, CH 3COOH, az ecet jellegzetes csípős szagával. Relatív sűrűsége 1,049; op. 16,6 o C; fp. 117,9 o C. A tiszta vegyületet jégecetnek nevezik. Előállítása etanol oxidációjával történik vagy butént oxidálva oldott mangán(ii)- vagy kobalt(ii)-etanoát jelenétében, 200 o C-on. Felhasználják etánsav-anhidrid készítésére és cellulóz-etanoát előállításához. Vinil-acetát előállítására is használják (poli-vinil-acetáthoz). Alkoholos erjedéskor keletkezik, és előfordul a sör vagy bor erjesztésével előállított ecetben. Az élő szervezetekben egyesül a koenzim-a-val acetil-koenzim-a-t képezve, amely alapvető szerepet játszik az energiaforgalomban. etánsav-anhidrid (ecetsav-anhidrid) Csípős szagú, színtelen folyadék, (CH 3CO)2O, fp o C. Használják szerves szintézisekben acetilező szerként (-OH vagy -NH csoportot támad) és az aszpirin és cellulóz műanyagok gyártásnál. Vízzel hidrolizálva etánsavat ad. etén (etilén) Színtelen, gyúlékony, gáz halmazállapotú szénhidrogén, C 2H 4: op o C; fp.-103,7 o C. A szénhidrogének alkéncsoportjának első tagja. A kőolaj szénhidrogénjeinek krakkolásával állítják elő; ma a szerves szintézisek fő nyersanyaga (pl. etanal, etanol, etén-1,2-diol). Polimerizálható polietilénné. Természetben előfordul a növényekben, ahol növekedést serkentő anyagként szerepel, elősegíti a gyümölcsök érését. etenil-etanoát (vinil-acetát) Telítetlen, szerves észter. CH 2:CHOOCCH 3; relatív sűrűsége 0,9; op o C; fp. 73 o C. Etánsav és etén katalitikus reakciójával állítják elő, és polivinil-acetát előállítására használják. etenon Lásd ketén. éter Lásd etoxietán; éterek. éterek Szerves vegyületek, amelyek a molekulájukban -O- csoportot tartalmaznak. Például a dimetil-éter (CH 3OCH 3) és a dietil-éter C 2H 5OC 2H 5 (lásd etoxietán). Illékony, rendkívül gyúlékony vegyületek. Alkoholokból állítják elő kénsavval történő dehidratálással. etil-3-oxo_butanoát (etil-acetoacetát) Színtelen, kellemes illatú észter, CH 3COCH 2COOC 2H 5; relatív sűrűsége 1,03; op. <-80 o C; fp. 180,4 o C. Előállítható etil-etanoátot (CH 3COOC 2H 5) reagáltatva nátriummal vagy nátrium-etoxiddal. A vegyület keto-enol tautomériát mutat és normál körülmények között körülbelül 7 % enol formát (CH 3C(OH):CHCOOC 2H 5) tartalmaz. Acetecetészterként is nevezik néha; szerves szintézisekben használják. etil-acetát Lásd etil-etanoát. etil-alkohol Lásd etanol. etil-amin Színtelen, gyúlékony, illékony folyadék, C 2H 5NH 2; relatív sűrűsége 0,69 op. 81 o C; fp. 16,6 o C. Primer amin. Előállítják klóretánt ammóniával reagáltatva. Festékek készítésére használják. etilbenzol 141

146 Színtelen, gyúlékony folyadék, C 6H 5C 2H 5; relatív sűrűsége 0,867; op. 95 o C; fp. 136 o C. Eténből és benzolból Friedel Crafts-reakcióval állítják elő; fenil-etén előállítására használják (polisztirén gyártáshoz). etil-bromid Lásd brómetán. etilcsoport A CH 3CH 2- szerves csoport. etilén Lásd etén. etilén-glikol Lásd etán-1,2-diol. etilén-oxid Lásd epoxietán. etil-etanoát (etil-acetát) Színtelen, gyúlékony, folyékony észter C 2H 5OOCCH 3; relatív sűrűsége 0,9; op. 83,6 o C; fp. 77,06 o C. Oldószerként alkalmazzák; használják ízesítőszerként és parfümök készítésénél is. etil-jodid Lásd jódetán. etin (acetilén) Színtelen, nem stabil gáz, C 2H 2, jellegzetesen édes szagú, relatív sűrűsége 0,618; op. -84,0 o C; fp. -80,8 o C. A telítetlen szénhidrogének alkin sorának legegyszerűbb tagja, víznek kalcium-karbiddal történő reakciójával, vagy alkoholos kálium-hidroxidnak 1,2-dibróm-etánhoz történő adagolásával állítják elő. Előállítható továbbá metánból is, 1500 o C-on, katalizátor jelenlétében hevítve. Autogén hegesztésnél, etanol, és etánsav gyártásánál használják. Az etin magas hőmérsékleten könnyen polimerizálható különböző termékekké. A szervetlen sókhoz hasonló dikarbidokat képez, melyek C iont tartalmaznak, bár az etin maga egy semleges vegyület (azaz nem egy protonos sav). etoxietán (dietil-éter, éter) Színtelen, gyúlékony, illékony éter, C 2H 5OC 2H 5S; relatív sűrűsége 0,71; op o C; fp. 34,5 o C. Előállítható a Williamson-szintézissel. Anesztetikum, és hasznos szerves oldószer. eudiométer/gázbüretta Készülék kémiai reakciók során gáztérfogat mérésére. Egy egyszerű példa egy egyik végén zárt, beosztással ellátott üvegcső, felfordítva, higanyba merítve. Az üvegcsőbe vezetett huzalok szikrázással indítják be a csőben levő gázok közti reakciót. európium Jele Eu. Lágy, ezüstös, fémes elem, amely a lantanoidákhoz tartozik; rendszáma 63; relatív atomszáma 151,96; relatív sűrűsége 5,245 (20 o C-on); op. 822 o C; fp o C. Kis mennyiségben előfordul a bastanite-ben és a monacitban. Két stabil izotópja fordul elő a természetben: európium-151 és európium-153, mind a kettő neutron abszorber. Kísérleti európiumötvözeteket próbáltak ki atomerőművek részeiként, de mostanáig nem állt rendelkezésre elegendő mennyiségű fém. Széles körben használják oxid formában világítópontként a televízió képernyőknél. Sir William Crookes fedezte fel 1889-ben. eutektikus ötvözet 142

147 Két, vagy több anyagból álló szilárd oldat, amely a komponensek lehetséges keverékei közül a legalacsonyabb fagyásponttal rendelkezik. Alkotók egy sorára a minimális fagyáspontot eutektikus pontnak nevezik. Az alacsony olvadáspontú ötvözetek rendszerint eutektikus ötvözetek. E-vitamin (tokoferol) Zsíroldható vitamin, hiánya a különböző fajoknál rendellenességek sorát okozza, pl. izomsorvadást, májkárosodást, és terméketlenséget. Jó forrása a gabonamagvak, zöldségek. Az E-vitamin meggátolja a telítetlen zsírsavak oxidációját a sejtmembránokban, így azok megtartják a szerkezetüket. exa- Egy előtag a metrikus rendszerben a szoros jelölésére. Például méter = 1 examéter (Em). EXAFS (extended X-ray absorbtion fine structure) A röntgensugárzás abszorpciós koefficiensének oszcillálásai az abszorpciós élen túl. Az EXAFS fizikai oka a fotoelektron hullámfüggvény végállapotának megváltozása a gerjesztett atomot körülvevő atomok háttérsugárzása miatt. Az EXAFS-t használják kémiai anyagok szerkezetének meghatározására szilárd állapotban, vagy biológiai rendszerekben; különlegesen hasznos olyan rendszerekben, ahol a diffrakciós technika nem alkalmazható. Az EXAFS-kísérletek értelmezhetők az egyedi szóródás elméletet rövid távolságra alkalmazva. excimer Lásd exciplex. exciplex Két különböző atom kombinációja, amely csak gerjesztett állapotban létezik. Amikor az exiplex elektromágneses sugárzással fotont bocsát ki, inkább azonnal atomokra disszociál, mint hogy alapállapotúvá alakuljon. Két, azonos típusú atomból keletkező hasonló átmeneti gerjesztett exciplex az excimer. Exciplexre példa a XeCl * (a csillag jelzi, hogy gerjesztett állapotban van) amely xenonban és klórban elektromos kisüléssel keletkezhet. Ezt használják az exciplex lézerben, amelyben a populációinverziót elektromos kisüléssel hozzák létre. exikkáció/vízelvonás Módszer szerves anyag megőrzésére, víztartalmának elvonásával. Sejtek és szövetek eltarthatók vízelvonással, például fagyasztva szárítással (hőmérsékletüket fagyáspontig csökkentik). Ezután tárolhatók szobahőmérsékleten. exikkátor Az anyagok szárítására, vagy nedvességtől való távoltartására alkalmas edény. Az egyszerű laboratóriumi exikkátorok üvegedények, amelyek szárítószert, például szilikagélt tartalmaznak. A fedőn lévő csapon keresztül légteleníthetők. exoterm Olyan kémiai reakció jelölése, amely hőt bocsát ki a környezetébe. Hasonlítsd össze az endotermmel. extended X-ray absorption fine structure Lásd EXAFS. extenzív változó Olyan mennyiség egy makroszkopikus rendszerben, amely arányos a rendszer méretével. Például a térfogat, tömeg és az összes energia. Egy extenzív változót elosztva egy önkényesen kiválasztott extenzív változóval, például a térfogattal, intenzív változót eredményez. Egy makroszkopikus rendszer leírható egy extenzív változóval és egy sor intenzív változóval. 143

148 extrakció Egy komponens elválasztása keverékéből szelektív oldhatósága alapján. Lásd megoszlás. extraordinárius sugár Lásd kettős törés. Eyring, Henry ( ) Amerikai vegyész; Princetonban és Utahban dolgozott. Fő területe a kémiai kinetika volt; az abszolút reakciósebesség Eyring-egyenletéről nevezetes. Eyring-egyenlet Egy egyenlet, amelyet elterjedten használnak kémiai reakciók leírására. A sebességi állandóra, k-ra a következő: k=k(kt/h)exp(-δg + /kt) ahol k a Boltzmann-állandó, T a termodinamikai hőmérséklet, h a Planck-állandó, ΔG+ az aktiválás szabadenergiája, és K egy konstans, amit transzmisszió-tényezőnek neveznek; annak a valószínűsége, hogy a kémiai reakció lejátszódik, ha egyszer a rendszer elérte az aktivációs állapotot. Hasonló egyenletet (a K nélkül) használnak a transzportfolyamatok leírására. Például a diffúzió, hővezetés, és sűrű gázok és folyadékok viszkozitásának leírására. Ilyenkor azt feltételezik, hogy a fő kinetikus folyamat egy molekula mozgása egy közeli, üres helyre. A reakció levezetésénél feltételezik, hogy a reagáló anyagok egyensúlyban vannak a gerjesztett állapottal. Kis aktivációs energiák esetében ez a feltételezés nem feltétlenül helyes. Az Eyringegyenletet Henry Eyring után nevezték el, aki levezette, és széles körben alkalmazta ezt a kémiai reakciók és a transzportfolyamatok elméletében. E-Z konvenció Cisz-transz izomériát (lásd izoméria) mutató molekulák egy leírási konvenciója. Egy ABC=CDE molekulában, ahol A, B, D, E szubsztituens csoportok a szekvencia szabályt (lásd CIP rendszer) alkalmazzák a prioritás megállapítására, A és B-re és ugyanígy a D és E párra. Amennyiben a két nagyobb prioritású csoport a kötés azonos oldalán helyezkedik el, az izomert Z izomernek nevezik. (a német zusammen szóból, aminek jelentése: együtt). Amennyiben az ellentétes oldalon helyezkednek el, az izomer E izomer elnevezést kapja (a német entgegen szóból, aminek jelentése ellentétes). A betűket a vegyületek nevében használják, például (E)- buténdisav (fumársav) és (Z)-buténdisav (maleinsav). Kettő (vagy több) kettős kötés esetén a kötéseket számokkal jelzik (pl. (2E,4Z)-2,4-hexadiénsav). Az izomerek leírására ez a rendszer kevésbé ellentmondásos, mint a cisz-transz rendszer. ezüst Jele Ag. Fehér, csillogó, lágy fém átmeneti elem; rendszáma 47; relatív atomtömege 107,87; relatív sűrűsége 10,5; op. 961,93 o C; fp o C. Elemi állapotban valamint argentit (Ag 2S) és szaru ezüstérc (AgCl) ásványaiban fordul elő. Jelen van ólom és rézércekben is. Melléktermékként nyerik ki e fémek olvasztása, finomítása során. Az elemet használják ékszerekben, evőeszközökhöz stb.; ezüst vegyületeket használnak a fényképészetben. Kémiailag az ezüst kevésbé reakcióképes, mint a réz. Sötét színű ezüst-szulfid képződik, amikor az ezüst a levegőn elveszti fényét a kénvegyületek jelenléte miatt. Ionos ezüst(i)-sókat, (pl. AgNO 3, AgCl) és számos ezüst(ii)-komplexet képez. ezüst(i)-bromid Sárgásfehér, szilárd vegyület, AgBr; relatív sűrűsége 6,5; op. 432 o C. Kicsapható ezüst(i)-nitrát oldatból bromid ionokat tartalmazó oldat adagolásával. Tömény ammónia oldatokban oldódik (eltérően a kloridtól, híg ammóniában nem). Fotoemulziókban használják. ezüst(i)-jodid Sárga, szilárd vegyület, AgI; relatív sűrűsége 6,1; op. 558 o C; fp o C. Kicsapható ezüst(i)-nitrát oldatból jodid ionokat tartalmazó oldat hozzáadásával. A kloridtól és bromidtól eltérően, nem oldódik ammóniában. ezüst(i)-klorid 144

149 Fehér, szilárd vegyület, AgCl; relatív sűrűsége 5,6; op. 455 o C; fp o C. Kicsapható ezüst(i)-nitrát oldatból klorid ionokat tartalmazó oldat hozzáadásával. Oldódik ammónia oldatban (az [Ag(NH 3) 2] + komplex képződése miatt). Fotoemulziókban alkalmazzák. ezüst(i)-nitrát Színtelen, szilárd anyag, AgNO 3; relatív sűrűsége 4,3; op. 212 o C. Fontos ezüst só, mivel vízoldható. Használják a fényképészetben. A laboratóriumban használják a klorid, bromid, jodid ionok kimutatására, és kloridok térfogatos analízisénél adszorpciós indikátorként. ezüst(i)-oxid Barna, gyengén vízoldható amorf por, Ag 2O; relatív sűrűsége 7,14. Előállítható nátrium-hidroxidot adva ezüst(i)-nitrát oldathoz. Az ezüst(i)-oxid erősen bázikus, és oxidálószer. Használják a preparatív szerves kémiában, bizonyos reakciókban; például a nedves ezüst(i)-oxid a haloalkánokat alkohollá alakítja; a száraz ezüst(i)-oxid éterekké. 300 o C-on elemeire bomlik; hidrogénnel ezüstté redukálható. Ózonnal AgO-t, ad (amely diamágneses, és valószínűleg Ag I Ag III O 2). ezüst(i)-vegyületek Olyan ezüstvegyületek, amelyekben az ezüst az alacsonyabb oxidációs állapotában (+1) található. Például az ezüst(i)-klorid. ezüst(ii)-vegyületek Olyan ezüstvegyületek, amelyekben az ezüst (+2) állapotban található. Például az ezüst(ii)-oxid (AgO). ezüsttükör-próba Lásd Tollens-reagens. 6. F f.c.c. Lapon centrált köbös. Lásd szabályos kristály. FAB tömegspektroszkópia A tömegspektroszkópia egy fajtája, amelyben az ionokat nagy energiájú semleges atomokkal, vagy molekulákkal történő bombázással állítják elő. Olyan mintáknál használják, amelyek nem illékonyak, vagy amelyek termikusan instabilak. fac-isomer Lásd izoméria. FAD (flavin-adenin-dinukleotid) Egy koenzim, amely fontos különböző biokémiai reakciókban. Foszforilált B 2-vitamin (riboflavin) alkotja, az adenin-monofoszfát nukleotidhoz (AMP) kapcsolódva. A FAD rendszerint szorosan kapcsolódik az enzimhez, flavoproteint alkotva. Dehidrogénezési reakciókban működik hidrogén akceptorként, és FADH 2-vé redukálódik. Ez viszont oxidálódik FAD-dá az elektrontranszportlánccal, ezáltal ATP-molekulát hoz létre (két molekula ATP egy molekula FADH 2-ből). fagyásgátló Egy folyadékhoz (rendszerint víz) adagolt anyag a belső égésű motor hűtőrendszerében a fagyáspont csökkentésére, hogy megakadályozza annak megszilárdulását a 0 o C alatti hőmérsékleteken. A legközönségesebb fagyásgátló az etán-1,2-diol (etilénglikol). fagyáspont 145

150 Az a hőmérséklet, amelynél standard nyomáson a víz és a jég egyensúlyban van (azaz a fagyáspont vagy olvadáspont standard körülmények között). A Celsius-skála rögzített 0 o fokaként használták, a Kelvin és a Practical Temperature Scale (Gyakorlati Hőmérsékleti Skála) a víz hármaspontján alapul. fahéjsav (3-fenilpropénsav) Fehér, kristályos, illatos karbonsav (C 6H 5CH:CHCOOH); relatív sűrűsége 1,248 (transz izomer); op o C; fp. 300 o C. A fahéjsav észterei előfordulnak bizonyos esszenciális olajokban. Fahrenheit, Gabriel, Daniel ( ) Német fizikus; Amszterdamban műszerkészítő volt ben kifejlesztette a higanyos hőmérőt, és megalkotta hozzá a hőmérsékletskálát (lásd Fahrenheit-skála). Fahrenheit-skála Egy hőmérsékletskála, amelyben (a modern definíció szerint) a forrásban lévő víz hőmérséklete 212 fok, az olvadó jég hőmérséklete pedig 32 fok ben vezette be G. D. Fahrenheit. Nullának vette azt a legalacsonyabb hőmérsékletet, amit a laboratóriumban elő tudott állítani (keverte jeget és a közönséges sót), a saját testhőmérsékletét pedig 96 o F-nak vette. Ezt a skálát ma már nem használják a tudományban. Átszámítási képlete a Celsius-skálára: C=5(F-32)/9. Fajans-szabályok Olyan szabályok, amelyek egy ionos kötésben az ionok polarizációja miatt létrejövő kovalens jelleg mértékét jelzik. A kovalens jelleg valószínűsége nagyobb, ha: (1) az ionok töltése nagy; (2) a pozitív ion kicsi, vagy a negatív ion nagy; (3) a pozitív ionnak a külső elektronkonfigurációja nem nemesgáz konfiguráció. A szabályokat a lengyel születésű, amerikai vegyész, Kasimir Fajans ( ) vezette be. fajhő Lásd hőkapacitás. fajsúly Lásd relatív sűrűség; specifikus. farad Jele F. A kapacitás SI egysége; egy kondenzátor kapacitása, amikor a töltése egy coulomb, és a lemezei között egy volt a potenciálkülönbség. 1F=1CV -1. A farad maga a legtöbb esetben túl nagy; a gyakorlatban használt egység a mikrofarad (10-6 F). Az egységet Michael Faraday után nevezték el. Faraday törvényei Az elektrolízist leíró két törvény: Elektrolízis során a kémiai változás mennyisége arányos az áthaladt töltés mennyiségével. (1) m tömegű anyag kiválásához, vagy felszabadulásához szükséges töltés mennyisége: Q=FMz/M, ahol F a Faraday-állandó, z az ion töltése, M a relatív iontömeg. Ezek a törvény modern formái, eredetileg Michael Faraday ettől eltérő formában állapította meg ezeket: (1) A kémiai változás során keletkezett termék mennyisége arányos az áthaladt elektromossággal. 146

151 (2) A kémiai változás során keletkezett termékek mennyisége különböző anyagokra adott elektromosság áthaladása esetén arányos az anyagok elektrokémiai ekvivalensével. Faraday, Michael ( ) Brit kémikus és fizikus; nagyon kevés formális neveltetésben volt része. Elektromossággal kezdett kísérletezni; 1812-ben részt vett Sir Humphry Davy előadásán a Royal Institute-ban, egy évvel később Davy asszisztense lett. Az intézetben maradt 1861-ig. Faraday kémiai felfedezése a klór (1823) cseppfolyósítása, és az elektrolízis törvényei (lásd Faraday-törvények). Fontos a fizikában végzett munkája is; 1821-ben kimutatta az elektromágneses rotációt (a villanymotor elmélete) és 1832-ben felfedezte az elektromágneses indukciót (a dinamó elve). faszesz Lásd metanol. fázis Egy heterogén rendszer homogén, a többi résztől megkülönböztethető határral elválasztott része. A jég és víz keveréke kétfázisú rendszer. A só vizes oldata egyfázisú rendszer. fázisátmenet Változás a rendszert jellemző tulajdonságban. Példák a fázisátmenetre a változás a szilárdból folyadék, vagy a folyadékból gázállapotba, illetve ezek fordított folyamatai. További példa az átmenet a paramágnesből a ferromágnesbe, és az átmenet a normális vezető fémből a szupravezetőbe. Fázisátmenet történhet olyan változókat megváltoztatva, mint a hőmérséklet vagy a nyomás. A fázisátmenetek osztályozhatók a rendjük alapján. Nem nulla látens hő esetén a rendszert első-rendű átmenetnek nevezik, ha a látens-hő nulla, az átmenetet másodrendű átmenetnek nevezik. A fázisátmenet leírására alkalmazott bizonyos modellek, különösen az alacsony dimenziójú rendszerek esetén megközelítik az egzakt matematikai megoldásokat. Az átmenet vizsgálatára alkalmazott technikák közé tartozhat az egyetemesség, amely szerint a nagyon különböző fizikai rendszerek azonos módon viselkednek a fázisátmenet közelében. fázisdiagram Grafikon, amelyen a szilárd, folyékony és gáz fázis közötti összefüggést tüntetik fel, bizonyos feltételek között (nyomás és hőmérséklet). Lásd acél. fázistér Egy n szabadságfokú rendszerre a 2n-dimenziójú tér, (q 1,q 2...q n, p 1,p 2,...p n) koordinátákkal, ahol q a rendszer szabadságfokát írja le, p a megfelelő momentumot. Minden pont a rendszer egy állapotát fejezi ki. Egy N pontszerű részecskéből álló gáz esetében minden egyes részecskének három helyzeti és három megfelelő momentum koordinátája van. Így a fázistér 6N dimenziós. Ha a részecskék belső szabadsági fokkal is rendelkeznek, pl. a molekulák vibrációja, rotációja miatt, ezt be kell venni a fázistérbe, ami következésképpen magasabb dimenziójú lesz, mint a pontszerű részecskékre. Mivel a részecskék az idővel változnak, a reprezentatív pontok egy görbét írnak le a fázistérben, amit trajektóriának (pályának) neveznek. Lásd attraktor; konfigurációs tér; statisztikus mechanika. fázisváltozás (állapotváltozás) Egy anyagnak az egyik fizikai fázisból (szilárd, folyadék vagy gáz) egy másik fizikai fázisba történő átalakulása. A változás mindig energiafelszabadulással, vagy elnyeléssel, azaz energiaváltozással jár. fázisszabály Bármely rendszerre, egyensúly esetén érvényes a következő összefüggés: P+F=C+2, ahol P az elkülöníthető fázisok száma, C a komponensek száma, F rendszer szabadságfokának a száma. Az összefüggést Josiah Willard Gibbs vezette le 1876-ban, és gyakran nevezik Gibbs-féle fázisszabálynak. fedőállás Lásd konformáció. 147

152 fedőpor, salakképző 1. (fedőpor) Olyan anyag, amelyet hegesztéskor a fém feszínén alkalmaznak az oxidáció megelőzésére. 2. (folyósító=salakképző) Olyan anyag, amelyet olvasztásnál használnak a szennyezéseknek salakként történő eltávolításához. fehér arzénikum Lásd arzén(iii)-oxid. fehér csillám Lásd muszkovit. fehérje Szerves vegyületek nagy csoportja, minden élő szervezetben megtalálhatók. Szénből, oxigénből, hidrogénből és nitrogénből állnak, majdnem mindegyikük tartalmaz ként; molekulatömegük 6000 és több millió között változik. A fehérjemolekulák jellemző sorrendben összekapcsolt aminosavak egy, vagy több hosszú láncából (polipeptidek) állnak. A szekvenciát a fehérjék elsődleges szerkezetének nevezik. Ezek a polipeptid láncok összecsavarodhatnak, vagy redőzöttekké válhatnak, ennek jellegét és a mértékét a másodlagos szerkezet írja le. A feltekeredett vagy hajtogatott polipeptidek háromdimenziós alakját harmadlagos szerkezetnek nevezik. A negyedleges szerkezet az alkotó polipeptidek közötti szerkezeti összefüggést jellemzi. A fehérjék a globuláris fehérjék és a szálas fehérjék nagy csoportjába sorolhatók. A globuláris fehérjék kompakt, gömb alakú molekulák, általában vízoldhatók. Elsődleges fontosságúak az *enzimek; ezek olyan fehérjék, amelyek biokémiai reakciókat katalizálnak. Más globuláris fehérjék pl. az antitestek, amelyek kapcsolódnak idegen anyagokkal; a szállitó fehérjék, mint a hemoglobin; a raktározó fehérjék (pl. kazein a tejben, albumin a tojás fehérjében) és bizonyos hormonok (pl. inzulin). A szálas fehérjék általában nem oldódnak vízben, hosszú spirál láncokból vagy síklapokból állnak, amely erőssé és rugalmassá teszi őket. Ebbe a kategóriába tartozik a keratin és a kollagén. Az izom fő szálas fehérjéi az aktin és a miozin, amelyek kölcsönhatása hozza létre az izomösszehúzódást. A véralvadásban a fibrin nevű szálas fehérje vesz részt. 50 o C fölé melegítve, vagy erős savnak, vagy lúgnak kitéve a fehérjék elveszítik a specifikus harmadlagos szerkezetüket, oldhatatlan koagulátumokat képezhetnek (pl. tojásfehérje). Ez rendszerint hatástalaníthatja a biológiai tulajdonságaikat. fehérjebontás A fehérjék enzimatikus bontása. Lásd proteáz. fehérjebontó enzim Lásd proteáz. fehérjeszintézis Az a folyamat, amelyben az élő sejtek fehérjét állítanak elő a felépítő aminosavakból a kromoszómák DNS-ének információi szerint. Az információk a hírvivő (messenger) RNS-ben vannak kódolva, amely a sejtmag DNS-éről lett átírva. Egy adott fehérje aminosav szekvenciáját a hírvivő (messenger) RNS nukleotidjainak szekvenciája határozza meg. A riboszómákon a hírvivő-rns által hordozott információ áforditódik a fehérje aminosav szekvenciájává. Fehling-próba Redukáló cukrok és aldehidek oldataikban történő kimutatására alkalmas kémiai teszt. H. C. von Fehling ( ) német kémikus vezette be. A Fehling-oldat a Fehling A (réz(ii)-szulfát oldat) és a Fehling B (lúgos 2,3- dihidroxibutándioát) (nátrium-tartarát) oldatok egyenlő mennyiségéből áll, ezt adják a vizsgálandó oldathoz. Forralják, és ha téglavörös réz(i)-oxid csapadék képződik, az eredmény pozitív. A metanal esetében, mivel az erős redukálószer fémes réz kiválás is tapasztalható; a ketonok nem reagálnak. A próbát ma nem nagyon használják, a Benedict-próbával helyettesítették. fekete ólom Lásd szén. 148

153 fekete-borostyánkő A szén egy változata. Vágható és felfényezhető, ezért ékszerekben, díszítésre stb. használják. fél szendvics Lásd szendvics vegyület. félcella Egy elektród, amely ionok oldatával érintkezik, és egy cella részét képezi. A félcellák különböző típusúak lehetnek, a legegyszerűbb egy fémionok oldatába merülő fémelektródból áll. A gáz félcellák egy oldatba merülő arany vagy platinalemezből állnak, a gázbuborékok a fémlemezt veszik körül. A legközönségesebb a hidrogén félcella. Félcellák alakulhatnak ki egy fém és egy oldhatatlan só vagy oxid és egy oldat érintkezésekor is. Például a kalomel félcella esetében. A félcellát általában elektródnak nevezik. felezési idő Lásd bomlás. felezési vastagság Egy adott anyag vastagsága, ami a sugárzás intenzitását az eredeti érték felére csökkenti. félfém Lásd metalloid. felharmonikus Lásd harmonikus. féligáteresztő membrán Egy membrán, amely az ozmózisnál az oldószer molekulái számára áteresztő, az oldott anyag molekulái számára azonban nem. Félig áteresztő membránok készíthetők cellulóz filmet egy fémhálón vagy porózus edényen kifeszítve. felpezsgés Kémiai reakció által előidézett gázbuborék-képződés egy folyadékban. felületi feszültség Jele γ. A folyadékoknak az a tulajdonsága, amely lehetővé teszi, hogy a felszínük rugalmas hártyaként viselkedjen. A molekulák közötti kölcsönhatások eredményeképp jön létre; a folyadék belsejében lévő molekulákat minden oldalról egyforma kölcsönhatás veszi körül, míg a felszínen lévő molekulákra csak a felszíni alatti molekulák hatnak. A felületi feszültség definíció szerint az az erő, ami a felszínen hat, az erőre merőleges egységnyi hosszúságra, newton per méterben. Evvel egyenértékűen definiálható avval az energiával, ami ahhoz szükséges, hogy a felszínt izoterm módon egy négyzetméterrel megnöveljék. Azaz, mérhető joule per négyzetméterben is (ami ekvivalens a Nm -1 -el). A felületi feszültség miatt alakulnak ki a folyadékcseppek, szappanbuborékok és meniszkuszok, emiatt emelkedik a folyadék egy kapilláris csőben (kapilláris jelenség), ez okozza a porózus anyagok folyadékabszorpcióját, és a folyadékok nedvesítőképességét. félvezető Kristályos szilárd anyag, amelynek elektromos vezetőképessége (jellemzően siemens per méter) átmenet a vezetők (nagy vezetőképesség, akár 10 9 Sm -1 -ig felmehet) és a szigetelők (kis vezetőképesség értéke egész Sm -1 -ig lemehet) között. A félvezető tulajdonság jellemző a metalloid elemekre, például a szilíciumra és a germániumra. Mivel az atomok a kristályos szilárd anyagban közel vannak egymáshoz, az elektronok elektronpályái átlapolódnak, és az egyes energiaszintek energiasávokká alakulnak. A félvezetőkben a vezetés egy elektromos tér hatására, az elektronok, és az üres helyek nettó mozgásával jön létre. Az elektronok a vezetési sávban, az üres helyek pedig, amelyeket lyukaknak neveznek, a vegyértéksávban mozognak. A lyuk 149

154 úgy viselkedik, mintha egy elektron lenne, csak a töltése pozitív. Az elektronokat és a lyukakat a félvezetőkben töltéshordozóknak nevezik. Azt a töltéshordozót, ami egy bizonyos tartományban vagy anyagban dominál, többségi töltéshordozónak, a kisebb mennyiségben jelenlevőt kisebbségi töltéshordozónak nevezik. Az intrinsic/valódi félvezetőben a töltéshordozók koncentrációja jellemző magára az anyagra. Az elektronok hő hatására a vegyértéksávból felkerülnek a vezetési sávba, és minden egyes elektron egy lyukat hagy maga mögött. Ebből következik, hogy egy valódi félvezetőnél a töltéshordozók egyenlően oszlanak meg az elektronok és a lyukak között. Az extrinsic félvezetők esetében az, hogy milyen vezetés dominál, a jelenlevő szennyező atomok számától, és vegyértékétől függ. A germánium és szilícium atomok négy vegyértékűek. Ha egy ötvegyértékű szennyező atomot, pl. arzént, antimont vagy foszfort adnak a rácshoz, atomonként egy elektron fölösleg áll rendelkezésre a vezetéshez, vagyis amire nincs szükség ahhoz, hogy a négyvegyértékű germániummal vagy szilíciummal párt képezzen. Az ötvegyértékű anyaggal szennyezett extrinsic félvezetők tehát olyan kristályok, amelyekben az elektronok a többségi töltéshordozók, ezeket n-típusú vezetőknek nevezik. Hasonlóan, a három vegyértékű atomokkal pl. bórral, alumíniummal, indiummal vagy galliummal való szennyezés atomonként egy lyuk keletkezését eredményezi a nem teljes kötés miatt. A többségi hordozók ilyenkor a lyukak, ezek a p-típusú vezetők. félvezető lézer A lézerek egy típusa, amelyekben a gerjesztés félvezetőkkel történik. A lézerhatást a vezetési sávban lévő elektronok hozzák létre, amelyeket arra indukálnak, hogy ujraegyesüljenek a vegyértéksávban a lyukakkal. Amikor ez megtörténik, az elektronok a sávok közti különbségnek megfelelő energiát szabadítanak fel. Olyan anyagok, mint például a galliumarzenid alkalmasak erre a célra. Használható p-tipusú és n-tipusú félvezetők közötti összeillesztés, az összekötés síkja mentén haladó fénnyel. A lézerhatáshoz a tükröket a kristályok vége képezi. A félvezető lézerek kicsik, a hosszúságuk lehet mindössze 1 mm. fém Olyan kémiai elemek, amelyek tipikusan fényes, szilárd anyagok, vezetik a hőt és az elektromosságot. Nem minden fém rendelkezik azonban ezekkel a tulajdonságokkal (pl. a higany folyékony). A kémiában a fémek két jól elkülöníthető csoportba sorolhatók. Azok, amelyek az s- és p- mezőbe tartoznak (pl. nátrium és alumínium) általában lágy, ezüstös, reakcióképes elemek. Rendszerint pozitív ionokat képeznek, és elektropozitívak. Ez ellentétben van a tipikusan negatív iont alkotó nemfémes tulajdonsággal. Az átmeneti elemek (pl. vas és réz) viszont keményebb anyagok, és rendszerint kevésbé reakcióképesek. Koordinációs komplexeket képeznek. Minden fémnek van oxidja, amely bázikus, bár néhány, mint az alumínium amfoter tulajdonságot mutat. FEM Lásd téremissziós mikroszkóp. fém kifáradása A fém meghibásodását okozó kumulatív hatás, ami létrejön a szakító szilárdságot meg nem haladó erő ismételt alkalmazásakor. A kifáradási/határ/szilárdság az az erő, amelynél egy adott számú, (rendszerint 10 7 ) ciklus után a meghibásodás megtörténik. Ha az erőt vagy a feszültséget növelik, a meghibásodás létrejöttéhez szükséges ciklusok száma csökken. Más faktorok, pl. a korrózió, szintén csökkentik az élettartamot. fémes kötés Az atomokat a szilárd fémben vagy ötvözetben összetartó kémiai kötés. Az ilyen szilárd anyagokban az atomok ionizáltak, a rácshelyeket pozitív ionok foglalják el. A vegyértékelektronok szabadon (vagy majdnem szabadon) mozognak elektrongázt képezve. A kötőerő az elektrosztatikus vonzóerő a pozitív fémionok és az elektronok között. A szabad elektronok létezése az oka a fémek jó hő- és elektromos vezetőképességének. fémhamu Egy ércnek levegőn történő hevítésekor keletkező fémoxid. fémkomplex színezékek Lásd festékek. fém-kristály 150

155 Kristályos anyag, melyben az atomokat fémes kötés tartja össze. Fémes kristályok találhatók bizonyos interszticiális vegyületeknél, fémeknél és ötvözeteknél. femto- Jele f. Előtag, mely a metrikus rendszerben a jelölésére szolgál. Például szekundum = 1 femtoszekundum (fs). femtokémia A femtoszekundum idő nagyságrendben (10-15 s) lejátszódó kémiai reakciók tanulmányozása. A femtokémia a femtoszekundumos impulzusokat adó (ultragyors) lézerek kifejlesztésének következtében vált lehetségessé. Ez lehetővé tett olyan nagyon rövid életű specieseken történő megfigyeléseket, mint az aktivált komplexek, melyek mindössze egy pikoszekundumig (10-12 ) léteznek. Egy femtokémiai kísérletben egy femtoszekundum impulzus egy molekula disszociációját okozza. Majd egy sor femtoszekundumos impulzust bocsátanak ki, amelyben az impulzus frekvenciája megegyezik a disszociációs termékek egyikének abszorpciójával. Az abszorpció használható a disszociációs termék gyakoriságának mértékeként. Az ilyen típusú tanulmányok lehetővé teszik a kémiai reakció mechanizmusának tanulmányozását részleteiben. fenilalanin Lásd aminosav. fenil-amin (anilin,benzolamin) Színtelen, olajszerű, folyékony aromás amin, C 6H 5NH 2, földszagú ; relatív sűrűsége 1,0217; op. 6,3 o C; fp. 184,1 o C. Fénynek kitéve megbarnul. Bázikus, erős savakkal fenilammónium-iont (anilium), C 6H 5NH 3+ t ad. Előállítják nitrobenzol redukciójával vagy ammóniát adagolva klórbenzolhoz réz(ii)-só katalizátor jelenlétében 200 o C-on és 55 atm nyomáson. A vegyületet kiterjedten használják a gumiiparban és gyógyszerek és festékek előállításánál. fenilammónium-ion Ion C 6H 5NH 3+, a fenilaminból származtatható. fenilcsoport A benzolban jelenlévő szerves csoport C 6H 5-. feniletén (sztirol) Folyékony szénhidrogén, C 6H 5CH:CH 2; relatív sűrűsége 0,9; op. 31 o C; fp. 145 o C. Etilbenzol dehidrogenézésével állítják elő. Polisztirol előállítására használják. fenilhidrazin Mérgező, színtelen, sűrű folyadék, C 6H 5NHNH 2, op. 240 o C; levegőn megbarnul. Erélyes redukálószer. A benzol diazóniumsóiból állítják elő. Aldehidek és ketonok azonosítására használják amelyekkel hidrazon nevű kondenzációs termékeket képez. Glükózzal és hasonló cukrokkal oszazonokat képez. Ezekhez a vizsgálatokhoz gyakran alkalmazzák a 2,4-dinitrofenil-hidrazint, a nitro származékot, mivel az rendszerint kristályos származékokat ad, amelyek azonosíthatók az olvadáspont alapján. A fenilhidrazint használják festékek és indol származékok előállitásánál is. fenilmetanol (benzil-alkohol) Folyékony, aromás alkohol, C 6H 5CH 2OH; relatív sűrűsége 1,04; op. 15,3 o C; fp o C. Főleg oldószerként használják. fenil-metil-amin Lásd benzil-amin. fenil-metil-keton (acetofenon) 151

156 Színtelen, kristályos, keserűmandula szagú keton, C 6H 5COCH 3, op. 20 o C. Előállításához a benzolt reagáltatják etanoil-kloriddal alumínium-klorid jelenlétében. Oldószerként és parfümök készítésére alkalmazzák. fenol (karbolsav) Fehér, kristályos anyag, C 6H 5OH; relatív sűrűsége 1,1; op. 43 o C; fp. 182 o C. A kumol-eljárással vagy a Raschigeljárással állítják elő. A fenol könnyen képez szubsztitúciós származékokat. Fontos ipari kémiai anyag, használják a Nylon, fenol- és epoxigyanták, színezékek, robbanóanyagok, és gyógyszerek gyártásánál. fenolftalein Sav-bázis indikátorként alkalmazott színezék. ph 8 alatt színtelen, ph 9,6 felett piros. Gyenge savaknak erős bázissal való titrálásakor alkalmazzák. Hashajtóként is használják. fenolok Szerves vegyületek, amelyek hidroxil csoportot (-OH) tartalmaznak közvetlenül a benzolgyűrű egy szénatomjához kapcsolódva. Eltérően a normál alkoholoktól a fenolok az aromás gyűrű hatása miatt savasak. Így maga a fenol, (C 6H 5OH) ionokra esik szét vízben: C 6H 5OH C 6H 5O - +H + A fenolokat előállítják szulfonsavsóját nátrium-hidroxiddal reagáltatva, amikor a fenol nátriumsója keletkezik. Ebből a fenolt kénsavadagolással szabadítják fel. fenomenológiai relációk Lásd Onsager-relációk. fenoxigyanták Hőre lágyuló anyagok, amelyeket fenolok kondenzációjával állítanak elő; főként csomagolásnál használják. fényérzékeny anyag 1. Bármely anyag, amely elektromágneses sugárzásnak kitéve fotokonduktiv, fotoelektromos vagy záróréteges fényelektromos hatást hoz létre. 2. Bármely anyag, amelynél az elektromágneses sugárzás kémiai változást hoz létre, mint pl. a fotofilm emulziójában. fermi Régebben a magfizikában használt hosszúság-mértékegység. Egyenlő méterrel. Az SI rendszerben egyenlő 1 femtométerrel (fm). Az olasz születésű, amerikai fizikusról, Enrico Fermiről ( ) nevezték el. Fermi-Dirac-statisztika Lásd kvantumstatisztika. fermion Egy elemi részecske (vagy egy elemi részecske kötött állapotban, pl. atommag vagy atom) egész +1/2 spinnel, azaz egy részecske, ami engedelmeskedik a Fermi Dirac-statisztikának (lásd a kvantumstatisztika). Fermi-szint Az energia egy olyan szilárd anyagban, amelynél a kvantumállapotra jutó részecskék átlagos száma 1/2; azaz, a kvantumállapotok fele van betöltve. A vezetőkben a Fermi-szint a vezetési sávban (lásd energiasávok), a szigetelőkben a vegyértéksávban van, félvezetők esetében pedig a vezetési sáv és a vegyértéksáv közé esik. Az abszolút nulla hőmérsékleten az elektronok betöltik az energiaszinteket a Fermi-szintig, de a magasabb szintek nincsenek betöltve. Enrico Fermi után nevezték el. fermium Jele Fm. Radioaktív, fémes, transzurán elem, az aktinoidákhoz tartozik; rendszáma 100; a legstabilabb izotópjának tömegszáma 257 (felezési ideje 10 nap). Tíz izotópja ismert. Az elemet először A. Ghiorso azonosította kollegáival 1952-ben az első hidrogénbomba hulladékaiból. Enrico Fermi után nevezték el. 152

157 ferrát Vastartalmú anion, FeO Csak erős lúgos oldatokban létezik, ahol bíborszínű oldatot képez. ferri-cianid A [Fe(CN) 6] 3-, azaz hexaciano-ferrát(iii) komplex iont tartalmazó vegyület. ferrimágnesesség Lásd mágnesesség. ferrit 1. MO.Fe 2O 3 kevert oxidokhoz tartozik, ahol M egy fém, például kobalt, mangán, nikkel vagy cink. A ferritek kerámiaanyagok, amelyek ferri-, vagy ferromágnesességet mutatnak, de nem vezetők. Ezért nagyfrekvenciás áramkörökben mágneses magnak használják. 2. Lásd vas. ferrocén Narancsvörös, kristályos, szilárd anyag, Fe(C 5H 5) 2; op. 173 o C. Előállítható a, Na + C 5H 5 - ionos vegyületet (ciklopentadienil-nátrium, nátriumból és ciklopentadiénből készül) vas(iii)-kloridhoz adagolva. A ferrocénben a két gyűrű párhuzamos, a vas mintegy szendvicsként van köztük (innen a szendvics-vegyület elnevezés, lásd az ábrát). A kötés a gyűrű π-pályái és a Fe 2+ -ion d pályái között jön létre. A vegyület elektrofil szubsztitúcióra képes a C 2H 5 gyűrűkön (ezeknek némi aromás jellege van). Oxidálható kék (C 5H 5) 2Fe + -ionná. A ferrocén volt az első, a szendvicsvegyületeknek nevezett komplexek sorában. Szisztematikus neve di-π ciklopentadienil-vas(ii). ferrocianid A [Fe(CN) 6] 4- komplex iont, azaz hexaciano-ferrát(ii)iont tartalmazó vegyület. ferroelektromos anyagok Kerámia dielektrikumok, mint a Rochelle-só és a bárium-titanát, amelyek olyan doménszerkezettel rendelkeznek, ami a ferromágneses anyagokhoz teszi őket hasonlóvá. Hiszterézist, és rendszerint piezoelektromos hatást is mutatnak. ferroferri-oxid Lásd trivas-tetraoxid. ferromágnesesség Lásd mágnesesség. ferroötvözet Vasnak más elemekkel adott ötvözete, amelyet a vasérc és más fémérc keverékének ömlesztésével készítenek. Pl. ferrokróm, ferrovanádium, ferromangán, ferroszilícium stb. Acélötvözetek készítésére használják. festékek Anyagok, amelyeket textil, bőr, papír stb. színezésére használnak. A színezésre használt anyagok (színezékek) általában szerves anyagok, amelyek konjugált kettős kötést tartalmaznak. A színt létrehozó csoport a kromofór; más, nem színes csoportok, melyek befolyásolják, vagy erősítik a színt az auxokrómok. A színezékek 153

158 csoportosíthatók a festékmolekula kémiai szerkezete szerint, például az azofestékek -N=N-csoportot tartalmaznak (lásd azovegyületek). A gyakorlatban a színezék alkalmazási módja és a szubsztráthoz való kapcsolódási módja alapján csoportosítják azokat. A savas festékek olyan vegyületek, melyben a kromofór egy negatív ion része (általában egy szerves szulfonát RSO 2O - ). Alkalmazhatók fehérjeszálakra (pl. gyapot és selyem), továbbá poliamid és akrilszálakra. Eredetileg ezeket savas fürdőben alkalmazták. A fémkomplex színezékek olyan formájú savas színezékek melyekben a negatív ion egy kelát kötésű fémiont tartalmaz. A bázikus színezékek kromofórja egy pozitív ion része (rendszerint aminsó vagy ionizált iminocsoport). Akrilszálakra használják őket, továbbá gyapjúra és selyemre, bár a színállóság csak mérsékelt ezekkel az anyagokkal. A direkt színezékeknek nagy az affinitása a gyapothoz, műselyemhez és más cellulózszálakhoz. Közvetlenül alkalmazzák egy nátrium-kloridot, vagy nátrium-szulfátot tartalmazó semleges fürdőből. A savas színezékhez hasonlóan rendszerint szulfonsavak sói, de különböznek abban, hogy nagyobb affinitást mutatnak a szubsztráthoz, így a másik nevük szubsztantív festékek. A csávaszínezékek oldhatatlan anyagok, amelyeket a gyapot színezésére használnak. Rendszerint ketocsoportot C=O tartalmaznak, amelyet C-OH-ra redukálva teszik oldhatóvá a festéket (a színezék leuko formája). A színezéket ezután ebben a formában alkalmazzák, majd levegővel vagy oxidálószerrel oxidálják, hogy a pigment a szálban kicsapódjék. Az indigó vagy antrakinon színezékek például csávaszínezékek. A kén-színezékek esetében ennél a technikánál a festék redukálására és oldására nátrium-szulfid oldatot használnak. A kénszínezékeket cellulózszálaknál használják. A diszperziós színezékek oldhatatlan színezékek, amelyeket finom vizes diszperzióban alkalmaznak. Cellulózacetátra és más szintetikus szálakra használják őket. A reaktív színezékek olyan vegyületek, amelyek a szubsztráttal kovalens kémiai kötés létrehozására képes csoportot tartalmaznak. Erős az affinitásuk, és különösen cellulózszálakra használják őket. festéklézer Olyan típusú lézer, amelynél az aktív anyag egy megfelelő oldószerben oldott festék (pl. Rodamin G metanolban). A festéket külső forrással gerjesztik. Az oldószer az állapotokat sávokká szélesíti ki, következésképpen a lézerhatás egy hullámhossztartományban nyerhető. Ez lehetővé teszi egy specifikus hullámhossz kiválasztását (rács használatával) és a lézer hullámhosszának változtatását. Az ilyen lézert beállítható lézersugárzónak nevezik (tunable laser). A festéklézereket használják nagyon rövid sugárzásimpulzus előállítására is. Az ilyenkor alkalmazott technika olyan festéket használ, ami megállítja a sugárzás abszorpcióját, amikor a molekuláinak nagy része gerjesztetté válik. Az üreg akkor rezonánsá válik, és sugárzásimpulzus jön létre. Ez a technika körülbelül 10 nanoszekundum időtartamú impulzust hoz létre és a femtokémiában alkalmazzák. filmdoziméter Egy hajtókára szerelhető doziméter, amelyben egy fényérzékeny film van rögzítve. Az ionizáló sugárzásnak kitett személyek hordják. A film előhívásakor jelzi, hogy milyen mértékben volt veszélyes radioaktív sugárzásnak kitéve az, aki viselte. FIM Lásd térionizációs mikroszkóp. finom vegyszerek Iparilag gyártott vegyszerek; viszonylag kis mennyiségben és nagy tisztaságban készülnek. Például festékek, gyógyszerek. finomítói gáz Lásd: kőolaj. finomszerkezet 154

159 Egymáshoz közel elhelyezkedő spektrális vonalak, amelyek a molekula vibrációs vagy rotációs mozgása miatt, vagy az elektronspin miatt felhasadt energiaszintek közti átmenetek eredményeként jönnek létre. Csak nagy feloldásban láthatóak. A hiperfinom szerkezet, amely csak nagyon nagy feloldóképesség esetén látható, az atommagnak az atom megengedett energiaszintjeire gyakorolt hatása miatt jön létre. Fischer-féle vetület Egy projekciós képlet, amelyben a molekulát egy lapon úgy ábrázolják, hogy a vízszintes kötés a síkból kiálló kötéseket, a függőleges kötések pedig a lap síkjában vagy a sík mögötti kötést reprezentálják. Emil Fischer után nevezték el. Lásd abszolút konfiguráció. Fischer, Emil Hermann ( ) Német szerveskémikus, aki előbb Kekulénél, majd Baeyernél tanult Strasbourgban ben Münchenbe, majd 1885-ben Würzburgba költözött. Ismert a természetes termékeken végzett, kiterjedt, úttörő munkájáról, különösen a cukorkémiában elért eredményeiről ben a peptidek és a fehérjék szintézisén kezdett el dolgozni ben kitüntették a kémiai Nobel-díjjal. Fischer, Hans ( ) Német szerveskémikus; többnyire Münchenben dolgozott. A porfirineket kutatta, 1927-ben szintetizálta a hemint. Tanulmányozta a klorofillt is, kimutatta, hogy az porfirin és magnéziumot tartalmaz ben szintetizálta a bilirubint ban kitüntették a kémiai Nobel-díjjal. fitterarany Réz és cink ötvözete, melyekből nagyon vékony lemezeket készítenek, és aranyfüst utánzására használnak. Klórban spontán lángra lobban. Fittig-reakció Lásd Wurtz-reakció. fixáció Lásd nitrogén fixáció. flash fotolízis Egy technika a szabadgyökös reakciók tanulmányozására gázokban. Az erre alkalmazott készülék rendszerint a gázt tartalmazó hosszú, üveg vagy kvarccsőből és a csövön kívül lévő, intenzív villanófény kibocsátására képes lámpából áll. Ennek hatására a mintában lévő molekulák szabadgyökökre disszociálnak, amelyek a cső tengelyén átbocsátott fénysugár segítségével spektroszkópiásan detektálhatók. A spektrométer beállítható egy adott termék abszorpciós vonalára, így oszcilloszkóppal mérhető az intenzitás változása az időben. Ilyen módon a nagyon gyors, szabadgyökös gázreakciók kinetikája is tanulmányozható. flavin-adenin-dinukleotid Lásd FAD. flavonoid A természetben előforduló fenolvegyületek egy csoportja, számos közülük növényi pigment. Ide tartoznak az antocianidok, flavonolok és flavonok. A flavonoidok eloszlási sémáját használták a növényfajok taxonómiai tanulmányozásában. flavoprotein Lásd FAD. Fleming, Sir Alexander 155

160 ( ) Skóciában született brit bakteriológus. Londonban, a St. Mary Hospitalban tanult orvostudományt, és ott is maradt egész életében ben azonosította a lizozim enzimet, ami elpusztítja a baktériumokat; ban felfedezte a penicillin antibiotikumot ben kitüntették az élettan/orvostudományi Nobel-díjjal, megosztva Florey-val és Chain-nel akik először izolálták a gyógyszert. flip-flop Egy lipidmolekula mozgása (transzverzális (harántirányú) diffúzió) egyik lipid, kétrétegű membránról a másikra, ami nagyon lassan történik. Ellentétben a laterális (oldalirányú) diffúzióval, ami sokkal gyorsabb, és amelynél a lipidmolekulák a szomszédos molekulákkal cserélnek helyet a membrán azonos felületén. flogiszton elmélet Egy korábbi elmélet az égésre. Eszerint minden tárgy tartalmaz egy flogiszton nevű anyagot, amely a tárgy elégésekor felszabadul ben Johann Becher vetette fel ennek a hipotetikus anyagnak a létezését, és éghető föld -nek nevezte (terra pinguis: szószerint zsíros föld). Például annak, hogy a fa égése során hamuvá alakul, Becher szerint az a magyarázata, hogy az eredeti fa hamuból és terra pingisből áll, és az utóbbi az égés során felszabadul. A XVIII. század elején Georg Stahl flogisztonnak keresztelte át az anyagot, (a görög égett szóból) és kiterjesztette az elméletet a fémek korróziójára (és a kalcinálásra) is. Úgy gondolták, hogy a fémek fémhamuból (porszerű maradványból) és flogisztonból állnak, a fém hevítésekor a flogiszton felszabadul, a fémhamu megmarad. A folyamat megfordítható a fémet faszén felett hevítve. (A faszénről úgy gondolták, hogy gazdag flogisztonban, mert égése során majdnem teljesen felhasználódik.) A fémhamu abszorbeálja majd az égő faszén által kibocsátott flogisztont és visszaalakul fémmé. Az elméletet Antoine Lavoisier döntötte meg, aki kimutatta zárt konténerben gondosan végrehajtott kisérletekkel, hogy nem volt abszolut növekedés a tömegben, az anyag tömegének növekedése megfelelt az égés során felhasznált levegő tömegveszteségének. Miután kísérleteket végzett a Priestley-féle deflogisztizált levegővel, Lavoisier rájött, hogy az a gáz, amelyet oxigénnek nevezett felvételre kerül a fémhamu (ma oxid) képződésekor. Az oxigén szerepe az új elméletben majdnem pontosan az ellentéte a flogiszton szerepének a régi elméletben. Égés és korrózió során a flogiszton felszabadult; a modern elméletben az oxigén oxidokat képezve felvétere kerül. flokkuláció Egy folyamat, amely során a kolloid részecskéi nagyobb halmokká aggregálódnak. A kifejezést gyakran használják reverzibilis aggregációra, amikor a részecskéket összetartó erő gyenge, és a kolloid keveréssel újra diszpergálható. A liofób kolloid diszperzió stabilitása a részecskék felszínén lévő, elektromos töltésű rétegtől függ. Ez ellentétes töltésű ionokat vonz maga köré, ami egy mobilis ion atmoszférát hoz létre. Így a részecskén egy elektromos kettősréteg alakul ki egy rögzített töltésű belső héjból, és egy külső, mobil atmoszférából. Két részecske között a potenciális energia a szomszédos részecskéken lévő kettős rétegek közötti taszítástól, és a részecskék közötti van der Waals-erő okozta vonzástól függ. Nagy távolságoknál a taszítóerő dominál, ez határozza meg az egész kolloid stabilitását. Amint a részecskék közelebb kerülnek egymáshoz a potenciális energia egy maximumig nő, azután egy nagyon közeli távolságnál, ahol a van der Waals-erők dominálnak hirtelen csökken. Ez a potenciális energiaminimum felel meg a koagulációnak; ez irreverzibilis. Amennyiben az oldat ionerőssége nagy, a részecskék körüli ionatmoszféra sűrű, a potenciális energiagörbének van egy sekély minimuma egy nagyobb távolságánál. Ez felel meg a részecskék flokkulációjának. Nagy töltésű ionok különösen hatékonyak a flokkuláció és a koaguláció létrehozásában. flokkulált Pelyhes tömegbe aggregált; csapadék leírására használják. Florey, Howard Walter, Baron ( ) Ausztrál patológus; 1922-ben Oxfordba költözött. Miután Cambridge-ben és Sheffiel-ben dolgozott (a lizozim kutatásán) ben visszatért Oxfordba. Itt együtt kutatott Ernst Chainnel, és 1939-re sikerrel izolálták és tisztították a penicillint. Kidolgoztak egy módszert a szer nagy mennyiségének gyártására, és lebonyolították az első klinikai vizsgálatokat is. A két kutató 1945-ben megosztva kapta a fiziológiai/orvostudományi Nobel-díjat Alexander Fleminggel, a penicillin feltalálójával. flotáció 156

161 Lásd flotáló eljárás. flotáló eljárás Szilárd keverékek elválasztására alkalmazott módszer; iparilag érceknek a nem kívánatos meddőtől való eltávolítására használják. A keveréket porrá őrlik, vizet és habképző anyagot adnak hozzá, majd levegőt fúvatnak a rendszeren keresztül. Megfelelő habképző anyag alkalmazáskor a buborékok csak az érc részecskéihez tapadnak, és így a felszínre viszik azokat, míg a meddőrészecskék a tartály alján maradnak. fluidizáció Ipari eljárásokban használt technika, amely során a gázáramban szuszpendált szilárd részecskéket úgy kezelik, mintha folyadékállapotban lennének. A fluidizáció hasznos a porok szállításánál, például szénpornál. A fluid ágy, amelyben a felfelé haladó áramban a szilárd részecskék szuszpendálva vannak, széles körben használatos a vegyiparban, különösen olyan katalitikus reakcióknál, ahol nagy felületű, poralakú katalizátorokat alkalmaznak. Használják kohókban is, ahol égő szénből képződik, forró, turbulens homokon vagy hamun levegőt vezetve keresztül. A fluid ágy lehetővé teszi az égés hőmérsékletének a csökkentését, csökkentve ezzel a szennyező nitrogén-oxidok képződését. Magas nyomású, fluid ágyat alkalmaznak erőművek kemencéjénél is, egy kombinált ciklusban, amelyben a fluid ágy égéstermékeit egy gázturbina működtetésére használják, míg a fluid ágyban egy gőzcső bojler kazángőzt fejleszt egy gőzturbina hajtására. Ez a rendszer növeli az égési folyamat hatékonyságát, és egyben csökkenti a szennyezést. fluktuáció-disszipáció tétel Egy elmélet, amely egyensúlyi és nem egyensúlyi statisztikus mechanikai mennyiségekre, és mikroszkopikus és makroszkopikus mennyiségekre vonatkozik. A fluktuáció-disszipáció tételt először 1928-ban H. Nyquist vezette be elektromos áramkörökre; a statisztikus mechanikában az általános tételt H. B. Callen és T. A. Welton írta le 1951-ben. A fluktuáció-disszipáció alapja az a törvény, hogy akár egy random fluktuáció eredményeként, akár egy külső erő hatására (pl. elektromos vagy mágneses tér hatására) jön létre egy nem egyensúlyi állapot, az egyensúly felé történő fejlődése (egy megfelelően kis fluktuációval) mindkét esetben azonos. A fluktuációdisszipáció tétel lehetővé teszi, a külső erőterekre adott válaszként a transzport koefficiensek kiszámítását. fluoreszcein Sárgásvörös festék, ami sárga oldatot ad zöld fluoreszcenciával. Víz folyásának nyomon követésére és adszorpciós indikátorként használják. fluoreszcencia Lásd lumineszcencia. fluorit (folypát) A kalcium-fluorit (CaF 2) ásványi formája; szabályos rendszerben kristályosodik. Színe változatos, a legközönségesebb a zöld és a bíbor (folypát), más formáiban fehér, sárga, vagy barna. A fluoritot főképp vas és acél olvasztásánál használják salakképző anyagként; a fluor és a hidrogén-fluorid forrása és használják a kerámia és optikai-üvegiparban is. fluorozás 1.(fluoridation) Nagyon kis mennyiségű fluoridsó (pl. nátrium-fluorid, NaF) adagolása ivóvízhez a fogszuvasodás megelőzésére. A fluorid beépül a növekvő fogak fluor-apatitjába (lásd apatit), és csökkenti a fogszuvasodást. 2. (fluorination) Kémiai reakció, amelynek során fluoratomot visznek egy molekulába. fluorozott szénhidrogének Egy szénhidrogénben a hidrogénnek fluorral való helyettesítésével kapott vegyületek. Inertségük és nagy hőstabilitásuk sokféle célra teszi alkalmassá ezeket, olajok, polimerek, stb. Lásd klór-fluorszénhidrogének; halon. fluxionális molekula 157

162 Egy molekula, amelynek atomjai váltakozó, nagyon gyors átrendeződéseken mennek keresztül, így egy molekula egy specifikus szerkezettel csak nagyon rövid ideig rendelkezik. Például a ClF 3 molekula alacsony hőmérsékleten (-60 o C) T-alakú, szobahőmérsékleten a fluoratomok nagyon gyorsan változtatják a helyüket, úgy tűnnek, mintha azonos helyeket foglalnának el. f-mező elemei Elemek egy csoportja a periódusos rendszerben; a lantanoidák sorából a cériumtól a luténiumig, és az aktinoidák sorából a tóriumtól a laurenciumig elemig tart. Jellemzőjük, hogy a külső héjukon (n) két s-elektronjuk van, és az (n-1) belső héjukon f-elektronok vannak. fojtógáz (fojtólég) Bányában robbanás, vagy sújtólég után maradt oxigén-szegény levegő. fok A hőmérsékleti skála beosztása. Fokker-Planck-egyenlet A nem egyensúlyi statisztikus mechanika egy egyenlete, amely leírja egy dinamikus súrlódási folyamatnak (lelassulás) és egy diffúziós folyamatnak a szuperponálódását a változók alakulására egy rendszerben. Az egyenlet alkalmazható olyan problémák elemzésére, mint például a Brown-mozgás, és statisztikai módszerekkel és a valószínűség elmélet alkalmazásával megoldható. Adriaan Fokker ( ) holland fizikus és Max Planck után nevezték el. folacin Lásd folsav. folsav (folacin) A B-vitamin komplex egy vitaminja. Az aktív formájában, a tetrahidro-folsavban egy koenzim az aminosavak, purinok, és pirimidinek különböző anyagcsere folyamataiban. A bélbaktériumok szintetizálják. Elterjedt az élelmiszerekben, különösen a zöld, nagylevelű zöldségekben. Hiánya növekedésben való visszamaradottságot, és táplálkozás-okozta vérszegénységet, eredményez. folyadék Az anyag (halmaz)állapota a kristályos szilárd és a gáz állapot között. A folyadékok sem a szilárd anyagra jellemző nagymértékű, háromdimenziós atomos (ionos vagy molekuláris) szabályosságot, sem a gázokra jellemző teljes rendezetlenséget nem mutatják. Bár a folyadékokat nagyon régóta tanulmányozzák, mégsincs egy átfogó elmélet a folyékony állapotról. A diffrakciós tanulmányok alapján világos, hogy létezik egy rövidtávú, néhány molekula átmérőre kiterjedő rendezettség. Ezen rendezett atomok, molekulák vagy ionok csoportjai mozdulnak el egymáshoz képest, ez teszi lehetővé, hogy a folyadék majdnem rögzített térfogattal rendelkezzen, felvegye a tartóedény alakját. folyadék-kristály Egy anyag, ami a folyadékokhoz hasonlóan folyik, de a molekulái bizonyos fokú rendezettséget mutatnak. A nematikus kristályok egy irányba felsorakozott hosszú molekulákból állnak, különben véletlenszerű elrendeződésűek. A koleszterikus és a szmektikus folyadékkristályban elkülönült rétegekben vannak az egy irányban rendezett molekulák. A koleszterikus kristályban a molekulák tengelye párhuzamos a rétegek síkjával; a szmektikus kristályokban merőleges. folyadék-kristály polimer Egy folyadék-kristály szerkezettel rendelkező polimer, termodinamikailag ez a legstabilabb. A folyadék-kristály polimerek hosszú, merev láncokat tartalmaznak; egyszerre erősek és könnyűek. Az ipari előállításuk viszont nehéz. folyamatos spektrum 158

163 Lásd színkép. fordított ozmózis/reverse osmosis Egy módszer sótartalmú vizekből tiszta víz kinyerésére, mint a sótalanításnál. A tiszta és a sós vizet elválasztják egy féligáteresztő hártyával és a sós vízre az ozmózisnyomásnál nagyobb nyomást alkalmaznak, aminek hatására a sós vízből a víz áthalad a membránon a tiszta vízbe. Ez a folyamat mintegy 25 atmoszféranyomást igényel, ami nehézzé teszi a nagy méretben történő alkalmazását. formaldehid Lásd metanal. formalin A metanal (formaldehid) színtelen, vizes oldata, metanollal, mint stabilizátorral; relatív sűrűsége 1,075-1, o C alatti hőmérsékleten tárolva a metanal fehér polimere válik ki. Fertőtlenítőként és biológiai példányok tartósítására használják. formiát Lásd metanoát. formilcsoport HCO-csoport. formilezés Egy kémiai reakció, amelynek során egy szerves molekulába egy formilcsoport (metanoil, -CHO) bevitele történik. forráspont (fp.) Az a hőmérséklet, amelynél a folyadék telített gőznyomása egyenlő a külső atmoszférikus nyomással. Ennek következtében a folyadékban buborékok képződnek és a hőmérséklet állandó marad, amíg az összes folyadék el nem párolog. Mivel a folyadék forráspontja függ a külső atmoszférikus nyomástól a forráspontot általában standard atmoszférikus nyomásra állapítják meg (760 Hgmm = Pa). forráspont-emelkedés Lásd forráspont emelkedése emelkedése. forráspont emelkedése Egy folyadék forráspontjának emelkedése, szilárd anyag oldásakor. A hőmérséklet emelkedés arányos az oldott részecskék (molekulák vagy ionok) számával, és értékét a következő egyenlet adja: Δt=kBC, ahol C az oldott anyag molális koncentrációja, kb állandó az oldószer ebulliszkópikus állandója. Ha kb ismert, az oldott anyag molekulatömege kiszámítható a Δt mért értékéből. A forráspont-emelkedést Beckmann-hőmérővel mérik. Lásd kolligatív tulajdonságok. forráspont-összetétel diagram Egy diagram, amely megmutatja hogyan változik két folyadék elegyének a forráspontja és gőzösszetétele az elegy összetételének függvényében. Az abszcisszán található az összetétel tartomány, 100 % A tól az egyik oldalon 100 % B ig a másikon. A diagramon két görbe van, az alacsonyabb mutatja egy adott nyomáson a forráspontokat a különböző összetételeknél. A felső ábrázolja a gőzösszetételt a forráspont görbe minden egyes pontjára. A két görbe egy ideális keveréknél egybeesne, de a Raoult-törvénytől való eltérés miatt általában eltérőek. Bizonyos esetekben maximumot vagy minimumot mutathatnak, és egybeesnek bizonyos köztes összetételnél, ez magyarázza az azeotropok képződését. fosszilis tüzelőanyag 159

164 Szén, olaj, és földgáz; az ember által energiaforrásként használt tüzelőanyagok. Élő organizmusok maradványaiból keletkeznek, és mind magas szén vagy hidrogén tartalommal rendelkeznek. Tüzelőanyagként az értékük a szénnek szén-dioxiddá történő exoterm oxidációján, és a hidrogénnek vízzé történő oxidációján alapul. foszfátok Formálisan a foszfor(v)-oxosavak, de különösen a foszfor(v)sav, H 3PO 4 sói. Nagy számban léteznek P-O-P hidat tartalmazó polimer foszfátok is. Ezek a szabad savnak és sóinak különböző körülmények között történő melegítésekor keletkeznek. Ismertek továbbá lineáris polifoszfátok, ciklusos polifoszfátok, térhálós polifoszfátok és ultrafoszfátok is. foszfoglicerinsav (PGA,3-foszfoglicerát) Lásd glicerin-3-foszfát. foszfolipidek (foszfatidok) A lipidek egy csoportja, amely egy foszfátcsoportot és egy, vagy több zsírsavat tartalmaz. A glikofoszfolipidek (vagy foszfogliceridek) alapja a glicerin; a három hidroxilcsoportot észterezi két zsírsav és egy foszfátcsoport, amely maga még kapcsolódhat számos egyszerű szerves csoporthoz. A szfingolipidek alapja a szfingozin alkohol, és csak egy zsírsavat tartalmaz egy aminocsoporthoz kötve. A hidrofil, poláris foszfátcsoportjaikkal és a hosszú hidrofób résszel, a foszfolipidek könnyen képeznek membrán-szerű szerkezeteket vízben. A sejtmembránok legfőbb alkotói. foszfonát Lásd foszfonsav. foszfonsav (foszforossav, ortofoszforossav) Színtelentől halványsárga, elfolyósodó, kristályos szilárd anyag, H 3PO 3; relatív sűrűsége 1,65; op. 73,6 o C; 200 o C-on bomlik. Nagyon jól oldódik vízben és oldódik alkoholban. A foszfonsav kikristályosítható a jéghideg víznek foszfor(iii)-oxidhoz vagy foszfor-trikloridhoz való adagolásával nyert oldatból. Az anyag szerkezete abban az értelemben szokatlan, hogy P-H kötést tartalmaz, helyesebb (HO) 2HPO formába leírni. A sav kétbázisú; H 2PO 3- és HPO 3 2- ionokat (foszfonátokat, régebben foszfiteket) ad. Mérsékelten redukáló tulajdonságot mutat. Melegítéskor foszfint és foszfor(v)savat ad. foszfor Jele P. Nemfémes elem, amely a periódusos rendszer 15. csoportjába (korábban VB) tartozik; rendszáma 15; relatív atomtömege 30,9738; relatív sűrűsége 1,82 (fehér) 2,34 (vörös); op. 44,1 (α-fehér); op. 280 o C (α-vörös). Különböző foszfáttartamú kőzetekben fordul elő, amelyekből elektromos kemencében (1500 o C) szénnel (koksz) és szilícium(iv)-oxiddal hevítve nyerik ki. Kalcium-szilikát és szén-monoxid is keletkezik. A foszfornak számos allotróp formája van. Az (α-fehér) P4 tetraéderekből áll (létezik egy β-fehér forma is, amely 77 o C alatt stabil). Az α-fehér formát ólomban oldva és 500 o C fölé hevítve, ibolyaforma nyerhető. A vörös foszfort, amely az ibolya és a fehér foszfor kombinációja, az α-fehér foszfornak 250 o C-on, levegő kizárásával történő hevítéssel állítják elő. Létezik egy fekete allotróp is, grafit-szerű szerkezettel, amelyet, a fehér foszforból állítanak elő higany katalizátor jelenlétében 300 o C-on hevítve. Az elem rendkívül reakcióképes. Fém-foszfidokat képez és kovalens kötésű foszfor(iii)- és foszfor(v)-vegyületeket. A foszfor az élőszervezetek számára esszenciális elem. Fontos alkotórésze a szöveteknek (különösen a csontoknak, fogaknak) és a sejteknek, mivel szükséges a 160

165 nukleinsavak és az energia-hordozó molekulák (pl. ATP) képződéséhez, és különböző anyagcsere folyamatokban vesz részt. Henning Brand (c ) fedezte fel 1669-ben. fotoakusztikus spektroszkópia Spektroszkópiás technika, amelyben átlátszatlan anyagok, pl. porok spektrumát állítják elő úgy, hogy az anyagot akusztikus frekvenciáknál modulált fény sugárzásának teszik ki. Az így létrehozott fotoakusztikus jel nagysága összefüggésbe hozható az anyag ultraibolya vagy infravörös abszorpciós koefficiensével. fotoelektromos hatás, fényelektromos hatás Elektronok felszabadulása egy anyagból elektromágneses sugárzás hatására. Az emittált elektronok (fotoelektronok) száma a sugárzás intenzitásától, a kibocsátott elektronok kinetikus energiája a sugárzás frekvenciájától függ. A hatás egy kvantum folyamat, amelyben a sugárzás fotonok áramának tekinthető, minden egyes foton energiája hf, ahol h a Planck-állandó, f a sugárzás frekvenciája. Egy foton csak akkor tud kilökni egy elektront, ha a foton energiája meghaladja a szilárd anyag kilépési munkáját/elektronaffinitását. Sok szilárd anyagnál a fotoelektromos hatás az ultraibolya, vagy annál nagyobb frekvenciánál történik, de vannak bizonyos (alacsony kilépési munkájú, elektroaffinitású) anyagok, amelyeknél már fény hatására is megtörténik. Fotoelektromoság alatt más jelenséget is értenek, nemcsak az elektronoknak az atomokból történő felszabadulását. Nevezetesen a fotokonduktiv (fotovezetés) hatást és a photovoltaic (fotofeszültség, záróréteges fényelektromos) hatást. A fotokonduktiv hatás esetén, a beeső fotonok miatt a gerjesztéssel létrejött szabad töltéshordozók miatt nő a félvezető elektromos vezetőképessége. A fotokonduktiv elemek fényérzékeny anyagokat használnak, pl. a kadmium-szulfidot; és széles körben használatosak sugárzás-érzékelőként és villanykapcsolóként (pl. utcai világítás kapcsolására). A záróréteges fényelektromos hatás esetén, két különböző anyag rétege között a besugárzás eredményeként e.m.e. (elektromotoros erő) jön létre. Az effektust hasznosítják a fényelemekben, amelyeknek többsége p-n átmenetes félvezetőkből áll. Amikor a fotonok abszorbeálódnak a p- n átmenet közelében, új, szabad töltéshordozók jönnek létre (mint a fotokonduktivitásnál), de a záróréteges fényelektromos hatás esetén az átmeneti réteg elektromos tere készteti mozgásra az új töltéshordozókat, áramot hoz létre a külső körben, elem nélkül. fotoelektron Egy anyagból sugárzás hatására kibocsátott elektron fotoelektromos hatás vagy fotoionizációs hatás eredményeképpen. fotoelektron spektroszkópia (PES) Technika molekulák ionizációs potenciáljának meghatározására. Az ultraibolya fotelektron spektroszkópiában (UPS) a minta gáz vagy gőz, amelyet keskeny ultraibolya sugárnyalábbal (rendszerint hélium-forrásból, 58,4 nm, 21,21 ev fotonenergia) sugároznak be. Az Einstein-egyenletnek megfelelően keletkezett fotoelektronokat egy résen keresztül vákuum térbe bocsátják, ahol mágneses vagy elektromos térben eltérítik azokat, így energiaspektrumot kapnak. Az így nyert fotoelektron spektrum csúcsai megfelelnek a molekula (és így a pályaenergiák) ionizációs potenciáljának. A technika információt ad a keletkezett ionok vibrációs energiaszintjeiről is. A röntgen fotoelektron spektroszkópia (XPS), amely ESCA-ként is ismert (electron spectroscopy for chemical analysis, elektron spektroszkópia kémiai analízisre) egy hasonló technika, amelyben röntgensugárzást alkalmaznak. Ebben az esetben az elektronok az atomok belső héjából lökődnek ki. Az egyes elemek elektronspektrumában lévő csúcsok jellegzetes kémiai eltolódásokat mutatnak, amely függ a molekulában jelenlevő többi atomtól. fotoemisszió Az a folyamat, amelynek során egy anyag sugárzás hatására elektronokat bocsát ki. fotoionizáció Egy atom vagy molekula ionizációja elektromágneses sugárzással történő besugárzás eredményképpen. Ahhoz, hogy fotoionizáció létrejöhessen, a sugárzás beeső fotonjának energiája meg kell, hogy haladja a besugárzott species ionizációs potenciálját. A kilökött fotoelektronok energiája E lesz, E=hf-I, ahol h a Planck-állandó és f a beeső sugárzás frekvenciája, I a besugárzott species ionizációs potenciálja. fotokémia 161

166 A kémiának a fotokémiai reakciókkal foglalkozó ága. fotokémiai reakció Fény, vagy ultraibolya sugárzás által okozott kémiai reakció. A reagáló molekulák abszorbeálják a beeső fotonokat, ezáltal gerjesztett állapotú molekulák vagy gyökök keletkeznek, ezek vesznek részt a további reakciókban. fotolizis Fény- vagy ultraibolya-sugárzás által létrehozott kémiai reakció. A fotolitikus reakciókban gyakran vesznek részt gyökök, mivel az első lépés egy kémiai kötés homolitikus bomlása. A víz fotolízise a klorofil által abszorbeált fény energiáját felhasználva gáz halmazállapotú oxigént, elektronokat és hidrogén-ionokat hoz létre, és kulcsfontosságú reakció a fotoszintézisben. foton Részecske, nulla nyugalmi tömeggel, az elektromágneses sugárzás egy kvantuma. A foton energiaegységnek is tekinthető, értéke hf, ahol h a Planck-állandó és f a sugárzás frekvenciája hertzben. A fotonok a fény sebességével mozognak. Szükségesek a fotoelektromos és más jelenségek értelmezésénél, amelyeknél a fény részecske tulajdonsággal kell, hogy rendelkezzen. fotoszintetikus pigmentek Növényi pigmentek, amelyek a fényenergia elnyeléséért felelősek a fotoszintézis fénytől függő reakciójában. A fő fényreceptor a zöld pigment, a klorofill, amely a kék és vörös fényt abszorbeálja. fotoszintézis Az a kémiai folyamat, amelynek során a zöld növények szerves vegyületeket szintetizálnak szén-dioxidból és vízből napfény jelenlétében. A kloroplasztban történik (többségük a levelekben található) és a reakcióknak két alapvető típusa van. A fénytől függő reakciókban, amelyek igénylik a fény jelenlétét, a fotoszintetikus pigmentek (főleg a zöld pigment, a klorofill) abszorbeálják a fény energiáját és felhasználják a víz fotolíziséhez. A reakcióban kibocsátott elektronok elektronhordozók során haladnak keresztül, miközben az energiájuk az ADP-nek ATP-vé való átalakulására használódik a foszforilezési folyamatban. A víz fotolízisében keletkezett elektronok és protonok redukálják a NADP-t. A fénytől-függő reakciókban keletkezett ATP és NADPH biztosítja az energiát és redukció lehetőségét a következő, fénytől független (korábban sötét reakciónak nevezett) reakcióban, amely nem lenne fenntartható a fénytől függő reakciókban keletkező ATP nélkül. A reakciók során a szén-dioxid szénhidráttá redukálódik a Calvin-ciklusban. Mivel gyakorlatilag az élet minden formája közvetlenül, vagy közvetetten függ a növényi tápanyagoktól, a fotoszintézis minden földi élet alapja. Gyakorlatilag az összes légköri oxigén a fotoszintézis során szabaddá váló oxigénből származik. főkvantumszám 162

167 Lásd atom. Föld A Nap körül a Vénusz és a Mars között keringő bolygó. A Föld három rétegből áll: a gáz atmoszféra (lásd a Föld atmoszférája), a folyékony hidroszféra és a szilárd litoszféra. A Föld szilárd része szintén három rétegből áll, a földkéreg, amelynek átlagos vastagsága 32 km a szárazföld alatt, és 10 km a tengerek alatt; a köpeny, amely 2900 km-ig terjed ki a kéreg alatt; és a mag, amelyről úgy tartják, hogy részben folyékony. A kéreg összetétele: oxigén 47 %, szilícium 28 %, alumínium 8 %, vas 4,5 %, kalcium 3,5 % nátrium és kálium 2,5-2,5 %, és magnézium 2,2 %. Hidrogén, szén, foszfor, és kén mind 1 %-nál kisebb mennyiségben van jelen. Föld atmoszférája/légköre A Földet körülvevő gáz. A száraz levegő összetétele a tengerszinten: nitrogén 78,08 %, oxigén 20,95 %, argon 0,93 %, szén-dioxid 0,03 %, neon 0,0018 %, hélium 0,0005 %, kripton 0,0001 % és xenon 0,00001 %. A vízgőzön kívül a levegő bizonyos helyeken tartalmaz kénvegyületeket, hidrogén-peroxidot, szénhidrogéneket és por részecskéket is. földgáz Természetben előforduló gázalakú szénhidrogének, amelyek a földkéregben porózus szediment kőzetekben találhatók, általában a kőolajjal együtt. Főképp metánból (kb. 85 %), etánból (egész 10 %-ig) propánból (kb. 3 %) és butánból áll. Szén-dioxid, nitrogén, oxigén, hidrogén-szulfid és néha hélium is jelen lehet. A földgáz a kőolajhoz hasonlóan a szerves anyagok bomlásából származik. Széles körben alkalmazzák fűtőanyagként, szénkorom és bizonyos szerves kémiai anyagok előállítására. Minden kontinensen előfordul, a legnagyobb tartalékokkal az USA, Oroszország, Kazahsztán, Türkmenisztán, Ukrajna, Algéria, Kanada és a Közép-Kelet rendelkezik. Lásd: cseppfolyósított propán-bután gáz. földpátok A szilikátásványok egy csoportja, a leggyakoribb ásványok a földkéregben. Szerkezetükre jellemző, hogy a (Si,Al)O 4 tetraéderek kapcsolódnak káliummal, nátriummal és kalciummal. Nagyon ritkán a báriumionok foglalják el a rácsban a nagy helyeket. A földpátok kémiai összetétele a következő négy komponens kombinációjával fejezhető ki: anortit (An), CaAl 2Si 2O 8; albit (Ab), NaAlSi 3O 8; ortoklász (Or), KAlSi 3O 8; celzián (Ce), BaAl 2Si 2O 8. A földpátok két csoportba sorolhatók: alkáli földpátok (ide tartozik a mikroklin, ortoklász, és a szanidin), ezekben a kálium a domináns és kis mennyiségű nátriumot és elhanyagolható mennyiségű kalciumot tartalmaznak, és a plagioklász földpátok, amelyeknek az összetétele egy sort alkot a tiszta nátrium-földpáttól (albit) a tiszta kalcium-földpátig (anortit), és elhanyagolható mennyiségben káliumot is tartalmaznak. A földpátok színtelen, fehér, vagy rózsaszín kristályokat képeznek; a Mohs-féle keménységi fokuk 6. földpátpótlók Az alkáli-aluminoszilikát ásványok egy csoportja. Kémiai összetételük hasonló a *földpátokéhoz, de szegényebbek szilíciumban és gazdagabbak alkálifémekben. A szerkezet egy (Si,Al)O 4 tatraéder rácsból áll, alumíniummal és szilíciummal a középpontban. A földpátpótlók főként a földpátokkal együtt fordulnak elő; szabad kvarccal (SiO 2) együtt nem léteznek, mert a szilícium-dioxiddal reagálnak földpát keletkezése közben. A földpátpótlók fő formái: nefelin: KNa 3(AlSiO 4); leucit: KalSi 2O 6; analcim: NaAlSi 2O 6H 2O; kankrinit: Na 8 (AlSiO 4) 6(HCO 3) 2; és a szodalit alcsoport, ami áll: szodalitból: 3(NaAlSiO 4)NaCl; nozeánból: 3(NaAlSiO 4)Na 2SO 4; haüynből: 3(NaAlSiO 4)Ca SO 4 és lazuritból: (NaCa) 8(Al,Si) 12O 24(S,SO 4). Lásd lazurkő. frakció Lásd frakcionált desztilláció. frakcionálás Lásd frakcionált desztillálás. frakcionáló oszlop Lásd frakcionált desztillálás. 163

168 frakcionált desztilláció (frakcionálás) Folyadékok keverékének (folyadékelegy) elválasztása desztillációval. Hatékony elválasztás érhető el egy desztilláló edényhez csatlakoztatott hosszú, üveggyöngyökkel megtöltött oszlop (frakcionáló oszlop) alkalmazásával. A folyadékból keletkező gőzök felemelkednek az oszlopban, majd kondenzálnak és visszafolynak az edénybe. Az oszlopban felemelkedő gőz a lefelé folyó folyadék felett áramlik és végül is az oszlopban felfelé egy csökkenő hőmérsékletgradiensű, állandósult állapot alakul ki. A gőz az oszlopban a teteje felé több illékony komponenst tartalmaz, kevesebb az illékony komponens mennyisége az alján. A keverék különböző frakciói elkülöníthetők az oszlop különböző pontjain. Az iparban a frakcionált desztillációt nagy tornyokban végzik, amelyek perforált tálcákat tartalmaznak. Széles körben alkalmazzák a kőolajfinomításnál. frakcionált kristályosítás Oldható szilárd anyagok keverékének elválasztására szolgáló módszer; oldva ezeket a megfelelő meleg oldószerben és lassan csökkentve a hőmérsékletet. A legkevésbé oldható komponens kristályosodik ki először, a többi komponens oldatban marad. A hőmérséklet szabályozásával néha lehetséges sorban, minden egyes komponens kivonása. fraktál Egy görbe vagy felület, amelyet egymást követő felosztásokkal hoznak létre. Például a hópehely alakzat létrehozható egy egyenlő oldalú háromszögből a három oldalát osztva három részre. A középső részt két egyenlő résszel helyettesítve adja a kisebb egyenlő oldalú háromszögek oldalait. Ez 12 oldalú, csillag alakú alakzatot ad. A következő lépésben ennek az alakzatnak kell minden oldalát ugyanúgy tovább osztani, és így tovább. Az eredmény egy hópehelyre emlékeztető alakzat. Ennek az alakzatnak van egy fraktális dimenziója azaz egy dimenzió a vonal (1) és a felszín (2) között; a hópehely alakzatnál ez 1,26. Az ilyen típusú önmagukhoz hasonló alakzatok tanulmányozását használják a kémia bizonyos területein, például kristályok növekedésénél. A fraktálok fontosak a káoszelméletben és a számítógépes grafikában. Franck-Condon-törvény Egy, a molekulában történő elektronátmenet során, a vibrációs szerkezet átmeneteinek intenzitását szabályozó törvény. Kimondja, hogy mivel a magok sokkal nehezebbek és sokkal lassabban mozognak, mint az elektronok (lásd Born Oppenheimer-közelítés), az elektronátmenet sokkal gyorsabban történik, mint ahogy a mag reagálni tud rá. Így egy olyan diagramban, ami egy molekula energiaállapotait ábrázolja a magok közötti távolság függvényében, a legintenzívebb elektronátmenetet egy függőleges vonal jelenti. Ezért a Franck Condon-elmélet szerint megengedett átmenetet vertikális átmenetnek nevezik; amikor ez megtörténik a magok relatív helyzete változatlan marad. A Franck Condon-törvény két tudósról nevezték el. James Franckról ( ), aki ezt kimondta 1925-ben, és Edward Condonról, aki kvantummechanikai kifejezésekkel matematikai formába öntötte 1928-ban. Frankland, Sir Edward ( ) Brit szerveskémikus, aki elsőként állított elő organometallikus vegyületeket (cink-dialkilokat). A vegyértékelmélet létrehozója, és bevezetett egy módszert a szerkezeti képletek leírására. Frasch-eljárás Egy módszer a kén kinyerésére földalatti lerakódásokból három, koncentrikus csőből álló csövet használva. Túlhevített gőzt vezetnek le a külső csövön a kén olvasztására melyet ezután a középső csövön keresztül felfelé hajtanak a belső csövön sűrített levegőt benyomatva. A külső csövön bevezetett gőz olvadt állapotban tartja a ként. A német születésű, amerikai vegyész, Hermann Frasch ( ) után nevezték el. Fraunhofer, Josef von ( ) Német fizikus; optikusnak tanult ben sötét vonalakat észlelt a Nap spektrumában (lásd Fraunhofer-vonalak). Tanulmányozta a Fraunhofer-diffrakciót is. Fraunhofer-vonalak 164

169 Josef von Fraunhofer által felfedezett sötét vonalak a Nap spektrumában, amelyeket a szoláris kromoszférában lévő elemeknek a Nap forró belsejéről kibocsátott látható sugárzás bizonyos hullámhosszain történő abszorpciója okoz. Frenkel-hiba Lásd kristályhiba. Frenkel-Kontorowa-model Atomok egydimenziós modellje, mint pl. xenon adszorbeálva egy periodikus szubsztráton, például grafiton. Ezt a modellt, amely felhasználható az adszorbeált gázok által képzett rácsok természetének tanulmányozására, 1938-ban Y.I. Frenkel és T. Kontorowa és tőlük függetlenül 1949-ben F. C. Frank és J.H. van der Merwe vezette be. A Frenkel Kontorowa-modell használható a kommenzurábilis rács és az inkommenzurábilis rács közötti fázisátmenetek tanulmányozására is. freon Lásd klór-fluorszénhidrogének. Friedel-Crafts-reakció Olyan reakció, amelyben a benzolgyűrűn egy alkilcsoport (haloalkánból) vagy egy acilcsoport (acilhalidból) szubsztitóciója történik (lásd az illusztrációt). A termék egy alkilbenzol (alkil helyettesítéskor) vagy alkil-aril keton (acil szubsztituciónál). A reakciók magas hőmérsékleten (körülbelül 100 o C-on), alumínium-klorid katalizátor jelenlétében történnek. A katalizátor a halogénatom magányos elektronpárjának elektronakceptorként viselkedik. Ez polarizálja a haloalkánt, és egy pozitív töltést hoz létre az alkil- vagy acilcsoporton. A mechanizmus így elektrofil szubsztitúció. Alkoholok és alkének is képesek Friedel Crafts-reakciókra. A reakciót a francia kémikus, Charles Friedel ( ) és az amerikai vegyész, James M. Craft ( ) után nevezték el. fruktóz (gyümölcscukor, levulóz) Egyszerű cukor, C 6H 12O 6, a glükóz sztereoizomerje. (Bár a természetes fruktóz a D-forma, valójában balraforgató). A fruktóz előfordul zöld növényekben, gyümölcsökben és mézben; édesebb ízű a szacharóznál (répacukor), amelynek alkotója. A fruktóz származékai fontosak az élő szervezetek anyagcseréjében. Néhány poliszacharid származék (fruktánok) a szénhidrátok energiatárolója bizonyos növényekben. fruktóz-1,6-biszfoszfát Köztes termék, a glikolízis kezdeti lépésénél, a fruktóz-6-foszfát ATP-vel történő foszforilezésével képződik. fullerének Lásd buckminsterfullerének. 165

170 fullerföld Egy, a természetben előforduló agyag (főként montmorrillonit), ami képes az olajat és zsírokat elszínteleníteni. Régen a nyers gyapjút vizes fullerfölddel gyúrva tisztították meg a zsiradéktól és így fehérítették (ez a folyamat a ványolás). A fullerföldet manapság széles körben alkalmazzák a zsírok és olajok elszíntelenítésére, inszekticid hordozóként és talajfúrásánál. A legnagyobb lerakódásai az USA-ban, UK-ban és Japánban találhatók. fullerit Lásd buckminsterfullerének. fulminát Lásd ciánsav. fulminsav Lásd ciánsav. fumársav Lásd buténdisav. fungicid Lásd peszticid. funkciós csoport A vegyület jellemző reakcióiért felelős atomok csoportja. Funkciós csoport például az -OH az alkoholoknál, a - CHO az aldehideknél, a -COOH a karbonsavaknál stb. furán Színtelen, folyékony vegyület, C 4H 4O; relatív sűrűsége 0,94; op. -86 o C, fp. 31,4 o C. Egy öttagú gyűrűből áll; négy CH 2-ből és egy oxigénatomból. furanóz Egy cukor; négy szénatomból és egy oxigénből álló öttagú gyűrűből áll. furfurol Színtelen folyadék, C 5H 4O 2, fp. 162 o C, ami állás közben megsötétedik. A furán aldehidszármazéka; előfordul különböző esszenciális olajokban és a kozmaolajban. Oldószerként használják ásványi olajok és gyanták extrahálására; bizonyos aromás vegyületekkel gyantákat képez. független-részecske model Egy modell az elektronokra egy sokelektronos rendszerben, amelyben az elektronok közti kölcsönhatást elhanyagolják, vagy úgy veszik figyelembe, hogy az elektront egy, az elektron és a rendszer minden más részecskéje közti kölcsönhatást jellemző, átlagos potenciálban mozgónak tekintik. Bár a független-részecske modell nem írja le minden szempontból a sokelektronos rendszert, jelentős sikereket ért el például az atomok elektronhéj szerkezetének magyarázatában. fűrészbak-projekció A projekciós formulák egyik típusa, amelyben háromdimenziós képet rajzolnak. Lásd: konformáció. füst Szilárd részek finom szuszpenziója gázban. fűtőanyag-elem 166

171 Egy olyan cella, amelyben a fűtőanyag kémiai energiáját közvetlenül elektromos energiájává alakítják. A legegyszerűbb fűtőanyagcellában a hidrogént oxidálják vízzé, porózus, színterelt nikkel elektródok felett. A gázalakú hidrogént, a porózus anódot tartalmazó részbe vezetik, az oxigént egy külön részben a porózus katódhoz; az elektródokat egy harmadik rekesszel különítik el, ami forró lúgos elektrolitot, például káliumhidroxidot, tartalmaz. Az elektródok porózusak, ami lehetővé teszi, hogy a gáz reagáljon az elektrolittal, az elektródokban lévő nikkel katalizátorként szerepel. Az anódnál a hidrogén reagál a hidroxid ionokkal az elektrolitban és vizet képez; egy molekula hidrogén esetében két elektron leadásával: H 2+2OH 2H 2O+2e- A katódnál az oxigén reagál a vízzel elektronok felvételével, hidroxid iont képezve: 1/2 O 2+H 2O+2e 2OH- Az elektronok egy külső áramkörben elektromos áramként vándorolnak az anódtól a katódhoz. Az eszköz sokkal hatékonyabb elektromos energia átalakító, mint a hőerőgép, de nagyon nagy és folyamatos gázellátást igényel. Intenzíven tanulmányozzák használatukat elektromos meghajtású járművek céljára. fűtőérték Adott anyag egységnyi tömegének tökéletes égésekor keletkező hőmennyiség. A fűtőértéket a tüzelőanyagok energiaértékének kifejezésére használják; általában megajoule/kilogrammban fejezik ki (MJkg -1 ). Alkalmazzák élelmiszerek energiatartalmának mértékeként is; azaz annak az energiának a kifejezésére, ami az élelem oxidációjakor a szervezetben termelődik. Ilyenkor az egységeket kilojoule/grammban (kjg -1 ) adják meg, bár a nem technikai összefüggésekben gyakran használják még a Kalóriát (kilokalóriát) is. A fűtőértéket kaloriméterbombában mérik. 7. G galvánelem Egy eszköz, mely e.m.e-t hoz létre a benne lejátszódó kémiai reakciók eredményeképpen. A reakciók két elektrolitba merülő elektród felületén játszódnak le. Az első galvánelemben, amelyet Alessandro Volta tervezett, két különböző fém volt a két elektród, sós oldatba merítve. Lásd primer elem, szekunder elem galvanizálás Módszer egy fémnek egy másik fémmel történő bevonására elektrolitikus bevonatkészítéssel. A bevonandó tárgy lesz a cella katódja és a bevonó fém egy fémrúdja az anód. A galvanizálást arra használják, hogy egy fémet egy másik fém szebb, drágább, korrózióálló rétegével bevonják. galvanizált vas Vas vagy acél, amelyet korrózióvédelem céljából cink réteggel vonnak be, egy olyan eljárással, amit Luigi Galvani vezetett be. Hullámos lágyacél lemezeket tetőfedés céljára, lágyacél lemezeket szemetesekhez, stb. rendszerint cink olvadékba merítve galvanizálnak. A rideg cink-vas ötvözet kialakulását kis mennyiségű alumínium vagy magnézium hozzáadásával gátolják meg. Huzalokat gyakran galvanizálnak hideg elektrolitikus eljárással, minthogy ilyenkor nem képződik ötvözet. A galvanizálás hatékony védelmet nyújt az acél számára, mert a cink megvédi az alatta lévő fémet még a felszín megsérülése esetén is. galvanoplasztika Módszer bonyolult fémcikkek, vagy alkatrészek készítésére, a fémből elektrolitikus bevonatot készítve egy eltávolítható, vezető öntőmintára. gamma sugárzás Elektromágneses sugárzás, amelyet a gerjesztett atommag bocsát ki, amikor alacsonyabb energiájú állapotba kerül. A gamma sugárzás energiája és joule között változik, (10 kev től 10 MeV), ami megfelel a től méter hullámhossz-tartománynak. Egy közönséges gamma-sugárzás-forrás a kobalt-60; amelynek a bomlási folyamata: 6027 Co 6028 Ni 6028 Ni. A nikkel-60 alapállapotba való visszatérését gamma sugár fotonok emissziója kíséri, amelyek energiája 1,17 MeV és 1,33 mev. gaultériaolaj Metil-szalicilát: (metil-2-hidroxibenzoát, C 8H 8O 3), színtelen, aromás, folyékony észter, op.: 223 o C. Előfordul bizonyos növények esszenciális olajában. Szalicilsavból állítják elő. Könnyen abszorbeálódik a bőrön keresztül, 167

172 a gyógyászatban izom- és csípőfájdalmakra; kellemes illata miatt parfümökben és élelmiszer ízesítőkben is használják. Gay-Lussac, Joseph ( ) Francia kémikus és fizikus, akinek felfedezése a gázokban történő kémiai egyesülés törvényeiről elősegítette az atomelmélet megalapozását. Ez vezetett az Avogadro-törvényéhez is. Gay-Lussac-törvény Gázok kémiai egyesülésekor egyszerű összefüggés van a kiindulási anyag és a termék térfogata közt (ha a termék is gáz halmazállapotú), azonos nyomáson és hőmérsékleten mérve. A törvényt először 1808-ban J. L. Gay-Lussac fogalmazta meg, és ez vezetett Avogadro-törvényéhez. gáz Az anyagnak az az állapota, amikor a mennyiségére való tekintet nélkül kitölti a rendelkezésére álló teret. A gáztörvényeknek pontosan engedelmeskedő ideális gázban a molekulák térfogata és a köztük lévő kölcsönhatás elhanyagolható, és a molekulák közötti ütközések tökéletesen rugalmasak. A gyakorlatban a reális gázok viselkedése eltér a gáztörvényektől, mivel a molekuláik meghatározott térfogattal rendelkeznek, gyenge erők működnek köztük és a többatomos gázokban az ütközések bizonyos mértékig rugalmatlanok. gázok cseppfolyósítása Egy gáz halmazállapotú anyag átalakítása folyadékká. Általában a következő négy módszer egyikével, vagy kettő kombinációjával történik: (1) gőz kompressziójával, feltéve, hogy az anyag a kritikus hőmérséklet alatt van; (2) állandó nyomáson történő hűtéssel, általában egy hidegebb folyadékkal hűtve egy ellenáramú hőcserélőben; (3) adiabatikus munkát végeztetve vele az atmoszféra ellenében egy reverzibilis ciklusban; (4) a Joule Thomson hatással. Ma nagy mennyiségű cseppfolyósított gázt használnak iparilag, különösen cseppfolyósított propán-bután gázt, és cseppfolyósított földgázt. gázolaj Nagy sűrűségű kőolajfrakció, (a kerozin és a kenőolaj között); molekulái 25 szénatomot is tartalmazhatnak. Háztartási és ipari fűtőanyagként használatos. gázosítás A szilárd vagy folyékony szénhidrogének gáz halmazállapotú tüzelőanyaggá való alakítása. A szilárd tüzelőanyagokat, például a szenet vagy a kokszot levegővel (vagy oxigénnel) és gőzzel generátor-gázzá (szénmonoxid) vagy víz-gázzá (szén-monoxid és hidrogén) alakítják. A szilárd anyagok hidrogénezhetők is, metánná. A folyadék tüzelőanyagokat a kőolajból szintézis-gázzá (szén-monoxid és hidrogén) vagy városi gázzá (többnyire hidrogén és metán) gázosítják krakkolással vagy hidrogénezéssel. gáztalanítás Oldott, abszorbeált vagy adszorbeált gáz eltávolítása egy folyadékból vagy szilárd anyagból. A gáztalanítás fontos a vákuumrendszerekben, ahol a vákuumedény falán adszorbeált gázok deszorbeálódni kezdenek, amint a nyomás csökken. gáztörvények Törvények, amelyek egy ideális gáz térfogatára, nyomására és hőmérsékletére vonatkoznak. Boyle törvénye megállapítja, hogy egy minta nyomása (p) állandó hőmérsékleten fordítottan arányos a térfogatával (V) (pv=konstans). A Charles-törvény modern megfelelője megállapítja, hogy állandó nyomáson a térfogat egyenesen arányos a termodinamikai hőmérséklettel (T), (V/T=konstans); eredetileg ez a törvény úgy 168

173 fogalmazott, hogy egy állandó hőmérsékleten tartott gáznak konstans a táguló képessége. A nyomástörvények kimondják, hogy a nyomás, egy állandó térfogaton tartott mintánál egyenesen arányos a termodinamikai hőmérséklettel. A három törvény egy egyetemes gáztörvénybe vonható össze: pv=nrt, ahol n a gáz mennyisége a mintában és R a gázállandó. A gáztörvényeket először kísérletileg állapították meg reális gázokra, bár a reális gázok csak korlátozottan engedelmeskednek e törvényeknek, legjobban magas hőmérsékleten és alacsony nyomáson. Geiger-számláló (Geiger-Müller-számláló) Ionizáló sugárzás kimutatására és mérésére használt eszköz. Egy csőből áll, ami alacsony nyomású gázt tartalmaz, (rendszerint argon vagy neon metánnal) és egy hengeres vájtkatódból, aminek a közepén egy vékony anód huzal fut. Körülbelül 1000 V potenciálkülönbséget tartanak fenn az elektródok közt. Egy ionizáló részecske vagy foton egy ablakon a csőbe jutva egy iont hoz létre, amit a nagy potenciálkülönbség a megfelelő elektród felé gyorsít, miközben ütközésekkel további ionizációk lavináját indítja el. Az ennek következtében fellépő áram impulzus elektromos áramkörökben számolható, vagy egyszerűen a műszerben egy kis hangerősítőn felerősíthető. Először 1908-ban Hans Geiger ( ) német fizikus tervezte meg. H. Geiger és W. Müller 1928-ban létrehozta egy javított változatát. gél Egy liofil kolloid, amely merev vagy zselatin-szerű szilárd anyaggá koagulált. Egy gélben a diszperz rész a kapcsolódó molekulákból egy lazán összetartott hálót képez a diszpergálószeren keresztül. Például a szilikagél és a zselatin. geokémia A föld kémiai összetételének tudományos tanulmányozása. Tanulmányozza az elemek, és izotópjaik gyakoriságát a földön, az elemek eloszlását a föld környezetében (litoszféra, atmoszféra, bioszféra és hidroszféra). geometriai izoméria Lásd izoméria. gerjesztés Folyamat, amelyben egy mag, elektron, atom, ion, vagy molekula energiát vesz fel, amellyel egy, az alapállapotnál magasabb kvantumállapotba kerül (gerjesztett állapot). Az alapállapot és a gerjesztett állapot közötti energiakülönbséget gerjesztési energiának nevezik. Lásd energiaszint. gibberellinsav (GA 3) Növekedést serkentő anyag, gyakori a növény friss, aktívan növekedő részében, a szár megnyúlásánál. Egy terpén; 1954-ben fedezeték fel. A giberrellinsavat és a hozzá hasonló, növekedést serkentő anyagokat giberrellineknek nevezik. Gibbs, Josiah Willard ( ) Amerikai matematikus és fizikus; egész akadémiai karrierjét a Yale egyetemen töltötte. Az 1870-es évek alatt kifejlesztette a kémiai termodinamikát, bevezetett függvényeket, például a *Gibbs-szabadenergiát; levezette a fázis-szabályt. Matematikában bevezette a vektor jelölést. gibbsit A hidratált alumínium-hidroxid (Al(OH 3)) ásványi formája. Az amerikai ásványkutató, George Gibbs (elhunyt 1833-ban) után nevezték el. giga- Jele G. Egy előtag, a metrikus rendszerben egyezer millió-szoros leírására alkalmazzák. Például 10 9 joule = 1 gigajoule (GJ). gilbert 169

174 Jele Gb. A c.g.c egysége a magnetomotoros erőnek, egyenlő 10/4π (=0,79577) ampermenettel. A mágnesességet tanulmányozó angol orvos és fizikus William Gilbert ( ) után nevezték el. gipsz A kristályvizet tartalmazó kalcium-szulfát, CaSO 4.2H 2O monoklin ásványa. Öt változatban fordul elő: gipsz kőzet, ami gyakran vörösesre színezett és szemcsés, gypsite szennyezett, földszerű megjelenési forma felszíni lerakódásokban, alabástrom tiszta finom szemcsés, áttetsző forma; satin spar mely rostos és selyemszerű; és selenite ami átlátszó kristályként fordul elő finom-iszapban és agyagban. Használják az építőiparban, továbbá cement, gumi, papír és párizsi gipsz előállításánál. giromágneses arány Jele γ. Egy atomos rendszer impulzusmomentumának aránya a mágneses momentumához. A giromágneses arány inverzét magnetomechanikai aránynak nevezik. glicerid A glicerin zsírsav észtere. Az észteresítés történhet a glicerin molekula egy, két vagy mind a három hidroxilcsoportján, ennek megfelelően mono-, di- vagy trigliceridet képezve. A trigilceridek az élőszervezetekben található zsírok és olajok legfőbb alkotórészei. Más esetekben a hidroxil-csoportok egyike egy foszfátcsoporttal észteresíhető, foszfogliceridet vagy glikolipid cukrot képezve. glicerin (1,2,3-propántriol) Egy háromértékű alkohol, HOCH 2CH(OH)CH 2OH. Színtelen, édes ízű, viszkózus folyadék, elegyedik vízzel, de éterben nem oldódik. Széles körben megtalálható minden élő szervezetben, a gliceridek alkotórészeként, melyek hidrolízise glicerin-3-foszfát Egy triózfoszfát, CHOH(OH)CH 2OPO 3H 2, ami a fotoszintézis Calvin-ciklusának és a glikolizisnek egy köztes terméke. glikobiológia Szénhidrátok és szénhidrát komplexek, különösen glikofehérjék tanulmányozása. glikogén (állati keményítő) Állati szövetekben, különösen májban és izomsejtekben előforduló, nagymértékben elágazó láncú glükóz polimerből álló poliszacharid. Az állati sejtek legfőbb szénhidrát energiatárolója, kicsiny részecskék szemcsés klasztereiből áll. glikogenezis A glükóznak glikogénné történő átalakulása, amelyet a hasnyálmirigy által termelt inzulin stimulál. A glikogenezis a vázizomzatban és kisebb mértékben, a májban játszódik le. A sejtek által felvett glükóz glükóz-6- foszfáttá foszforileződik; ez alakul át egymás utáni lépésekben glükóz-1-foszfáttá, uridin-difoszfo-glükózzá és végül glikogénné. glikogenolízis A glikogénnek glükózzá történő átalakulása, ami a májban történik és a hasnyálmirigy által termelt glukagon és a mellékvese által termelt adrenalin, stimulálja. Ezek a hormonok aktiválnak egy enzimet, ami foszforilálja a glükóz molekulákat a glikogén láncban, glükóz-1-foszfáttá, amely glükóz-6-foszfáttá alakul. Majd ezt a foszfatáz enzim glükózzá alakítja. A vázizomzatban a glikogén lebomlik glükóz-6-foszfáttá, ami piruváttá alakul és az ATP termelésben használódik fel a glikolizis és a Krebs-ciklus során. De a piruvát glükózzá alakulhat a májban is; így az izom glikogén közvetetten forrása a vér glükóznak. glikolipid 170

175 A cukrot tartalmazó lipidek olyan csoportja, amelyben a molekula lipid része rendszerint gilcerin vagy szfingozin alapú, a cukor rész rendszerint galaktóz, glükóz vagy inozitol. A glikolipidek a biológiai membránok alkotói. Az állati plazma-membránok esetében a lipid kettősréteg külső rétegében találhatók; a legegyszerűbb állati glikolipidek a cerebrozidok. A növényi glikolipidek gliecridek, amelyekben a cukor csoport általában galaktóz. Ezek a kloroplasztok fő lipid alkotói. glikolízis (Embden-Meyerhof-reakció) Biokémiai reakciók olyan sorozata, amelyben a glükóz piruváttá bomlik le ATP hasznosítható energia képződése közben. Egy molekula glükóz két foszforilezési folyamaton megy keresztül, és kettéhasad két triózfoszfát molekulát képezve. Mind a kettő piruváttá alakul. A netto energiatermelés két ATP molekula egy glükózmolekulára. Az aerob légzés esetén a piruvát dekarboxileződés után belép a Krebs-ciklusba. Oxigén hiányában, vagy amikor csak kevés oxigén van jelen, a piruvát anaerob légzéssel más, különböző termékekké alakul. Más egyszerű cukrok, pl. fruktóz és galaktóz, és glicerin (zsírokból) is részt vesznek a glikolízis köztes lépéseinél. glikolsav (hidroxietánsav) Egy színtelen, kristályos vegyület, CH 2(OH)COOH; op. 80 o C. Előfordul a cukornádban és a cukorrépában. Az oxálsav elektromos redukciójával, vagy nátrium-monoklóretanoát oldat forralásával állítják elő. Textíliák és bőr készítésénél, és fémek tisztításánál alkalmazzák. glikoprotein Egy szénhidrát kovalens kötéssel kapcsolódva egy fehérjéhez. A Golgi apparátusban képződnek a glikozilezés folyamata során, a glikoproteinek a sejtmembrán fontos részei. Alkotói a testfolyadékoknak is, pl. nyálkaként, így részt vesznek a lubrikációban. Számos, a sejtek felszínén található hormonreceptor szintén glikoprotein. A vírusok által termelt glikoproteinek a gazdasejt felszínéhez kapcsolják magukat, ahol markerekként szerepelnek a leukociták receptorai számára. A virus-glikoproteinek target (cél) molekulaként is működhetnek, segítenek a vírusnak megtalálni bizonyos típusú gazdasejteket; például a HIV (az AIDS vírus) felszínén lévő glikoproteinek képessé teszik a vírust arra, hogy megtalálja és megfertőzze a fehérvérsejteket. glikozid Az a vegyületcsoport, amely piranóz cukor maradványból (pl. glükóz) áll, amihez egy nem szénhidrát maradvány (R) kapcsolódik glikozidos kötéssel: a cukor első szénatomján lévő hidroxil(-oh)csoportot -OR csoport helyettesíti. A gilkozidok elterjedtek a növényvilágban; például antocianin pigmentek, és a szív glikozidek mint a digoxin, ouabain, melyeket a gyógyászatban használnak a szívre való stimuláló hatásuk miatt. glikozidos kötés (glikozidos kapcsolat) Diszacharidok, oligoszacharidok, poliszacharidok monoszacharidja között kialakuló kémiai kötéstípus, amely vízmolekula kilépésével (azaz kondenzációs reakcióval) jön létre. Normális esetben a kötés az egyik cukor első szénatomja és a másik molekula 4. szénatomja között jön létre. α-glikozidos a kötés akkor, ha az 1. szénatom glikozidos kötése a glükóz gyűrű sikja alatt található és β-glükozidos a kötés, ha a sík felett. A cellulóz 1-4 β- glikozidos kötésekkel épül fel, a keményítő 1-4 α-kötésekkel. globális felmelegedés Lásd üvegházhatás. globin 171

176 Lásd hemoglobin. globuláris fehérje Lásd fehérje. glükóz (dextróz, szőlőcukor) Fehér, kristályos cukor C 6H 12O 6; széles körben fordul elő a természetben. Más monoszacharidokhoz hasonlóan a glükóz is optikai aktivitást mutat; a legtöbb természetben előforduló glükóz jobbraforgató. A glükóz és származékai alapvetően fontosak az élő szervezetek energia anyagcseréjében. Több poliszacharidnak is az alkotórésze, nevezetesen a keményítőnek és a cellulóznak. Ezek lebontása glükózt eredményez, mint például emésztés során enzimes lebontáskor. Golay-cella Egy gázt tartalmazó, átlátszó cella, amelyet infravörös sugárzás detektálására használnak. A beeső sugárzás a cella belsejében abszorbeálódik, ami hőmérséklet és nyomásnövekedést hoz létre. A beeső sugárzás mennyisége mérhető a csőben lévő gáz nyomásával. Gooch-izzítótégely Egy porcelánedény, amelynek perforált alja fölé egy azbeszt réteget tesznek; szűrésre használják a gravimetrikus elemzéseknél. Frank Gooch ( ) amerikai kémikus után nevezték el. Gouy-Chapman-modell Olyan modell az elektromos kettősrétegre, amely figyelembe veszi a rendezetlenséget okozó hőmozgást. Nagyon hasonló az egy iont körülvevő ionatmoszférára vonatkozó Debye Hückel elmélethez, csak a központi, egyetlen iont itt egy végtelen síkelektród helyettesíti. A Gouy Chapman modell alulértékeli a kettős réteg szerkezetességét. Jobb eredményeket ad a Stern-modell, amelyben az elektródhoz közel álló ionok rendezettek, és a Gouy Chapman modell az első külső réteget írja le. gőznyomás Egy gőz nyomása. Minden szilárd és cseppfolyós anyag bocsát ki gőzt, amely a kondenzált formából párolgó molekulákból vagy atomokból áll. Ezek az atomok vagy molekulák gőznyomást fejtenek ki. Ha az anyag egy zárt térben van, a gőznyomás elér egy egyensúlyt, amelynek értéke csak az anyag minőségétől és a hőmérséklettől függ. Az egyensúlyi értéket akkor éri el, amikor dinamikus egyensúly alakul ki a folyadékból vagy szilárd anyagból kilépő és a visszatérni akaró, a folyadék vagy szilárd anyag felszínét érő molekulák vagy atomok között. A gőzt ilyenkor telített gőznek nevezik és a nyomása ilyenkor a telített gőznyomás. gőznyomáscsökkenés Egy tiszta folyadék felett a telített gőz nyomásának csökkenése, oldott anyag hozzáadásának hatására. Ha az oldott anyag egy alacsony gőznyomású szilárd anyag, a folyadék gőznyomás-csökkenése arányos az oldott anyag részecskéinek a koncentrációjával, azaz az oldott molekulák vagy ionok számával egységnyi térfogatban. Első közelítésre nem függ a részecskék tulajdonságától. gőzsűrűség Egy gáz, vagy gőz sűrűsége a hidrogénre, oxigénre vagy levegőre vonatkoztatva. A hidrogénre vonatkoztatva a gőzsűrűség az adott gáz adott térfogatú tömegének aránya az azonos nyomású és hőmérsékletű hidrogén azonos térfogatú mennyiségének tömegéhez viszonyítva. Mivel a hidrogén molekulatömege kettő, az arány a gáz relatív molekulatömegének a fele. grafit Lásd szén grafit vegyületek Olyan anyagok, amelyekben az atomok vagy molekulák grafitrétegek között vannak csapdában ejtve. 172

177 Graham, Tomas ( ) Skót kémikus; 1830-ban professzorrá nevezték ki a Glasgow-i egyetemen, 1837-ben Londonba, az University College-be költözött ben, a gázok diffúzójáról szóló cikkében megfogalmazta a Grahamtörvényt. Kutatásait a folyadékok diffúziójának tanulmányozásával folytatta, ez vezetett a kolloidok definiciójához 1861-ben. Graham-törvény Törvény, amely kimondja, hogy a gázok diffúziójának sebessége fordítottan arányos a sűrűségük négyzetgyökével. Ezt a törvényt hasznosítják izotópok diffúziós módszerrel történő szétválasztásánál ben fogalmazta meg Thomas Graham. gramm Jele g. Egy kilogramm ezredrésze. A gramm alapmértékegység a c.g.s. rendszerben; korábban használták olyan egységekben, mint gramm-atom, gramm-molekula és gramm-ekvivalens, amelyet mára a móllal helyettesítettek. gravimetrikus analízis A kvantitatív analízis egy formája, amely a tömegmérésen alapul. Például egy ezüst-só oldatában lévő ezüst mennyisége meghatározható sósav feleslegét adva az anyaghoz. A sósav hatására az ezüst ezüst-klorid formában kicsapódik. Szűrve, mosva, szárítva és lemérve a csapadékot, az ezüst mennyisége megkapható. gray Jele Gy. Származtatott SI egység az adszorbeált ioniozáló sugárzás mérésére. L.H. Gray ( ) brit radiobiológusról nevezték el. guanidin Egy kristályos, bázikus vegyület HN:C(NH 2) 2: a karbamiddal rokon. guanin Egy purinszármazék. A nukleotidek és nukleinsavak a DNS és RNS fő bázis alkotója. gumi Polimer anyag, amelyet a Hevea brasiliensis fa nedvéből nyernek. A természetes nyersgumit a nedv (latex) koagulálásával és szárításával nyerik, majd ezt vulkanizálással és töltőanyagokkal való vegyítéssel módosítják. Az izoprén polimere, a CH 2C(CH 3):CHCH 2- egységet tartalmazza. Különböző szintetikus gumik is előállíthatók. Lásd: neoprén; nitril gumi; szilikonok. gyanta Szintetikus, vagy a természetben előforduló polimer. A szintetikus gyantákat műanyagok gyártására használják. A természetben előforduló gyanták savas anyagok, számos fa (különösen konifer) választja ki azokat. Törékeny, üvegszerű anyagként, vagy esszenciális olajokban oldva találhatók. Funkciójuk valószínű hasonló a mézgához és nyálkához. gyémánt A legkeményebb ismert ásvány (a Mohs-skálán a keménysége 10). A tiszta szén allotróp formája; szabályos rendszerben kristályosodik, rendszerint oktaéderként, vagy kockaként, nagy nyomás alatt. A gyémánt kristályok lehetnek színtelenek, átlátszóak, sárgák, barnák vagy feketék. Nagyértékű drágakövek, de az ipar is széles körben használja, főképp vágó- és csiszolóeszközökben. A gyémánt előfordul ősi kimberlit vulkáni kürtőkben. A legfontosabb lerakódásai Dél-Afrikában vannak, de találhatók Tanzániában, USA-ban, Oroszországban és Ausztráliában is. Gyémántok előfordulnak folyók üledékeiben is, amelyek mállott kimberlitből származhatnak, Brazíliában, Kongóban, Sierra Leonéban, és Indiában. Ipari gyémántokat egyre növekvő mértékben állítanak elő szintetikusan. gyémánt üllő 173

178 Rendkívül nagy nyomások előállítására szolgáló eszköz. Az anyag mintáját, amelyet az igen magas nyomásnak akarnak kitenni, két, jó minőségű gyémánt közt lévő üregbe helyezik. A gyémánt üllő úgy működik, mint egy diótörő, akár 1 megabar (10 11 Pa) nyomás is elérhető vele egy csavar elfordításával. Az alkalmazott nyomás meghatározható spektroszkópiásan kis mennyiségű rubídiumot az összenyomandó anyagba helyezve, a mintát optikailag mérve. A gyémánt üllő egyik felhasználása a szigetelőfém átmenet tanulmányozása a nyomás növekedésével olyan anyagokban, mint például a jód. Az ilyen típusú kísérletek jelentik a legjobb laboratóriumi közelítést az anyagszerkezetre a föld belsejében lévő feltételek között. gyenge sav Olyan sav, amely vizes oldatában csak részlegesen disszociál. gyorsító Olyan anyag, amely megnöveli egy kémiai reakció sebességét, azaz katalizátor. gyök Atomok csoportja akár egy vegyületben, akár önmagában. Lásd: szabadgyök; funkciós csoport gyulladási hőmérséklet Az a hőmérséklet, amelyre az anyagot fel kell melegíteni, mielőtt a levegőn elég. gyümölcscukor Lásd fruktóz. gyűrű Atomok zárt lánca egy molekulában. Olyan vegyületekben, mint a naftalin, amelyben két gyűrűnek közös oldala van, a gyűrűk összeolvadt gyűrűk. A gyűrűzárás kémiai reakció, amelyben a lánc egyik része gyűrűt kialakítva reagál egy másikkal, pl. a laktámoknál vagy laktonoknál. gyűrű konformációk Nem síkbeli gyűrűk által felvehető alakzatok, amelyek átalakulhatnak egymásba egy egyszeres kötés körüli, szabályszerű forgással. Pl.: a ciklohexánban a legstabilabb konformáció a szék konformáció, amikor a 2, 3, 5 és 6 szénatom egy síkban van és az 1 és 4 szénatom a sík ellenkező oldalain. Ebben a formában nincs gyűrűfeszültség. A másik forma a kádforma, amikor az 1 és 4 szénatomok a sík azonos oldalán helyezkednek el. További konformerek a csavart kád és a félszék konformerek (lásd: ábra). Az energiakülönbség a szék konformáció és a legkevésbé stabil félszék konformáció között 10,8 kcal/mol és a formák normál hőmérsékleten könnyen átalakulnak egymásba (körülbelül 99 %-a a molekuláknak székformában van). Más gyűrűknek is léteznek különböző konformációi. Egy öt-tagú gyűrűben, például a ciklopentánban, csavart formában három szomszédos szénatom van egy síkban, és egy van a sík alatt, egy pedig fölötte. A kevésbé stabil boríték formában négy atom van egy síkban, és egy atom van a síkon kívül. Egy nyolc-tagú gyűrűben, így a ciklooktánban, a kádformánál négy atom van egy síkban, a másik négy atom a sík azonos oldalán van. Analóg a ciklohexán kád formájával. A korona formában az atomok váltakozva helyezkednek el az átlagos molekula sík felett és alatt. A különböző gyűrűkonformációkban az atomokhoz kapcsolt csoportok pozíciójának különböző elnevezéseket adtak. A ciklohexán szék konformációjában az axiális kötés az, amelyik a nagy szöget zárja be a gyűrű átlag síkjával; az ekvatoriális, amelyik a kis szöget zárja be. A ciklopentán gyűrűben a pszeudo-axiális és a pszeudoekvatoriális kifejezéseket használják. A ciklohexán kád konformációjában a síkkal nagyjából párhuzamos kötés a bowsprit, a másik a flagpole. 174

179 8. H h.c.p. Hexagonális szoros illeszkedés. hab Buborékok eloszlása egy folyadékban. A habok stabilizálhatók detergens felületaktív anyagokkal. A szilárd habok (pl. polisztirénhab, habszivacs/ habgumi) készítésénél először habosítják a folyadékot, majd hagyják megszilárdulni. Lásd kolloidoknál is. Haber, Fritz ( ) Német kémikus; Karlsruheban, a Technical Insititute-ben dolgozott, ott tökéletesítette 1908-ban a Haber-eljárást az ammónia előállítására. Zsidó volt, 1933-ban elhagyta Németországot, Angliába ment száműzetésbe, ahol Cambridge-ben dolgozott a Cavendish Laboratóriumban. A Haber-eljárásért 1918-ban a kémiai Nobel-díjjal tüntették ki. habszerkezetű műanyagok Nyitott szerkezetű, szilárd, szintetikus anyagok. Közönséges példa a merev polisztirol hab, amit szigetelésre és csomagolásra használnak. habzásgátló szer Hab kialakulását gátló anyag. Használják galvanizációnál, papírkészítésnél, és bojlerek vizénél. Olyan vegyületek, amelyek erősen abszorbeálódnak a folyadékban (rendszerint víz), de nem rendelkeznek habképző tulajdonsággal. Alkalmaznak poliamidokat, polisziloxánok, szilikonokat. Hahn, Otto ( ) Német kémikus; Londonban (William Ramsay-nél) és Kanadában (Ernest Rutherfordnál) tanult, majd 1907-ben visszatért Németországba ben Lisa Meitnerrel felfedezte a protaktíniumot. A 1930-s évek végén együtt dolgozott Fritz Strassmann-nal (1902-), 1938-ban uránt bombáztak lassú neutronokkal. A termékek között báriumot találtak; Meitner (már Svédországban) hahnium Lásd transzaktinida elemek 175

180 hajlított szendvics Lásd szendvicsvegyület. halit (kősó) A természetben előforduló nátrium-klorid (közönséges só, NaCl), amely a szabályos rendszerben kristályosodik. Tisztán többnyire színtelen, vagy fehér (néha kék), de a szennyezések miatt színe szürke, rózsaszín, vörös vagy barna is lehet. A halit gyakran fordul elő anhidrittel és gipsszel. Hall-Heroult-cella Az alumíniumnak a bauxitból történő kinyerésére az iparban alkalmazott elektromos cella. Először tisztítják a bauxitot; oldják nátrium-hidroxidban, és kiszűrik az oldhatatlan anyagokat. Majd CO 2 hozzáadásával az alumínium-hidroxidot kicsapatják, ami hevítés hatására tiszta Al 2O 3-ra bomlik. A Hall Heroult cellában az oxidhoz kriolitot kevernek az olvadáspont csökkentésére, majd az olvadt keveréket grafit elektródok közt elektrolizálják. Az elektrolitot az áram tartja olvadt állapotban (körülbelül 850 o C-n). Az olvadt alumínium összegyűlik a cella alján, és elvezethető. Az anódon oxigén fejlődik, és fokozatosan eloxidálja azt. A folyamatot az amerikai kémikus Charles Martin Hall ( ) és a francia vegyész Paul Heroult ( ) felfedezték fel 1886-ban, egymástól függetlenül, róluk lett a cella elnevezve. halluciongén Olyan gyógyszer/drog, vagy kémiai anyag, amely megváltoztatja az érzékelést (rendszerint a vizuálisat), a hangulatot, a gondolkodást. Közönséges hallucinogén drogok a lizergsav-dietilamid (LSD) és a mezkalin. E vegyületcsoport hatására nincs egyszerű mechanizmus, de számos hallucinogén szerkezetileg nagyon hasonló a központi idegrenszerben található neurotranszmitterekhez, mint a szerotoninhoz és a katekolaminokhoz. halmaz Részecskék rendszereinek együttese, amelyet a statisztikus mechanikában egy egyedi rendszer leírására használnak. A halmaz fogalmát Josiah Willard Gibbs vezette be 1902-ben az egyedi rendszer időátlagának számítási módszereként, átlagolva a rendszereket a halmazban, egy adott időben. A rendszerek halmaza az egyedi rendszerek ismeretéből áll össze; a fázistérben olyan pontok összessége fejezheti ki, ahol a halmaz minden egyes rendszerét egy pont képviseli. Halmazok képezhetők mind nyitott, mindpedig izolált rendszerekre. halmazállapot A három fizikai állapot egyike, amelyben az anyag létezhet, azaz szilárd, folyékony és gáz. Néha a plazmát a negyedik halmazállapotnak tekintik. halogének (17. csoport elemei) A periódusos rendszer elemeinek egy csoportja (korábban VIIB csoport): fluor (F), klór (Cl), bróm (Br), jód (I) és asztácium (At). A külső héjon mindegyikük ns 2 np 5 elektronszerkezettel rendelkezik. A nemesgáz konfigurációnál egy elektronnal tartalmaznak kevesebbet a külső héjon. Ennek következtében a halogének tipikusan nem fémek; nagy az elektronegativitásuk, nagy az elektronaffinitásuk és az ionizációs energiájuk. Olyan vegyületeket képeznek, amelyekben egy elektront nyerve kialakul a nemesgáz szerkezet, jó oxidálószerek. Más esetben a külső elektronjaikból közös elektronpárral egyszeres kovalens kötést létesítenek. Mind reakcióképes elem, a reakcióképesség csökken a csoportban lefelé. Az elektronaffinitás is csökken a csoportban lefelé, és más tulajdonságok is változnak a fluortól az asztáciumig. Így, az olvadás - és forráspont nő; 20 o C-on a fluor és a klór gázok, a bróm folyadék, a jód és az asztácium szilárd. Mind kétatomos molekulaként létezik. A halogén név a görög sóképző szóból ered; az elemek reagálnak fémekkel halogenid sókat képezve. Reagálnak a nem fémekkel is, a reakcióképességük csökken a csoportban lefelé; a fluor reagál minden nem fémmel, kivéve a nitrogént és a hélium, neon és argon nemesgázokat, míg a jód nem reagál egyik nemesgázzal sem, sem a szénnel, nitrogénnel, oxigénnel vagy kénnel. Az elemek a fluortól a jódig mind reagálnak a hidrogénnel savat képezve, a legnagyobb a reaktivitása a fluornak van, amely robbanásszerűen reagál. A klór és a hidrogén szobahőmérsékleten a sötétben lassan reagál (a napfény szabad-gyökös láncreakciót okoz). Bróm és hidrogén 176

181 katalizátor jelenlétében melegítve reagál. A jód és a hidrogén csak lassan reagál és a reakció nem teljes. Az oxidálóképesség csökken a csoportban a fluortól a jódig. Ennek következtében minden halogén helyettesíti az alatta lévő halogént ionos sójának oldatából, például: Cl 2+2Br - Br 2+2Cl - A halogének a szerves vegyületeket is képeznek, amelyekben a halogén kapcsolódik a szénatomhoz. Általában az aril vegyületek stabilabbak, mint az alkil vegyületek. Az alkil-halogenidek esetében a fluoridoktól a jodidokig csökken az ellenállásuk a kémiai támadásokkal szemben. A fluor csak egy vegyértékű, de a többi halogének lehetnek magasabb oxidációs állapotban is, felhasználva az üres d-elektron pályákat. A fémes tulajdonság nő a csoportban lefelé. A klór és a bróm képez olyan vegyületet az oxigénnel, amelyben a halogénatomhoz rendelik a pozitív oxidációs állapotot. Pozitív ionokat azonban csak a jód képez. Pl. I + NO 3-. halon Egy szénhidrogénben a hidrogénatomoknak bromiddal és más halogén atomokkal való helyettesítésével kapott vegyület. Például a halon1211, a bróm-klór-difluór-metán (CF 2BrCl), és a halon1301, bróm-trifluor-metán (CF 3Br). A halonok rendkívül stabilak, nem reakcióképesek; széles körben használják őket tűzoltásra. Gondot okoz, hogy az atmoszférában brómra bomlanak, ami reagál az ózonnal és így ózonréteg kimerüléséhez vezet, ezért használatukat csökkentették. Bár más klór-fluor- szénhidrogének is vannak jelen az atmoszférában, a halonok romboló hatása háromtól-tizszer nagyobb azokénál. Hamilton-függvény Jele H. Egy függvény, amely kifejezi egy rendszer energiáját az impulzusával és helyzeti koordinátáival. Egyszerű esetekben a kinetikus és potenciális energiák összege. A Hamilton-egyenletekben, a mechanikában használt (erőn alapuló) egyenleteket olyan egyenletek helyettesítik, melyek az impulzusokon alapulnak. A mechanika ilyen kifejezési módját (Hamilton-mechanika) Sir Rowan Hamilton ( ) vezette be. A Hamilton-operátort használják a kvantummechanikában, a Schrödinger-egyenletben. hamuzsir Lásd kálium-karbonát. hangolható lézer Lásd festéklézer. hangyasav Lásd metánsav. harangbronz A bronznak egy típusa, amelyet harangöntésre használnak % rezet tartalmaz ónnal ötvözve. Gyakran cinket és ólmot is tartalmaz. Hargreaves-eljárás Lásd kálium-szulfát. hármaskötés Lásd kémiai kötés. hármaspont Az a nyomás és hőmérséklet, amelynél egy anyag gőz, folyékony és szilárd állapota egyensúlyban van. Víz esetében a hármaspont: 273,16 K és 611,2 Pa (lásd illusztráció). Ez az érték az alapja a Kelvin és a termodinamikai hőmérséklet skálának. 177

182 harmonikus Olyan oszcillálás, amelynek a frekvenciája egyszerű többszöröse egy alap szinuszos oszcillációnak. A szinuszos oszcilláció alapfrekvenciáját általában az első harmonikusnak nevezik. A második harmonikus frekvenciája az alap kétszerese és így tovább. harmonikus oszcillátor Egy olyan rendszer, amely egyszerű, harmonikus oszcilláló mozgást végez. A harmonikus oszcillátor pontosan megoldható mind a klasszikus, mind pedig a kvantummechanikában. Számos rendszer létezik, amelyre a harmonikus oszcilláció nagyon jó közelítést ad. Jó közelítéssel tekinthetők harmonikus oszcillátornak a kvantummechanikában a molekulákban vagy kristályrácsokban alacsony hőmérsékleten az alaphelyzetük körül rezgőmozgást végző atomok. Olyan esetekben is, amikor a rendszer nem pontosan harmonikus oszcillátor, a harmonikus oszcillátor megoldás hasznos kiindulási pont lehet a rendszer kezelésére a perturbációs elmélet felhasználásával. három vegyértékű Három vegyértékkel rendelkezik. háromatomos molekula Molekula, amely három atomból áll (pl.: H 2O vagy CO 2). három-test probléma Lásd soktest probléma Hartree-Fok-művelet Egy önmagában ellentmondás nélküli tér (self-consistent field, SCF) művelet, a többelektronos atomok közelítő hullámfüggvényeinek és energiaszintjeinek megállapítására. A műveletet az angol matematikus és fizikus Douglas Hartree vezette be 1928-ban és a szovjet Valdimir Fock fejlesztette tovább (figyelembe véve a Pauliféle kizárási elvet) 1930-ban. Kezdeti hullámfüggvényeknek a hidrogén atompályák tekinthetők. A kapott egyenletek számítógéppel számszerűen megoldhatók. A Hartree Fock elmélet megoldásai megfelelő pontosságúak ahhoz, hogy kimutassák, hogy az elektronsűrűség héjakon jelenik meg az atomok körül, és kvantitatívan használható a kémiai periodicitás kimutatására. hasadás Kristály hasadása az atomok mentén a rácsban. hasadás-nyom kormeghatározás 178

183 Üveg és más ásványi tárgy korának megbecsülésére alkalmazott módszer, a bennük levő urán maghasadási termékeinek nyomait vizsgálva. A tárgyat neutronokkal besugározva beindítják a hasadást, a nyomok számának és sűrűségének a besugárzás előtti és utáni értékét összehasonlítva, a tárgy megszilárdulása óta eltelt idő megállapítható. hasszium Jele Hs. Radioaktív, transzaktinida elem; rendszáma 108. Először 1984-ben Peter Armbruster és csoportja állította elő Németországban, Darmstadtban. Előállítható az ólom-208 magot vas-58 maggal bombázva. Eddig mindössze néhány atomot állítottak elő. A neve az előállítási helyének, Hesse német terület nevének, latinos formájából származik. hat vegyértékű Hat vegyértékkel rendelkezik. határciklus Lásd attraktor. határozatlan multiplikátor Lásd Lagrange-multiplikátorok. határozatlansági reláció (Heisenberg-féle határozatlansági reláció, határozatlansági törvény) A törvény, amely szerint nem lehetséges egy részecskének mind a helyzetét mind pedig az impulzusát végtelen pontossággal ismerni. A törvényt 1927-ben állapította meg Werner Heisenberg, és rendszerint a következő formában adják meg: ΔxΔp x h/4π, ahol Δ a részecske x koordinátájában a bizonytalanság, Δp x a részecske momentumának x komponensében a bizonytalanság, h a Planck-állandó. A határozatlanság egy magyarázata, hogy annak érdekében, hogy egy részecske helyzetét pontosan meg tudják határozni, a megfigyelőnek képesnek kell lennie abból egy fotonsugárzást kilökni, és ez a hatás kiszámíthatatlan módon megváltoztatja a részecske helyzetét. Ahhoz, hogy a helyzetet pontosan meg lehessen határozni, rövid hullámhosszú fotonokat kellene alkalmazni. Ez nagy impulzussal jár együtt, és nagy hatással van a helyzetre. A hosszú hullámhosszú fotonok ugyan kisebb hatással lennének a helyzetre, de a nagyobb hullámhosszuk miatt kevésbé lennének pontosak. Az elv óriási hatással volt a tudományos gondolkodásmódra, és úgy tűnik, atomi szinten megbontja az ok-okozat közötti klasszikus viszonyt. határpálya Egy molekulában a két pálya egyike: a legnagyobb energiájú betöltött pálya, a HOMO (highest occupied molecular orbital) és a legkisebb energiájú betöltetlen molekulapálya, a LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) közül. Általában ez a két molekulapálya a legfontosabb a molekula kémiai és spektroszkópiai tulajdonságainak meghatározásában. határpálya elmélet A molekulák reakcióira vonatkozó elmélet, amely a határpályák szimmetriáját és energiáját hangsúlyozza. A határpálya elméletet a japán vegyész, Kenichi Fukui ( ) dolgozta ki az 1950-es években; egy alternatív közelítése a Woodward Hoffmann-szabályoknak. Nagyon sikeres olyan reakciók értelmezésében, mint a Diels Alder-reakciók. hatásfok/hatékonyság Egy gép, motor stb. teljesítményének a mértéke. Egy arány: azt az energiát, erőt, amelyet szolgáltat viszonyítják ahhoz az energiához/erőhöz, ami táplálja. Egy gép hatásfoka általában változik a működés körülményeivel, és rendszerint létezik egy olyan terhelés, amelynél a működése a leghatékonyabb. Egy hőerőgép hatásfoka egyenlő a gép által végzett munka osztva a fűtőanyag által szolgáltatott hő mennyiségével. Reverzibilis hőerőgépre a hatásfok (T 1-T 2)/T 1, ahol T 1 az a termodinamikai hőmérséklet, amelyen az összes hő felvétele történik, T 2 pedig az a hőmérséklet, amelyen a hő leadása történik (lásd Carnot-ciklus). Valódi erőgépeknél a hatásfok ennél mindig alacsonyabb. 179

184 háttérsugárzás A föld felszínén vagy a légkörben lévő, alacsony intenzitású ionizáló sugárzás, amelyet a kozmikus sugárzás, vagy a föld kőzeteiben, a talajban, és az atmoszférában található radioizotópok jelenléte okoz. A radioizotópok lehetnek természetes eredetűek, vagy származhatnak nukleáris kihullásból vagy erőművek hulladék gázaiból. Egy adott forrás sugárzásának mérésekor a háttérsugárzás értékeit figyelembe kell venni. hegyikristály Lásd: kvarc. héj Lásd atom. hekto- Jele h. Egy, a metrikus rendszerben alkalmazott előtag; a 100 szoros jelölésére. Például 100 coulomb=1hektocoulomb (hc). hélium Jele He. Színtelen, szagtalan gázhalmazállapotú, nem-fémes elem; a periódusos rendszer 18. csoportjába tartozik; rendszáma 2; relatív atomtömege 4,0026; sűrűsége 0,178 gdm-3; op. 272,2 o C (20 o C-on); fp. 268,93 o C. Az összes elem közül a héliumnak van a legalacsonyabb forráspontja; csak nyomás alatt szilárdítható meg. A természetes hélium nagy többségében hélium-4, ami valamennyi hélium-3-t is tartalmaz. Két, rövid életű radioaktív izotópja létezik, a hélium-5 és a hélium-6. Előfordul urán- és tórium ércekben és néha földgázban. Különböző felhasználási formái vannak: inert atmoszférát biztosít a hegesztéshez és a félvezetőgyártásban, hűtőközegként a szupervezetőknél, hígítóként lélegeztető berendezésekben. Léggömbök töltésére is használják. Kémiailag teljesen inert, vegyülete nem ismert. A nap spektrumában fedezte fel 1868-ban Joseph Lockyer ( ). hélium-neon lézer Olyan lézer, amelyben a közeg hélium és neon 1:5 arányú keveréke. Elektromos kisülést alkalmaznak arra, hogy a He atomot gerjesztéssel a metastabil 1s 1 2s 1 állapotba hozzák. Mivel a gerjesztési energia egybeesik a neon egy gerjesztési energiájával, a hélium és neon atomok közötti energia-átadás könnyen megtörténik az ütközésekkor. Az ütközések gerjesztett neonatomokat eredményeznek betöltetlen alsóbb energiaszintekkel; így populációinverzió jön létre, amely 633 nm hullámhosszú lézerhatást eredményez. (Számos más spektrális vonal is keletkezik a folyamatban). Helmholtz, Hermann Ludwig Ferdinand von ( ) Német fiziológus és fizikus ben megmérte az idegimpulzus sebességét; 1851-ben kifejlesztette az oftalmoszkópot (szemtükör). Felfedezte az energia megmaradást (1847) sok példát hozva az alkalmazására, és bevezette a szabad-energia fogalmát. helyettesítési reakció Lásd szubsztitúciós reakció. hematit A vas(iii)-oxid Fe 2O 3 ásványi formája. A legfontosabb vasérc. Két fő megjelenési formája van: a tömör, vesealakú forma a vörös vaskobak, és a szürkésfekete, fémes, kristályos megjelenési forma, a tükörvasérc. A hematit a kőzetek legfőbb színezőanyaga; a legnagyobb lerakódásai szediment eredetűek. Az iparban a hematitot használják fényezőanyagként (jeweller s rouge) és festékekben is. hemicellulóz A növények sejtfalában található poliszacharid. A molekula elágazó láncai cellulóz mikroszálakhoz kapcsolódnak, így a keresztkötésű szálakból egy hálót hoznak létre. 180

185 hemihidrát Egy kristályos hidrát, amelyben két molekula vegyület jut egy molekula vízre, például a 2CaSO 4.H 2O. hemoeritrin Egy vörös, vasat tartalmazó légzési pigment, amely a gyűrűs férgek és néhány más gerinctelen vérében található. Szerkezete lényegében hasonló a hemoglobinhoz, csak a prosztetikuscsoportnak más a kémiai összetétele. hemoglobin A globuláris fehérjék egy csoportja, amely széles körben fordul elő az állatokban, a vér oxigén-szállítója. A gerincesek hemoglobinja két pár polipeptidláncból áll, amelyek, α- és β-láncokként ismertek (ezek alkotják a globin fehérjét). A láncok úgy vannak 'hajtogatva', hogy kötést tudjanak kialakítani a hemcsoporttal. A négy hemcsoport mindegyike kapcsolódik egy-egy oxigén molekulához, oxihemoglobint képezve. Az oxigén-hiányos szövetekben disszociáció játszódik le, leadja az oxigént, és visszaalakul a hemoglobin. A hemcsoport más szervetlen molekulához is kapcsolódik, például a szén-monoxidhoz (karboxi-hemoglobint képezve). Gerincesekben a hemoglobin a vörös vérsejtekben (erythrociták) található. hemoglobinsav Nagyon gyenge sav, a vörös vérsejtekben képződik, amikor hidrogénion reagál a hemoglobinnal. A karbonsavak disszociációja által termelt hidrogén ionok jelenléte arra készteti az oxihemoglobint, hogy hemoglobinra és oxigénre disszociáljon. Az oxigén a szövetek sejtjeibe diffundál; a feleslegben lévő hidrogénionokra a hemoglobin pufferként hat, felveszi azokat, és hemoglobinsavvá alakul. henry Jele H. Az induktivitás SI egysége, amely egyenlő egy zárt kör induktivitásával olyan esetben, amikor egy volt e.m.e. termelődik a körben, ahol az egyenletesen változó elektromos áram sebessége egy amper per szekundum. Az amerikai Joseph Henry ( ) után nevezték el. Henry törvénye Egy törvény, amely kimondja, hogy egy gáz folyadékban való oldásakor, egyensúly esetén, állandó hőmérsékleten az oldott gáz mennyisége arányos a parciális nyomásával. A törvény, amelyet 1801-ban a brit kémikus és fizikus, William Henry ( ) állapított meg, a megoszlási törvény egy specifikus este. Csak olyan gázokra érvényes, amelyek nem reagálnak az oldószerrel. heparin Egy antikoaguláns tulajdonságú glikoaminoglikán, (mukopoliszacharid), amely gerincesek szöveteiben fordul elő, különösen a tüdőben és véredényekben. heptahidrát Olyan kristályos vegyület, amelynek egy mólja hét mól kristályvizet tartalmaz. heroin (diacetilmorfin ) Narkotikus vegyület, a morfin szintetikus származéka. A vegyület a lipid-szerű természete miatt könnyen abszorbeálódik az agyban. Szedatívként és erős fájdalomcsillapítóként használják. Erős függőséget alakit ki. A kábítószeresek használják. hertz Jele Hz. A frekvencia SI mértékegysége, egyenlő egy ciklus per másodperccel. Heinrich Hertz ( ) német fizikus után nevezték el. Hesienberg, Werner Karl 181

186 ( ) Német fizikus; professzor volt a lipcsei egyetemen és a II. világháború után a Kaiser Wilhelm intézetben Göttingenben ban a mátrix mechanizmusokon végzett munkájáért Nobel-díjjal tüntették ki. Leginkább az 1927-s felfedezéséről, a határozatlansági elvről ismert. hét vegyértékű Hét vegyértékkel rendelkező. heteroatom Egy eltérő atom egy heterociklusos vegyület gyűrűjében. Például a piridinben a N a heteroatom. heterogén Két vagy több fázisra vonatkozó, például a heterogén katalizátor. Hasonlítsd össze a homogénnel. heterolitikus hasadás Egy kötés felhasadása ellentétes töltésű ionokra. heteronukloleáris Olyan molekulát jelöl, amelyet különböző elemek atomjai alkotnak. heteropoláris kötés Lásd kémiai kötés. Heusler-ötvözetek Ferromágneses elemeket nem tartalmazó ferromágneses ötvözetek. Az eredeti ötvözetek rezet, mangánt és ónt tartalmaztak. Először Conrad Heusler (XIX. századi bányamérnök) állította elő. heves, lökésszerű forrás Egy folyadék heves forrása, amelyet túlhevítés okozhat, amikor az atmoszferikus nyomásnál magasabb nyomású buborékok képződnek. Megelőzhető kis porózus anyagnak a folyadékba helyezésével, ami levetővé teszi, hogy a gőzbuborékok a normális forrásponton k épződjenek. hexagonális kristály Lásd kristályrendszer. hexagonális szoros illeszkedés Lásd szoros illeszkedés. hexahidrát Kristályos vegyület, amelyben hat mól víz jut egy mól anyagra. hexaklórbenzol Kristályos anyag, C 6H 6Cl 6. Előállítják benzolból, klór hozzáadásával. Peszticidként használják. Hasonlóan a DDT-hez a környezeti hatásai aggodalomra adnak okot. 182

187 hexamin (hexametiléntetramin) Fehér kristályos vegyület, C 6H 12N 4; metanalnak ammóniával történő kondenzációjával keletkezik. Kemping tűzhelyek szilárd tüzelőanyagaként használták és fertőtlenítőként a húgyúti fertőzések kezelésére. Használják a ciklonit előállításánál. hexóz Egy monoszacharid, amelynek hat szénatom van a molekulájában. Hgmm A nyomás mértékegysége; egyenlő avval a nyomással, melyet standard gravitáció esetén egy milliméter magas higany fejt ki, vagy 133,322 pascallal. hialuronsav Egy glükózaminoglikán (mukopoliszacharid), ami a kötőszövet mátrixának része. A hialuronsav sejteket köt össze, és segíti az izületek lubrikációját. Szerepet játszhat sebesülésnél a sejtek vándorlásában, ez a tevékenysége megszűnik, amikor hialuronidáz lebomlik hialuronsavra. hiba Lásd kristályhiba. hiba állapot Kristályhiba jelenléte miatt a kialakuló kvantummechanikai állapot. híd Egy atom vagy csoport, ami összeköt két másik atomot egy molekulában. Lásd alumínium-klorid; borán. hidrát Olyan anyag, amely egy vegyületnek és víznek egyesülésével keletkezik. hidratáció Folyamat, amelyben vízmolekulák vagy szolvatálják az ionokat vagy koordinációs komplexet képeznek azokkal. hidrid A hidrogénnek egy másik elemmel, vagy elemekkel alkotott vegyülete. A nem fémes hidridek (például ammónia, metán, víz) kovalens kötésűek. Az alkálifémek és az alkáliföldfémek (s mező elemei) H- iont tartalmazó, sószerű hidrideket képeznek, ami vízzel reagálva hidrogént ad. A hidrid-képző átmeneti elemek interszticiális hidrideket képeznek, melyeknél a hidrogénatomok mintegy csapdában vannak a fématomok rácsának réseiben. Komplex hidridek, így a litium-tetrahidro-aluminát(iii), a hidrid ionokat ligandumként tartalmazzák, számos ezek közül erős redukálószer. hidrodinamikai sugár Egy ion effektív sugara egy folyadékban. Mérésekor feltételezik, hogy egy test egy oldat viszkozitása ellenében halad át a folyadékon. Ha az oldószer víz, a hidrodinamikai sugár magába foglalja az ion köré vonzott összes vízmolekulát. Ennek eredményeképpen előfordulhat, hogy egy kis ionnak nagyobb a hidrodinamikai sugara, mint egy nagy ionnak, mivel több oldószer-molekulával van körülvéve. A mágneses magrezonanacia (NMR) és az izotóp nyomjelzéses kísérletek jelzik, hogy jelentős mozgás létezik a hidrodinamikai sugáron belüli és az oldat többi részében lévő oldószer-molekulák között. hidrofil Affinitása van a vízhez. 183

188 hidrofób Nincs affinitása a vízhez. hidrogén Jele H. Színtelen, szagtalan gáz halmazállapotú kémiai elem; rendszáma 1; relatív atomtömege 1,008; sűrűsége 0,0899 gdm -3 ; op. -259,14 o C; fp. -252,87 o C. A legkönnyebb és a legnagyobb gyakorisággal előforduló elem az univerzumban. Jelen van a vízben és minden szerves vegyületben. Három izotópja létezik: a természetben előforduló hidrogént két stabil izotóp építi fel: a hidrogén-1 (99,985 %-ban) és a deutérium. A radioaktív tríciumot mesterségesen állították elő. A gáz kétatomos, és két formája létezik: az ortohidrogén, amelyben a magspinek paralelek és a parahidrogén, amelyben antiparalelek. Normál hőmérsékleten a gáz 25 %-ban parahidrogén; a folyadékban 99,8 %-ban parahidrogén. A hidrogén fő forrása a földgáz, gőzzel történik a reformálása. Előállítható a Bosch-eljárással és a víz elektrolízisével is. A Haber-eljárás fő célja az ammónia előállítása. A hidrogént más ipari célokra is alkalmazzák, így oxid ércek redukálására, kőolaj finomítására, szénhidrogének előállítására szénből, és növényi olajok hidrogénezésére. Nagy érdeklődés mutatkozik hidrogén fűtőanyag gazdaság -ban való potenciális alkalmazására, amelyben a nem fosszilis tüzelőanyagon alapuló primer forrást (nukleáris, nap vagy geotermikus) használják fel elektromosság termelésére, amelyet aztán a víz elektrolízisére fordítanak. A keletkező hidrogént folyékony állapotban, vagy hidridként tárolják. Kémiailag, a hidrogén a legtöbb elemmel reagál. Henry Cavendish fedezte fel 1776-ban. hidrogén-azid (nitrogén-hidrogénsav) Színtelen folyadék, HN 3; relatív sűrűsége 1,09; op. -80 o C; fp. 37 o C. Erősen mérgező, erélyes redukálószer, oxigén és más oxidálószerek jelenlétében robban. Előállítható nátrium-amidot és nátrium-nitrátot reagáltatva 175 o C-on, majd a keletkező azid és híg sav keverékét desztillálva. hidrogén-bromid Színtelen gáz, HBr; -88,5 o C; fp. -67 o C. Előállítható az elemek közvetlen reagáltatásával, platina katalizátorral. Erős sav, oldatban erősen disszociál. hidrogén-cianid (cián-hidrogénsav,kéksav) Színtelen folyadék vagy gáz, jellegzetesen keserűmandula illatú; relatív sűrűsége 0,699 (a folyadéké, 22 o C-on) op. 14 o C; fp. 26 o C. Rendkívül mérgező anyag, savaknak fém-cianidokkal történő reakciójakor keletkezik. Iparilag az ammónia és metán levegővel történő katalitikus oxidációjával állítják elő. Akrilát műanyagok előállítására alkalmazzák. Gyenge sav (Kd=2,1x10-9 moldm -3 ). Szerves karbonil vegyületekkel ciánhidrineket képez. hidrogénezés 1. Kémiai reakció hidrogénnel: különösen az addíció, amelyben hidrogén egyesül egy telítetlen vegyülettel. A nikkel jó katalizátor az ilyen reakciókban. 2. A kőszén széntartalmának olajjá történő átalakítási folyamata, a kőszénben található szén egyesítése hidrogénnel szénhidrogének létrehozására. hidrogén-fluorid Színtelen folyadék, HF; relatív sűrűsége 0,99; op. 83 o C; fp. 19,5 o C. Előállítható kalcium-fluoridból kénsav hatására. A vegyület egy rendkívül korrózív fluorozószer; az üveget is megtámadja. A többi hidrogénhalogenidtől eltérően folyadék (a hidrogénkötés miatt). Gyengébb sav, mint a többiek, mert a fluoratom kis mérete miatt a H-F kötés rövidebb és erősebb. A hidrogén-fluorid vizes oldata fluorsavként ismert. hidrogén-jodid Színtelen gáz, HI; op. -51 o C; fp. -35,35 o C. Előállítható közvetlenül elemeiből platina katalizátor jelenlétében. Erős sav, oldatban jól disszociál (jódhidrogénsav). Redukálószer. hidrogén-karbonát (bikarbonát) 184

189 A szénsav olyan sója, amelyben egy hidrogén van helyettesítve, így hidrogén-karbonát ionokat (HCO 3-) tartalmaz. hidrogén-klorid Színtelen, füstölgő gáz, HCl; op. -114,8 o C; fp. -85 o C. Laboratóriumban előállítható nátrium-kloridot melegítve koncentrált kénsavval (innen a korábbi neve spirit of salts ). Iparilag közvetlenül az elemeiből állítják elő, magas hőmérsékleten. A PVC gyártásában és más klórvegyületek előállításánál használják. Erős sav, oldatban teljesen disszociál. (sósav) hidrogénkötés Elektrosztatikus kölcsönhatás olyan molekulák közt, amelyek hidrogént tartalmaznak egy elektronegatív atomhoz (F, N, O) kapcsolódva. Egy erős dipólus-dipólus kölcsönhatásnak tekinthető, amelyet az elektronegatív atom, elektron-visszatartó képessége hoz létre. A vízmolekulában az oxigénatom magához vonzza az elektronokat az O-H kötésekben. A hidrogén atomban nincs az elektronoknak belső héja, ami leárnyékolná a magot, így elektrosztatikus hatás jön létre a mag és a szomszédos molekula oxigénatom magányos elektronpárja között. Minden oxigénatomnak két magányos elektronpárja van, így két különböző hidrogénatommal képes hidrogénkötést létrehozni. A hidrogénkötés erőssége körülbelül az egytizede a kovalens kötés erősségének. A hidrogénkötés nagy hatással van a fizikai tulajdonságokra, ez okozza a víz különleges tulajdonságait, a H 2O, HF és az NH 3 viszonylagosan magas olvadáspontját (H 2S, HCl és PH 3-hoz viszonyítva). Nagy fontosságú az élő szervezetekben is. Hidrogénkötés található a DNS láncok bázisai között. Előfordul a fehérjékben a C=O és N-H csoportok között, és ez felel a szekunder szerkezet fenntartásáért. A hidrogénkötések nem kizárólagosan elektrosztatikusak, kimutatható hogy van némi kovalens jellegük. hidrogénmolekula-ion A legegyszerűbb molekula (H 2+); két hidrogén magból és egy elektronból áll. A Bohr-Oppenheimer közelítésben a hidrogén molekula-ionra a Schrödinger-egyenlet egzakt megoldást ad. hidrolízis Egy vegyület kémiai reakciója vízzel. Például gyenge savak vagy bázisok sói vizes oldatban a következőképpen hidrolizálnak: Na+CH 3COO- + H 2O Na+ + OH- + CH 3COOH Másik példa az észteresítés ellentett reakciója. hidroszol Szol, amelyben a víz a diszperziós közeg. hidroxilezés Hidroxilcsoport (-OH) bevitele egy szerves vegyületbe. Például alkánok alkoholokká hidroxilezhetők káliumpermanganát vagy ólom-etanoát alkalmazásával. A biokémiában különböző enzimek alkalmasak a hidoxilezésre. 185

190 híg Olyan oldat leírása, amely viszonylag alacsony koncentrációban tartalmaz oldott anyagot. higany Jele Hg. Nehéz, ezüstös folyékony elem, a cinkcsoportba tartozik; rendszáma 80; relatív atomtömege 200,59; relatív sűrűsége 13,55; op. 38,87 o C; fp. 356,58 o C. A legfőbb érce a szulfid, cinnabar, (HgS), amely bomlik elemeire. A higanyt használják hőmérőkben, barométerekben, más tudományos műszerekben, és amalgámként a fogászatban. Kevésbé aktív, mint a cink és a kadmium, és nem helyettesíti a savak hidrogénjét. Különleges abban is, hogy Hg 2 2+ tartalmazó higany(i)-vegyületeket és Hg 2+ ionokat tartalmazó higany(ii)-vegyületeket alakít ki. Számos komplexe ismert, és szerves-higany vegyületeket is képez. higany-csepp elektród Lásd polarográfia. higany-elem Elsődleges galvánelem, amely cink anódból és grafittal kevert higany(ii)-oxid (HgO) katódból áll. Az elektrolit cink-oxiddal telített kálium-hidroxid (KOH), a bruttó reakció: Zn+HgO ZnO+Hg Az e.m.e. 1,35 volt, az elem 0,3 amperórát ad cm 3 -ként. higítás Egy oldat térfogatának adott mennyiségű oldószerrel való megnövelése. higítási törvény Lásd Ostwald higítási törvénye. higítószer Olyan anyag, amelyet egy oldat, vagy keverék hígítása céljából adagolnak (lásd töltőanyag). higroszkópos Olyan anyag, amely a levegő nedvességtartalmának felvételére képes. Hilbert-tér Lineáris vektortér, amelynek végtelen számú dimenziója lehet. A fizikában fontos fogalom, mert a kvantummechanikában egy rendszer állapotát a Hilbert-tér egy vektora fejezi ki. A Hilbert-tér dimenziójának semmi köze a rendszer fizikai dimenziójához. A kvantummechanika Hilbert-tér szabályokba foglalását a magyar származású amerikai John von Neumann ( ) terjesztette elő 1927-ben. A kvantummechanika más kifejezései, így a mátrixmechanika és a hullámmechanika levezethetők a Hilbert-térből. David Hilbert ( ) német matematikus után nevezték el, ő vezette be ezt a fogalmat, a XX. század elején. Hildebrand-szabály Egy törvény, amely kimondja, hogy ha egy folyadék felett a gőzfázisban a sűrűség állandó, a gőzképződés moláris entrópiája is állandó. Nem érvényes, ha a folyadékban molekuláris asszociáció játszódik le, vagy ha a folyadék kvantummechanikai hatásoknak van kitéve pl. szuprafluiditásnál. A szabályt az amerikai Joel Henry Hildebrand ( ) után nevezték el. Hill-reakció Egy izolált, megvilágított kloroplaszt oxigén-kibocsátása, amikor egy megfelelő elektronakceptort, például kálium-ferricianidot adnak a környező vízhez. A reakciót Rober Hill ( ) fedezte fel 1939-ben. Az elektron akceptor helyettesíti a NADP+-t, a természetes akceptort a fotoszintézis fénytől függő reakciójában. 186

191 himbakaros mérleg Lásd mérleg. hipertóniás oldat Olyan oldat, amelynek magasabb az ozmózis nyomása, mint bizonyos más oldatoknak. hipotóniás oldatok Olyan oldat, amelynek alacsonyabb az ozmózis nyomása, mint bizonyos más oldatoknak. hipszokróm eltolódás Spektrális eltolódás a rövidebb hullámhossz felé egy molekulában történő szubsztitúció miatt, vagy a fizikai körülmények változásának eredményeként. Hasonlítsd össze batokróm eltolódással. hisztokémia A szövetekben található kémiai alkotók eloszlásának tanulmányozása kémiai reakcióik alapján. A következő technikákat alkalmazza: festés, fénymikroszkópia elektronmikroszkópia, autoradiográfia és a kromatográfia. Hoff, Jacobus Henricus van t ( ) Holland fiziko-kémikus, aki először figyelt fel arra, hogy egy molekula létezhet két tükörképi formában. Úgy gondolta, hogy ezek a formák különbözőképpen forgatják a poláris fény síkját. Általában őt tekintik a sztereokémia megalapítójának. Van t Hoff fontos munkát végzett a fizikai-kémia más ágában is, különösen a termodinamikában ben kitüntették a kémiai Nobel-díjjal. homogén Csak egy fázisra vonatkozik, például homogén keverék, homogén katalízis. homok 0,06-2,00 mm átmérőjű kőzetrészecskék. A legtöbb homok főként kvarcból áll, amely a kvarc-tartalmú kőzetek mállásával keletkezik. homolitikus hasadás Egy vegyület kötésének felhasadása töltés nélküli szabad gyökökre. Például Cl2 Cl+Cl. homológ sor Rokon kémiai vegyületek sorozata. A funkcióscsoportjuk azonos és egy adott atomcsoporttal különböznek egymástól. Például az egyszerű karbonsavak: metánsav (HCOOH), etánsav (CH 3COOH), propánsav (C 2H 5COOH) stb. homológ sort alkotnak, amelyben a tagok a CH 2 csoporttal különböznek egymástól. Ilyen sorozat egymást követő tagjait homlógoknak nevezik. homonukleáris Olyan molekula jelölése, amelyben azonos elemek atomjai találhatók. hordó (barrel) A térfogat mértékegysége, széles körben használják a vegyiparban, 35 UK gallonnal egyenlő (körülbelül 159 liter). hordozó Az az anyag, amelyre adszorbeálódnak, vagy amelyben abszorbeálódnak bizonyos más anyagok. Például az anyag, amelyhez a színezék kapcsolódik, a porózus szilárd anyag, amely gázt abszorbeál, és a mátrix, amely izolált atomokat, gyököket ejt csapdába, stb. 187

192 hordozógáz A gázkromatográfiában a mintát szállító gáz. hordozómolekula 1. Molekula, amely szerepet játszik az elektronok szállításában az elektrontranszportláncban. A hordozómolekulák rendszerint fehérjék egy nem fehérje csoporthoz kapcsolódva. Viszonylag könnyen oxidálhatók és redukálhatók, azaz lehetővé teszik az elektronok áramlását a rendszeren keresztül. 2. Egy lipidoldható molekula, ami képes kapcsolódni egy lipidben nem oldódó molekulához, és így keresztülvinni azt a membránon. A hordozómolekulák specifikus helyekkel rendelkeznek, amelyek kölcsönhatásba lépnek a szállítandó molekulákkal. Különböző molekulák versenyezhetnek a szállításért ugyanazon a hordozón. horganyfehér Lásd cink-oxid. hormon Egy anyag, amelyet egy belső elválasztású mirigy vagy speciális idegsejt termel; kis mennyiségben a véráramba jutva szabályozza egy, a test távoli helyén lévő specifikus szövet vagy szerv növekedését vagy funkcióját. Például az inzulin hormon szabályozza a test glükóz felhasználásának módját és sebességét. hőerőgép Egy eszköz, amely a hőenergiát munkává alakítja. Az erőgépek általában működési ciklusokban dolgoznak, a leghatékonyabb, a Carnot-ciklus lenne. hőkapacitás Egy tárggyal, mintával közölt hő aránya az általa okozott hőmérséklet-emelkedéshez. A specifikus hőkapacitás az anyag egységnyi tömegével közölt hő és az ennek következtében létrejött hőmérséklet növekedés aránya. A moláris hőkapacitás az anyag egységnyi mennyiségével közölt hő, és az ennek következtében létrejött hőmérséklet növekedés aránya. Gyakorlatban a hőkapacitást (C) joule per kelvinben fejezik ki, a specifikus hőkapacitást (c) JK -1 kg -1 -ben, a moláris hőkapacitást (Cm) JK -1 mol -1 -ban. Gáz esetében c és Cm értékeit rendszerint vagy állandó térfogaton, amikor csak a belső energiájuk nő, vagy állandó nyomáson adják meg, ami nagyobb hőbefektetést igényel, mivel a gáz kiterjedhet, munkát végezve a környezete ellenében. A specifikus és moláris hőkapacitások jele állandó térfogaton cv, és Cv; specifikus és moláris hőkapacitások jele állandó nyomáson cp. és Cp. hőkezelés Egy ötvözet, pl.: acél szilárdságának növelésére alkalmazott folyamat, amelynek során az ötvözetet egy előre meghatározott hőmérsékletre hevítik, egy előre meghatározott ideig ezen a hőmérsékleten tartják, majd egy előre meghatározott sebességgel szobahőmérsékletre hűtik. Az acél esetében a folyamat célja, hogy az ötvözetet olyan hőmérsékletre melegítsék, ahol a felesleges karbid kicsapódik a martenzit túltelített szilárd oldatából, majd elég gyorsan lehűteni a telített oldatot, hogy megelőzzék a további kicsapódást vagy szemcsenövekedést. Ezért az acélt gyorsan hűtik le, hideg vízbe merítve. hőmérő Egy anyag hőmérsékletét mérő készülék. A hőmérők számos technikája és formája használatos, attól függően, hogy milyen pontosság szükséges és hogy milyen hőmérséklet tartományban történik a mérés, de az alapja mindegyiknek az, hogy egy anyag egy bizonyos tulajdonsága a hőmérséklettel változik. Pl.: a folyadék/gáz hőmérők a folyadék - ami rendszerint higany, - vagy festékkel festett alkohol kiterjedésén alapulnak. Egy folyadékkal töltött üveggömbből állnak, mely egy részben töltött kapilláris csőhöz illeszkedik. A bimetall hőmérőkben két, egymástól eltérő fémet (melyek hő hatására különbözőképp terjednek ki) egy keskeny szalaggá kötnek össze és feltekerik, ezt használják mutatóként egy skálán. A gáz hőmérő, ami pontosabb, mint a folyadék/gáz hőmérő, egy állandó térfogaton tartott gáz nyomásának változását méri. Az ellenállás hőmérő egy vezetőnek vagy félvezetőnek a hőmérséklet változással történő ellenállásán alapul. Az ellenállás hőmérőben legáltalánosabban használt fémek: platina, nikkel és réz. 188

193 hőmérséklet Egy testnek vagy a tér egy tartományának az a tulajdonsága, amely meghatározza, hogy lesz-e nettó hőáramlás oda vagy onnan egy szomszédos testbe vagy tartartományba, és ha lesz, akkor annak milyen lesz az iránya. Ha nincs hőáramlás, akkor a testek vagy tartományok termodinamikai egyensúlyban vannak és a hőmérsékletük azonos. Ha van hőáramlás, akkor annak az iránya a magasabb hőmérsékletű testről vagy tartományról (az alacsonyabb felé) mutat. Ezt a tulajdonságot kétféle módszerrel lehet minősíteni. Az empírikus módszer két vagy több, reprodukálható, hőfüggő eseményt vesz és ahhoz fix pontokat rendel egy skálán. Pl.: a Celsius hőmérsékleti skála a víz fagyáspontját és forráspontját használja két fix pontként, 0 és 100 értéket rendel hozzá és a skálát közöttük 100 fokra osztja. Ez a gyakorlatban sok helyen használható (lásd hőmérsékleti skálák), de nincs elméleti alapja és számos tudományos összefüggésben nehézkes az alkalmazása. A XIX. században, a hőmérséklet pontosabb meghatározására Lord Kelvin a termodinamikai módszert javasolta, a különböző hőmérsékletű testek közötti hőmennyiség-átadás mérése alapján. Az alapja a hőmérséklet abszolút skálája, az abszolút nulla hőmérséklettel, amelyen egyetlen test sem képes hőt leadni. Felhasználta Sadi Carnot ideális, súrlódásmentes, tökéletesen hatékony hőerőművét is (lásd Carnot-ciklus). Ez a Carnot-hőerőgép felvesz q 1 hőmennyiséget T 1 hőmérsékleten, és kibocsát q 2 hőmennyiséget T 2 hőmérsékleten, így T 1/T 2=q 1/q 2. Ha T 2-nek definíció szerint egy adott értéke van, a Carnot-hőerőgép működhet e között és az ismeretlen T 1 hőmérséklet között, lehetővé téve T 1 kiszámítását q 1 és q 2 értékeinek mérése alapján. Ez az elgondolás képezi a termodinamikai hőmérséklet definíciójának alapját, függetlenül a munkaanyag természetétől. A termodinamikai hőmérséklet a Kelvint használja egységként. Gyakorlatban a termodinamikai hőmérséklet közvetlenül nem mérhető; értékére általában egy közel ideális gázt tartalmazó gáztermométerrel történő mérésekből következtetnek. Ez azért lehetséges, mert a termodinamikai hőmérséklet egy anyag adott mennyiségének *belső energiájával is kapcsolatban van. Legegyszerűbben egy ideális, egyatomos gáz példáján látható, amelyben a belső energia per mól (U) egyenlő az egy mól gázban lévő atomok összes transzlációs kinetikus energiájával (egyatomos gáznál nincs rotációs vagy vibrációs energia). A kinetikus elmélet szerint ilyen gáz termodinamikai hőmérséklete T=2U/3R, ahol R az egyetemes gázállandó. hőmérsékleti alappont Olyan hőmérséklet, amely pontosan reprodukálható és így alkalmas arra, hogy egy hőmérsékleti skála alapja legyen. hőmérsékleti skálák Számos empirikus hőmérsékleti skála használatos: a Celsius-skálát széles körben alkalmazzák és sok célra bizonyos országokban még mindig használják a Fahrenheit-skálát. Mindkettő fix pontok használatán, pl. a víz fagyás- és forráspontján és e két pont közötti alapintervallum hőmérsékleti egységekre való osztásán alapul. (Ez utóbbi a Celsius skála esetében 100, a Fahrenheit skála esetén 180 fok). A tudományos célokra azonban az International Practical Temperature Scale (1968) hőmérsékleti skála használatos, amelyet úgy állapítottak meg, hogy lehető legjobban közelítse a termodinamikai hőmérsékletet és egysége a Kelvin. A skála 11 fix pontját a táblázatban közöltük. Az arany fagyáspontja felett sugárzásos pirométert használnak, a sugárzásra vonatkozó Planck-törvény alapján. A skálát az 1980-as évek vége felé tervezték finomítani táblázat - Hőmérsékleti skálák T/K egyensúlyi hidrogén hármaspontja 13,81-259,34 egyensúlyi hidrogén hőmérséklete, 17, ,108 amikor a gőz nyomása 25/76 standard atmoszféra az egyensúlyi hidrogén fp. 20,28-252,87 neon fp. 27, ,048 az oxigén hármaspontja 54, ,789 oxigén fp. 90, ,962 a víz hármaspontja 273,16 0,01 víz fp. 373, cink fagyáspont 692,73 419,58 t/ o C 189

194 ezüst fagyáspont 1235,08 961,93 arany fagyáspont 1337, ,43 hőmérséklettől független paramágnesesség - temperature-independent paramagnetism (TIP) Pálya paramágnesesség, ami független a hőmérséklettől. Bizonyos anyagokban a TIP paramágnesessé teheti a molekulákat, annak ellenére, hogy az elektronok az alapállapotban mind párosítottak, ha van olyan alacsonyan fekvő gerjesztett állapot, amelyre az elektronok könnyen átkerülhetnek. hőre keményedő Lásd műanyagok. hőre lágyuló Lásd műanyagok. húgysav A purin lebontásának végterméke a legtöbb főemlősben, madarakban, szárazföldi hüllőkben, rovarokban és (a főemlősök kivételével) a kiválasztott anyagcsere nitrogén fő formája. Viszonylag oldhatatlan, így kiválasztódhat szilárd formában, amivel értékes vizet őriz meg az arid környezetben. Az izületek synoviális folyadékában felhalmozódó húgysav okozza a köszvényt. hullámegyenlet Egy parciális differenciál egyenlet: 2 u=(1/c 2 ) 2u/ t 2 ahol 2 2= 2 / x2+ 2 / y2+ 2 / z2 a Laplace operátor. A hullám terjedését jelenti, ahol u az elmozdulás, c a terjedés sebessége. Lásd a Schrödinger-egyenletnél is. hullámfüggvény A hullámmechanikában a Schrödinger-egyenletben szereplő ψ(x,y,z) függvény. A hullámfüggvény egy matematikai kifejezés a részecskék térbeli koordinátáira. Ha a Schrödinger-egyenlet megoldható egy részecskére egy adott rendszerben (pl. egy elektron egy atomban), akkor a határfeltételektől függően a megoldás a részecske megengedett hullámfüggvényeinek halmaza (sajátfüggvények), amelyek mindegyike megfelel egy megengedett energiaszintnek (sajátérték). A fizikai jelentősége a hullámfüggvénynek, hogy az abszolút értékének négyzete: ψ2 egy ponton arányos a részecske előfordulási valószínűségével egy kis térfogatelemben, annál a pontnál. Egy elektronra egy atomban ez egy képet ad az atom- és molekulapályákról. hullámmechanika A kvantummechanika kifejezésre juttatása, amelyben az olyan entitásoknak, mint pl. az elektronnak, a részecske-hullám kettős természetét a Schrödinger-egyenlet írja le. A kvantummechanikának ezt a megfogalmazását Schrödinger javasolta 1926-ban. Ugyanabban az évben kimutatta, hogy ez ekvivalens a mátrix mechanikával. A de Broglie hullámhosszat figyelembe véve Schrödinger posztulált egy hullámmechanikát, ami ugyanolyan viszonyban van a newtoni mechanikával, mint a fizikai optika a geometriai optikával. hullámnyaláb Hullámok egymásra rakódása, túlnyomóan egy domináns hullámszámmal, k, és néhány más, k-hoz közeli hullámszámmal. A hullámnyalábokat használják a kvantummechanikában a szórás elemzésére. A koncentrált hullámnyalábok felhasználhatók a lokalizált részecskék leírására (mind anyag, mind pedig foton esetében). A Heisenberg-féle határozatlansági reláció származtatható a kvantummechanika entitások hullámnyalábbal történő 190

195 leírásából. A hullámnyaláb mozgása összhangban van a megfelelő klasszikus részecske mozgásával, ha a potenciálenergia változása hullámnyaláb dimenzión keresztül nagyon kicsi. Ez Ehrenfest-tételként ismert, amelyet Paul Ehrenfest ( ) holland fizikus után neveztek el, aki 1927-ben bizonyította be. hullámszám Jele: k. Egységnyi hosszúságban a hullámciklusok száma. A hullámhossz reciproka. hullámvektor A hullámszámmal (k) kapcsolatos k vektor. Egy szabad elektron esetében a kvantummechanikában a k vektor és p momentum közötti összefüggés: p=hk, ahol h a redukált Planck-állandó. A Bloch-tétel értelmében a hullámvektor csak bizonyos értékeket vehet fel és a kristály transzlációs szimmetriájának kvantumszámaként tekinthető. Hund-szabályok Empirikus szabályok az atomok spektrumának értelmezésére, amelyet egy sokelektronos atomban, két egyenlő elektron (azaz elektronok azonos n és l kvantumszámmal) legalacsonyabb energiaszintű konfigurációjának meghatározására használnak. (1) A legalacsonyabb energiaállapotnak van a legnagyobb multiplicitása, egyezésben a Pauli-féle kizárási elvvel. (2) A legalacsonyabb energiaállapotnak van a maximális összes elektronpálya impulzus kvantumszáma, egyezésben az (1) szabállyal. Ezeket a szabályokat a német fizikus, Friedrich Hund ( ) állapította meg 1925-ben. A Hund-szabályokat a két elektron közti taszítást figyelembe vevő kvantumelmélet értelmezi. Hückel, Erich ( ) Német fizikus és elméleti kémikus. Az elektrolitok elméletén dolgozott Peter Debye-el, Zürichben. Később Koppenhágába költözött, Niels Bohrral dolgozott, és itt írta a munkáját az aromás molekulák kötéséről. Hückel-approximáció Approximációk egy csoportja, amelyet a konjugált molekulákban a molekulapályák elemzésének egyszerűsítésére használnak, Erich Hückel vezette be 1931-ben. A Hückel-elméletben külön kezeli a ζ- és a π- pályákat. A molekula alakját a ζ pályák határozzák meg. A Hückel-elmélet közelítése szerint a nem szomszédos atomok közti kölcsönhatás nulla. Lehetővé teszi a számításokat a konjugált molekulákra, megbecsülhető az ilyen molekulák delokalizációs energiája. Hückel ily módon magyarázta az aromásság által okozott stabilitást a benzol esetében. Az elmélet használható szilárd anyagokban a delokalizált kötések elemzésére is. hűtőkeverék Vegyületek olyan keveréke, amely alacsony hőmérsékletet hoz létre. Például jég és nátrium-klorid keverékével 20 o C-on állítható elő. 9. I ideális gáz Egy hipotetikus gáz, amely pontosan engedelmeskedik a gáztörvényeknek. Egy ideális gáz olyan molekulákból állna, amelyek elhanyagolhatóan kis teret foglalnak el, és amelyek között a kölcsönhatás elhanyagolható. Minden ütközés a molekulák és a tartóedény fala közt, és a molekulák között tökéletesen rugalmas lenne, mivel a molekuláknak a transzlációs kinetikus energián kívül más energiatárolásra nem lenne módja. ideális kristály Egyetlen kristály, egy tökéletesen szabályos ráccsal, amely nem tartalmaz szennyezéseket, hiányokat vagy más kristályhibát. ideális oldat 191

196 Lásd Raoult-törvény. IE Lásd ionizációs potenciál. igen kis frekvencia/very low frequency (VLF) A 3x x10 4 Hz tartományú rádiófrekvencia, melynek hullámhossza km. ikerion Ion, amely azonos atomcsoporton pozitív és negatív töltéssel rendelkezik. Kialakulhatnak olyan vegyületekből, amelyek molekuláikban mind savas, mind pedig bázisos csoportot tartalmaznak. Pl. az amino-etánsav (a glicin nevű aminósav) képlete: H 2N.CH 2.COOH. Természetes körülmények között azonban egy más, ikerion formában létezik: + H 3N.CH 2COO-, amely úgy tekinthető, mint egy belső semlegesítési reakció terméke (azaz egy proton a karboxil csoportról az aminócsoportra vándorol). Az amino-etánsav ennek következtében bizonyos ionos vegyületekre jellemző tulajdonságokat mutat; pl.: magas az olvadáspontja és oldódik vízben. Savas oldatokban pozitív + H 3N.CH 2COOH keletkezik. Lúgos oldatokban a negatív H 2N.CH 2COO- ion dominál. A neve a német zwei, azaz kettő szóból ered. ikerképződés Kristálynövekedés oly módon, hogy két különböző kristály osztozik az atomok egy közös síkján. ikerpár Molekula-, ion-párok nagy közelségben, oldószer kalitkával körülvéve. ikozaéder 20 háromszög lappal rendelkező poliéder, amelyek öt éllel találkoznak minden csúcsnál. Az ikozaéder szimmetriája (amely ikozaéderes szimmetriaként ismert) ötszörös forgástengellyel rendelkezik. A kristálytanban ilyen ikozaéderes pontcsoport szimmetriájú (ikozaéderes illeszkedésű) periodikus kristály nem lehetséges. Bizonyos folyadékokban és üvegekben azonban előfordulhat, hogy az ikozaéderek nagyon sűrű illeszkedése miatt, rövid távú rendezettségben ikozaéderes szimmetria kialakuljon. Ikozaéderes szimmetria előfordul bizonyos kvázikristályokban, pl. alumínium és mangán ötvözetekben. ilid Kémiai species, amely az ónium-ionból egy hidront elvéve származtatható. Pl.: a foszfor ilid (C 6H 5) 2P=CR 2 a (C 6H 5) 2PCHR 2+ -ból származik, egy H + elvételével. Ilkovic-egyenlet A polarográfiában alkalmazott összefüggés a diffúziós áram (i a) és a koncentráció (c) között. Az Ilkovic-egyenlet a következő: i a=k c, ahol k egy állandó. illóolaj Jellemző illatú, természetes olaj; bizonyos aromás növények bocsátják ki. A legfőbb alkotóik a terpének. Az illóolajokat vízgőzdesztillációval, hideg, semleges zsírral vagy oldószerrel (pl. alkohollal) történő extrakcióval, vagy préseléssel nyerik ki a növényekből. Parfümökbe, ízesítőként és a gyógyászatban használják. Például a citrusolajok, virágolajok (rózsa, jázmin) és szegfűszeg olaja. imidek Szerves vegyületek melyek a -CO.NH.CO.- imidocsoportot tartalmazzák. imidocsoport Lásd imidek. 192

197 iminek Olyan szerves vegyületek, amelyek -NH-csoportot tartalmaznak, ha a nitrogénatom tagja a gyűrűnek, vagy =NH-csoportot, amikor a nitrogén kettős kötéssel kapcsolódik a szénatomhoz. Minden esetben a csoport neve iminocsoport. iminocsoport Lásd iminek. implózió/berobbanás Egy edény (befelé történő) összeroppanása, különösen kiszivattyúzás/vákuum hatására. impulzusmomentum Egy forgó test tulajdonsága. Egy merev, forgó test esetében az impulzusmomentumot I I a test tehetetlenségi nyomatéka os kapcsolatban van a rotációs csoporttal. Fontos alkalmazásai vannak a kétatomos molekulák atomjainak elektronszerkezetében, és a molekulák rotációs spektroszkópiájában. Az elektronspin az impulzusmomentum egy fajtája. indén Színtelen, gyúlékony szénhidrogén, C 9H 8; relatív sűrűség 0,996; op. 1,8 o C; fp. 182,6 o C. Az indén egy aromás szénhidrogén, amelyben egy öttagú gyűrű kapcsolódik egy benzolgyűrűhöz. Előfordul a kőszénkátrányban; oldószerként és más szerves anyagok előállításához nyersanyagaként használják. indigó Egy kék csávaszínezék, C 16H 10N 2O 2. Az Indigo fera növény levelében az indikán glikozidban fordul elő, régebben ebből vonták ki. Ma szintetikusan állítják elő. indikátor Egy anyag, amely színével jelzi egy kémiai anyag, vagy ion jelenlétét. A sav-bázis indikátorok olyan vegyületek, amelyek reverzibilisen változtatják színüket attól függően, hogy az oldat savas-e vagy lúgos pl. a fenolftalein és a metil-narancs. Rendszerint gyenge savak, amelyben a nem ionizált HA forma színe eltér a negatív A - ion színétől. Oldatokban az indikátor gyengén disszociál: HA H + +A - Savas oldatban a H + koncentrációja nagy, az indikátor nagyrészt a nem disszociált állapotban van jelen, lúgos oldatban az egyensúly eltolódik a jobb oldalra, A - képződik. A jól használható indikátorok színváltozása éles, kb. 2 ph egység tartományon belül van. A titrálásnak az a pontja, ahol a reakció teljessé válik, az ekvivalenciapont (azaz az a pont, amikor egyenlő mennyiségű sav és bázis egyesült). A végpont az a pont, melynél az indikátor színe változik. Pontos eredményhez a kettőnek egybe kell esnie. A titrálás során az ekvivalenciapont körül a ph élesen változik, az indikátornak a színét ebben a tartományban kell változtatnia. Más típusú indikátorok is használhatók más reakciókra. A keményítő használható például a jód titrálására, mivel mély kék színű komplexet képez vele. Az oxidációs-redukciós indikátorok olyan anyagok, amelyek reverzibilis színváltozást mutatnak az oxidált és redukált formájuk között. Lásd az adszorpciós indikátoroknál is. indium Jele In. Lágy, ezüstös elem, a periódusos rendszer 13. csoportjába tartozik (korábban IIIB). Rendszáma 49; relatív atomtömege 114,82; relatív sűrűsége 7,31 (20 o C-on), op. 156,6 o C; fp. 2080±2 o C. Előfordul szfaleritben, bizonyos vasércekben. Cinkporból nyerik ki, évi 40 tonna összes mennyiségben. A természetben előforduló indium 4,23 %-ban indium-113-mat és 95,77 %-ban indium-115-öt tartalmaz (felezési ideje 6x10 14 év). Öt, rövid életű radioizotópja létezik. A felhasználása szűk körű, használják néhány speciális célú galvanizálásnál és bizonyos speciális olvasztható ötvözetnél. Néhány félvezető vegyülete használatos, például az InAs, InP, InSb. Mivel a vegyértékhéjon csak három elektronja van elektronakceptor. Adalékként használják tiszta germániumhoz és szilíciumhoz. Stabil indium(i), indium(ii) és indium(iii) vegyületeket képez. Az elemet ban fedezte fel Ferdinand Reich ( ) és Hieronymus Richter ( ). 193

198 indol Sárga, szilárd anyag, C 8H 7N, op. 52 o C. Molekulája egy nitrogén tartalmú öttagú gyűrűvel összeolvadt benzolgyűrűból áll. Bizonyos növényekben és kőszénkátrányban fordul elő, és baktériumok hatására keletkezik fekáliában. Parfümök készítésére használják. indukált emisszió Egy megfelelő energiájú beeső foton által gerjesztett atom, vagy molekula foton kibocsátása. Az indukált emisszió és a spontán emisszió közti összefüggést az Einstein-koefficiens adja meg. Az indukált emisszió folyamata alapvető fontosságú a lézerek és mézerek működésében. indukált illeszkedési/alkalmazkodási modell Enzim és szubsztrát közötti kölcsönhatás leírására javasolt mechanizmus. Azt feltételezi, hogy egy szubsztrát kapcsolódásakor az enzim aktív helye megváltoztatja az alakját, amivel lehetővé teszi a kötést az enzim és a szubsztrát között (lásd enzim-szubsztrát komplex). A hipotézist általában kulcs-zár (lock-and-key) modellként említik. induktív effektus Egy vegyület atomjának vagy csoportjának azon hatása, hogy magához húzza, vagy eltaszítja magától az elektronokat. Az induktív effektussal megmagyarázhatók a szerves reakciók bizonyos tulajdonságai. Például elektron-visszatartó csoportok, mint -NO 2, -CN, -CHO, -COOH és halogének szubsztitúciója benzolon csökkenti a gyűrűn az elektronsűrűséget, és csökkenti a további elektrofil szubsztitúcióra való hajlamot. Elektrontaszító csoportok, mint -OH,-NH 2, -OCH 3 és -CH 3, az ellenkező hatást váltják ki. Lásd az elektronhatásoknál is. inert gázok Lásd nemesgázok. inert pár effektus Egy hatás, ami különösképpen a periódusos rendszer 13. vagy 14. csoportjának elemeinél fordul elő, ahol a nehezebb elemek a várt csoport-vegyértéknél két vegyértékkel alacsonyabb vegyértékkel képeznek vegyületeket. Így a tallium(i)-vegyületek a 13. csoportban és ólom(ii)-vegyületek a 14. csoportban. Ezekben a csoportokban a vegyületek kialakításakor az elemek elektront juttatnak a betöltött s-pályáról a p-pályára. Az ehhez szükséges energiát nemcsak hogy kompenzálja, hanem túllépi a két új kötés kialakításnak energianyeresége. A nehezebb elemeknél a vegyületben a kötéserősség, vagy a rácsenergia kisebb, mint a könnyebb elemek esetén, következésképpen a kompenzáció kisebb jelentőségűvé válik, és az alacsonyabb vegyértékű állapot lesz a kedvezőbb. infravörös kemilumineszcencia Egy technika kémiai reakciók mechanizmusának tanulmányozására bizonyos kémiai reakciók során képződött termékmolekulák gyenge infravörös sugárzásának mérésével és elemzésével. Ha a keletkező termékek energia felesleggel rendelkeznek, az a molekulák gerjesztett vibrációs állapotaként jelenik meg, ami infravörös sugárzás kibocsátásával bomlik. Ennek a sugárzásnak a spektroszkópikus vizsgálata információval szolgál a termékmolekula állapotairól. infravörös spektroszkópia (IR spectroscopy) Kémiai analízisre és szerkezet-meghatározásra alkalmazott technika. Elvi alapja, hogy a molekuláris vibrációk az elektromágneses sugárzás infravörös tartományába esnek, és a funkciós csoportok jellegzetes abszorpciós frekvenciával rendelkeznek. A legfontosabb frekvenciák a 2,5-től 16 μm tartományban találhatók. Az IR spektroszkópiában gyakran használják a hullámhossz reciprokát, ez a tartomány cm -1 -nek felel meg. 194

199 Példa néhány jellemző vibrációra: 2900 cm -1 középpont körül C-H nyújtás az alkánokban, 1600 cm -1 N-H nyújtás aminocsoportokban és 2200 cm -1 a C C nyújtás az alkinekben. Az IR spektrométerben van egy infravörös fényforrás, ami a műszer egész frekvenciatartmányát átfedi. Két egyenlő intenzitású sugárra bontják; az egyik sugár keresztülhalad a mintán, a másikat referenciaként használják az elsővel való összehasonlításra. Az eredmény rendszerint egy grafikon, amelyben az abszorpciós csúcsokat ábrázolják a hullámhossz, vagy a frekvencia függvényében. A minta lehet gáz, folyadék vagy szilárd anyag. infravörös sugárzás (IR) Elektromágneses sugárzás, amelynek hullámhossza nagyobb a vörös fénynél, de kisebb a rádióhullámokénál, azaz a 0,7 mikrométer és 1 milliméter közötti hullámhosszúságú sugárzás ban fedezete fel a Nap spektrumában William Herschel ( ). Az atomok és molekulák természetes vibrációs energiái és bizonyos gázmolekulák rotációs frekvenciái esnek az elektromágneses sugárzás infravörös tartományába. Az infravörös abszorbciós spektrum nagyon jellegzetes a molekulára, így a spektrum használható a molekulák azonosítására. A 2 mikrométernél nagyobb sugarú infravörös sugárzás számára az üveg átlátszatlan, a lencsék, és prizmák készítésére más anyagokat kell használni, pl. germániumot, kvarcot, és polietilént. A fotofilm kb. 1,2 μm-ig érzékennyé tehető infravörösre. Ingold, Sir Christopher Kelk ( ) Brit szerveskémikus, főképp Londonban dolgozott. Fő kutatási területe a reakciómechanizmusok, különösen az elektronhatások a fizikai szerves kémiában. inhibició Katalizált reakció sebességének csökkentése egy inhibítornak nevezett anyaggal. Az inhibítorok működhetnek katalizátorméregként vagy azáltal, hogy kivonják a szabadgyököket egy láncreakcióból. Az enzim inhibíció a biokémiai reakciókra hat, ahol enzimek a katalizátorok. Kompetitív inhibíció történik olyankor, amikor az inhibítor molekulák hasonlítanak a szubsztrát molekulákra, kötődnek az enzim aktív helyéhez és ezzel megakadályozzák a normál enzimaktivitást. A kompetitív inhibíció megfordítható a szubsztrátkoncentráció növelésével. A nem kompetitív inhibíciókban az inhibítor az enzimhez vagy az enzim-szubsztráthoz nem az aktív helyen, hanem egy más helyen, az ún. alloszterikus helyen kötődik. Ez megváltoztatja az aktív helyet úgy, hogy az enzim nem tudja a reakciót katalizálni. A nem kompetitív katalízis nem fordítható meg a szubsztrát koncentrációjának növelésével. Számos anyag mérgező hatása jelenik meg ilyen módon. A reakciótermékek által okozott inhibíció (feedback inhibíció, visszacsatolásos inhibíció) fontos az enzimaktivitás szabályozásában. Lásd alloszterikus enzimek. inkommenzurábilis rács Egy nagy hatótávolságú, periodikus rendű rács, amelyben két, vagy több periodicitásnál nem valós a periodicitások aránya. Például bizonyos mágneses rendszerek, amelyekben a mágneses periódus és az atomrács aránya nem valós szám. A kommenzurábilis és inkommenzurábilis rácsok közti fázisátmenetet a Frenkel Kontorowa-modellel lehet elemezni. inszekticid Lásd peszticid. intenzív változó A makroszkopikus rendszer egy változója, amely a rendszeren belül minden ponton jól definiált értékkel rendelkezik, és (közel) konstans marad a rendszer méretének növekedésekor. Példák az intenzív változókra: nyomás, hőmérséklet, sűrűség, fajhő és a viszkozitás. Egy extenzív változót osztva egy önkényesen választott másik extenzív változóval, például a térfogattal, intenzív változót eredményez. Egy makroszkopikus rendszer leírható egy extenzív változóval és egy sor intenzív változóval. interhalogén Két halogén között létrejövő kémiai vegyület. Az interhalogének nagyon reakcióképesek és illékonyak; az elemek közvetlen reakciójával állítják elő őket. Lehetnek kétatomosak (ClF, IBr, stb.), négyatomosak (ClF 3, IF 3, stb.), hatatomosak (BrF 5,IF 5, stb.) és az IF 7 nyolc atommal. 195

200 intermetallikus vegyület Két, vagy több fémes elem vegyülete meghatározott arányban egy ötvözetben. intersticiális Lásd kristályhibák. intersticiális vegyület Egy vegyület, amelyben egy nemfém ionjai vagy atomjai intersticiális helyet foglalnak el egy fémrácsban. Az ilyen vegyületek gyakran fémes tulajdonságokat mutatnak. Példák a karbidok, boridok és szilicidek. Invar A kereskedelmi neve egy olyan ötvözetnek, amely 63,8 % vasat, 36 % nikkelt, 0,2 % szenet tartalmaz, és egy korlátozott hőmérsékleti tartományban rendkívül kicsi a táguló képessége. Órákban és más műszerekben alkalmazzák a hőmérsékletérzékenység csökkentésére. inverz Compton-effektus Alacsony energiájú fotonok energianyeresége, amikor sokkal magasabb energiájú szabad elektronokon szóródnak. Ennek következtében az elektronok energiát veszítenek. Lásd Compton-effektust is. inverzió Olyan kémiai reakció, amely során egy optikai izomer az ellentétes konfigurációjú izomerré alakul. Például a Walden-inverzió. Lásd nukleofil szubsztitúció. inzulin A hasnyálmirigy Langerhans-szigetecskéinek β-sejtjei által kiválasztott fehérje hormon, amely elősegíti a test sejtjeiben, különösen a májban és az izmokban a glükóz felvételét, ezáltal szabályozza annak a koncentrációját a vérben. Az inzulin volt az első fehérje, amelynek a teljes aminosav-szekvenciáját meghatározták (1955-ben). Az alacsony inzulintermelés a glükóz nagymértékű felhalmozódásához vezet a vérben, ami ezt követően kiválasztódik a vizeletbe. Ez az állapot, melyet diabetes mellitusnak neveznek, inzulin injekciókkal kezelhető. ion Olyan atom vagy atomcsoport, ami vagy leadott egy, vagy több elektront és így pozitív törésűvé vált (kation), vagy felvett egy, vagy több elektront, és így negatív töltésűvé vált (anion). Lásd ionizációnál is. ion szivattyú A vákuumszivattyú egy típusa, amellyel az edényben a nyomást akár 1 nanopascalra is le lehet csökkenteni elektronsugárzást bocsátva keresztül a maradék gázon. A gáz ionizálódik, a képződött pozitív ionokat a tartályban a katód magához vonzza és ott csapdában tartja. A szivattyú csak nagyon alacsony, 1 mikrorpascal alatti nyomásokon hatásos. Korlátozott a kapacitása, mivel az abszorbeált ionok végül telítik a katód felületét. Hatásosabb szivattyú készíthető, ha egyidejűleg ionhatással (porlasztással) egy fém filmet alakítanak ki, ami folyamatosan friss felszínt biztosít. Az eszközt ilyenkor porlasztásos ion getter szivattyúnak nevezik. ionasszociáció Ionok közt, oldatokban fellépő elektrosztatikus vonzó hatás, aminek eredményképpen azok párokba asszociálódnak. Következménye, hogy nincs teljes disszociáció és az oldatok kísérletileg mérhető elektromos vezetőképessége alacsonyabb, mint ami a Debye Hückel-elmélet alapján várható lenne ban Neils Bjerrum ( ) javasolta, hogy a Debye Hückel-elmélet javítására vegyék figyelembe az ionasszociációt. Úgy találta, hogy az ionasszociáció jelentősége nő az oldószer relatív permittivitásának csökkenésével. ioncsere Azonos töltésű ionok cseréje az oldat (rendszerint vizes oldat) és vele érintkezésben lévő szilárd fázis között. A folyamat gyakori a természetben például a vízoldható műtrágyák talajon történő abszorpciójakor és a talajban 196

201 való visszatartásakor. Amikor kálium-só vízben oldva a talajra kerül a talaj abszorbeálja a káliumiont, és nátrium-, és kalciumionokat bocsát ki helyette. A talaj ebben az esetben ioncserélőként működik. A szintetikus ioncserélő gyanták különböző kopolimerekből állnak. Szerkezetük térhálósított, háromdimenziós, amelyekhez ionok kapcsolódnak. Az anionos gyanták szerkezetébe negatív ionok vannak beépítve, ezért a pozitív ionokat cseréli ki. A kationos gyantába pozitív ionok vannak beépítve, így az a negatív ionokat cseréli ki. A cukorfinomításnál a sók kivonására használt ioncserélő gyanták szintetikus szerves polimerek, amelyek ionizálható oldalcsoportot tartalmaznak. Az anioncserénél az oldalcsoportok ionizált bázikus csoportok, pl. a NH 3+, amelyre X - kapcsolódik. A kicserélődési reakció során az oldat különböző anionjai helyettesítik a X - iont. Hasonló kationcsere történik olyan gyantákkal, amelyek ionoizált savas csoportot tartalmaznak, pl. -COO -, vagy -SO 2- -t, amihez pozitív M + kapcsolódik. Ioncsere történik szervetlen polimereknél is, például a zeolitoknál, ahol pozitív ionok vannak a szilikátrács helyein. Ezeket víz lágyítására használják. Ebben az esetben az oldat Ca 2+ -ionja cseréli ki a Na + -iont a zeoliton. A zeolit nátrium-klorid oldattal regenerálható. Ioncserélő membránokat alkalmaznak elektromos cellákban elválasztónak a só kivonására a tengervízből, és ionmentes víz előállítására. Az ioncserélő gyantákat használják álló fázisként az ioncserés kromatográfiában. ioncserélt víz Víz, amelyből az ionos sókat ioncserélő gyantával eltávolították. Számos esetben a desztillált víz helyett használják. ioncserés kromatográfia Lásd ioncsere. ionerősség Jele I. Egy függvény, amely kifejezi az ionok töltésének hatását egy oldatban. Megkapható egy összeget képezve minden jelenlevő iontípus molalitásának és töltésnégyzetének szorzatából. I=Σm iz i2. ionizáció Ionok keletkezésének folyamata. Bizonyos molekulák az oldatban ionokra esnek szét (lásd elektrolit), például savak vízben oldódva ionizálódnak (lásd szolvatálásnál is): HCl H + +Cl -. Bizonyos reakcióban az elektronátmenet is okozhat ionizációt, például a nátrium és a klór reakciójakor a nátrium egy vegyértékelektront ad át a klóratomnak, ionokat képeznek, amelyek létrehozzák a nátrium-klorid kristályt: Na+Cl Na + +Cl -. Ionok keletkezhetnek olyan esetekben is, amikor egy atom, vagy molekula egy vagy több elektront veszít egy másik részecskével való ütközésből vagy sugárzásból nyert energia hatására (lásd fotoionizáció). Ez történhet az ionizáló sugárzás, vagy hősugárzás hatására a következőképpen: A A + +e. Más esetben ionok képződhetnek elektron befogásával is, például: A+e A -. ionizációs energia (IE) Lásd ionizációs potenciál. ionizációs potenciál (IP) 197

202 Jele I. Az a minimális energia, ami ahhoz szükséges, hogy egy adott atomról vagy molekuláról egy elektront eltávolítsanak olyan távolságba, ahol nincs már elektrosztatikus kölcsönhatás az ion és az elektron között. Az eredeti definíciója szerint az a minimális potenciál, amin egy elektronnak keresztül kell jutnia ahhoz, hogy egy atomot ionizáljon. Az ionizációs potenciált voltokban mérték. Ma az ionizációt létrehozó energiaként definiálják, és elektronvoltban (bár ez nem SI egység) vagy joule/mólban mérik. Szinonim kifejezésként az ionizációs energia (IE) kifejezést is használják. A legkisebb erővel kötött elektron eltávolításához szükséges energia az első ionizációs potenciál. A második, harmadik és többszörös ionizációs potenciál is mérhető, bár némi ellentmondás van a terminológiában. Így, a kémiában a második ionizációs potenciált úgy tekintik, mint az energia, ami ahhoz szükséges, hogy egy elektront elvonjanak egy egyszeres töltésű ionból; a lítium második IP-je így például a következő folyamatot jelenti: Li + Li 2+ +e. A fizikában a második ionizációs energia viszont az az energia, ami ahhoz szükséges, hogy egy elektront a semleges atom vagy molekula legmagasabb energiaszintjéhez legközelebbi energiaszintről elvonjunk, azaz Li Li *+ +e, ahol Li *+ egy gerjesztett, egyszeresen pozitív ion, amely akkor keletkezik, ha egy elektront elvonunk a K-héjról. ionizációs vákuummérő/nyomásmérő Egy vákuum nyomásmérő, amelynél egy háromelektródos rendszert helyeznek el a tartóedénybe a nyomás mérésére. Az elektronokat a katódról egy pozitív rács vonzza. Néhány keresztüljut a rácson, de nem ér el az anódig, mivel azt negatív potenciálon tartják. Néhány azonban ütközik a gázmolekulákkal, ionizálja, és pozitív ionokká alakítja azokat. Ezeket az ionokat vonzza az anód, és az így keletkező anódáram használható a jelenlevő gázmolekulák számának mértékeként. Igen alacsony nyomás, akár 10-6 pascal is mérhető. ionizáló sugárzás Olyan sugárzás, amelynek az energiája elegendően nagy ahhoz, hogy ionizációt hozzon létre egy közegben, amikor azon keresztülhalad. Alkothatják nagyenergiájú részecskék (elektronok, protonok, alfa-részecskék), vagy lehet rövid hullámhosszú elektromágneses sugárzás (ultraibolya, röntgensugárzás, gamma-sugarak). Az ilyen sugárzás kiterjedt károsodást okozhat az anyag molekuláris szerkezetében, akár annak eredményeképpen, hogy közvetlenül ad át energiát az atomjainak vagy molekuláinak, akár azzal, hogy az ionizáció hatására másodlagos elektronkibocsátás történik. Biológiai szövetekben az ionizáló sugárzás hatása nagyon súlyos lehet, ami rendszerint a vízmolekulából egy elektron kilökődésének, és a keletkező nagyon reakcióképes species oxidáló vagy redukáló hatásának a következménye: 2H 2O e - +H 2O+H 2O + H 2O *.OH+.H H 2O + +H 2O.OH+H 3O + ahol a pont a gyök előtt egy párosítatlan elektront, a csillag gerjesztett speciest jelöl. ionkristály Lásd kristály. ion-microprobe analysis Szilárd anyagok felszíni összetételének elemzésére alkalmas technika. A mintát nagyenergiájú ionok vékony (2μm átmérőjű) sugarával bombázzák. A porlasztással a felületről kilökődő ionokat tömegspektrometriával detektálják. A technikával mind a kémiai mind az izotóp összetétel meghatározható akár egy néhány ppm-nyi koncentrációban. ionofor 198

203 Viszonylag kis, hidrofób molekula, ami elősegíti az ionok transzportját a lipidmembránon keresztül. A legtöbb ionofort mikoorganizmusok termelik. Két típusuk létezik, a csatorna képzők, amelyek egy csatornát alakítanak ki a membránban, amin az ionok keresztülhaladhatnak; és a mobil ionhordozók, amelyek úgy viszik át az ionokat a membránon, hogy komplexet képeznek az ionnal. ionos gyök Pozitív vagy negatív töltéssel rendelkező gyök. Pl. a benzolgyök kation C 6H 6+. Ionos gyökökben a párosítatlan elektron és a töltés gyakran (de nem szükségszerűen) ugyanazon az atomon van. ionos kötés Lásd kémiai kötés. ionpár Ellentétes töltésű ionokból alakult pár, amelyet egyszerű ionizáció hoz létre pl.: HCl H + +Cl -. Néha egy pozitív iont és egy elektront is elektronpárnak neveznek pl.: A A + +e -. ionsugár Egy kristályos, szilárd anyagban az ionhoz rendelt sugár, feltételezve, hogy az ion gömb alakú, és határozott mérettel rendelkezik. Kristályos anyagokban a magok közti távolság röntgensugár diffrakcióval mérhető. Például a NaF-ban a távolság 0,231 nm és ezt úgy tekintik, mint a Na + -ion és F - -ion sugarának összegét. A belső elektronok árnyékoló hatását figyelembe véve az egyedi ionsugárra a Na + -ion esetében 0,096 nm és a F - -ionra 0,135 nm adódik. Általában a negatív ionok ionsugara nagyobb, mint a pozitív ionoké. Minél nagyobb a negatív töltés, annál nagyobb az ion; minél nagyobb a pozitív töltés, annál kisebb az ion. Lásd a hidrodinamikai sugárnál is. ionszorzat Az adott oldatban jelenlévő ionok koncentrációjának a szorzata a sztöchiometria figyelembevételével. Nátriumklorid oldat esetében az ionszorzat: [Na + ][Cl - ] kalcium-klorid oldatra: [Ca 2+ ][Cl - ] 2. Tiszta vízben, egyensúly esetén nagyon kismértékű önionizáció játszódik le: H 2O H + +OH -. Az egyensúlyi állandót a következő egyenlet adja: K w=[h + ][OH - ], mivel a víz koncentrációja [H 2O] konstansnak tekinthető. K w-t a víz ionszorzatának nevezik, értéke 25 o C-on mol 2 dm -6. Tiszta vízben (amikor se lúg, se sav hozzáadása nem történik) [H + ]=[OH - ]=10-7 mol dm -3. Az ilyen típusú oldószer-önionizációnál, az ionizációs szorzatot autoprotolízis állandónak is nevezik. Lásd oldhatósági szorzat; ph skála. IP Lásd ionizációs potenciál. ipari fermentáló Lásd bioreaktor. IR 199

204 Lásd infravörös sugárzás. IR spektroszkópia Lásd infravörös spektroszkópia. irídium Jele Ir. Ezüst színű, fémes átmeneti elem (lásd a platinafémeknél is); rendszáma 77; relatív atomtömege 192,20; relatív sűrűsége 22,42; op o C; fp o C. Előfordul a platinával; főként platinával vagy ozmiummal alkotott ötvözeteiben használják. Egy sor irídium(iii)- és irídium(v)-komplexet képez ben fedezete fel Smithson Tennant ( ). irreducibilis/nem egyszerűsíthető reprezentáció Egy csoport szimmetriaműveletének reprezentációja, amely nem fejezhető ki alacsonyabb dimenziójú reprezentációval. Amikor a csoportreprezentáció mátrix alakban van (azaz mátrixok halmaza, ami ugyanúgy szoroz, mint a csoport elemei), a mátrix reprezentáció nem tehető átlós blokkformába az alapfüggvények lineáris kombinációjával. Az irreducibilis reprezentációk jelentősége a kvantummechanikában az, hogy a rendszer energiaszintjei a rendszer szimmetriacsoportjának irreducibilis reprezentációival vannak jelölve, ami lehetővé teszi a kiválasztási szabályok levezetését. Az irreducibilis reprezentációval ellentétben a reducibilis reprezentáció kifejezhető alacsonyabb dimenziójú reprezentáció kifejezéseivel, reducibilis mátrix reprezentációval, ami áttehető átlós blokkformába az alapfüggvények lineáris kombinációjával. irreverzilbilis folyamatok Lásd irreverzibilitás. irreverzibilis reakció Lásd kémiai reakció. irreverzibilitás/megfordíthatatlanság Egy rendszer olyan sajátsága, amely megakadályozza, hogy egy változás a rendszeren reverzibilis folyamat legyen. A paradoxon az, hogy bár egy rendszerben a testeket leíró törvények, mint Newton-törvénye a mozgásról, a Maxwell-egyenlet vagy a Schrödinger-egyenlet változatlanok az idő megfordításával, az ilyen testek sokaságából felépült rendszerek eseményei nem megfordíthatók. A tojásrántotta készítésének folyamata példa erre. Ennek az ellentmondásnak a feloldásához az entrópia fogalma, astatisztikus mechanika használata szükséges. A rendezettségből a rendezetlenségbe történő átmenet irreverzibilis, ami egy természetes tendencia, mivel zárt rendszerekben a változások az entrópia növekedésének irányába történnek. Ising-modell Mágneses rendszerek egy modellje, amelyben az atomi spineknek egy adott iránnyal párhuzamosan, vagy ellentétesen kell rendeződniük. Az Ising-modellt 1925-ben E. Ising vezette be, és oldotta meg egy dimenzióra. Megállapította, hogy egy dimenzióban, külső mágneses tér nélkül, nincs spontán mágneseződés az abszolút nulla hőmérséklet felett. A fázisátmenetek tanulmányozása az egynél nagyobb dimenziójú Ising-modellben nagyon fontos volt a fázisátmenetek általános megértéséhez. Az Ising-modellt két dimenzióra, pontosan először L. Onsanger oldotta meg 1944-ben. A három dimenzióban közelítő technikákat kell alkalmazni, melyek gyakran újranormalizálást is igényelnek. iszap Folyadék és szilárd anyag szuszpenziójából álló paszta. itterbium Jele: Yb. Ezüstös, fémes elem, a lantanoidákhoz tartozik; rendszáma: 70; relatív atomtömege: 173,04; relatív sűrűsége: 6,965 (20 o C); op.: 819 o C; fp.: 1194 o C. Előfordul gadolinitben, monacitban és xenotimben. Hét természetes és tíz mesterséges izotópja ismert. Bizonyos acélokban használják. Az elemet Jean de Marignac ( ) fedezte fel, 1878-ban. 200

205 ittrium Jele: Y. Egy ezüstszürke, fémes elem, a periódusos rendszer 3. csoportjába (korábban IIIA) tartozik; rendszáma: 39; relatív atomtömege: 88,905; relatív sűrűsége: 4,469 (20 o C) op.: 1522 o C; fp.: 3338 o C. Uránércekben és lantanoidák érceiben fordul elő, ahonnan ioncserével nyerhető ki. Természetes izotópja az ittrium-89; tizennégy mesterséges izotópja ismert. A fémet használják szupravezető és erős állandó mágnesre készített ötvözetekben (mindkét esetben kobalttal). Oxidját (Y 2O 3) használják a színes televízió fénypontokban, neodímium-dópolt lézerben, és mikrohullámú alkotóként. Kémiai tulajdonságaiban a lantanoidákhoz hasonlít, Y 3+ iont tartalmazó ionos vegyületeket képez. A fém 400 o C alatt stabil levegőn. Fridrich Wöhler fedezte fel 1828-ban. ívkemence Ötvözetek készítésénél, különösen az acélgyártásban, fémek olvasztására használatos kemence, amelynél a hőforrást elektromos ív biztosítja. A direkt villamos ívnél, így a Heroult-kemencénél az ív a fém és az elektród között jön létre, az indirekt villamos ívnél, így a Stassano-kemencénél az ív két elektród között alakul ki, a hőt a fémre sugározva. izentrópikus folyamat Olyan folyamat, amely entrópiaváltozás nélkül játszódik le. Egy reverzibilis folyamatban az átadott hő (δq) arányos az entrópiaváltozással (δs), azaz δq=tδs, ahol T a termodinamikai hőmérséklet. Egy reverzibilis, adiabatikus folyamat izentróp, azaz amikor δq nulla, δs szintén nulla. izo- Előtag, amely jelzi, hogy egy vegyület izomer. Példul, izopentán (CH 3CH(CH 3)C 2H 5, 2-metilbután) a pentán egy izomerje. izobár 1. Állandó hőmérsékletű pontok görbéje egy grafikonon. 2. Egy, vagy több nuklid, amelyben a nukleonok száma azonos, de a rendszámuk különböző. A rádium-88, aktínium -89, és tórium-90 izobárok, a nukleonok száma 228. izocianát Lásd ciánsav. izocianid Lásd izonitril. izocianid teszt Primer aminok tesztje alkoholos oldatban kálium-hidroxiddal és triklór-metánnal: RCH 2+3KOH+CHCl 3 RNC+3KCl+3H 2O. Az izocianid felismerhető a kellemetlen szagáról. Primer aminoknak ezt a reakcióját karbilamin reakciónak nevezik. izociánsav Lásd ciánsav. izoelektromos pont Az a pont, amelynél egy anyag (kolloid, vagy fehérje) nettó elektromos töltése nulla. Általában ezek az anyagok pozitív, vagy negatív töltésűek attól függően, hogy döntően hidrogénionokat vagy hidroxilionokat adszorbeálnak-e. Az izoelektromos pontnál a nettó töltés nulla, mivel a pozitív és negatív ionok egyenlő mértékben adszorbeálódnak. Az izoelektromos ponton van az anyag vezetőképességének a minimuma, ezért itt koagulál a legkönnyebben. Hidrofil kolloidok esetében, ahol a körülvevő víz akadályozza meg a koagulációt, az izoeletromos pont a stabilitás minimum pontja. Az izoelektromos pontot, az ennél a pontnál lévő ph értékkel 201

206 jellemzik. Az izoelektromos ph felett a kolloid bázisként, alatta savként viselkedik. Például a zselatin izoelektromos pontja 4,7. A fehérjék a legkönnyebben az izoelektromos pontjukon koagulálnak, ezt a tulajdonságot kihasználják fehérjék vagy aminosavak elválasztásánál. izoelektronos Különböző, de azonos számú elektront tartalmazó molekulák jelölése. Például a N 2 és a CO izoelektronos. Az iozoelektronos molekulák energiaszint diagramja hasonló. izoenzim Lásd izozim. izoleucin Lásd aminosav. izomerek Lásd izoméria. izoméria Olyan kémiai vegyületek (izomerek) létezése, amelyeknek azonos a képlete, de különböző a molekulaszerkezete vagy atomjaiknak térbeli elrendeződése. A szerkezeti vagy konstitúciós izomériában a molekulák különböző molekulaszerkezettel rendelkeznek, azaz különböző típusú molekulákat alkothatnak, vagy a funkciós csoport helyében különböznek egymástól. A szerkezeti izomerek fizikai- és kémiai tulajdonságai rendszerint eltérőek. A sztereoizomériában a vegyületek képlete és funkciós csoportjai azonosak, de térbeli elrendeződésük különböző. Ennek egyik formája az optikai izoméria (lásd optikai aktivitás). Másik formája a cisz-transz izoméria (régebben geometriai izomériának nevezték), amelyekben a csoportoknak különböző az elhelyezkedése egy kettős kötéshez, gyűrűhöz vagy centrális atomhoz viszonyítva (lásd az ábrát). Cisz-transz izomériát mutathatnak a MX 2Y 4 képlettel rendelkező oktaéderes komplexek. Az MX 3Y 3 képletű oktaéderes komplexek más típusú izomériát mutathatnak. Ha a három X ligandum abban a síkban van, amely a fématomot is tartalmazza, és a három Y ligandum egy másik síkban van, derékszögben erre, akkor a szerkezet mer-izomer (meridional). Ha a három X ligandum az oktaéder egy-egy lapján helyezkedik el, és az Y ligandumok az ellenkező lapokon akkor az a fac-izomer (facial). Lásd E-Z konvenció, ambidentát. 202

207 izometrikus 1. Kristálytanban egy rendszer jelölése, amelyben a tengelyek merőlegesek egymásra, mint például a szabályos rendszerben. 2. Egy grafikon egy vonala, amely a hőmérséklet és nyomás kapcsolatát jelöli állandó térfogaton. izomorfia 203

208 Két, vagy több, azonos kristályszerkezetű anyag (izomorf) létezése, amelyek szilárd oldatokat alkothatnak. izonitril (izocianid; karbil-amin) NC csoportot tartalmazó szerves vegyület, amelyben a kötés a nitrogénatomon keresztül történik. izooktán Lásd oktán; oktánszám. izopléta Egy függőleges vonal a folyadék-gőz fázisdiagramban; az egész rendszerre állandó összetételt jelent, változó nyomásnál. Az izopléta szó görög eredetű, jelentése egyenlő gyakoriságú. Lásd tie line. izopolimorfia Egy anyag azon tulajdonsága, hogy egynél több kristályos szerkezettel rendelkezik, amely izomorf egy másik anyag kristályos szerkezetével (lásd polimorfia). Például az antimon(iii)-oxidnak, Sb 3O 3-nak van rombos és oktaéderes alakja, amelyek izomorfok az arzén(iii)-oxid (As 2O 3) hasonló szerkezeteivel; így mindkét oxid izopolimorfiát mutat. izopoli vegyület Lásd klasztervegyület. izoprén Színtelen, folyékony dién, CH 2:C(CH 3)CH:CH 2. A szisztematikus neve 2-metilbuta-1,3-dién. A terpének és természetes gumik szerkezeti egysége; szintetikus gumi előállítására használják. izotaktikus polimer Lásd polimerek. izotaktikus, szindiotaktikus polimerek Lásd polimerek izoterm folyamat Bármely állandó hőmérsékleten lejátszódó folyamat. Az ilyen folyamatoknál, ha szükséges megfelelelő sebességű hőközléssel vagy hőelvonással állandóan tartják a rendszer hőmérsékletét. Hasonlítsd össze az adiabatikus folyamatokkal. izoterma 1. Az azonos hőmérsékletű pontokat összekötő vonal egy térképen, vagy diagramon. 2. Olyan görbe vagy grafikon, amely állandó hőmérsékletű adatokat tüntet fel (azaz összefüggést a nyomás és térfogat között állandó hőmérsékleten). izotóniás Azonos ozmózisnyomású oldatok leírása. izotóp Azonos elemnek egy vagy több atomja, amelyeknél az atommag azonos számú protont, de különböző számú neutront tartalmaz. A hidrogén izotópjai: a hidrogén (egy proton, nincs neutron), a deutérium (egy proton egy neutron), és a trícium (egy proton két neutron). A természetben a legtöbb elem izotópjainak keverékeként fordul elő. izotóp izomerek 204

209 Lásd izotopomerek. izotópok elválasztása Elemek izotópjainak elválasztása egymástól a fizikai tulajdonságaikban lévő kis különbség alapján. Laboratóriumi mennyiségekre gyakran a legalkalmasabb módszer a tömegspektrométer. Nagyobb mennyiségekre alkalmazott módszerek: a gázdiffúzió (széles körben alkalmazott az uránizotópok elválasztására urán-hexafluorid formájában), a desztilláció (régebben nehézvíz előállítására használták), az elektrolízis (ami olcsó elektromos energiát igényel), a termodiffúzió (régebben használták az uránizotópok elválasztására, ma nem gazdaságos), a centrifugálás, és a lézeres módszerek (gerjesztve egyik izotópot és azt követően elválasztva elektromágneses eszközökkel). izotopológok Olyan anyagok, amelyek csak izotópos összetételükben különböznek, például: CH 3OH, CH 2DOH, CD 3OH, CD 3OD. izotopomer (izotóp izomer) Olyan molekulák, amelyekben az egyes típusú izotóp atomok száma azonos, de a molekulán belül az elrendeződése különböző. Például: CH 2DOH és CH 3OD izotopomerek. izotópos jelölés Folyamat, amelynek során egy vegyület egy stabil atomját ugyanannak az elemnek egy radioaktív izotópjával helyettesítik, hogy a kibocsátott sugárzás alapján nyomon követhessék az útját egy biológiai vagy mechanikai rendszerben. Bizonyos esetekben különböző, stabil izotópokat alkalmaznak, és a reakciót tömegspektrométerrel vizsgálják. A radioaktív, vagy a stabil izotópot tartalmazó vegyület a jelzett vegyület, az atom a jelző atom. Ha egy vegyület minden hidrogénatomját tríciummal helyettesítik, a vegyületet tríciumos vegyületnek nevezik. Egy izotóppal jelölt vegyület kémiailag és fizikailag azonos módon viselkedik, mint a más tekintetben azonos stabil vegyület, és jelenléte könnyen nyomon követhető Geiger-számláló alkalmazásával. Az izotópjelzéses módszert széles körben alkalmazzák kémiában, biológiában, orvostudományban és a műszaki tudományokban. Például alkalmazható egy karbonsav nyomon követésére az alkohollal az észteresítés reakcióban: CH 3COOH+C 2H 5OH C 2H 5COOCH 3+H 2O Annak meghatározására, hogy az észter nem karbonil oxigénje a savból, vagy az alkoholból származik-e, a reakciót jelzett CH 3CO 18 OH-val hajtják végre, amelyben a sav hidroxil csoportjának oxigénje jelzett az 18 O izotóppal. Úgy találták, hogy a víz lesz a H 2O 18 ; azaz, az észter oxigénje az alkoholból és nem a savból származik. izotópszám (neutron többlet) A különbség a neutronok és a protonok száma közt egy izotópban. izotróp Egy olyan közeg, amelyben a fizikai tulajdonságok függetlenek az iránytól. Hasonlítsd össze az anizotróppal. izozim (izoenzim) Egy enzim néhány formája, amelyek ugyanazt a reakciót katalizálják, egymástól csak olyan tulajdonságokban különböznek, mint szubsztrát aktivitás és az enzim-szubsztrát reakció maximális sebessége. (Lásd Michaelis Menten-görbe). izzás Egy anyag fénykibocsátása magas hőmérséklet következtében. izzítótégely Tál vagy csésze, amelyben az anyagot magas hőmérsékletre lehet hevíteni. Lásd Gooch-izzítótégely. 205

210 10. J Jablonski-diagram Diagram, ami egy molekulában az energiaszinteket (és viszonylagos helyzetüket) ábrázolja. A Jablonskidiagram képes a molekula energiaszintjei közötti sugárzó átmeneteket szemléltetni, és olyan jelenségeket is, mint a belső konverzió. A függőleges tengely az energia mértéke; az elektron energiaszintek a legalacsonyabb vibrációs állapotú szintjeikkel, rövid, vízszintes vonalak. Egy adott elektronállapot vibrációs energiaszintjeit annak az állapotnak a vízszintes vonala felett vonalkázással jelzi. A Jablonski-diagramban az elektronállapot vízszintes helye nincs összefüggésben az atommagok közti távolsággal. jáde(kő) Kemény féldrágakő, amely vagy jadeitből vagy nefritből áll. A jadeit az értékesebb a kettő közül; nátriumalumínium-piroxén, NaAlSi 2O 6. Értékes az intenzív, áttetsző, zöld színe miatt, de előfordul fehér, zöld és fehér, barna és narancssárga változatokban is. Az egyetlen jelentős lelőhelye felső Burmában, Mogaungban van. A nefrit az amfibólcsoport egyik kőzetképző ásványa. Számos különböző színű változata fordul elő: zöld, sárga, fehér és fekete. Forrásai Szibéria, Türkisztán, Új-Zéland, Alaszka, Kína és az USA. jadeit Lásd jáde. Jahn-Teller effektus Ha egy nem lineáris molekulának vagy ionnak a valószínű szerkezete degenerálná a pályákat (azaz két molekulapálya lenne azonos energiával), a molekula vagy ion tényleges szerkezete az energiaszintek felhasadásával torzul ( feloldja a degeneráltságot). A jelenség előfordul szervetlen komplexeknél. Például a [Cu(H 2O) 6] 2+ komplex oktaéderes, és úgy képzelnénk, hogy a hat ligandum egyforma helyet foglal el a szabályos oktaéderben. Ehelyett az oktaéder torzult, négy ligandum egy négyzetben helyezkedik el és kettő távolabb. Ha az eredeti szerkezet középpontos szimmetriájú, a torzult rendszernek is rendelkeznie kell középpontos szimmetriával. Az effektust H. A. Jahn (1907-) és Edward Teller ( ) 1937-ben elméletileg megjósolta. járulékos pigment Fotoszintetikus pigment, amely elnyeli, és a klorofill a-hoz, a fotoszintézis reakcióit elindító elsődleges pigmenthez vezeti a fényenergiát. A járulékos pigmentekhez tartoznak a karotinok és a klorofill b, c, és d. jáspis A kalcedon egy szennyezett változata. Vasércekkel együtt fordul elő, ennek eredményképp vasoxid szennyezést tartalmaz, ez adja a jellegzetes vöröses-barna színét. Drágakőként használják. jég Lásd víz. jégecet Lásd etánsav. j-j csatolás Atomokban elektronok közötti, és magokban nukleonok közötti olyan csatolás, amelyben a spin-pálya kölcsönhatás energiái sokkal nagyobbak, mint az elektromos taszítás energiái. Magas rendszámú, többelektronos atomok multiplettjeire jellemző a j-j csatolás. Számos atom és mag multiplettjének csatolása átmentet mutat a j-j csatolás és a Russel Saunders-csatolás között, ezt az állapotot közbenső csatolásnak nevezik. jobb-forma, dextro-forma 206

211 Lásd optikai aktivitásnál. jobbra forgató Olyan kémiai vegyület jelölése, amely a síkban polarizált fény polarizációs síkját jobbra forgatja (az óra járásával megegyezően, ha a sugárzással szemben figyeljük). Lásd optikai aktivitás. jód Jele I. Sötétlila, nemfémes elem, a periódusos rendszer 17. csoportjába tartozik (lásd halogének); rendszáma 53; relatív atomtömege 126,9045; relatív sűrűsége 4,94; op. 1113,5 o C; fp. 184,35 o C. Vízben nem oldódik, de oldható etanolban és más szerves oldószerekben. Melegítésre lila jódgőzzé szublimál. A jód az élő szervezetekben nyomelemként szükséges (lásd esszenciális elemek). Állatokban a pajzsmirigyben koncentrálódik, mint a pajzsmirigy hormonok alkotója. Előfordul a tengervízben, és régebben a hínárból nyerték ki. Ma olaj-kutak sós oldataiból (kiszorítás klórral). Egy stabil izotópja, a jód-127, és tizennégy radioaktív izotópja létezik. Használják a gyógyászatban gyenge fertőtlenítőszerként (etanolban oldva a jód tinktúra) és jódvegyületek előállításakor. Kémiailag a többi halogénnél kevésbé reakcióképes; a legelektropozitívabb (fémes) halogén. Oldatban meghatározható tioszulfát oldattal titrálva: I 2+2S 2O 3 2-2I - +S 4O A molekula intenzív kék színű komplexet képez a keményítővel, amelyet ezért indikátorként használnak ben fedezete fel Courtois. jód(v)-oxid (jód-pentoxid) Fehér, szilárd anyag, I 2O 5; relatív sűrűsége 4,799; o C-on bomlik. Vízben oldva jód(v)-savat ad; oxidálószerként hat. jód(v)sav Színtelen, vagy nagyon halványsárga, szilárd anyag, HIO 3; relatív sűrűsége 4,63; 110 o C-on bomlik. Oldható vízben, de nem oldódik tiszta etanolban és más szerves oldószerben. A vegyületet előállítják jódból oxidálva koncentrált salétromsavval, hidrogén-peroxiddal vagy ózonnal. Erős sav és erős oxidálószer. jód(vii)sav (perjódsav) Higroszkópos, fehér, szilárd anyag, H 5IO 6, amely 140 o C-on bomlik. Nagyon jól oldódik vízben, etanolban és etoxietánban. A jód(vii)sav előállítható jód(v)sav koncentrált oldatát alacsony hőmérsékleten elektrolitikusan oxidálva. Gyenge sav, de erélyes oxidálószer. jódetán (etil-jodid) Színtelen, folyékony haloalkán, C 2H 5I; relatív sűrűsége 1,9; op o C; fp. 72 o C. Előállítható etanolból jód és vörös foszfor keverékével. jódhidrogénsav (hidrogén-jodid) jódmetán (metil-jodid) Színtelen, folyékony haloalkán CH 3I; relatív sűrűsége 2,28; op. -66,45 o C; fp. 42,4 o C. Előállítható metanolból jód és vörös foszfor keverékével. jodoform Lásd trijódmetán. jódsav A különböző jód-oxosavak bármelyike; így a jód(v)sav, vagy jód(vii)sav. Az oxidációs állapot megjelölése nélkül használt kifejezés rendszerint a jód(v)savra vonatkozik (HIO 3). jódszám 207

212 Zsír, vagy növényi olaj telítetlenségének mértéke (a kettős kötések száma). Megkapható az adott idő alatt, adott körülmények között felvett jód százalékos mennyiségével (tömegre). Joliot-Curie, Irene ( ) Francia fizikus, Marie és Pierre Curie lánya; édesanyja és tudóstársai tanították ben kezdett el dolgozni a Radium Intézetben, ahol 1946-ban igazgató lett ban férjhez ment Frederic Joliot-hoz ( ) ban együtt nyerték el a kémiai Nobel-díjat a mesterséges radioaktivitás felfedezéséért. joliotium Lásd transzaktinida elemek. joule Jele J. A munka és energia SI mértékegysége; egyenlő azzal a munkával, amit egy newton erő végez, amikor az alkalmazási pontja az erő irányában egy méter távolságot tesz meg. 1 joule = 107 erg = 0,2388 kalória. James Prescott Joule után nevezték el. Joule törvénye Egy adott tömegű gáz belső energiája független a térfogatától és nyomásától, csak a hőmérséklet függvénye. Ez a törvény, amelyet James Prescott Joule fogalmazott meg, csak ideális gázokra érvényes (amelyre megadja a termodinamikai hőmérséklet definícióját), mivel reális gázokban a molekulák közti erők változást hoznak létre a belső energiában, térfogatváltozást okozva. Lásd Joule-Thomson-effektus. Joule, James Prescott Joule, James Prescott ( ) Brit fizikus ben felfedezte az összefüggést egy huzalon áthaladó elektromos áram, a huzal ellenállása és az áram által termelt hő között ben a gázok kinetikus elméletét gazdagította, egy évvel később bejelentette azt a felfedezését amelyről leginkább ismert, a hő mechanikai egyenértékét. Később William Thomsonnal (Lord Kelvin) felfedezték a Joule-Thomson-effektust. Joule-Thomson-effektus (Joule-Kelvin-effektus) Az a hőmérsékletváltozás, ami akkor jön létre, amikor egy gáz egy porózus dugón kiterjed egy alacsonyabb nyomású helyre. A legtöbb reális gáz esetében ilyen körülmények közt a hőmérséklet csökken, mivel a gáznak a kiterjedéshez munkát kell végeznie a molekulák közti erők legyőzésére. Ez eltérés a Joule-törvénytől. Általában eltérés tapasztalható a Boyle-törvénytől is, ami a hőmérséklet növekedését vagy csökkenését okozhatja, mivel bármely növekedés a nyomás és térfogat szorzatában a végzett belső munka. Adott nyomáson létezik egy adott hőmérséklet, a gáz ún. inverziós hőmérséklete, amelynél a Boyle-törvény okozta hőmérséklet növekedés és a Joule-törvénytől való eltérés hőmérséklet csökkenése kiegyenlíti egymást. Ilyenkor nincs hőmérsékletváltozás. Az inverziós hőmérséklet felett a gáz kiterjedéskor melegszik, az alatt hűl. A hatást James Prescott Joule fedezte fel, együtt dolgozva William Thomsonnal (később Lord Kelvin). 11. K kád Lásd gyűrű konformációk. kadmium Jele Cd. Lágy, kékes fém, a periódusos rendszer 12. (régen IIB) csoportjába tartozik; rendszáma 48; relatív atomtömege 112,41; relatív sűrűsége 8,65; op. 320,9 o C; fp. 765 o C. Rendszerint cinkásványokkal, például a szfalerittel (ZnS) társulva található, de előfordul greenockit (CdS) ásványként is. A kadmiumot többnyire cink-, réz- és ólomércek redukciójánál melléktermékként állítják elő. Használják alacsony olvadáspontú ötvözetekben forrasztóanyag készítésére, Ni Cd-elemekben, csapágy ötvözetekben, galvanizálásban. Kadmiumvegyületeket használnak foszforeszkáló bevonathoz tévécsövekben. A kadmium és vegyületei rendkívül mérgezőek igen alacsony koncentrációkban is, nagy gonddal kell eljárni a forrasztóanyag használatakor, vagy ahol gőzök keletkezhetnek. Kémiai tulajdonságai a cinkéhez hasonlóak, de erőteljesebb a komplexképz ési hajlama. Az elemet F. Stromeyer fedezte fel 1817-ben. 208

213 kadmium-elem Lásd Weston-elem. kadmium-szulfid Vízben nem oldódó vegyület, CdS. Relatív sűrűsége 4,82. A természetben greenockit ásványként fordul elő. Használják pigmentként, félvezetőkben és fluoreszcens anyagokban. kainit A magnézium-szulfát és kálium-klorid természetben előforduló kettős sója, MgSO 4 KCl 3H 2O. kalcedon A kvarc mikrokristályos változatából álló ásvány. Különböző formákban fordul elő, számos féldrágakő formában is, például barna kalcedon, karneol, jáspis, ónix, krizoprász, achát és tigrisszem. kalcinálás Kalcium-karbonát üledék képződése kemény vízből. Lásd vízkeménység. kalcinit A kálium-hidrogén-karbonát (KHCO 3) ásványi formája. kalcit Az egyik legközönségesebb és legelterjedtebb ásvány, amely kristályos kalcium-karbonátból, CaCO 3 áll. A kalcit rombos rendszerben kristályosodik, és általában színtelen vagy fehér, a keménysége a Mohs-skálán 3. Kettős törést mutat, ez látható az izlandi pátban, a kalcit egy átlátszó formájában. Fontos kőzetképző ásvány, a mészkő, a márvány és karbonátok legfőbb alkotója. kalcium Jele Ca. Lágy, szürke, fémes elem, a periódusos rendszer 2. csoportjába tartozik (korábban IIA); rendszáma 20; relatív atomtömege 40,08; relatív sűrűsége 1,54; op. 839 o C; fp o C. A kalcium vegyületei, így a mészkő, márvány, (CaCO 3), a gipsz, CaSO 4 és a fluorit, CaF 2 gyakoriak a földkéregben. Az elemet kalcium-klorid olvadékából nyerik ki elektrolízissel. Getterként használják vákuumrendszerekben, és dezoxidálószerként a nem vas fémötvözetek előállításakor. Redukálószerként is használják fémek, mint például tórium, cirkónium és urán kinyerésére. A kalcium esszenciális elem az élő szervezetek számára; szükséges a normális növekedéshez és fejlődéshez. Állatokban a csont és a fogak fontos alkotórésze, jelen van a vérben és szükséges az izom összehúzódáshoz és más anyagcsere-folyamatokhoz. Növényekben (kalcium-pektátként) a középső lamella alkotórésze. kalcium-acetilid (kalcium-karbid) Lásd kalcium-dikarbid. kalcium-bikarbonát (kalcium-hidrogén-karbonát) Lásd kalcium-hidrogén-karbonát. kalcium-ciánamid Színtelen, szilárd anyag, CaCN 2, 1300 o C-on szublimál. Előállítható kalcium-dikarbidot 800 o C-on nitrogénáramban hevítve: CaC 2(s)+N 2(g) CaCN 2(s)+C(s). 209

214 A reakciót nitrogén megkötésére használták olyan országokban, ahol olcsó elektromosság állt rendelkezésre a kalcium-dikarbid előállítására (ciánamid folyamat). A kalcium-ciánamid használható műtrágyaként, mert reagál vízzel ammónia és kalcium-karbonát keletkezésével: CaCN 2(s)+3H 2O(l) CaCO 3(s)+2NH 3(g). Melamin, karbamid és bizonyos cianid sók előállítására is használják. kalcium-dikarbid (kalcium-acetilid, kalcium-karbid, karbid) Színtelen, szilárd vegyület, CaC 2; tetragonális; relatív sűrűsége 2,22; op. 450 o C; fp o C. Olyan országokban, ahol olcsó az elektromosság előállítják kalcium-oxidot koksszal, vagy etinnel hevítve elektromos kemencében, 2000 o C-on. A kristály Ca 2+ és C 2- ionokból áll, a nátrium-kloridhoz hasonló elrendezésben. A kalcium-dikarbidhoz vizet adva a fontos szerves nyersanyag, az etin (acetilén) keletkezik: CaC 2(s)+2H 2O(l) Ca(OH) 2(s)+C 2H 2(g). kalcium-fluorid Fehér, kristályos szilárd anyag, CaF 2; relatív sűrűsége 3,2; op o C; fp o C. A természetben a fluorit ásványban fordul elő, a fluor fő forrása. A kalcium-fluorid szerkezete (fluorid szerkezet) egy olyan kristályszerkezet, amelyben minden kalciumiont nyolc fluoridion vesz körül egy kocka csúcsain elhelyezkedve, és minden fluoridion négy kalciummal van körülvéve egy tetraéder csúcsán. kalcium-foszfát (V) Fehér, oldhatatlan por, Ca 3(PO 4) 2; relatív sűrűsége 3,14. A természetben előfordul az apatit ásványban, Ca 5(PO 4) 3(OH,F,Cl) és foszforitként, továbbá az állati csontok fő alkotójaként. A kalcium-foszfát előállítható kalciumionokat és hidrogénfoszfátionokat tartalmazó oldatok keverésével, lúg jelenlétében: HPO OH - PO H 2O, 3Ca 2+ +2PO 4 3- Ca 3(PO 4) 2. Széles körben használják műtrágyaként. A vegyületet régebben kalcium- ortofoszfátnak nevezték. kalcium-hidrogén-karbonát (kalcium-bikarbonát) Egy vegyület, Ca(HCO 3) 2, amely csak oldatban stabil. Akkor képződik, amikor szén-dioxidot tartalmazó víz oldja a kalcium-karbonátot: CaCO 3(s)+H 2O(l)+CO 2(g) Ca(HCO 3) 2(aq). A kalcium-hidrogén-karbonát okozza a víz változó keménységét. melegítéskor bomlik, és szilárd kalciumkarbonát képződik. Ez a magyarázata annak, hogy a változó keménység forralással megszüntethető, és annak is, hogy vízkő keletkezik a főzőedényekben és bojlerekben. kalcium-hidroxid (oltott mész) Fehér, szilárd anyag, Ca(OH) 2, amely alig oldódik vízben (lásd meszes víz); hexagonális; relatív sűrűsége 2,24. Előállítják kalcium-oxidhoz vizet adva, ez az oltás folyamata, amely nagy hőfejlődéssel jár. Alkalmazzák habarcs mész, fehérítőporok és üveg készítésénél. kalcium-karbid (kalcium-acetilid) Lásd kalcium-dikarbid. kalcium-karbonát Fehér, szilárd anyag, amely alig oldódik vízben. Hevítéskor kalcium-oxidra (égetett mész) és szén-dioxidra bomlik. A természetben kalcit (romboéderes, relatív sűrűsége 2,71) és aragonit (rombos, relatív sűrűsége 2,93) ásványként fordul elő. Kalcium-karbonátot tartalmazó kőzetek savas (oldott szén-dioxidot tartalmazó) esővíz hatására lassan oldódnak, ez okozza a vizek változó keménységét. A laboratóriumban a kalcium-karbonátot 210

215 csapadékként választják ki meszes vízből szén-dioxiddal. A kalcium-karbonátot használják mész (kalcium-oxid) előállítására, ami a Solvay-féle eljárás legfőbb nyersanyaga. kalcium-klorid Fehér, elfolyósodó vegyület, CaCl 2, oldható vízben; relatív sűrűsége 2,15; op. 782 o C; fp. >1600 o C. Számos, kristályvizet tartalmazó formája fordul elő, így az egy CaCl 2.H 2O; a kettő CaCl 2.2H 2O (relatív sűrűsége 0,84), és a hat kristályvizet tartalmazó forma CaCl 2.6H 2O (trigonális, relatív sűrűsége 1,71). A hat kristályvizet tartalmazó forma 4H 2O-t veszít 30 o C-on, a maradék 2H 2O-t 200 o C-on). Nagy mennyisége képződik melléktermékként a Solvay-féle eljárás során. Előállítható kalcium-karbonát vagy kalcium-oxid sósavban való oldásával. A vízmentes só kristályai csak a kristályvizet tartalmazó sók hidrogén-klorid áramban történő melegítésével állíthatók elő. A szilárd kalcium-kloridot használják utak sózására, az olvadt sót pedig a kalcium kinyeréséhez elektrolitként. A kalcium-klorid vizes oldatát hűtőberendezésekben alkalmazzák. kalcium-nitrát Fehér, elfolyósodó vegyület, Ca(NO 3) 2; nagyon jól oldódik vízben; szabályos; relatív sűrűsége 2,50; op. 561 o C. Előállítható salétromsavat kalcium-karbonáttal semlegesítve, majd az oldatból a négy kristályvizet tartalmazó formát, Ca(NO 3) 2.4H 2O kikristályosítva. Ennek két, monoklin kristályos formája létezik, az α, aminek a relatív sűrűsége 1,9; és a β, amelynek a relatív sűrűsége 1,82. Létezik egy három kristályvizet tartalmazó forma is, Ca(NO 3) 2.3H 2O. A vízmentes só előállítható a vizes formából melegítéssel, de erős hevítés hatására bomlik az oxidjára, nitrogén-oxidra és oxigénre. A kalcium-nitrátot használják műtrágyaként is. kalcium-oktadekanoát (kalcium-sztearát) Egy oldhatatlan, fehér só, Ca(CH 3(CH 2) 16COO) 2, ami kalcium tartalmú vízben keletkezik a szappanból, ez hozza létre a kemény vizeknél kialakuló csapadékot/ hártyaréteget. kálcium-oxid (égetett mész) Fehér, szilárd anyag, CaO. Kalciumot oxigénben melegítve, vagy kalcium-karbonátból hőbomlással keletkezik. Szabályos; relatív sűrűsége 3,35; op o C; fp o C. Nagy mennyiségben történő előállításához mészkövet (kalcium-karbonátot) 550 o C fölé hevítenek egy magas toronyban (mészégető kemencében): CaCO 3(s) CaO(s)+CO2(g) A reakció megfordítható, de mert a szén-dioxidot a kemencéből felfelé áramoltatva elvezetik, az összes mészkő elbomlik. A kalcium-oxidot használják kalcium-hidroxid előállítására és a fémkohászatban, a fémércben jelenlevő szennyezőanyagokkal, (különösen homokkal), való salakképzésre. kalcium-sztearát Lásd kalcium-oktadekanoát. kalcium-szulfát Egy fehér, szilárd anyag, CaSO 4; relatív sűrűsége 2,96; op o C. A természetben a rombos szerkezetű anhidrit nevű ásványban fordul elő, amely 200 o C-on monoklinná alakul. Gyakoribb formája a két molekula vizet tartalmazó gipsz, CaSO 4.2H 2O (monoklin; relatív sűrűsége 2,32). Melegítéskor a gipsz 128 o C-on vizet veszít, ilyenkor hemihidrát, 2CaSO 4.H 2O keletkezik, ami jobban ismert égetett, vagy párizsi gipsz néven. A kalcium-szulfát alig oldódik vízben; az állandó keménység okozója. Használják bizonyos festékek, kerámiák, papír előállításánál. A természetben előforduló formáját a kénsavgyártásnál használják. kálicsillám Lásd: muszkovit. kalifornium Jele Cf. Radioaktív, fémes transzurán elem; az aktinoidákhoz tartozik; rendszáma 98; a legstabilabb izotópjának tömegszáma 251 (felezési ideje körülbelül 700 év). Kilenc izotópja ismert; a kalifornium-252 egy intenzív neutronforrás, amelyet a neutron aktivációs analízisnél használnak, és potenciálisan egy hasznos sugárforrás a gyógyászatban. Az elemet először Glenn Seaburg ( ), és kollegái állították elő 1950-ben. 211

216 kalinit A kálium-alumínium-szulfát ásványi formája (Al 2(SO 4)3 K 2SO 4 2H 2O). kálisók Számos kálium vegyület bármelyike, pl.: karbonát, vagy hidroxid. káliszappan, kenőszappan Lásd: szappan. kálitimsó Lásd: kálium-alumínium-szulfát; timsók. kalitka-effektus Bizonyos kondenzált fázisú reakciókban előforduló hatás, amelynek során a kialakuló fragmensek diffúzióját egy, a körülvevő molekulákból kialakult kalitka akadályozza. Ennek következtében a kezdeti fragmensek valószínűleg visszaalakulnak, vagy egymással reagálnak új termékek képződése közben. kálium Jele: K. Lágy, ezüstös fémes elem, a periódusos rendszer 1. csoportjába (korábban IA) tartozik (l.: alkálifémek); rendszáma: 19; relatív atomtömege: 39,098; relatív sűrűsége: 0,86; op.: 63,7 o C; fp.: 774 o C. Előfordul a tengervízben és számos ásványban, mint a szilvitben (KCl), karnallitban (KClMgCl6 6H2O) és kainitban (MgSO4 KCl 3H2O). Elektrolízissel nyerik ki. A fémnek kevés, de a fémsóknak széleskörű az alkalmazása. A kálium esszenciális az élő szervezetek számára. A kálium ion, K+ a leggyakoribb ion a növényi szövetekben; a gyökerek veszik fel és olyan folyamatokhoz használják, mint a fehérjeszintézis. Állatokban a kálium- és nátrium-ionoknak az idegsejtek membránjain történő áthaladása felelős az impulzusok átvitelét kísérő elektromos potenciál változásért. Kémiailag nagyon reakcióképes, tulajdonságaiban, vegyületeiben a nátriumhoz hasonlít. Narancsszínű, szuper-oxidot, KO2-t is képez, mely O2- iont tartalmaz. A káliumot Sir Humphry fedezte fel, 1807-ben. kálium-alumínium-szulfát (kálium-timsó, timsó) Fehér, vagy színtelen kristályos vegyület, Al 2(SO 4) 3.K 2SO 4.24H 2O; relatív sűrűsége 1,757; 92,5 o C-on elveszít 18H 2O-t, 200 o C-on vízmentessé válik. Kocka, vagy oktaéderes kristályokat alkot, amelyek oldhatóak hideg vízben, rendkívül jól oldódnak meleg vízben és oldhatatlanok alkoholban vagy acetonban. A természetben a kalinit ásványban fordul elő. Kettős só. Előállítható kristályosítással egy olyan oldatból, amely egyenlő molekuláris mennyiségben tartalmaz kálium-szulfátot és alumínium-szulfátot. Használják festésnél pácként, és bőrök kikészítésénél és cserzésénél (fehér bőröknél). Lásd a timsóknál is. kálium-amid Lásd: kálium-monoxid. kálium-argon kormeghatározási módszer Bizonyos kőzeteknél alkalmazott kormeghatározási technika, amely a radioizotóp kálium-40-nek argon-40-né való bomlásán alapul; egy olyan folyamaton, amelynek a felezési ideje 1,27x10 10 év. Feltételezi, hogy a kálium ásványban keletkezett összes argon-40 a kőzetben akkumulálódik, és hogy az összes jelenlévő argon-40 a kálium-40 bomlásából keletkezett. A mintában meghatározzák az argon-40 és a kálium-40 mennyiségét, és a minta korát a következő egyenletből számolják: 40 Ar= K(e λt -1) ahol λ a bomlási állandó, t az idő, ami eltelt azóta, hogy a kőzet kb. 300 o C-ra hűlt le, amikor az 40 Ar a kristályrácsba került. A módszer eredményes csillámok, földpátok és bizonyos más ásványok esetén. kálium-bikarbonát (kálium-hidrogén-karbonát) Lásd: kálium-hidrogén-karbonát. 212

217 kálium-bikromát Lásd: kálium-dikromát. kálium-bromid Fehér, vagy színtelen kristályos, szilárd anyag: KBr, gyengén higroszkópos, oldható vízben és nagyon gyengén oldódik etanolban; szabályos, relatív sűrűsége: 2,75; op.: 735 o C, fp.: 1435 o C. A kálium-bromid előállítható bróm hatására forró kálium-hidroxból, vagy vas(iii)-bromid vagy hidrogén-bromid hatására kálium-karbonát oldatból. Széleskörben használják a fotóiparban és használják nyugtatóként is. Mivel átlátszósága az infravörös tartományra is kiterjed, a KBr-t használják az infravörös spektroszkópiában mind a minták szilárd mátrixaként, mind pedig prizmaanyagként. kálium-cianid (cianid) Fehér, kristályos vagy szemcsés, elfolyósodó szilárd anyag: KCN; oldható vízben és etanolban; gyenge, jellegzetes keserűmadula szaga van (a felületen, a hidrolízis miatt képződő hidrogén-cianidtól); szabályos; relatív sűrűsége: 1,52; op.: 634 o C. Ipari előállításakor hidrogén-cianidot nyeletnek el kálium-hidroxidban. Felhasználják ezüst és arany extrakciójára, bizonyos fémkikészítő eljárásoknál, galvanizálásnál, inszekticidként, (gáz alakú) növényvédő szerként (HCN forrásaként) és ciánszármazékok előállításánál. A laboratóriumban, analízisekben használják, redukálószerként, és ligandumként az alacsony oxidációs állapot stabilizálására. A só maga igen mérgező; a kálium-cianid vizes oldatai nagyon erősen hidrolizálnak, az egyenértékűen toxikus hidrogén-cianid gáz lassú kibocsátásával. kálium-dikromát (kálium-bikromát) Narancssárga, kristályos szilárd anyag: K 2Cr 2O 7, oldható vízben, oldhatatlan alkoholban; monoklin vagy triklin; relatív sűrűsége: 2,68; 241,6 o C-on a monoklin átalakul triklinné; op.: 396 o C; 500 o C felett bomlik. A nyers kálium-kromát oldat savanyításával állítják elő (lúgnak kálium-dikromát oldathoz történő adagolása megfordítja ezt a folyamatot). Iparilag használják a vegyületet oxidálószerként a vegyiparban és festékek gyártásánál, galvanizálásnál, pirotechnikában, üveggyártásnál, ragasztóknál, cserzésnél, fényképezésnél és litográfiánál, valamint kerámiai termékeknél. Laboratóriumban használják analitikai reagensként és oxidálószerként. A kálium-dikromát mérgező és az oxidáló tulajdonsága miatt tűzveszélyesnek tekintik. kálium-dioxid Lásd: kálium-szuperoxid. kálium-hidrid Fehér, vagy szürkésfehér, kristályos, szilárd anyag: KH; relatív sűrűsége: 1,43-1,47. Előállításához hidrogént vezetnek át melegített kálium felett. Világosszürke, olajban diszpergált porként hozzák forgalomba. A szilárd anyag melegítésre és nedvességgel érintkezve bomlik; kiváló redukálószer. A kálium-hidrid tűzveszélyes, mert vízzel reagálva hidrogén képződik. kálium-hidrogén-karbonát (kálium-bikarbonát) Fehér, kristályos, szilárd anyag: KHCO 3, oldható vízben, oldhatatlan etanolban; relatív sűrűsége: 2,17; körülbelül 120 o C-on bomlik. A természetben kalcinitként fordul elő. Szén-dioxidot telített kálium-karbonát oldatba vezetve állítják elő. Használják sütésnél, üdítőitalok gyártásánál, és CO 2 tűzoltó készülékekben. A pufferkapacitása miatt adagolják bizonyos detergensekhez, használják továbbá laboratóriumi reagensként. kálium-hidrogén-tartarát (borkő) Fehér, kristályos svanyú-só: HOOC(CHOH) 2COOK. Boros tartályok üledékéből nyerik ki (nyers borkő); sütőporban használják. kálium-hidroxid (marókáli, lúg) Fehér, elfolyosodó szilárd anyag: KOH, gyakran pasztilla, pikkely vagy pálcika alakú formájában kerül forgalomba; oldható vízben és etanolban, nagyon gyengén oldódik éterben; rombos, relatív sűrűsége: 2,044; op.: 360,4 o C, fp.: 1320 o C. Iparilag koncentrált kálium-klorid elektrolízisével nyerik, de előállítható kálium- 213

218 karbonátot, vagy szulfátot oltott mésszel Ca(OH) 2 hevítve is. Nagyon hasonló a nátrium-hidroxidhoz, de jobban oldódik, így inkább ezt használják a szén-dioxid és kén-dioxid elnyelésére. Használják lágy szappanok és más káliumsók készítésénél is, és a Ni-Fe, és más lúgos akkumulátornál. A kálium-hidroxid rendkívüli mértékben roncsolja a testszöveteket, különösen káros a szemre. kálium-jodát Fehér, kristályos szilárd anyag: KIO 3, vízben oldható, oldhatatlan etanolban; monoklin, relatív sűrűsége: 3,9; op.: 560 o C. Előállítható jódnak forró, koncentrált kálium-hidroxiddal történő reakciójával, vagy a kálium-jodid oldat gondos elektrolízisével. Oxidálószer: analitikai reagensként használják. Alkalmazzák élelmiszeradalékként is. kálium-jodid Fehér, kristályos, szilárd anyag: KI, erősen keserű ízű, oldható vízben, etanolban, acetonban; szabályos; relatív sűrűsége: 3,13; op.: 681 o C fp.: 1330 o C. Előállítható:jódot forró kálium-hiroxid oldattal reagáltatva, majd frakcionált kritályosítással elválasztva a jodáttól (ami szintén keletkezik). Érdekes tulajdonsága, hogy oldatban a jódot barna trijodid iont, I 3- képezve oldja. A kálium-jodidot széles körben alkalmazzák analitikai reagensként, a fényképészetben, és az asztali sóhoz is adagolják adalékanyagként, a jódhiány miatt kialakuló golyvának és más rendellenességeknek megelőzésére. kálium-karbonát (hamuzsír) Átlátszó (szemcsés), vagy fehér (por) elfolyósodó, szilárd anyag, ismert kistályvízmentes vagy kristályos formában. A K 2CO 3 (monoklin; relatív sűrűsége: 2,4; op.: 891 o C) forrás nélkül bomlik. A 2K 2CO 3 3H 2O (monoklin, relatív sűrűsége: 2,04) 100 o C felett vizet veszít és K 2CO 3 H 2O-vá válik, 130 o C felett pedig K 2CO 3- á. Az Engel-Precht-eljárással állítják elő, amelyben a kálium-klorid és magnézium-oxid reagál szén-dioxiddal, un. Engel-sót, MgCO 3 KHCO 3 4H 2O adva. Ez oldatban bomlik hidrogén-karbonátra, amely könnyen kiégethető K 2CO 3-á. A kálium-karbonát oldható vízben, (alkoholban oldhatatlan) erősen hidrolizál, oldata lúgos. Az iparban használják üvegeknél és mázoknál, lágy szappanok előállításánál, színezékeknél és gyapot kikészítésnél. A laboratóriumban szárítószerként alkalmazzák. kálium-klorát Színtelen, kristályos vegyület: KClO 3, oldható vízben és mérsékelten oldódik etanolban; monoklin, relatív sűrűsége: 2,32; op.: 356 o C; 400 o C felett oxigén leadásával bomlik. A kálium-klorát kinyerése kálium-klorid és nátrium-klorát oldat frakcionált kristályosításával történik, de előállítható forró, koncentrált kálium-klorid elektrolízisével is. Erélyes oxidálószer, alkalmazzák gyomirtókban és fertőtlenítőszerekben, és mivel oxigén leadására képes, használják robbanószereknél, a pirotechnikában és gyufáknál. kálium-klorid Fehér, kristályos, szilárd anyag: KCl, oldódik vízben, nagyon kevéssé oldódik etanolban; szabályos, relatív sűrűsége: 1,98; op.: 772 o C; 1500 o C-on szublimál. A kálium-klorid előfordul a természetben szilvit (KCl) és karnallit (KCl MgCl 2 6H 2O) ásványokban. Az iparban ezeknek a lerakódásoknak frakcionált kristályosításával vagy tavak sós oldatából állítják elő. Érdekes tulajdonsága, hogy meleg vízben jobban, hideg vízben viszont kevésbé oldódik, mint a nátrium-klorid. Alkalmazzák műtrágyaként, a fényképészetben és más káliumsók pl. klorát vagy hidroxid forrásaként. Alacsony a toxicitása. kálium-kromát Ragyogó sárga, kristályos szilárd anyag: K 2CrO 4; oldható vízben és oldhatatlan alkoholban; rombos; relatív sűrűsége: 2,73; op.: o C; forrás nélkül bomlik. Ipari előállításakor por alakú kromit ásványt káliumhidroxiddal és mészkővel pörkölnek, majd a maradványt forró kálium-szulfáttal kilúgozzák. A kálium-kromátot felhasználják bőr kikészítésénél, textileknél pácként, valamint zománcokban és pigmentekben. A laboratóriumban analitikai reagensként és indikátorként használják. A króm(iii)-vegyülethez hasonlóan, emésztőrendszerbe jutva, vagy belélegezve mérgező. kálium-króm-szulfát (krómtimsó) Vörös, kristályos, szilárd anyag, K 2SO 4.Cr 2(SO 4) 3.24H 2O; relatív sűrűsége 1,91. Pácolásra használják. Lásd timsóknál. 214

219 kálium-manganát(vii) (kálium-permanganát) Vegyület, KMnO 4, fémes csillogású sötétlila kristályokat képez, oldható vízben (erős lila színnel), acetonban és metanolban, de etanollal bomlik; relatív sűrűsége 2,70; bomlása valamivel 100 o C felett kezdődik és 240 o C-nál válik teljessé. A vegyület előállításakor mangán(iv)-oxidot egyesítenek kálium-hidorxiddal, amikor manganát keletkezik, majd az oldatot vas elektródok közt, 60 o C-on elektrolizálják. Egy másik előállítási módnál, egy hasonló egyesítési reakcióval nátrium-manganátot állítanak elő, klórral és kénsavval oxidálják, majd káliumkloriddal kezelik, a megfelelő termék kristályosítására. A kálium-manganát(vii)-ot széles széles körben használják oxidálószerként, fertőtlenítőszerként és analitikai reagensként. kálium-monoxid Szürke, kristályos anyag:k 2O; szabályos, relatív sűrűsége:2,32; 350 o C-nál bomlik. Előállítható:kálium fémet kálium-nitráttal oxidálva. Reagál etanollal kálium-etoxid képződésével (KOC 2H 5), és cseppfolyós ammóniával kálium-hiroxidot és káliumamidot (KNH 2) adva. kálium-nitrát (salétrom) Színtelen, romboéderes vagy trigonális (krsitályokból álló) szilárd anyag: KNO 3, oldható vízben, oldhatatlan alkoholban; relatív sűrűsége: 2,109; 129 o C-on átalakul a trigonális formába; op.: 334 o C; 400 o C-on bomlik. A természetben salétromban (nitre) fordul elő. Előállítható: nátrium-nitrátot reagáltatva kálium-kloriddal majd frakcionált kristályosítással. Erélyes oxidálószer (melegítésekor oxigén szabadul fel), puskaporban és műtrágyákban használják. kálium-nitrit Fehér, vagy halványsárga, elfolyósodó, szilárd anyag: KNO 2, oldható vízben, oldhatatlan alkoholban; relatív sűrűsége: 1,91; op.: 440 o C; 600 o C-on robbanhat. A kálium-nitritet előállítják kálium-nitrát redukciójával. Reagál: hideg, híg ásványi savakkal salétromossavat adva, és képes redukálószerként viselkedni (amikor nitráttá oxidálódik), vagy oxidálószerként (amikor redukálódik nitrogénné). Használják szerves szintézisekben diazotálásban, és amino-csoport kimutatására szerves vegyületekben. kálium-permanganát Lásd: kálium-manganát(vii). kálium-szulfát Fehér, kristályos por: K 2SO 4, oldható vízben, oldhatatlan alkoholban; rombos vagy hexagonális; relatív sűrűsége: 2,66; op.: 1069 o C. A természetben a schönitben (Strassfurt-lerakódás) és tavak sós vizében fordul elő, ahonnan frakcionált kristályosítással nyerik ki. Előállítható a Hargreaves-eljárással is, melyben a káliumkloridot reagáltatják kénsavval. A laboratóriumban vagy kálium-hidroxidnak vagy, kálium-karbonátnak kénsavval, történő reakciójával állítható elő. A kálium-szulfátot használják a cementben, üveggyártásnál, élelmiszer-adalékként és műtrágyaként (K + forrás) kloridérzékeny növényeknél (pl. a dohány vagy a citrusfélék). kálium-szulfid Sárgásvörös, vagy barnásvörös, elfolyósodó, szilárd anyag: K 2S, oldható vízben és etanolban, de dietil-éterben oldhatatlan. Szabályos, relatív sűrűsége: 1,80; op.: 840 o C. Ipari előállításánál kálium-szulfátot redukálnak szénnel magas hőmérsékleten, levegő kizárásával. A laboratóriumban előállítható: hidrogén-szulfidot káliumhidroxiddal reagáltatva. A pentahidrátot kristályosítással nyerik. Oldatai a hidrolízis miatt erősen lúgosak. Analitikai reagensként és szőrtelenítőszerként használják. Általában veszélyes és tűzveszélyes kémiai vegyületnek tekintik; ismertek K 2S porrobbanások. kálium-szulfit Fehér, kristályos, szilárd anyag: K 2SO 3, oldható vízben és nagyon gyengén etanolban; relatív sűrűsége: 1,51; melegítés hatására bomlik. Redukálószer és mint ilyet, alkalmazzák a fényképészetben, az élelmiszer- és söriparban, ahol az oxidációt megakadályozza. 215

220 kálium-szuperoxid (kálium-dioxid) Sárga, paramágneses, szilárd anyag: KO 2, előállítják: káliumot oxigén feleslegében égetve; nagyon jól oldódik (reagál) vízzel, oldható etanolban és gyengén oldódik dietil-éterben; op.: 380 o C. Hideg vízzel vagy híg ásványi savval kezelve hidrogén-peroxidot ad. A vegyület nagyon erélyes oxidálószer; erős melegítés hatására oxigén szabadul fel és K 2O képződik belőle. kalixarének Csésze-szerű szerkezetű molekulákból álló vegyületek (az elnevezésük a görög calix, csésze szóból ered). A legegyszerűbb esetben a csésze alapját négy, -CH 2-csoportokkal gyűrűbe kapcsolt fenolmolekula adja. A négy fenol-hatszög azonos irányba mutat egy üreget képezve, ami szubsztrátmolekulák megkötésére képes. kalkonidok Kétatomos molekulák, amelyek fémek és a 16. csoport elemei közt alakulnak ki, így az oxidok, szulfidok, szelenidek és a telluridok. kalkopirit (rézpirit) Egy kevert réz-vas szulfidból álló, CuFeS 2 bronzsárga ásvány. Tetragonális rendszerben kristályosodik, a réz fő érce. Megjelenésében hasonló a pirithez és az aranyhoz. Vulkáni kőzetekben, és a savas vulkáni intrúziók felső részéhez kapcsolódó hidrotermális erekben kristályosodik. A kalkopirit a legelterjedtebb rézásvány, előfordul pl. Cornwallban (UK), Sudburyban (Kanada), Chilében, Tazmániában (Ausztrália) és Rio Tintóban (Spanyolországban). kalkozin A réz(i)-szulfid Cu 2S ásványi formája. kalmodulin Egy 148 aminosavból álló fehérje. Sok kalcium által szabályozott folyamatban, mind az állati, mind pedig a növényi sejtekben kalciumionok receptoraként működik. Több, enzim által katalizált reakcióban játszik közvetítő szerepet. kalomel félcella (kalomel elektród) Egy olyan félcella, amelyben az elektród higany, kalomel bevonattal (HgCl), és az elektrolit kálium-klorid telített kalomellel. A standard elektródpotenciálja: 0,2415 volt (25 o C-on). A kalomel félcellában a reakciók: HgCl(s) Hg + (aq)+cl - (aq), Hg+(aq)+e Hg(s). A bruttó reakció: HgCl(s)+e Hg(s)+Cl - (aq). Ez ekvivalens egy Cl2(g)/Cl - (aq) félcellával. kalória Az a hőmennyiség, ami ahhoz szükséges, hogy 1 gramm víz hőmérsékletét 1 o C (1 K) fokkal emelje. A kalória egy c.g.s. egység, ma inkább az SI mennyiséget, a joule-t használják helyette. 1 kalória=4,1868 joule. Kalória (kilogramm kalória, kilokalória) 1000 kalória. Még korlátozottan használják az élelmiszerek energiaértékének kifejezésére, de elavulófélben van. kaloriméter 216

221 Hőmennyiségek, például a fűtőérték, vagy a reakcióhő mérésére használatos különböző készülékek. Lásd a kaloriméterbombánál is. kaloriméterbomba Égéshő mérésére használt készülék. Alkalmazható például üzemanyagok, és élelmiszerek hőtermelő értékének meghatározására. Egy erős konténerből áll, amibe a mintát feleslegben lévő oxigénnel bezárják, majd elektromos úton meggyújtják. Az égéshő számolható az állandó térfogaton létrejött hőmérséklet-emelkedésből. kámfor Fehér, kristályos, ciklusos keton, C 10H 16O; relatív sűrűsége 0,99; op. 179 o C; fp. 204 o C. Korábban a Formosan kámforfából nyerték ki, ma már szintetizálható. A vegyületnek jellegzetes a szaga, ismert a molyirtókból. Lágyítószer a celluloidban. kanadabalzsam Egy sárgás színárnyalatú gyanta, az optikai mikroszkópban a mintákat ezzel rögzítik a tárgylemezre. Optikai tulajdonságai hasonlóak az üvegéhez. kandela Jele Cd. A fényerősség SI egysége; egyenlő egy 540x10 12 Hz frekvenciájú monokromatikus fényt kibocsátó forrás fényerősségével abban az irányban, amelyben a sugárzás intenzitása 1/683 watt/szteradián. kanonikus forma Egy molekula egyik lehetséges szerkezete, amely egy másik lehetséges szerkezettel együtt rezonancia hibridet képez. kaolin (porcelánföld) Lágy, fehér anyag, főképp kaolinit ásványból áll (lásd agyagásványok). Más agyagok, vagy földpátok mállásával, vagy hidrotermális átalakulásával keletkezik. Bányásszák az Egyesült Királyságban, Franciaországban, a Cseh Köztársaságban és az USA-ban. A porcelángyártásban alapvető fontosságú, de kiterjedten alkalmazzák töltőanyagként a gumi-, papír-, festék- és textiliparban, és gyógyszerek alkotójaként is. káosz Kiszámíthatatlan és véletlenszerű/random viselkedés megjelenése egy olyan rendszerben, amit a determinisztikus törvények irányítanak (azaz törvények, amelyek szerint a rendszernek az állapota egy adott időben egyedülálló módon meghatározza az állapotot egy másik időpontban). A kaotikus dinamika széles körben fordul elő a természetben: példák erre, a folyadékok turbulens folyása, a bolygóholdak dinamikája, elektromos áramkörök oszcillációja, az időjárás hosszú távú kiszámíthatatlansága. Az ilyen esetekben a káosz azért alakul ki, mert a determinisztikus törvényeket kifejező matematikai egyenletek nemlineárisak, és rendkívül érzékenyek a kiindulási feltételekre. Nem lehet az adatokat egy adott időben megfelelő pontossággal meghatározni ahhoz, hogy a rendszer viselkedése a jövőben előre jelezhető legyen, mivel két, kezdeti adat közti nagyon kis különbség is, nagyon különböző eredményt ad a későbbi időpontban. Eredetileg az elméletet a meteorológia előrejelezhetetlenségére írták le, amit a pillangó-hatás szemléltet. Eszerint az időjárást leíró dinamikai egyenletek annyira érzékenyek a kezdeti adatokra, hogy például az, hogy a világ egyik részében egy pillangó meglebbenti-e a szárnyát, vagy sem, a világ egy másik részében olyan különbségben jelentkezhet, hogy kialakul-e egy tornádó vagy sem. A kémiában a káosz elméletet használták az oszcilláló (óra) reakciók, mint például a B Z-reakció, és a kaotikus reakciók magyarázatára. 217

222 kaotikus dinamika Lásd káosz. kaotikus reakció A kémiai reakció egy típusa, amelyben a reagáló anyagok koncentrációja kaotikus viselkedést mutat. Előfordul, ha a reakció nagyszámú, összetett, egymással kapcsolatban álló lépésekből áll. Ilyen körülmények között, lehetséges, hogy a reakció kiszámíthatatlan változásokat mutat az időben. Lásd bistabilitás; oszcilláló reakciók. kapilláris Kis átmérőjű cső. kaprilsav Lásd oktánsav. kaprinsav Lásd dekánsav. kaprolaktám (6-hexánlaktám) Fehér, kristályos anyag, C 6H 11NO; relatív sűrűsége 1,02; op o C; fp. 139 o C. A-NH.CO- csoportot tartalmazó laktám, a maradékot a héttagú gyűrűhöz öt -CH 2 csoport adja. A nylon készítésénél használják. karát 1. Az arany finomságának, tisztaságának mértéke. A tiszta arany 24 karátos. A 14 karátos arany 14 rész aranyat tartalmaz a 24-ből, a maradék rendszerint réz. 2. Tömegegység; egyenlő 0,2000 grammal; gyémántok és drágakövek mérésére használták. karbamid Fehér, kristályos, szilárd anyag: CO(NH 2) 2; relatív sűrűsége: 1,3; op.: 135 o C. Oldható vízben, de oldhatatlan bizonyos szerves oldószerekben. A karbamid az emlősöknél a nitrogén kiválasztás fő végterméke, a karbamidciklusban szintetizálódik. Iparilag ammóniából és szén-dioxidból szintetizálják; felhasználják karbamidformaldehid gyanták és gyógyszerek készítésére, nem fehérje nitrogénforrásként kérődző haszonállatok számára, és nitrogén műtrágyaként. karbamid-ciklus (ornitin-ciklus) A biokémiai reakciók sora, amelynek során az ammónia karbamiddá alakul az anyagcsere nitrogén kiválása során. A karbamidképződés előfordul az emlősöknél és kisebb mértékben bizonyos más állatoknál. A máj alakítja át az ammóniát a sokkal kevésbé toxikus karbamiddá, ami a vizeletben választódik ki. karbamid formaldehid gyanták Szintetikus gyanták, amelyeket karbamidnak formaldehiddel (metanal) történő kopolimerizációjával állítanak elő. Adhezivként vagy hőre keményedő műanyagként alkalmazzák. karbanion Szerves ion a szénatomon negatív töltéssel, azaz egy R 3C - típusú ion. Köztes termékek bizonyos típusú reakciókban (pl. aldol reakcióban). karbazol Fehér, kristályos vegyület antracénnel együtt található, C 12H 9N; op. 238 o C; fp. 325 o C. Színezékek gyártásánál használják. 218

223 karbén R 2C: típusú species, amelyben a szénatomnak két, kötésben részt nem vevő elektronja van. A metilén (CH 2) a legegyszerűbb példa. A karbének rendkívül reakcióképesek, csak átmeneti, köztes termékként fordulnak elő bizonyos szerves reakciókban. Megtámadnak kettős kötéseket, ciklopropén származékok képződése közben. Beszúrásos addíciós reakciókat is adnak, amelyben a karbéncsoport a C-H kötés szén- és hidrogénatomjai közé addícionálódik. C-H+:CR 2 C-CR 2-H. karbénium-ion Lásd karbónium ion. karbid A szénnek fémmel, vagy más elektropozitív elemmel alkotott vegyülete. Az igazi karbidok C 4- iont tartalmaznak, mint pl. az Al 4C 3. Sószerű vegyületek, melyek hidrolíziskor metánt adnak, régebben metanidoknak nevezték őket. A C 2 2- iont tartalmazó vegyületek a dikarbidok, szintén sószerű vegyületek. Ezek hidrolíziskor acetilént adnak, és régebben acetilideknek nevezték őket. A fenti típusú vegyületek ionosak, részleges kovalens jelleggel, a bór és a szilícium azonban igazi, kovalens karbidokat alkot, óriási molekulaszerkezettel. Az átmeneti fémek, az interszticiális karbidok egy egész sorát adják, amelyben a szénatom rácsközi helyet foglal el a fémrácsban. Ezek általában kemény anyagok, fémes vezetéssel. Bizonyos átmeneti fémek (így a Cr, Mn, Fe, Co és Ni) atomsugara túl kicsi ahhoz, hogy az egyes szénatomok a rácsközi helyekre kerüljenek. Ezek olyan karbidokat képeznek, ahol a rács torzul, és szénatomok lánca található meg bennük (pl. Cr 3C 2, Fe 3C). Az ilyen vegyületek az ionos és az interszticiális karbidok közti átmeneti tulajdonságokat mutatják. Vízzel, vagy savval való hidrolízisük szénhidrogének keverékét adja. karbil-amin reakció Lásd izocianid teszt. karbin R-C típusú, átmeneti species, három, nem kötő elektronnal a szénatomon. Korábban metilidineknek nevezték őket. karbociklusos Lásd ciklusos. karbokation Lásd karbóniumion. karbolsav Lásd fenol. karbonát A szénsav CO iont tartalmazó sója. A szabad ion síkháromszög szerkezetű. A fémkarbonátok lehetnek ionosak, vagy tartalmazhatnak kovalens, fém-karbonátkötést (karbonát komplexek) egy, vagy két oxigénatomon keresztül. Az alkálifémek karbonátjai mind oldódnak vízben, a többi karbonát azonban oldhatatlan. Mind reagál ásványi savval, szén-dioxid felszabadulása közben. karbonátásványok 219

224 Közönséges kőzetképző ásványok egy csoportja, amelyek alapvető szerkezeti eleme a CO anion. A legfontosabb karbonát ásványok a kalcit, a dolomit és a magnezit. Lásd az aragonitnál is. karbonilcsoport A -C=O csoport, ami aldehidekben, ketonokban, karbonsavakban, amidokban stb., és a szervetlen karbonil komplexekben található (lásd karbonilvegyületek). karbonil-klorid (foszgén) Színtelen gáz, COCl 2, szaga a frissen vágott szénára emlékeztet. A szerves kémiában klórozószerként használják, a háborúban korábban harci gázként alkalmazták. karbonilvegyület Karbonilcsoportot (-C=O) tartalmazó vegyület. Például az aldehidek, ketonok, karbonsavak. A szervetlen karbonilvegyületek komplexek, amelyekben a szén-monoxid koordinálódik egy fématomhoz vagy ionhoz, mint pl. a nikkel-karbonilban Ni(CO) 4. Lásd ligandumnál is. karbóniumion (karbéniumion) Szerves ion, amelynek pozitív töltése van a szénatomon, pl. R 3C + -típusú ion. Bizonyos típusú kémiai reakciók (pl. Williamson-szintézis) átmeneti termékei. Kialakulhatnak viszonylag stabil karbóniumionok is (karbokationok). Karbóniumionok előállíthatók alkil-fluoridból és egy szupersavból, például az antimonpentafluoridból (SbF 5), alacsony hőmérsékleten. A karbóniumionok erős affinitást mutatnak a nukleofil anyagokhoz, így a vízhez is. karbonsavak A -COOH csoportot tartalmazó szerves vegyületek (a karboxilcsoport, melyben a karbonilcsoporthoz egy hidroxilcsoport kapcsolódik). A szisztematikus kémiai nomenklaturában a karbonsavak neve sav végződést kap, például a CH 3COOH az etánsav. Általában gyenge savak. Sok, hosszú láncú karbonsav fordul elő a természetben észterként a zsírokban és az olajokban, ezért zsírsavaknak is nevezik őket. Lásd glicerid. karborundum Lásd szilícium-karbid. karboxi-hemoglobin Ez a rendkívül stabil termék a hemoglobinnak a szén-monoxiddal történő reakciója során képződik. A szénmonoxid versenyez az oxigénnel a hemoglobinért, amellyel nagyon erős kötést létesít; a hemoglobin affinitása a szén-monoxidhoz 250-szer nagyobb, mint az oxigénhez. Így csökkenti az oxigén felvételére és transzportjára képes hemoglobinok mennyiségét, ez okozza a szén-monoxidnak a légzőrendszerre gyakorolt mérgező hatását. karboxilát A karbonsavak anionja. Például az etánsav etanoátiont ad CH 3COO-. karboxilcsoport A karbonsavakban található szerves csoport (-COOH). karburál (szénnel dúsít) Lásd elszenesít. karcinogén 220

225 Bármely rákkeltő anyag, például a dohányfüst, bizonyos ipari kemikáliák, és az ionizáló sugárzások (röntgensugárzás, ultraibolya sugarak). karnallit Ásvány, amely a kristályvizet tartalmazó keveréke a kálium- és magnézium-kloridnak, KCl.MgCl 2.6H 2O. karnaubaviasz A dél-amerikai kopál-pálma leveléből nyerhető természetes viasz. Rendkívül kemény és törékeny, felhasználják lakkokban és fényezőszerekben, és más viaszokhoz adagolva azok keménységének és fényének növelésére. karnotit Radioaktív ásvány. Kristályvizet tartalmazó urán-, kálium-vanadát, K 2(UO 2) 2(VO 4) 2.nH 2O. Színe élénksárgától a citrom-, vagy zöldessárgáig változik. Urán, rádium és vanádium forrás. A legfőbb előfordulási helye: a Kolorádó-fennsík az USA-ban, Radium Hill Ausztráliában, és Katanga Kongóban. karotin A karotinoid pigmentek osztályának egy tagja. Például a β-karotin, amely a répagyökérnek, és a likopin, ami az érett paradicsomnak adja a színét. Az α- és β-karotin lebomlása az állati emésztés során A-vitamint eredményez. karotinoid Sárga, narancssárga, vörös vagy barna növényi pigmentek bármelyike, kémiailag rokon a terpénekkel. A karotinoidok okozzák számos növény jellegzetes színét, így az érett paradicsomét, a répáét vagy az őszi levelekét. Abszorbeálják a fényenergiát is, és továbbítják azt a klorofillmolekuláknak a fotoszintézis fénytől függő reakcióiban. karragén Természetben előforduló, a vörösalgából izolált poliszacharid. A polimert D-galaktóz egységek építik fel, melyek közül számos szulfatált. A gélképző K-karragén felhasználása az agaréhoz hasonló. kassziterit Az ón(iv)-oxid SnO 2 sárga, barna vagy fekete formája; tetragonális, gyakran ikerkristályokat képez. Az ón fő érce. Előfordul savas vulkáni kőzetekkel társulva hidrotermális erekben, metaszomatikus üledékekben, és alluviális lerakódásokban. Fő termelője: Malajzia, Indonézia, Kongó és Nigéria. kaszkád cseppfolyósító Alacsony kritikus hőmérséklettel rendelkező folyadékok cseppfolyósítására alkalmazott készülék. Az egyik gázt, amely már a kritikus hőmérséklete alatt van, cseppfolyósítják, és csökkentett nyomáson elpárologtatják, hogy a másik gázt a kritikus hőmérséklete alá hűtse. A gyakorlatban gyakran a lépések egész sorát használják, minden egyes lépés lehetővé teszi, hogy a következő gáz elérje a kritikus hőmérsékletét. kaszkádfolyamatok Bármely folyamat, ami több lépésben megy végbe, mert egy lépés nem eléggé hatékony a kívánt eredmény elérésére. Például a különböző urándúsítási folyamatokban a kívánt izotóp elválasztása csak nagyon kis mértékben érhető el egy lépésben, a hatékonyabb elválasztás érdekében a folyamatot többször meg kell ismételni egy sorozatban úgy, hogy az egyik lépésben már dúsított frakciót vezetik át a következő lépéshez a további dúsításra. Egy másik példa a kaszkádfolyamatokra a kaszkád cseppfolyósító. katabolizmus Nagy molekulák metabolikus lebontása az élő szervezetekben kisebb molekulákra energia felszabadulásával. A légzés például katabolitikus reakciók sora. Hasonlítsd össze az anabolizmussal. kataforézis 221

226 Lásd elektroforézis. katalitikus konverter Eszköz, amelyet gépjárművek kipufogórendszerében használnak a légkör szennyezésének csökkentésére. A benzin alapú motorok három fő szennyező anyaga: az el nem égetett benzin, a szénhidrogének tökéletlen égésekor keletkező szén-monoxid, és a nitrogén-oxidok, amelyeket a motor magas hőmérsékletén a levegő nitrogénje és az oxigén reakciója hoz létre. A szénhidrogének és a szén-monoxid kibocsátása szabályozható magasabb égési hőmérséklet, és gyengébb keverék alkalmazásával, bár a magasabb hőmérséklet, és a könnyebben hozzáférhető oxigén elősegíti a nitrogén-oxidok képződését. A hármas hatású katalitikus konverter azzal oldja meg ezt a problémát, hogy platina és palládium katalizátort használ a szénhidrogének és a CO oxidálására, és ródium katalizátort a nitrogén-oxidoknak nitrogénné való redukálására. A hármas hatású katalizátorokban a levegő-üzemanyag aránynak szigorúan sztöchiometrikusnak kell lenni. Léteznek katalitikus konverterek, amelyek csak az oxidációs reakciókat segítik elő, a nitrogén-oxidokat változatlanul hagyják. A hármas hatású konverterek a szénhidrogén és a CO-emissziót 85 % -kal, és a nitrogén-oxidokét 62 %-kal képesek csökkenteni. katalitikus krakkolás Lásd krakkolás. katalizátor Olyan anyag, amely megnöveli egy kémiai reakció sebességét anélkül, hogy önmaga maradandó kémiai változáson menne keresztül. Azokat a katalizátorokat, amelyek a reagáló anyagokkal azonos fázisban vannak, homogén katalizátornak nevezik. Például az enzimek a biokémiai reakciókban, vagy a folyadékfázisban alkalmazott átmeneti fémkomplexek szerves reakciók katalizálásakor. Azok a katalizátorok, amelyek más fázisban vannak jelen, a heterogén katalizátorok, például számos ipari gázreakcióban az alkalmazott fémoxidok. A katalizátor egy másik, alacsonyabb aktivációs energiát igénylő reakcióutat tesz lehetővé a reakció számára. Megnöveli az egyensúly elérésének sebességét, de nem változtatja meg az egyensúly helyzetét. A katalizátor, mivel részt vesz a reakcióban, fizikai változáson mehet keresztül (pl. porrá alakul). Bizonyos körülmények között a katalizátor nagyon kis mennyisége is képes a reakciót felgyorsítani. A legtöbb katalizátor rendkívül specifikus abban, hogy milyen reakciót katalizál, különösen az enzimek a biokémiai reakciókban. Általában a kifejezést olyan anyagokra használják, melyek növelik a reakció sebességét (pozitív katalizátor). Bizonyos reakciókat le lehet lassítani negatív katalizátorral. Lásd inhibíció. katalizátorgyorsító, aktivátor Katalizátorhoz adagolt anyag, aktivitásának növelése céljából. katalízis Egy kémiai reakció sebességének megváltoztatása katalizátor segítségével. katarométer Egy készülék két gáz hővezető képességének összehasonlítására, a gázokkal körülvett, két hőtekercs hőveszteségének sebességét mérve. A készülék alkalmazható levegőben jelenlévő kis mennyiségű szennyezés kimutatására; a gázkromatográfiában is használják detektorként. katekolamin Pirokatechin gyűrűt (C 6H 4(OH) 2) tartalmazó aminok. Ide tartozik a dopamin,adrenalin és noradrenalin amelyek neurotranszmitterként és/vagy hormonként funkcionálnak. katetométer A nézőkéjében fonalkereszttel ellátott teleszkóp vagy mikroszkóp, amelyet úgy szerelnek fel, hogy egy skálabeosztás mentén elcsúsztatható legyen. A katetométert a hosszúság pontos mérésre használják mechanikai érintkezés nélkül. A mikroszkóp típusút gyakran hívják utazómikroszkópnak is. kation 222

227 Pozitív töltésű ion, azaz olyan ion, ami az elektrolízis során a katódhoz vándorol. Hasonlítsd össze az anionnal. kationos detergens Lásd detergens. kationos gyanta Lásd ioncsere. katód Negatív elektród. Elektrolízis során a katód vonzza a kationokat. Vákuum elektromos eszközökben a katód elektronokat bocsát ki, amelyek az anód felé áramlanak. A primer és szekunder cellákban a katód az, ami a kisülés során spontán negatívvá válik, és amelyből az elektronok kilépnek. katódos védelem Vas vagy acél védelme a korrózió ellen (lásd: rozsdásodás), egy reakcióképesebb fémet alkalmazva. Gyakori formája a galvanizálás (lásd: galvanizált vas), ebben az esetben a vas felszínét cink-réteggel vonják be. A vas nem rozsdásodik még akkor sem, ha a cink-réteg megsérül, mert inkább cink-ionok kerülnek az oldatba, nem a vas-ionok. Hasonló módon használnak magnézium-ötvözet darabokat is vezetékek megvédésére, stb. kátrány Bármelyike a szénhidrogénekből és szabad szénből álló, fekete, félig szilárd keverékeknek, amelyek a kőszén lepárlásakor vagy a kőolajfinomítás során keletkeznek. kazein A tejben található foszfáttartalmú fehérjék (foszfoproteinek) egy csoportja. A kazeineket a fiatal emlősök enzimei könnyen bontják; jelentős foszforforrás. kéjgáz Lásd dinitrogén-oxid. kékkő/kékgálic Lásd réz(ii)-szulfát. kéksav Lásd: hidrogén-cianid. Kekulé, Fridrich August von Stradonitz ( ) Német kémikus ban professzor lett Ghentben, majd 1867-ben, Bonnban. A szerves molekulák szerkezetét tanulmányozta, és elsőként állapította meg, hogy a szénatomok képesek stabil láncot alkotni. Legismertebb az 1865-ben, a benzolra javasolt szerkezetről, amelyben helyesen állapította meg, hogy azt egy hat szénatomból felépülő, szimmetrikus gyűrű alkotja. Kekulé-szerkezet A benzolra javasolt szerkezet, amely szerint a molekula egy hat szénatomból álló gyűrűből áll, a szénatomok között váltakozó egyszeres és kettős kötéssel. A Kekulé-szerkezet hozzájárul a benzol rezonancia hibridjéhez. A szerkezetet 1865-ben javasolta Fridrich August Kekulé. kelát Olyan szervetlen komplex, amelyben a ligandum két (vagy több) ponton koordinálódik a fémionhoz, úgy, hogy az atomokból- beleértve a fémet is - egy gyűrű alakul ki. A folyamat kelátképződés néven ismert. A kelátképző szerek csoportosíthatók aszerint, hogy hány ponton képesek koordinációt kialakítani. Egy olyan ligandum, mint 223

228 a diaminoetán (H 2N(CH 2) 2NH 2), amely két ponton képes koordinációt kialakítani, kétfogú. A fématomhoz kapcsolódó két kötés kötésszöge a ligandum kötésszöge. kelvin Jele K. A termodinamikai hőmérséklet SI egysége, egyenlő a víz hármaspontjának 1/273,16 részével. A kelvin nagysága megegyezik a Celsius (század osztásos) fokkal, de a Celsiusban kifejezett hőmérséklet számszerűen a Kelvin mínusz 273,15-tel (azaz K= 273,15 o C) egyenlő. A korábbi Kelvin-fok nevet (jele o K) az 1967-es nemzetközi egyezmény érvénytelenítette. Az egységet Lord Kelvin után nevezték el. Kelvin, Lord (William Thomson; ) Brit fizikus. Belfastban született, a Galsgowi Egyetem természetfilozófia professzora lett 1846-ban. Fontos kísérleti munkát végzett az elektromágnesesség terén, kifejlesztette a tükrös galvanométert, hozzájárult a telegráf kifejlesztéséhez. Dolgozott James Joule-lal, a Joule Thomson (vagy Joule Kelvin)-effektuson. Fő elméleti munkáját a termodinamika területén fejtette ki, amelyben hangsúlyozta az energiamegmaradás fontosságát. Bevezette az abszolút nulla fokot, ezen alapul a Kelvin hőmérsékleti skála; a termodinamikai hőmérséklet egységét róla nevezték el ban Larg bárója rangot kapott. kémia Elemek és az általuk alkotott vegyületek tanulmányozása. A kémia főképp az atomok külső héján lévő elektronoktól függő hatásokkal foglalkozik. Lásd biokémia; geokémia; szervetlen kémia; szerves kémia. kémiai cella Lásd cella. kémiai egyenérték Lásd egyenértéksúly. kémiai egyenlet A kémiai reakciók leírásának módja, a résztvevő részecskék jeleivel (atomok, molekulák, ionok stb.) például: xa+yb zc+wd. Az egyszerű nyíl egy irreverzibilis reakciót jelez, a reverzibilis reakcióknál kettős nyíl ( ) használatos. Amikor a reakció különböző fázisokban történik, a fázis jelölését általában a jel mellé írják zárójelben (s=szilárd, l=folyadék, g=gáz; aq=aqueous). x, y, z és w számok mutatják a reagáló molekulák relatív számát, amelyeket sztöchiometrikus koefficienseknek neveznek. A reagáló anyagok koefficienseinek összegéből kivonva a termékek koefficienseinek összegét (x+y-z-w ebben a példában) adja a sztöchiomertiai összeget. Ha ez nulla, az egyenlet kiegyenlített. Néha, általánosított kémiai egyenletet alkalmaznak. v 1A 1+v 2A v na n+v n+1a n+1... Ebben az esetben a reakció Σv ia i=0 formában írható, ahol megállapodás szerint a sztöchiometrikus koefficiens pozitív a reagáló anyagokra és negatív a termékekre. A sztöchiometriai összeg Σv i. kémiai egyensúly Egy megfordítható kémiai reakció, amelyben a reagáló anyagok és a termékek koncentrációja nem változik az időben, mert a rendszer termodinamikai egyensúlyban van. Például a reverzibilis reakció: 224

229 3H 2+N 2 2NH 3 kémiai egyensúlyban van, amikor az odaalakulási reakció sebessége 3H 2+N 2 2NH 3 egyenlő a visszaalakulási reakció sebességével. 2NH 3 3H 2+N 2. kémiai egyesülés Elemek egyesülése vegyületek képződése közben. A kémiai egyesülésnek három törvénye van: (1.) Az állandó összetétel törvénye kimondja, hogy az elemek aránya egy vegyületben mindig azonos, függetlenül a vegyület előállításának módjától. Ezt az állandó arányok törvényének, vagy a meghatározott arányok törvényének nevezik. (2.) A többszörös arányok törvénye kimondja, hogy amikor két elem, A és B egyesül, és egynél több vegyület képződik, akkor B tömegei, amelyek A adott tömegével egyesülnek egyszerű többszörösei egymásnak. Például a szén kétféle oxidot képez. Egyikben 12 g szén egyesül 16 g oxigénnel (CO); a másikban 12 g szén egyesül 32 g oxigénnel (CO 2). A rögzített mennyiségű szénnel egyesülő oxigének aránya 16:32, azaz az oxigén tömegeinek az aránya 1:2. (3.) Az egyenlő arányok törvénye kimondja, hogy ha két elem A és B mindegyike vegyületet képez egy harmadik elemmel, C-vel, akkor A és B vegyülete olyan relatív arányban fogja tartalmazni A-t és B-t, amilyen arányban C-vel reagálnak. Például mind a kén, mindpedig a szén képez vegyületet a hidrogénnel. A metánban 12 g szén reagál 4 g hidrogénnel. A hidrogén-szulfidban 32 g kén reagál 2 g hidrogénnel. (azaz 64 g S 4 g hidrogénnel). A kén és a szén vegyületet képez, amelyben a C:S arány 12:64 (azaz CS 2). A törvényt néha reciprok arányoknak is nevezik. kémiai egyesülés törvényei Lásd kémiai egyesülés. kémiai eltolódás Az elektromágneses sugárzás normális emissziós, vagy abszorpciós hullámhosszának változása egy olyan folyamatban, amelyben változás történik a magenergiában (mint a Mössbauer-effektusnál és a mágneses magrezonanciánál), vagy egy atom belső héján lévő elektron energiaszintjében (mint röntgensugárzásnál, fotoelektron-spektroszkópiánál). kémiai fosszilia (kövület) Ősi geológiai rétegben talált különböző szerves vegyületek bármelyike, ami biológia eredetűnek tűnik és feltehetően élt a kőzet képződése idején. A kémiai kövületek jelenléte az archaikus rétegekben jelzi, hogy létezett élet a Földön több mint 3000 millió évvel ezelőtt. kémiai kormeghatározás Egy abszolút kormeghatározási technika, ami egy minta kémiai összetételének mérésén alapul. Kémiai kormeghatározás használható olyan esetben, amikor tudott, hogy a minta lassú, ismert sebességű kémiai változáson megy keresztül. Például az eltemetett csontok foszfátját, lassan helyettesítik a talajvízből származó fluoridionok. A jelenlévő fluorid arányának mérése egy durva becslést ad arra, milyen régóta van a csont a földben. Más, pontosabb módszerek azon alapulnak, hogy az élő szervezetekben az aminosavak L-optikai izomerek. A halál után racemizálódnak, a csontok kora megbecsülhető a jelenlevő D- és L- aminosavak relatív mennyisége alapján. kémiai kötés Az atomokat egy molekulában vagy kristályban összetartó erős vonzóerő. A tipikus kémiai kötés energiája körülbelül 1000 kjmol -1, és megkülönböztethető a sokkal gyengébb molekulák közti erőtől (lásd van der Waals erő). Különböző típusaik lehetségesek. 225

230 Ionos (vagy elektrovalens) kötések elektronok átmenetével alakulnak ki. Például, a kalciumatom elektronkonfigurációja [Ar]4s 2, azaz két elektronja van a külső héjon. A klóratom [Ne]3s 2 3p 5 elektronkonfigurációjú, hét külső elektronnal. Ha a kalcium átad két elektront egy-egy klóratomnak, nemesgáz [Ar] konfigurációjú, stabil Ca 2+ -ionná alakul. Ezzel egyidejűleg a klóratomok nyernek egy-egy elektront, Cl - - ionná válnak, szintén nemesgáz [Ar] konfigurációval. A kötés a kalcium-kloridban az ionok közt kialakuló erős elektrosztatikus vonzás. Kovalens kötés nem elektronátmenettel, hanem a vegyértékelektronok közössé tételével alakul ki. Például a hidrogénatomoknak egy elektronjuk van a külső héjon (1s 1 ). A hidrogénmolekulában (H 2) az atomok egy-egy elektronnal járulnak hozzá a kötés kialakításához. Így minden hidrogénatomhoz két elektron tartozik, az egyik a sajátja, a másik a másik atomból származik, amivel elérik a [He] nemesgáz-konfigurációt. A vízmolekulában (H 2O) a hat külső elektronnal rendelkező oxigénatom a két hidrogénatomtól kapott egy-egy elektronnal is, azaz két extra elektronnal rendelkezik, amivel eléri [Ne] nemesgázkonfigurációt. Ehhez hasonlóan, minden egyes hidrogénatom is rendelkezik egy-egy oxigéntől kapott elektronnal és ezzel eléri a [He] nemesgázkonfigurációt. A kovalens kötés különleges típusa az, amikor az egyik atom szolgáltatja mindkét elektront. Ezek dipoláris (vagy koordinatív, szemipoláris vagy datív) kötésként ismertek, és A B jelölés szolgál a leírásukra, amelyben a nyíl iránya jelzi az elektron átadásának irányát. Azok a kovalens vagy koordinatív kötések, amelyekben egy elektronpár vesz részt egyszeres kötésként ismertek. Atomok azonban közössé tehetnek két vagy három elektronpárt is, ilyenkor kettős, vagy hármas kötés alakul ki. Egy olyan vegyületben, mint a nátrium-klorid (NaCl), valószínűleg teljesen lejátszódik az elektronátadás az ionos kötés kialakulásakor (a kötés heteropoláris). Másfelől, a hidrogénmolekulában (H-H) az elektronpár egyenlően oszlik meg a két atom közt (a kötés homopoláris). A két extrém eset között, az átmeneti kötéseknek egész sorában, a kötés részben ionos, részben kovalens. Így a hidrogén-klorid esetében (H-Cl) a kötés döntően kovalens, egy elektronpár oszlik meg a két atom között. Mivel a klóratom elektronegatívabb, mint a hidrogén, az elektronpár inkább ide tartozik, azaz a molekula polarizálódik egy pozitív töltéssel a hidrogénen, és negatív töltéssel a klóron. Lásd a banánkötést; hidrogénkötést; fémes kötést; többcentrumos kötést, többszörös kötést. kémiai potenciál Jele μ. A G/ n koefficiens egy adott komponensre egy keverékben, ahol G a Gibbs-féle szabadenergia, és n a komponens anyagának mennyisége. A kémiai potenciál tehát a Gibbs-féle szabadeneria változása a komponens mennyiségének változásával, miközben a nyomás, a hőmérséklet és a többi komponens mennyisége változatlan. A komponensek egyensúlyban vannak, ha a kémiai potenciájuk egyenlő. kémiai reakció Olyan változás, amelynek során egy, vagy több kémiai elem, vagy vegyület (a reagáló anyagok) új vegyületeket képeznek (a termékek). Egy bizonyos mértékig minden reakció reverzibilis, azaz a termékek is képesek reagálni egymással, és az eredeti reagáló anyagokat létrehozni. Sok esetben azonban ez a visszaalakulási reakció elhanyagolhatóan kis mértékű, és a reakció irreverzibilisnek tekinthető. kémiai számítástechnika Számítógép használata a kémiai kutatásban. A számítástechnika fejlődésével az egyes molekulákon és kémiai rendszereken végzett számítások a kutatás és ipari fejlesztés fontos eszközévé váltak. Egyszerű molekulák esetén az elektronszerkezetek és sajátságok előre jelezhetők ab initio számítás alkalmazásával. Összetettebb molekulák esetén szemi-empirikus számításokat használnak. A terület nagymértékben fejlődött a nagy molekulákat kezelő sűrűségfüggvény módszerrel (lásd sűrűségfüggvény elmélet), és szoftverek kifejlesztésével a molekuláris tulajdonságok és szerkezetek elemzésére. Lásd molekula-modellezés. kémiailag indukált dinamikus nukleáris polarizáció Olyan mechanizmus, amely lehetővé teszi, hogy a magspin befolyásolja egy reakció irányát. Ez megtörténhet bizonyos esetekben, annak ellenére, hogy a magspin állapotok energiaszintje közti különbség egy mágneses térben sokkal kisebb, mint a kémiai kötés disszociációs energiája. Két gyök, amely paralel spinű elektronokkal rendelkezik, csak akkor tud egyesülni, ha egy triplett-szingulett átalakulás lejátszódik. Egy mágneses térben egy triplettnek három, nem degenerált állapota van, T 0, T + és T -. Ahhoz, hogy egy triplett szingulett átmenet lejátszódjon, egy elektronnak egy ideig gyorsabban kell előrehaladnia, mint a többinek, hogy képes legyen egy 226

231 180 o -os fáziskülönbséget létrehozni. Ez a különbség kialakulhat, ha a magspinje kölcsönhatásba lép a gyök elektronjával, hiperfinom kapcsolódással. kemilumineszcencia Lásd lumineszcencia. kemiozmotikus elmélet Elmélet, amelyet a brit biokémikus Peter Mitchell ( ) állított fel az ATP képződésének magyarázatára a mitokondrális elektrontranszportláncban. Az elektronoknak a belső mitokondriális membránban az elektronszállító rendszerrel történő szállításakor a hidrogénionok (protonok) aktív transzportja hidrogénhordozókkal) is lejátszódik, a belső és külső mitokondriális membrán közötti térbe, így ott magasabb lesz a protonkoncentráció, mint a mátrixban. A belső membrán mentén létrejött elektrokémiai gradiens kiegyenlítésére a protonok speciális csatornákon keresztül visszaáramlanak a mátrixba. Ez a mozgás az ATP-szintetázon keresztül történik, az ADP-nek ATP-vé való átalakulását katalizáló enzimmel, és együtt jár az ADP foszforilációjával. Hasonló gradiens keletkezik a kloroplasztisz tilakoidmembránjai mentén is, a fotoszintézis fénytől függő folyamatában. kemiszorpció Lásd adszorpció. kén kén-ciklus A kén körforgása a környezet biotikus (élő) és abiotikus (élettelen) részében. Az abiotikus környezetben a kén nagy többsége kőzetekben található, bár kis mennyiségben megtalálható a légkörben kén-dioxidként (SO 2) is, amelyet a fosszilis tüzelőanyagok égetése termel. A kőzetek mállása és oxidációja során keletkező szulfátokat (SO 4 2- ) a növények felveszik, és beépítik a kéntartalmú fehérjéikbe. A kénnek ez a formája a tápláléklánccal az állatokba kerül. Az elpusztult szerves anyagot és a fekáliát az anaerob szulfátredukáló baktériumok bontják, és a ként hidrogén-szulfidként (H 2S-ként) visszajuttatják az abiotikus környezetbe. A hidrogén-szulfid visszaalakítható szulfáttá vagy elemi kénné a fotószintetizáló és kén-oxidáló baktériumok különböző csoportjainak hatására. Az elemi kén beépül a kőzetekbe. kén(iv)-oxid 227

232 Lásd: kén-dioxid. kén(iv)sav Lásd: kénessav. kén(vi)-oxid Lásd: kén-trioxid. kence Természetes olaj, mint a lenolaj, amely a levegőn megkeményedik. A kencék telítetlen zsírsavakat tartalmaznak, például linolsavat és linolénsavat, amelyek oxidációkor polimerizálódnak. Festékekben, lakkokban használják. kén-diklorid Lásd: dikén-diklorid. kén-diklorid-dioxid (szulfuril-klorid) Színtelen folyadék: SO 2Cl 2; relatív sűrűsége: 1,67; op.: 54,1 o C; fp.: 69 o C. Vízben bomlik, benzolban oldódik. A vegyület klór hatására keletkezik: kén-dioxidból vas(iii)-klorid katalizátor, vagy napfény jelenlétében. Klórozószerként és a rokon fluorid (SO 2F 2) előállítására használják. kén-diklorid-oxid (tionil-klorid) Színtelen, füstölgő folyadék: SOCl 2; op.: 105 o C; fp.: 78,8 o C. Vízben gyorsan hidrolizál, benzolban oldódik. Előállítható közvetlenül kén és klór-monoxid reakciójával, vagy gyakrabban foszfor(v)-kloridot kén-dioxiddal reagáltatva. A szintetikus szerves kémiában klórozószerként használják (az -OH csoportot klórral helyettesítve). kén-dioxid (kén(iv)-oxid) Színtelen folyadék, vagy átható szagú gáz: SO 2, képződik, amikor kén ég a levegőben. Relatív sűrűsége: 1,43 (folyadék); op.: 72,7 o C; fp.: 10 o C. Előállítható vas-szulfidot (pirit) levegőn hevítve. Redukálószer; fehérítésre, gáz alakú növényvédőszerként és élelmiszer tartósításban alkalmazzák. Nagy mennyiségben használják fel a kontakt kénsavgyártásnál. Vízben oldódik, kénsav és kénessav keverékét adja. Lásd: a savas esőnél is kénessav (kén(iv)sav) Gyenge, kétbázisú sav: H 2SO 3; sói a szulfitok és hidrogén-szulfitok formájában ismertek. Úgy tartják, hogy kéndioxid vízben való oldásakor keletkezik (kénsav mellett). Valószínű azonban, hogy a H 2SO 3 molekula maga nincs jelen, az oldat hidratált SO 2-t tartalmaz. Redukálószer. Szisztematikus neve: trioxo-kén(iv)sav. Lásd: kénsav. kén-monoklorid Lásd: dikén-diklorid. kénsav Színtelen, olajos folyadék: H 2SO 4, relatív sűrűsége: 1,84; op.: 10,36 o C; fp.: 338 o C. A tiszta savat ritkán használják; általában %-os oldatként kerül forgalomba (op.: 3,0 o C). A vegyület egy sor hidrátot képez: H 2SO 4 H 2O (op.: 8,62 o C); H 2SO 4 2H 2O (op.: -38/39 o C); H 2SO 4 6H 2O (op.:-54 o C); H 2SO 4 8H 2O (op.: -62 o C). A teljes szisztematikus neve: tetraoxokén(vi)sav. Az 1930-as évekig a kénsavat az ólomkamrás 228

233 eljárással állították elő, ma e helyett a kontakt kénsavgyártást használják (a kén-dioxid katalitikus oxidációja). Az Egyesült Királyságban minden más kémiai terméknél több kénsavat állítanak elő, mintegy tonnát naponta. Kiterjedten alkalmazzák az iparban a műtrágyák (32 %), kémiai anyagok (16 %), festékek, pigmentek (15 %), detergensek (11 %), és szálasanyagok (9 %) előllításánál. A koncentrált kénsavban kiterjedt a hidrogénkötés és néhány, egymással versengő egyensúly olyan specieseket hoz létre, mint H 3O +, HSO 4-, H 3SO 4 + és H 2S 2O 7. Eltekintve attól, hogy egy erélyes protonálószer (protonálja a kloridokat és nitrátokat hidrogén-kloridot illetve salétromsavat adva) a vegyület közepesen erős oxidálószer. Oldja a rezet: Cu(s)+H 2SO 4(l) CuO(s)+H 2O (l)+so 2(g) CuO(s)+H 2SO 4(l) CuSO 4(aq)+H 2O (l) Egyben erélyes dehidratálószer is, számos szerves anyagból képes a H 2O-t elvonni (mint a sav anhidrid előállításakor). Híg oldatban erős, kétbázisú sav, két sorozat sót képez: a szulfátokat és a hidrogénszulfátokat. kéntartalmú gyógyszerek Lásd: szulfonamidok. kéntelenítés Kén elvonása egy vegyületből. A kéntelenítéssel értelmezték számos kéntartalmú szerves vegyület toxicitását. A feltevés szerint a kéntelenítéssel nagymértékben elektrofil, atomos kén kerül a sejtbe, ami kapcsolódhat a fehérjékhez, és megváltozathatja azok funkcióját. kén-trioxid (kén(vi)-oxid) Színtelen, füstölgő szilárd anyag: SO 3, amelynek három kristályos módosulata van. Csökkenő stabilitási sorrendben: α, relatív sűrűsége: 1,97; op.: 16,83 o C; fp.: 44,8 o C; β, op.: 16,24 o C; 50 o C-on szublimál, relatív sűrűsége: 2,29; γ, op.: 16,8 o C; fp.: 44.8 o C. Mindegyik polimer, összekapcsolt SO 4 tetraéderekkel; a γ-formának jégszerű szerkezete van és a gőz gyors, hirtelen hűtésével nyerhető; a β-forma végtelen spirál lánccal rendelkezik; az α-formának végtelen lánca van néhány keresztkapcsolódással az SO 4 tetraédereknél. Még gőzállapotban is polimerek, és nem diszkrét SO3 molekulák (így pontosabb a vegyület szisztematikus elnevezése: kén(vi)-oxid.) A kén-trioxidot előállítják: a kén-dioxidot oxigénnel oxidálva, vanádium(v)-oxid katalizátor jelenlétében. Laboratóriumban előállítható: koncentrált kénsav és foszfor(v)-oxid keverékét desztillálva. Hevesen reagál vízzel kén(vi)savat adva; fontos köztes termék a kénsav és oleum előállításánál. kényszerített konvekció Lásd konvekció. képlet 229

234 A kémiai vegyület leírása atomjainak vegyjeleit használva. Alsó indexek jelölik az atomok számát. A molekulaképlet egyszerűen megadja a jelenlévő atomok típusát és számát. Például az etánsav molekulaképlete: C 2H 4O 2. A tapasztalati képlet az atomokat a legegyszerűbb arányaikban adja meg; az etánsavra ez: CH 2O. A szerkezeti képlet jelzi az atomok elrendeződését is. Általában ez a molekula csoportokra bontásával történik, az etánsav esetében CH 3.CO.OH (vagy egyszerűbben CH 3COOH). A szerkezeti képlet megmutathatja az atomok vagy csoportok térbeli elrendezését is. képletsúly Egy vegyület relatív molekulatömege a molekulaképlete alapján számolva. képződéshő Az energia, amely felszabadul, vagy elnyelődik, amikor a vegyület egy mólja keletkezik standard állapotú alkotóelemeiből. kerámiák Szervetlen anyagok, például agyagedények, zománcok, tűzálló anyagok. A kerámiák fémszilikátok, oxidok, nitridek stb. keratin A szálas fehérjék olyan csoportja, amely a hajban, a tollakban, a patában, a szarvban fordul elő. A keratin spirális polipeptidláncokból áll, amelyek néhány polipeptidlánc szomszédos cisztein aminosavainak diszulfid kötésével szuperspirálokká alakulnak. kéregedzés Bizonyos eszközökhöz, és mechanikai alkotórészekhez használt acél felszíni rétegének edzése. A legáltalánosabb módszer a felszíni réteg szénnel való dúsítása a fémet szénhidrogénben hevítve, vagy a vörös, forró fémet nátrium- cianid olvadékába mártva. Alkalmaznak nitrogén-diffúziót is a feszíni rétegbe, nitrid kialakítására. kereskedelmi szóda Vízmentes nátrium-karbonát: Na 2CO 3. keresztezett sugár reakció Kémiai reakció, amelyben két molekuláris sugárnyaláb keresztezi egymást; az egyik sugárnyaláb a beeső gázsugárnyaláb, a másik a célgáz. Ezzel a technikával nagyon sok információt lehet a kémiai reakcióról szerezni, mivel mind a cél- mindpedig a beeső molekulák állapota szabályozható. A beeső sugarat a beeső sugár árammal (I) jellemzik, ami a részecskék száma egységnyi területre és egységnyi időre vonatkoztatva. A szóródott molekulák kimutathatók először ionizálva azokat, majd az ionokat detektálva elektromosan, vagy ha a reakció során a molekulák vibrációs vagy rotációs állapotában létrejött változás a vizsgálat tárgya, spektroszkópiát alkalmazva. keresztkötés Atomok rövid oldallánca, amely két hosszabb láncot köt össze egy polimer anyagban. kerozin Lásd kőolaj. Kerr-effektus Bizonyos anyagok azon tulajdonsága, hogy az anyagot elektromos térbe helyezve, a kétirányú vibrációjú fényhullámokat különbözőképpen törik meg (lásd kettős törés). A hatást John Kerr ( ) fedezte fel 1875-ben. A jelenség oka, hogy bizonyos, elektromos dipólussal rendelkező molekulák az alkalmazott térerő hatására rendeződni szeretnének, de ennek a normális random eloszlás ellene dolgozik, emiatt egy olyan 230

235 egyensúly alakul ki, amely a tér erősségének relatív nagyságától, a hőmérséklettől és a dipólusmomentum nagyságától függ. A Kerr-effektus megfigyelhető a Kerr-cellában, ami egy folyadékot vagy gázt tartalmazó üvegcella, amelybe két kondenzátor lemez merül és amelyen a fényt az elektromos mezőre merőlegesen bocsátják át. A két fő törési index: n o (az ordináris) és n e (az extraordináris). A cellában a terjedés sebességének különbsége a λ hullámhosszú monokromatikus fényből keletkezett két hullám közt δ fáziskülönbséget hoz létre: δ=(n o-n e)x/λ ahol x a fény útjának hossza a cellában. Kerr azt is kimutatta empirikusan, hogy (n o-n e)/λ=be 2 ahol E a tér erőssége és B egy konstans, melyet Kerr-konstansnak neveznek; jellemző az anyagra és közelítően fordítottan arányos a termodinamikai hőmérséklettel. A Kerr-féle zár (shutter) folyadékkal, pl. nitrobenzollal töltött Kerr-cellából áll, amelyet keresztezett polarizátorok közé helyeznek; az elektromos mezőt úgy állítják be, hogy merőleges legyen a fénysugár tengelyére és 45 o -os a polarizátor tengelyére. Erőtér nélkül nincs optikai út a rendszerben. Az erőtér bekapcsolásakor a nitrobenzol kettőstörővé válik, és utat nyit a keresztezett polarizátorok közt. kesztyűs manipulátor Egy fémdoboz, amelynek a falához kesztyű van rögzítve. Gyengén radioaktív anyagok kezelésére használatos vagy olyan laboratóriumi technikákhoz, amikor inert, steril, száraz vagy pormentes környezet biztosítása szükséges. két vegyértékű Két vegyértékkel rendelkező. ketálok Az acetálokhoz hasonló szerves vegyületek; akkor keletkeznek, amikor egy keton egy alkoholt addicionál. Amikor egy molekula keton (RR CO) reagál egy molekula alkohollal R OH, hemiketál keletkezik. A ketóz cukrok gyűrűi hemiketálok. További reakció teljes ketálokat eredményez (RR C(OR ) 2). kétatomos molekula Két atomból felépülő molekula (pl. H 2 vagy HCl). kétbázisú sav Olyan sav, amelynek molekulájában két savas hidrogénatom van. Közönséges példa a kénsav (H 2SO 4) és a szénsav (H 2CO 3). ketén 1. A CH 2=C=O (etenon) vegyület. Előállítható a propanon pirolízisével. A vegyület könnyen reagál hidroxilvagy aminocsoportot tartalmazó vegyületekkel és acetiláló reagensként használják. 2. Az R 1R 2=C=O típusú vegyületek bármelyike, ahol R 1 és R 2 szerves csoportok. A ketének reakcióképes vegyületek, gyakran keletkeznek szerves szintézisek során. kétértékű alkohol Lásd diol. kétfázisú folyadékelegy Oldatok, amelyeket két, egymással részben elegyedő folyadék képez; az ilyen oldatok egy bizonyos hőmérsékleten egyensúlyban vannak. Például a fenol vízben és a víz fenolban. 231

236 keto forma Lásd keto-enol tautoméria. keto-enol tautoméria A tautoméria egy formája, amelyben a vegyület -CH 2-CO-csoportja (a molekula keto formája) egyensúlyban van a CH=C(OH)-csoporttal (enol forma). A hidrogénatom vándorlásával jön létre a szénatom, és a vele szomszédos szénatomon lévő oxigénatom között. Lásd izoméria. ketohexóz Lásd monoszacharid. ketol Olyan szerves vegyület, amely alkoholt (-CH 2OH) és keto (=CO) csoportot is tartalmaz. A ketolokat két keton kondenzációs reakciójával, vagy dihidroxi-alkoholok (pl. glikol) oxidációjával állítják elő. ketonok (>C=O) csoportot tartalmazó szerves vegyületek. A ketocsoport egy karbonilcsoport, amely két másik szénatomhoz kapcsolódik egyszeres kötéssel. A szisztematikus nomenklatúrában a ketonokat on végződéssel jelölik. Például propanon (aceton): CH 3COCH 3, és butanon (metil-etil-keton): CH 3COC 2H 5. A ketonokat szekunder alkoholok oxidációjával állítják elő; ilyenkor a -C-OH-csoport -C=O-csoporttá alakul. Bizonyos ketonok a nátrium-hidrogén-szulfát(iv)-tal (nátrium-hidrogén-szulfittal) addíciós termékeket képeznek. Addíciós vegyületet képeznek hidrogén-cianiddal (ciánhidrin) és alkoholokkal (ketál) is. Kondezációs reakciójuk oximokat, hidrazonokat, fenil-hidrazonokat, és szemikarbazonokat ad. Ezeket a reakciókat az aldehidek is adják. Az aldehidektől eltérően azonban a ketonok nem reagálnak a Fehling-oldattal vagy a Tollens-reagenssel, és nem oxidálhatók könnyen. Erős oxidálószerek hatására karbonsavak elegye keletkezik; a butaton például etánsavat és propánsavat ad. ketontest A következő három vegyület bármelyike: acetecetsav (3-oxo-butánsav, CH 3COCH 2COOH), β-hidroxi-vajsav (vagy 3-hidroxi-butánsav, CH 3CH(OH)CH 2COOH) és aceton (vagy propanon, CH 3COCH 3), amelyet a máj termel a test zsírlerakódások anyagcseréjének eredményeként. A ketontestek normálisan a perifériális szövetek energiaforrásai. ketopentóz Lásd monoszacharid. ketóz Lásd monoszacharid. kettős kötés Lásd kémiai kötés. kettős réteg Lásd elektromos kettősréteg. kettős só Kristályos só, két különböző anionnal vagy kationnal. Példa a dolomitásvány (CaCO 3MgCO 3), amely kristályrácsában szabályos elrendeződésben találhatók a Ca 2+ - és Mg 2+ -ionok. A timsók kettős szulfátok. A kettős sók csak szilárd állapotban léteznek, feloldva két különböző só keverékeként viselkednek. A kettős oxidok hasonlóak. kettős spektrumvonal/dublett 232

237 Egymással kapcsolatban lévő vonalpárok bizonyos spektumokban. Például a nátrium D-vonalai. kettős törés Bizonyos kristályok (nevezetesen a kalcit) azon tulajdonsága, hogy egy beeső sugárból két megtört sugarat hoz létre. Az ordinális sugár a törés normális törvényének engedelmeskedik. A másik megtört sugár, amelyet extraordinárius sugárnak neveznek más törvényt követ. A fény az ordinális sugárban merőlegesen polarizált az extraordinális sugárzásra. Az ordinális és extraordinális sugárzás tengelye mentén a fény azonos sebességgel halad. Bizonyos kristályok, mint a kalcit, kvarc vagy turmalin csak egy optikai tengellyel rendelkeznek; ezek az egytengelyű kristályok. Másoknak, mint a csillámnak és a szelenitnek, két optikai tengelye van, ezek a kéttengelyű kristályok. A jelenség kettős törés néven is ismert, és a kettős törésű kristályt kettőstörő kristálynak nevezik. Lásd a polarizációnál is. keverék Két, vagy több különböző kémiai anyagból álló rendszer. Homogén keverékek azok, amelyekben az atomok vagy molekulák keverednek egymással, mint a gázokban vagy egy oldatban. A heterogén keverékeknél a fázisok elkülöníthetőek, például a vasreszelék és kén keverékénél. A keverékben nincs vegyértékelektronátrendeződés, és az alkotók megtartják a kémiai tulajdonságaikat. A vegyületektől eltérően, a keverékek fizikai módszerekkel szétválaszthatók (desztillációval, kristályosítással stb.). keverő(szerkezet) Fermentorokban és bioreaktorokban használatos keverőlapát-szerű eszköz, a közeg folyamatos keverésére, az oxigén-átvitel sebességének fenntartására, és a sejtek szuszpenzióban tartására szolgál. kiegészítő egységek Lásd: SI egységek. kieserit A magnézium-szulfát-monohidrát ásványi formája: MgSO 4 H 2O. kihullás 1. (radioaktív kihullás) Radioaktív részecskék kiülepedése az atmoszférából atomrobbanás, vagy baleset után. A helyi kihullás a robbanás 250 km-s körzetén belül, a robbanást követő néhány órán belül hullik le. A troposzférikus kihullás olyan apró részecskékből áll, amelyek az egész föld körül, a robbanás körülbelüli szélességi fokán, körülbelül egy héten belül ülepednek le. A sztratoszférikus kihullás a földön bárhová eshet, évek hosszú során. A kihullásban a legveszélyesebb radioaktív izotópok a jód-131, és stroncium-90 hasadási termékek. Mindkettő bekerülhet a legelő állatok szervezetébe, és azok tovább adhatják az embereknek tejben, tejtermékekben és húsban. A jód-131 akkumulálódik a pajzsmirigyben; a stroncium-90 akkumulálódik a csontokban. 2. (kémiai kihullás) Veszélyes kémiai anyagok kibocsátása (főképp a gyárkéményekből) az atmoszférába, majd azt követően kihullása onnan. kilo- Jele k. A metrikus rendszerben használatos előtag a 10 3 jelölésére. Például 1000 volt = 1 kilovolt (kv). kilogramm Jele kg. A tömeg SI mértékegysége, egyenlő a Súlyok és Mértékegységek Nemzetközi Intézetében (International Burau of Weights and Measures), Secresben, Páris mellett őrzött nemzetközi platina-irídium prototípus tömegével. kilúgozás Egy szilád keverék oldható komponensének kinyerése egy oldószert átfolyatva rajta. kimberlit 233

238 Ritka vulkáni kőzet, amely gyakran tartalmaz gyémántot. Keskeny intrúziókban fordul elő, és gyakran átalakult, törmelékes. Olivinből és flogopit csillámból áll, rendszerint kalcittal, szerpentinnel és más ásványokkal. Fő lelőhelye Dél-Afrika, különösen Kimberley (ami után a nevét kapta) és Szibéria Jakut tartománya. kinematikus viszkozitás Jele ν. Egy folyadék viszkozitásának aránya a sűrűségéhez. SI egysége m 2 s -1. kinetika A fizikai kémia egy ága, amely méri és tanulmányozza a reakciók sebességét. A kémiai kinetika fő célja a reakciók mechanizmusának meghatározása a különböző körülmények között (hőmérséklet, nyomás stb.) mutatott sebességük tanulmányozásával. Lásd aktivált komplex elmélet; Arrhenius-egyenlet. kinetikus effektus Kémiai hatás, ami inkább a reakció sebességétől függ, mint a termodinamikától. Például a gyémánt termodinamikailag kevésbé stabil, mint a grafit; a látszólagos stabilitásának oka a végtelen lassú átalakulási sebessége. Az elektromos cellákban kialakuló túlfeszültség egy másik példa a kinetikus hatásra. A kinetikus izotóphatások az izotópcsere eredményeképpen létrejött reakciósebesség változások. Például, ha egy kémiai reakcióban a lassú folyamat a C-H kötés felszakítása, a deutériummal helyettesített vegyület sebessége valamivel még lassabb lesz, mivel a C-D kötés vibrációs frekvenciája alacsonyabb. Az ilyen hatásokat felhasználják a kémiai reakciók mechanizmusának tanulmányozására. kinetikus elmélet Az elmélet, ami nagymértékben Count Rumfold, James Prescott Joule és James Clerk Maxwell munkája, és amely az anyag fizikai tulajdonságait magyarázza az alkotórészecskék mozgásával kifejezve. Például a nyomást egy gáz esetében a gázmolekuláknak az edény falához való folytonos ütközése hozza létre. Feltételezve, hogy a molekulák elhanyagolhatóan kis teret foglalnak el, elhanyagolhatóan kis erőt fejtenek ki egymásra az ütközéseken kívül, tökéletesen rugalmasak és az ütközések gyorsan lejátszódnak köztük, kimutatható, hogy n, egyenként m tömegű molekulából álló egy mól gáz által gyakorolt nyomás (p) egy V térfogatban: p=nmc 2 /3V ahol c 2 a molekula átlagos sebességének négyzete. A gáztörvények alapján egy mól gáz esetén pv=rt, ahol T a termodinamikai hőmérséklet, R a moláris gázállandó, amiből következik, hogy RT=nmc 2 /3. Egy gáz termodinamikai hőmérséklete tehát arányos a molekulái átlagsebességének négyzetével. Minthogy a molekulák transzlációjának átlagos kinetikai energiája mc* 2 /2, a hőmérséklet a következő: T=(mc 2 /2)(2n/3R). Egy gáz egy mólnyi mennyiségében a molekulák száma az Avogadro-állandó, N A; ezért ebben az egyenletben n=n A. Az R/N A egy konstans a Boltzmann-állandó (k). A molekulák átlagos transzlációs kinetikus energiája bármely gáz egy móljában 3kT/2. Egyatomos gázokra ez arányos a gáz belső energiájával, azaz U=N A3kT/2 és mivel k= R/N A U=3RT/2. A kétatomos és sokatomos gázok esetében a rotációs és a vibrációs energiákat is figyelembe kell venni (lásd szabadságfokok). Folyadékokban a kinetikus elmélet szerint a molekulák és atomok random mozgást végeznek; a hőmérséklet arányos az átlagos kinetikus energiájukkal. Mivel a molekulák elég közel vannak egymáshoz, fontosak a molekulák közti vonzóerők. A felszínhez közelítő molekulákra olyan eredő erő hat, mely a folyadékban próbálja azokat tartani. Csak a leggyorsabban mozgó molekulák lépnek ki, és ennek eredményeképpen azoknak a molekuláknak, amelyek nem tudtak kilépni, csökken a kinetikus energiájuk. Így a folyadék felületéről történő párolgás hőmérsékletcsökkenést okoz. 234

239 Kristályos szilárd anyagban az atomok, ionok és molekulák csak a kristályrácsban rögzített pont körül vibrálnak; a vonzóerők ebben a tartományban olyan erősek, hogy szabad mozgás nem lehetséges. kinetikus energia Lásd energia. kinetikus izotóphatás Lásd kinetikus effektus. kinhidron-elektród Egy félcella, amelynél egy platina elektród kinon (ciklohexadién-1.4-dion) és hidrokinon (benzol-1,4-diol) ekvimolekuláris oldatába merül. A következő oxidációs-redukciós reakción alapul: C 6H 4(OH) 2 C 6H 4O 2+2H + +2e. kinin Fehér, szilárd anyag: C 20H 24N 2O 33H 2O. Mérgező alkaloida, a dél-amerikai kinafa kérgében található, bár ma már rendszerint szintetikus úton állítják elő. Sót képez; toxikus a malária parazitájára. A kinint és sóit a malária kezelésére alkalmazzák. Kis mennyiségben előírhatják megfázás és influenza kezelésére is. Híg oldatában kellemes, csípősen fanyar íze van, bizonyos típusú tonikokhoz adagolják. kinol Lásd benzol-1,4-diol. kinolin Higroszkópos, kellemetlen szagú, színtelen, olajos folyadék: C 9H 7N; op.: 240 o C. Molekulái piridin gyűrűvel összeolvadt benzolgyűrűből állnak. Kőszénkátrányban és csontolajban fordul elő; fenil-aminból és nitrobenzolból állítják elő. A kinolin bázisos vegyület, ásványi savakkal sót, haloalkánokkal kvaterner ammónium vegyületeket képez. Gyógyszerek és festékek készítésére alkalmazzák. kinon 1. Lásd ciklohexadién-1,4-dion 2. Bármely hasonló vegyület, C=O csoportot tartalmazva egy telítetlen gyűrűben. kioltás A fizikában egy folyamat a Geiger-számlálóban a folyamatos kisülés megakadályozására, ami lehetővé teszi, hogy a további sugárzás új kisülést hozzon létre. Ezt azzal érik el, hogy a csőbe kioltó gázokat vezetnek. Pl. metánt keverve argonnal vagy neonnal. Kipp-készülék Laboratóriumi készülék gáz előállítására szilárd anyagból folyadékkal (például vas-szulfidból sósavval hidrogén-szulfidot). Három függőleges, egymással összekötött üveggömbből áll, a szilárd anyag a középső gömbben van elhelyezve. A felső és az alsó gömb egy csővel van összekötve és tartalmazza a folyadékot. A középsőhöz egy cső csatlakozik egy csappal, a gáz elevezetésére. Amikor a csap zárva van, a gáz nyomása a folyadékot az alsó és a felső tartályba kényszeríti, reakció nem történik. A csap kinyitásakor a nyomás csökkenése lehetővé teszi, hogy a folyadék a középső edénybe jusson, ahol reagál a szilárd anyaggal. Petrus Kipp ( ) után nevezték el. 235

240 kiralitás Bal- és jobb kéznek megfelelő szerkezeti formák létezése. Lásd optikai aktivitás. kiralitáselem A molekulának az a része, ami felelős azért, hogy bal- és jobbkezes formák alakulnak ki. Legtöbb esetben ez egy kiralitáscentrum (azaz egy aszimmetrikus szénatom). Bizonyos esetekben ez egy kiralitástengely. Például az R 1R 2C=C=CR 3R 4 típusú allénekben a C=C=C lánc egy kiralitástengely. Bizonyos gyűrűs vegyületek kiralitást mutathatnak a molekula kiralitássíkja miatt. királyvíz Koncentrált salétromsav és koncentrált sósav 1:3 arányú keveréke. Nagyon erős oxidáló keverék, minden fémet felold, még az aranyat és a platinát is, (az ezüstöt nem, mert az oldhatatlan kloridot képez) innen a neve ("királyvíz"). Úgy gondolják, hogy a nitrozil-klorid (NOCl) az egyik aktív alkotórésze. Kirchhoff, Gustav, Robert ( ) Német fizikus; 1850-ben lett professzor Breslauban, majd négy évvel később csatlakozott Robert Bunsenhez Heidelbergben ben, még hallgatóként megfogalmazta az elektromos körökre vonatkozó Kirchoff-törvényeket. Bunsennel együtt spektroszkópiával foglalkozott, olyan technikával amely lehetővé tette hogy felfedezzék a cézium (1860) és rubídium (1861) elemeket. kiroptikai spektroszkópia Spektroszkópia, ami a különböző hullámhosszúságú polarizált fénnyel kölcsönhatásba lépő királis anyagok tulajdonságát hasznosítja. Az optikai rotációs diszperzió (az optikai rotációnak a hullámhosszal való változása) és a cirkuláris dikroizmus régi példák a kiroopotikai spektroszkópiára. Újabb típusai a kiroptikai spektroszkópiának a vibrációs optikai rotációs diszperzió, vibrációs cirkuláris dikroizmus (VCD) és a Ramanoptikai aktivitás (ROA), amelyek a királis anyag és a polarizált infravörös elektromágneses sugárzás kölcsönhatásának eredményei; ezek a technikák vibrációs optikai aktivitásként (VOA) ismertek, mivel egy elektromos alapállapotú molekula vibrációs energiaszintjeiben történő átmenetekhez kapcsolódnak. A kiroptikai spektroszkópiát molekulák szerkezetének elemzésében használják. kis energiájú elektron diffrakció Lásd LEED. kisózás Az a hatás, amikor egy anyag oldhatóságát egy adott oldószerben egy második oldott anyag oldása lecsökkenti. Például, bizonyos vízben oldott anyagok ionos só hozzáadásával kicsaphatók (vagy gázként eltávolíthatók). Az anyag jobban oldódik a tiszta vízben, mint a sóoldatban. Az ellenkező hatás, az oldhatóság növekedése is megtörténhet. Ez besózásként ismert. kisülés 1. Másodlagos elemben tárolt kémiai energia átalakulása elektromos energiává. 2. Egy kondenzátor elektromos töltésének a külső körbe való kijuttatása. 3. Egy töltéshordozó áthaladása gázon alacsony nyomású kisülési csőben. A katód és az anód között alkalmazott potenciálkülönbség elektromos teret hoz létre, ami a szabad elektronokat és ionokat a megfelelő elektródhoz gyorsítja. A gázmolekulák, és az elektronok közti ütközés még több iont hoz létre. Az ütközések hatására gerjesztett ionok és molekulák is keletkeznek (lásd gerjesztés), amelyek fény kibocsátásával bomlanak a cső bizonyos részében. kitin Poliszacharid, amely N-acetil-D-glükozamin egy glükózszármazék láncából épül fel. A kitin szerkezetileg nagyon hasonló a cellulózhoz, különböző gerinctelenek tartószerkezeteinek megerősítésére szolgál. Gombákban is előfordul. kiválasztási szabályok 236

241 Kvantummechanikai szabályok, amelyek meghatározzák a lehetséges átmeneteket a különböző energiaszintek között egy rendszer, mint pl. elemi részecske, mag, atom, molekula vagy kristály esetében. Az átmenet nem játszódhat le bármely két energiaszint között. A rendszer szimmetriájának csoport-elmélete határozza meg azokat az átmeneteket, amelyek lehetségesek (megengedett átmenetek) és azokat, amelyek nem játszódhatnak le (tiltott átmenetek). Az íly módon meghatározott kiválasztási szabályok nagyon hasznosak a kvantummechanikai rendszerek elemzésénél. kizárási törvény Lásd Pauli-féle kizárási törvény. Kjeldahl-módszer Egy módszer a nitrogén százalékos mennyiségének mérésére szerves vegyületekben. A vegyületet koncentrált kénsavval és réz(ii)-szulfát katalizátorral forralják, hogy minden nitrogént ammónium-szulfáttá alakítsanak. Ezután lúgot adnak a melegített oldathoz, és a felszabaduló ammóniát ledesztillálják. Az ammóniát ismert mennyiségű savat tartalmazó oldatba vezetik, és mennyiségét a nem reagált sav mennyiségének megtitrálásával határozzák meg. Ebből az eredeti anyag nitrogéntartalma számolható. A módszert a dán kémikus Johan Kjeldahl ( ) dolgozta ki. klasztervegyület Olyan vegyület, amelyben fématomok csoportjai kapcsolódnak egymáshoz fém-fém kötésekkel. Ilyen vegyületek képződése jellemző az átmeneti elemekre, különösen a molibdénre, a wolfrámra, de a vanádiumra, a tantálra, a nióbiumra és az uránra is. Izopoli vegyületnek nevezik, amikor a klaszter azonos elemekből épül fel; heteropoli vegyületeknek, amikor különböző elemek keverékét tartalmazza. klatrát, zárványvegyületek Szilárd keverék, amelynél az egyik vegyület, vagy elem kis molekulái a másik anyag kristályrácsának üregeibe vannak bezárva. Néha zárványvegyületeknek, vagy kalitkavegyületeknek nevezik, noha igazából nem vegyületek (a molekulák közt nincs kémiai kötés). A hidrokinon és jég, mindkettő képez klatrátot olyan anyagokkal, mint például kén-dioxid vagy xenon. klinális Lásd torziós szög. klór Jele Cl. Halogén elem; rendszáma 17; relatív atomtömege 35,453; sűrűsége 3,214 gdm -3 ; op o C; fp o C. Mérgező, zöldessárga gáz; széles körben fordul elő a természetben nátrium-kloridként a tengervízben; a halitban (NaCl), a karnallitban (KCl.MgCl 2.6H 2O) és a szilvinben (KCl). Előállítják kősó elektrolízisével, keletkezik a Downs-eljárásnál a nátrium előállításakor. Sok helyen alkalmazzák, így például az ivóvíz klórozásánál, fehérítésnél és sok szerves kémiai anyag előállításánál. Sok elemmel és vegyülettel reagál közvetlenül. Erős oxidálószer. A klórvegyületek az elemet 1, 3, 5, 7 oxidációs állapotban tartalmazzák. Karl Scheele fedezte fel 1774-ben, Humphry Davy azonosította elemként 1810-ben. klór(i)-sav (hipoklórossav) Folyékony sav, csak oldatban stabil, HOCl. Előállítható klórt reagáltatva higany(ii)-oxid szuszpenzióval, keverés közben. Mivel a ClO - -ion diszproporcionálódása alacsony hőmérsékleten lassú, a klór(i)-sav előállítható a kloridionokkal együtt a klórt vízzel reagáltatva 0 o C-on. Magasabb hőmérsékleten a klorát(v)-ionra, ClO3 - való diszproporcionálódás játszódik le. A klór(i)sav nagyon gyenge sav, gyenge oxidálószer; széles körben használják fehérítőszerként. klór(iii)-sav (klórossav) Halványsárga sav, csak oldatban ismert, HClO 2. Klór-dioxid és víz reakciójakor keletkezik, gyenge sav és oxidálószer. 237

242 klór(v)-sav (klórsav) Színtelen, nem stabil folyadék, HClO 3; relatív sűrűsége 1,2; op <-20 o C; 40 o C-on bomlik. Legjobb előállítási módja bárium-klorid és kénsav reakciója, bár klór(v)-sav képződik a klór(i)-savból is, meleg oldatban diszproporcionálódással. Erős sav és erőteljes oxidálószer; ismert, hogy a savnak vagy sóinak meleg oldata a könnyen oxidálható szerves anyagokkal érintkezve robban. klór(vii)-sav (perklórsav) Nem stabil, folyékony sav, HClO 4; relatív sűrűsége 1,76; op o C; fp. 39 o C (50 Hgmm); atmoszférikus nyomáson körülbelül 90 o C-on robban. Létezik egy monohidrátja (relatív sűrűség 1,88 (szilárd); 1,77 (folyékony); op. 48 o C; kb. 110 o C-on robban) és dihidrátja (relatív sűrűség 1,65; op. -17,8 o C; fp. 200 o C). A kereskedelmi forgalomba kerülő klór(vii)sav, egy vizes azeotróp, 72,5% HClO 4-vel, 203 o C-on forr. A vízmentes sav előállítható a koncentrált sav vákuumdesztillációjával magnézium-perklorát vízelvonószer jelenlétében. A klór(vii)sav erős sav, és erős oxidálószer. Széles körben használják szerves anyagok analízis előtti roncsolására, például nehézfém analízisre kerülő állati vagy növényi mintáknál. klorál Lásd triklóretanal. klorátok Klórsavak sói, azaz sók, melyek a következő ionokat tartalmazzák ClO - (klorát(i), vagy hipoklorit), ClO 2 - (klorát(iii), vagy klorit), ClO 3 - (klorát(v)) vagy ClO 4- (klorát(vii), vagy perklorát). Amikor oxidációs állapot megjelölése nélkül használják a klorát kifejezést, az a klorát(v)-re vonatkozik. klórbenzol Színtelen, rendkívül gyúlékony folyadék, C 6H 5Cl; relatív sűrűsége 1,106; op. -45,43 o C; fp. 131,85 o C. A benzol közvetlen klórozásával állítják elő halogén hordozót használva, vagy a Raschig-eljárással. Főleg ipari oldószerként használják. 2-klór-buta-1,3-dién (kloroprén) Színtelen, folyékony, klórozott dién, CH 2:CClCH:CH 2; relatív sűrűsége 0,96; fp. 59 o C. Polimerizálásával szintetikus gumit állítanak elő (pl. neoprén). klór-dioxid Sárgásvörös, robbanó gáz, ClO 2; sűrűsége 3,09 gdm -3 ; op. -59,5 o C; fp. 9,9 o C. Hideg vízben oldódik, meleg vízben bomlik klór(vii)-savra, kloridra és oxigénre. A nagy reakcióképessége miatt a legkedvezőbb előállítása a nátrium-klorátnak nedves oxálsavval történő reakciója o C-on, mivel a terméket ilyenkor hígítja a felszabaduló szén-dioxid. Az iparban kloridionokat tartalmazó kénsavat reagáltatnak kén-dioxiddal. A klórdioxidot széles körben használják fehérítésre a liszt őrlésénél, és faanyagok feldolgozásánál; alkalmazzák továbbá a víztisztítási folyamatokban. klórecetsav Lásd klóretánsav. klóretán (etil-klorid) Színtelen, gyúlékony gáz C 2H 5Cl; op. -136,4 o C; fp. 12,3 o C. Eténnek hidrogén-kloriddal történő reakciójával állítják elő, és felhasználják a benzinhez adagolandó ólom-tetraetil gyártására. klóretánsavak (klórecetsavak) Három sav, amelyben az etánsav metilcsoportjában a hidrogénatom klóratommal van helyettesítve. A következők: monoklóretánsav (CH 2ClCOOH); diklóretánsav (CHCl 2COOH); triklóretánsav (CCl 3COOH). A klóratom jelenléte a metilcsoportban elektronelszívást eredményez a COOH-csoportból, így a klóretánsavak erősebb savak, az etánsavnál. A K a értékek (mol dm -3, 25 o C-on) a következők: 238

243 CH 3COOH 1,7x10-5 CH 2ClCOOH 1,3x10-3 CHCl 2COOH 5,0x10-2 CCl 3COOH 2,3x10-1. klóretén (vinil-klorid) Gáz halmazállapotú vegyület, CH 2:CHCl; relatív sűrűsége 0,911; op. 153,8 o C; fp. 13,37 o C. Előállításakor először az etént klórozzák, majd a kapott diklór-etánból elvonják a HCl-t: C 2H 4+Cl 2 CH 2ClCH 2Cl CH 2CHCl. A vegyületet PVC előállítására használják. klórfenol A fenol klórozásakor keletkező különböző vegyületek bármelyike. A klórfenolok savasak, felhasználásuk sokféle, így használják csíraölőszerekben, fertőtlenítőszerekben, herbicidekben, inszekticidekben és fakonzerválószerekben, továbbá színezékek készítésénél. Metanallal bakelit típusú kondenzációs polimereket képez. klór-fluor-szénhidrogén (CFC) A vegyületek olyan csoportja, amelyben egy szénhidrogén (többnyire alkán) egy, vagy több hidrogénatomját klór-, vagy fluóratomok helyettesítik. A legtöbb klór-fluor-szénhidrogén kémiailag nem reakcióképes, stabil magas hőmérsékleten. Használják aeroszolban hajtógázként, hűtőközegként és szilárd csomagolóhabok gyártásánál, oldószerként. A termékekkel leggyakrabban freon kereskedelmi néven találkozunk, például a freon- 12, a diklór-difluór-metán (CCl 2F 2). A klór fluor-szénhidrogének a kémiai inertségük miatt változás nélkül képesek a felső atmoszférába diffundálni. Ott fotokémiai reakciók hatására lebomlanak és reagálnak az ózonnal (lásd ózonréteg). Ezért használatukat nem javasolják. klorit 1. Lásd klorátok. 2. A rétegszilikát ásványok egy csoportja, amely általában zöld vagy fehér színű. Szerkezetileg hasonló a csillámokhoz, monoklin rendszerben kristályosodik. A kloritok vizet tartalmazó alumínium-, magnézium- és vastartalmú összetett szilikátok, a képletük a következő: (Mg,Al,Fe) 12(SiAl) 8O 20(OH) 16. Leggyakoribbak az alacsony hőmérsékletű metamorf kőzetekben, de előfordulnak a piroxénekből, amfibólokból és csillámokból átalakult másodlagos ásványként a vulkáni kőzetekben is. A kifejezés a chloros szóból ered, ami görögül zöldet jelent. klórmész Fehér, szilárd anyag, kalcium-klorát(i), kalcium-klorid, és kalcium-hidroxid keveréke. Nagy mennyiségben a klórgáznak kalcium-hidroxid oldaton történő átvezetésével állítják elő. A klórmészt a felszabaduló klór tartalma alapján értékesítik. Ez egyenlő azzal a klórmennyiséggel, ami a klórmészből híg savval felszabadítható. Felhasználják papírpép, textíliák fehérítésére, víz fertőtlenítésére. klórmetán (metil-klorid) Színtelen, gyúlékony gáz, CH 3Cl; relatív sűrűsége 0,916; op. 97,1 o C; fp. 24,2 o C. Haloalkán, a metán közvetlen klórozásával állítják elő; helyi érzéstelenítőként és hűtőközegként használják. klór-monoxid Lásd diklór-oxid. klorofil 239

244 Egyike azon számos pigmenteknek, ideértve (a klorofill-a és klorofill-b-t is), amelyek a legtöbb növény zöld színét okozzák. A klorofillmolekulák a fényabszorpció fontos helyei a fotoszintézis fénytől függő folyamatában. Magnéziumot tartalmazó porfirinok, kémiailag rokonságot mutatnak a citokrómmal és a hemoglobinnal. kloroform Lásd triklórmetán. kloroprén Lásd 2-klór-buta-1,3-dién. klórossav Lásd klór(iii)sav. klórozás 1. Kémiai reakció, amelyben klóratomot visznek be egy vegyületbe. 2. Víz klórral történő kezelése fertőtlenítés céljából. klór-platinasav Vöröses, kristályos vegyület, H 2PtCl 6, amely a platinának királyvízben történő oldásakor keletkezik. klórsav A klór bármelyik oxosava: klór(i)sav, klór(iii)sav, klór(v)sav és klór(vii)sav. A kifejezést általában az oxidációs állapot megjelölése nélkül használják a klór(v)savra, HClO 3. klórszulfánok Lásd dikén-diklorid. klozo-szerkezet Lásd borán. Knoevenagel-reakció Olyan reakció, amelynek során egy aldehid (RCHO) reagál a malonsavval (CH 2(COOH) 2), majd CO 2 kilépésével egy telítetlen karbonsav (RCH=CHCOOH) keletkezik. Így a lánc hossza 2-vel nő. A reakciót bázisok katalizálják, erre rendszerint piridint alkalmaznak. A reakciót Emil Knoevenagel ( ) után nevezték el. Knudsen-áramlás 240

245 Lásd molekuláris áramlás. koacervátum Makromolekulák, például fehérjék, lipidek, aminosavak aggregátuma, amelyek egy, az élő anyagra emlékeztető tulajdonságokkal rendelkező, stabil, kolloid egységet képeznek. Sok közülük rendelkezik lipidmembrán bevonattal, és tartalmaz olyan enzimeket, amelyek képesek átalakítani például a glükózt sokkal összetettebb molekulákká, például keményítővé. A koacervátum cseppek megfelelő körülmények közt spontán alakulnak ki, és lehet, hogy a biológia előtti rendszerek voltak, amelyekből az élő szervezetek származnak. koaguláció Az a folyamat, amelynek során kolloid részecskék nagy tömeget képezve irrreverzibilisen összeállnak. A koaguláció előidézhető ionok hozzáadásával, ami az oldat ionerősségének megváltoztatásával destabilizálja a kolloidot (lásd flokkuláció). Nagy töltéssel rendelkező ionok különösen hatékonyak (például az alumíniumoxidot, mely Al 3+ -tartalmaz, használják a vérzéscsillapítószerekben, a vér koagulálására). Egy másik péda az ionos koagulálásra a folyók deltavidékének kialakulása, ennek során a folyóban lévő kolloidális iszaprészecskék a tengervíz ionjainak hatására koagulálnak. Az alumínium-oxidot és a vas(iii)-szulfátot használják a szennyvíztisztításnál is. Bizonyos kolloidok koaguláltatására egy másik mód a melegítés, például a tojás forralásakor az albumin koagulál. kobalamin (B12-vitamin) Lásd B-vitamin komplexek. kobalt Jele Co. Világosszürke, átmeneti elem; rendszáma 27; relatív atomtömege 58,933; relatív sűrűsége 8,9; op o C; fp o C. A kobalt az 1150 o C-os Curie pontja alatt ferromágneses. A fémes kobalt kis mennyiségben jelen van meteoritokban; de általában a Kanadában, Marokkóban és Zairben lévő depozitokból nyerik ki. Kobaltit, smaltin és eritrit ásványként van jelen, de társul rézzel, nikkellel, szulfidokban arzenidekben. A kobaltérceket általában oxiddá pörkölik, és azután redukálják szénnel, vagy víz-gázzal. Felhasználáshoz rendszerint ötvözik. Egy jól ismert mágneses ötvözete az Alnico, de használják rozsdamentes acél készítésére is, továbbá olyan nagy erősségű ötvözeteknél, melyek magas hőmérsékleten ellenállnak az oxidációnak (turbinalapátok és vágóeszközök számára). A fémet a forró levegő oxidálja, reagál szénnel, foszforral, kénnel és híg ásványi savakkal is. A kobaltsók általában II és III oxidációs állapotúak, felhasználják azt a tulajdonságukat, hogy ragyogó színt adnak az üvegben, csempében és cserépárunál. A vízmentes kobalt(ii)-kloridot használják papírként a víz kvalitatív kimutatására, és hőérzékeny tintaként. A kobaltsók kis mennyisége esszenciális az emlősök kiegyensúlyozott táplálkozásához (lásd esszenciális elemek). A mesterségesen előállított kobalt-60 egy fontos radioaktív nyomjelző, és használják a rák kezelésére is. Az elemet 1737-ben fedezte fel Georg Brandt ( ). kobalt(ii)-oxid Rózsaszín, szilárd anyag, CoO; szabályos; relatív sűrűsége 6,45; op o C. Kobalt(II)-nitrát oldathoz káliumhidroxidot adva egy liláskék csapadék keletkezik, amely forralással rózsaszín, nem tiszta kobalt(ii)-hidroxiddá alakul. Ezt levegő kizárásával hevítve kobalt(ii)-oxid keletkezik. A vegyület levegőn könnyen oxidálódik trikobalt-tetroxidot (Co 3O 4) képezve, és hidrogénnel könnyen fémmé redukálható. kobalt(iii)-oxid (kobalt-szeszkvioxid) Feketésszürke, oldhatatlan, szilárd anyag, Co 2O 3; hexagonális vagy rombos; relatív sűrűsége 5,18; bomlik 895 o C-on. Kobalt-nitrát meggyújtásával állítják elő; bár a termék összetétele sosem felel meg pontosan a kobalt(iii)- oxidnak. Hevítés hatására könnyen képez Co 3O 4-ot, ami Co(II)-t és Co(III)-t tartalmaz, és hidrogénnel könnyen fémmé redukálható. A kobalt(iii)-oxid oldódik erős savakban a három értékű kobaltsók nem stabil, barna folyadékát adva. Híg savakkal kobalt(ii)-sókat képez. kobaltacél Az acélötvözetek bármely csoportja, ami 5-12 % kobaltot % wolfrámot tartalmaz, általában 4 % krómmal és 1-2 % vanádiummal. Nagyon kemények és egy kissé ridegek. Fő felhasználásuk nagy sebességnek kitett eszközökben van. 241

246 kodein Fájdalomcsillapító szer, a Papaver somniferum növényből származik. koenzim Szerves, nem fehérje molekula, ami egy enzimmel társul biokémiai reakciók katalízisénél. A koenzimek általában bizonyos kémiai csoportok átadásával vagy átvételével vesznek részt a szubsztrát-enzim kölcsönhatásban. Számos vitamin koenzimek prekurzora. Lásd kofaktornál is. koenzim-a (KoA-SH) Komplex szerves vegyület, ami enzimekkel együtt hat különböző biokémiai reakciókban, nevezetesen a piruvátnak az oxidációjakor, a Krebs-ciklusban és zsírsavak oxidációjakor és szintézisekor. koenzim-q Lásd ubikinon. kofaktor Nem fehérje komponens, ami nélkülözhetetlen egy enzim normális katalitikus aktivitásához. Kofaktorok lehetnek szerves molekulák (koenzimek), vagy szervetlen ionok. Aktiválhatják az enzimet azzal, hogy megváltoztatják az alakját, vagy valóban részt is vehetnek a kémiai reakcióban. koherens anti-stokes Raman-spektroszkópia A Raman-spektroszkópia egy formája (lásd Raman-effektus), amely lehetővé teszi a Raman-átmenetek intenzitásának a növelését. Ebben a technikában két, különböző frekvenciájú lézersugár halad keresztül egy mintán, és elektromágneses sugárzást hoz létre néhány frekvencián. A lézer frekvenciáját be lehet állítani úgy, hogy a frekvenciák egyike megfeleljen a minta egy Stokes-vonalának, és a koherens emisszió frekvenciája pedig az anti-stokes vonalnak, nagy intenzitással. CARS lehetővé teszi a Raman-spektrum kinyerését más sugárzás jelenlétében is. A CARS egyik alkalmazása a lángban lévő anyagok Raman-spekrumának kinyerése. Ennek a technikának a használatával az átmenetek intenzitásából megbecsülhető a láng különböző részeinek hőmérséklete. koherens egységek A mértékegységek rendszere, amelyben a származtatott egység megkapható az alapegység osztásával vagy szorzásával számfaktorok használata nélkül. Az SI egység koherens egységet képez, például az erő mértékegysége a newton, amely egyenlő 1 kilogramm méter/másodperc négyzettel (kgms -2 ), a kilogramm, a méter és a másodperc a rendszer alapegységei. kohézió Hasonló molekulák közti vonzóerő. Kohlrausch-törvény Ha egy só oldódik vízben, a (híg) oldat vezetőképessége két érték összege; az egyik a pozitív, a másik a negatív ionoktól függ. A törvényt, amely az ionok független migrációjától függ, Fridrich Kohlrausch igazolta kísérletileg. koksz A szén száraz lepárlásakor keletkező szénforma. Használják a nagyolvasztókban, és más olyan fémkohászati eljárásoknál, amelyek szénforrást igényelnek. A szén alacsonyabb hőmérsékleten történő hevítésével készített gyengébb minőségű kokszot, füstmentes fűtőanyagként otthonok fűtésére használják. Kolbe-módszer Alkánok előállítási módszere karbonsav-só oldatának elektrolízisével. A Na+RCOO - só esetében a karboxilátion a katódon elektront ad le és gyökké változik: 242

247 RCOO - -e RCOO ez bomlik, alkilgyököt adva: RCOO R +CO 2 két alkilgyök alkánná kapcsolódik: R +R RR. A módszer csak páros számú szénatomot tartalmazó szénhidrogének esetében alkalmazható, bár két só keveréke elektrolizálva három termék keverékét adhatja. A módszert a német Herman Kolbe ( ) fedezte fel ben, amikor pentánsavat elektrolizált (C 4H 9COOH) és egy szénhidrogént nyert, amelyről azt hitte, hogy butil, C 4H 9 (gyakorlatilag oktán C 8H 18). kolekalciferol Lásd D-vitamin. koleszterikus kristály A folyadék-kristályok egy típusa, amelyben a molekulák síkokban helyezkednek el olyan szögben, ami minden sík közt kismértékben változik. Az így képződött spirál emelkedése a látható fény hullámhosszához hasonló. A koleszterikus kristályok így fényelhajlást okoznak, és színük hőmérsékletfüggő. (A szó a görög chole=epe stereos=szilárd szavakból ered). koleszterin Szterin, amely széles körben fordul elő állati szövetekben, bizonyos növényekben és algákban. Létezhet szabad szterinként, vagy hosszú láncú zsírsavval észteresítve. A koleszterin a bélen keresztül abszorbeálódik, vagy a májban termelődik. Főképp a vérplazma lipoproteinek és a sejtmembránokat képező lipid-protein komplexek alkotójaként szolgál. Fontos a különböző szteroidok prekurzoraként is, különösen az epesavak, nemi hormonok és adrenokortikoid hormonoknál. A 7-dehidro-koleszterin származéka D 3-vitaminná alakul át a bőrön, a napsugárzás hatására. Az étkezési és vérkoleszterin megnövekedett szintje összefügg az atherosclerosissal, egy olyan állapottal, melynek során lipidek halmozódnak fel z artériák belső falán, végül megakadályozva a véráramlást. kolhicin Az őszi kikericsből, Colchium autumnale származó alkaloid. Gátolja a sejtosztódást. Használják a genetikában, citológiában és növénynevelési kutatásokban továbbá a rákgyógyászatban is a sejtosztódás gátlására. kolin Amino-alkohol, CH 2OHCH 2N(CH 3) 3OH. Széles körben fordul elő az élő szervezetekben bizonyos típusú foszfolipidek a lecitinek és a szfignomielinek alkotójaként és az acetilkolin neurotranszmitterben. Néha a B- vitamin komplexek tagjai közé sorolják. kollagén Oldhatatlan, szálas fehérje, megtalálható a bőr, ín, csont kötőszöveteiben. A kollagén polipeptidláncai (amelyek döntően glicin és prolin aminosavakból állnak) egy három fonatú spirális köteget hoznak létre, amelyek összekapcsolódva nagy erősségű, korlátozottan rugalmas szálakat képeznek. A kollagén adja az emlősök összes testfehérjéjének több mint 30%- át. kollektív oszcilláció Egy soktest-rendszer oszcillációja, amelyben a rendszer minden részecskéje részt vesz egy kollektív együttműködésben. Például a plazma oszcillációk. A kvantummechanikával leírt rendszerekben a kollektív oszcilláció kvantált, hogy kollektív gerjesztést adjon. kolligáció 243

248 Két szabad gyök egyesülése egy kovalens kötés létrehozásával, például H 3C +Cl CH 3Cl. A fordított reakció a homolitikus hasadás. kolligatív tulajdonságok Olyan tulajdonságok, amelyek az oldatban jelenlevő részecskék (molekulák, ionok stb.) koncentrációjától függenek, nem pedig a részecskék természetétől. Példák a kolligativ tulajdonságra az ozmózisnyomás (lásd ozmózis), a gőznyomáscsökkenés, forráspont-emelkedés. kollódium Vékony cellulóz-nitrát film, amelyet úgy készítenek, hogy a cellulóz-nitrátot oldják etanolban vagy etoxietánban, bevonják a felületet, majd elpárologtatják az oldószert. kolloid malom Gépek, amelyeket aggregátumok nagyon finom részecskékké való őrlésére alkalmaznak, vagy egy folyadékon belül nagyon nagy nyíróerő létrehozására használnak, 1 mikrométernél kisebb méretű részecskéket tartalmazó kolloid emulzió vagy szuszpenzió létrehozására. A kolloidmalom egyik típusa a tárcsás malom, amelybe a szilárd és folyékony anyag (vagy két folyadék) két, egymástól nem nagy távolságra levő, egymáshoz képes nagyon nagy sebességgel forgó lemez közé kerül. Más típusai a szelepes és nyílásos kolloidmalom, amelyben a keveréket egy nyíláson erőltetik keresztül nagy sebességgel, ahol majd egy fékezőgyűrűbe ütközik. A kolloidmalmokat az élelmiszerfeldolgozásnál, festékgyártásnál és gyógyszeriparban alkalmazzák. kolloidok Thomas Graham 1861-ben eredetileg úgy definiálta a kolloidokat, mint azok az anyagok (pl. a keményítő vagy a zselatin) amelyek nem diffundálnak keresztül egy membránon. Elkülönítette azokat a krisztallokolloidoktól (azaz szerves sóktól), amelyek áthaladnának a membránon. Később megállapították, hogy a kolloidok különböznek a valódi oldatoktól, mivel olyan részecskéket tartalmaznak, amelyek bár mikroszkóppal nem láthatók, mégis sokkal nagyobbak, mint a normális molekulák. Ma kolloidnak tekintik azokat a rendszereket, amelyek két, vagy több fázisból állnak, az egyik (a diszpergált fázis) el van oszlatva a másikban (a diszperziós közegben), és a fázisok legalább egyikének a dimenziója kicsi ( tartományba esik). A kolloidokat különbözőképpen osztályozzák. A szólok kis szilárd részecskék diszperziói folyadékban. A részecskék lehetnek makromolekulák, vagy kis molekulák klaszterei. Liofób szólok esetében nincs affinitás a diszpergált fázis, és a folyadék között. Példa erre az ezüst-klorid diszperziója vízben. Ilyen kolloidokban a szilárd részecskék felszíni töltéssel rendelkeznek, amely megakadályozza, hogy összeálljanak. Eredendően nem stabilak, és a részecskék idővel csapadékká aggregálódnak. A liofil szólok viszont sokkal inkább hasonlóak az igazi oldatokhoz, amelyben az oldott molekulák nagyok, és affinitást mutatnak az oldószerhez. Például a keményítő és a víz egy ilyen rendszer. Az asszociációs kolloidoknál a diszpergált fázis olyan molekulák klasztereiből épül fel, amelyeknek liofób és liofil része is van. Az asszociációs kolloidra példa a szappan a vízben (lásd micella). Az emulziók olyan kolloid rendszerek, amelyben mind a diszpergált fázis mind pedig a diszperziós közeg folyadék. Így olaj a vízben, vagy víz az olajban. Az ilyen rendszereknek emulgeálószerre van szükségük a diszpergált részecskék stabilizálására. A gélek olyan kolloidok, amelyekben mind a diszperziós fázis, mind pedig a diszperz közeg térhálóval rendelkezik, és egy zselészerű masszát képez. Közönséges példa a zselatin. Az egyik komponenst néha elvonják (pl. hevítéssel), ilyenkor egy merev gél marad vissza (pl. szilikagél). A kolloidok más típusai közé tartoznak az aeroszólok (szilárd vagy folyadék részecskék gázban, mint köd vagy füst) és a habok (gázoknak folyadékban, vagy szilárd anyagokban történő diszperziója). kolorimetrikus analízis Oldatok kvantitatív analízise a színük értékelése alapján, pl. összehasonlítva a színüket standard oldatokéval. kolumbium 244

249 A nióbium régi neve. kombinatorikus kémia Olyan technika, amelynek során nagyon nagy számú, kis mennyiségű, egymással kapcsolatban lévő vegyület képződik egy lemezen, sejtekben, és a tulajdonságokat bizonyos automatizált technikával vizsgálják. Különösen új gyógyszerek kifejlesztésénél használják. kommenzurábilis rács Egy rács, ami két vagy több alrácsra bontható úgy, hogy a bázisvektorok az alcellák bázisvektorainak egész számú többszörösei. A kommenzurábilis és inkommenzurábilis rácsok közötti fázisátmenet a Frenkel- Kontorowa modellel elemezhető. kompetitív inhibíció Lásd inhibíció. komplementaritás Az a koncepció, hogy az atomi és szubatomi rendszerekben a különböző kísérletekben kapott megfigyelések nem értelmezhetők egyetlen modell alapján. Például az elektrondiffrakciót úgy lehet legjobban értelmezni, ha feltételezik, hogy az elektron egy hullám (lásd de Broglie hullámhossz), míg a fotoelektromos hatás leírásához azt feltételezik, hogy részecske. Azt az elképzelést, hogy a kvantum jelenségeket két különböző, de komplementáris koncepcióval kezeljék, elsőként 1927-ben a dán fizikus, Niels Bohr ( ) javasolta. komplex Olyan vegyület, amelyben a molekulák vagy ionok koordinációs kötést képeznek egy fématommal vagy ionnal (lásd az illusztrációt). A komplexek sokszor komplex ionként fordulnak elő pl. [Cu(H 2O) 6] 2+ vagy Fe[(CN) 6] 3-. A komplex lehet semleges molekula (pl. PtCl 2(NH 3) 2). Az ilyen koordinációs komplexek képződése az átmeneti fémek jellemző tulajdonsága. A kialakított komplexek sokszor színesek és párosítatlan elektront tartalmaznak (azaz paramágnesesek). Lásd ligandumoknál; kelátnál is. komplex ion Lásd komplex. 245

250 komplexképzés, kelátképzés Olyan folyamat, amelynek során egy ion komplexei képződnek egy oldatban. Gyakran kelátképzéssel jár. Arra használják, hogy egy ion kémiai hatását megakadályozzák anélkül, hogy azt kivonnák az oldatból (pl. a Ca 2+ ionokat vízlágyításnál). Védelmet is nyújthat egy ionnak, például komplex kötésű vas oldatban tartja a vasat lúgos talajokon is, így felvehetők a növények számára. komplexometriás analízis A térfogatos analízis olyan típusa, amelyben a reakció során szervetlen komplex keletkezik. komponens Egy elkülöníthető kémiai species egy keverékben. Ha nem játszódik le kémiai reakció, akkor a komponensek száma megegyezik a különálló kémiai speciesek számával. Víz és etanol keveréke például két komponensű (de egy fázisú). A víz és jég keveréke két fázissal, de csak egy komponenssel (H 2O) rendelkezik. Ha egyensúlyi reakció játszódik le, a komponensek száma a kémiai speciesek száma mínusz a reakciók száma. Így a H 2+I 2 2HI reakcióban két komponens van. Lásd a fázisszabály címszónál is. koncentráció Az oldott anyag mennyisége az oldat egységnyi mennyiségében. A koncentrációt különféleképp mérik. Az oldott anyag az oldat egységnyi térfogatában kifejezve (jele c) egysége mol dm -3, vagy mol l -1. A tömegkoncentráció (jele ρ) az oldott anyag tömege per az oldat térfogata, mértékegysége kg dm -3, g cm -3, stb. A molalitás az oldott anyag mennyisége az oldószer egységnyi tömegében, amelynek közönségesen használt mértékegysége a mol kg -1. Lásd a molfrakciót is. koncentrációs elem Lásd cella. koncentrációs grádiens (diffúziós grádiens) Egy oldatban vagy gázban a koncentráció különbsége egy nagy, és egy alacsony részecskesűrűségű tartomány között. A részecskék random mozgással, a magasabb koncentrációjú helyről az alacsonyabb koncentrációjú helyre diffundálnak, amíg az eloszlásuk egyenlővé nem válik az oldatban vagy a gázban. koncentrált Olyan oldat leírása, amely viszonylag nagy koncentrációban tartalmazza az oldott anyagot. kondenzáció Gőznek vagy gáznak folyadékká alakulása. A fázisváltozás hő fejlődésével jár. Lásd látens hő. kondenzációs polimerizáció Lásd polimerek. kondenzációs reakció Kémiai reakció, amelynek során két molekula egyesül egy nagyobb molekulává egy kis molekula (pl. H 2O) eliminációjával. Lásd aldehidek, ketonok. kondenzációs szivattyú Lásd diffúziós szivattyú. kondenzátor (hűtő) 246

251 Egy eszköz, melyet arra használnak, hogy gőzt lehűtve, azt cseppfolyósítsa. konduktometriás titrálás Olyan titrálási mód, amelyben a reagens adagolásakor folyamatosan mérik a reakcióelegy elektromos vezetőképességét. Az ekvivalenciapont az a pont, ahol a vezetőképesség hirtelen változik. A módszert használják színes oldatok titrálására, ahol rendes indikátorok nem használhatók. konfiguráció 1. Atomok vagy csoportok elrendeződése egy molekulában. 2. Elektronok elrendeződése egy atom magja körül. konfigurációs tér Az n-dimenziós tér (q 1, q 2...q n) koordinátákkal; egy olyan rendszer, amelynek n szabadsági foka van, ahol q értékei a szabadságfokot írják le. Például N atomból álló gázban minden egyes atomnak van három helyzeti koordinátája, így a konfigurációs tér 3N-dimenziójú. Ha a részecskéknek belső szabadságfoka is van, amit a molekulában a rotáció és vibráció okoz, akkor ezt is be kell foglalni a konfigurációs térbe, ami ennek következtében magasabb dimenziójú lesz. Lásd a statisztikus mechanikánál is. konformáció Egyike az atomok nagyszámú térbeli elrendeződése közül, amely egy molekulában egy egyszeres kötés körüli rotálással alakulhat ki. Az etán molekula esetében H 3C-CH 3, egyik metilcsoport rotálhat a másikhoz viszonyítva. Két szélső eset lehetséges. Az egyikben az egyik csoport C-H kötése egyállású a másik csoport C-H kötésével (a C-C kötés mentén nézve). Ez a fedőállás, ami a maximumnak felel meg a potenciális energia-rotációs szögfüggvényben. A másikban az egyik csoport C-H kötése kettéosztja a szöget a másik csoport két C-H kötése között. Ez a nyitott állású konformáció, ami a potenciális energia görbén a minimumnak felel meg. Az etán esetében az energiakülönbség a két konformáció közt kicsi, (2,8 kcal/mol) és normál állapotban szabad rotáció történik. A bután esetében a második és harmadik szénatom között, MeH 2C-CH 2Me történhet rotáció. A maximális potenciális energiájú konformer akkor keletkezik, amikor a metilcsoportok fedőállásban vannak (a legközelebb vannak egymáshoz). Az alacsonyabb potenciális energiájú konformerek akkor fordulnak elő, amikor az egyik szénen a metilcsoportok a másik szénen lévő hidrogénnel kerülnek fedőállásba. Akkor a legalacsonyabb a potenciális energia, amikor a C-Me kötés kettéválasztja a C-H kötések közötti szöget (a két metilcsoport a legtávolabb van egymástól). Ezt nyitott állásnak nevezik. Egy kisebb minimum jelentkezik, amikor a metilcsoport osztja ketté a C-H és C-Me közti szöget. Ezt az elrendeződést gauche konformációnak hívják. Hasonló rotációs elrendeződések történhetnek más típusú molekuláknál is. Például egy olyan vegyületben, mint a R 3C-CHO, a C=O kettős kötéssel, az egyik konformáció, amikor a C=O kötés kettéosztja a szöget az C-R kötések közt. Ez a nyitott konformáció (megjegyzendő, ebben az esetben az egyik C-H fedőállású a C-R egyikével). A másik esetben a C=O kötés fedőállású egy C-R kötéssel. Ez a fedőállású konformáció (ebben az esetben a C-H kötés kettéosztja a C-R kötések közti szöget). Lásd torziós szög; gyűrű konformációknál is. konformációs analízis 247

252 Egy molekula lehetséges konformációinál a relatív energiák meghatározása, vagy megbecslése, és ezeknek a hatása a molekula tulajdonságaira. konformációs izomer (konformer) A sztereoizomerek csoportjának egyike, amely csak r torziós szögben vagy szögekben különbözik a másiktól (ahol csak a minimális potenciális energiájú rendszereket veszik figyelembe). konjugáció A pi elektronok delokalizációja egy konjugált rendszerben. Konjugációban részt vehetnek d-pályák és magányos elektronpárok is. konjugált Egy molekulában levő olyan kettős vagy hármas kötések, amelyeket csak egy egyszeres kötés választ el. Például a szerves vegyület, buta-1,3-dién, H 2C=CH-CH=CH 2 konjugált kettős kötést tartalmaz. Ilyen molekulákban az elektronok bizonyos mértékben delokalizálódnak a π-pályákon az egyszeres kötéssel kapcsolódó szénatomok között. konjugált sav vagy bázis Lásd sav. konstantán Ötvözet, amelynek az elektromos ellenállása csak nagyon kis mértékben változik a hőmérséklettel (egy korlátozott tartományban, szobahőmérséklet körül). Rézből (50-60 %) és nikkelből (40-50 %) áll; ellenálláshuzalként, hőelempárként stb. alkalmazzák. konstitúciós izoméria Lásd izoméria. kontakt eljárás Kénsav előállítási eljárás a kén égetésével vagy szulfidércek pörkölésével nyert kén-dioxidból (SO 2). A kéndioxid és levegő keverékét egy forró katalizátoron vezetik át: 2SO 2+O 2 2SO 3. A reakció exoterm, a körülményeket úgy szabályozzák, hogy a hőmérsékletet az optimális 450 o C-on tartsák. Korábban platina katalizátort, ma főképp vanádium-oxid katalizátort használnak (bár kevésbé hatékony, kevésbé érzékeny a mérgezésre). A kén-trioxidot kénsavban oldják: H 2SO 4+SO 3 H 2S 2O 7. és az óleumot hígítják. kontakt inszekticid Bármely inszekticid (lásd peszticidek), amely a célrovart a felhámon keresztül, vagy a légzőnyílásokat blokkolva pusztítja, nem pedig az emésztőrendszeren keresztül. konvekció Egy folyamat, amelynek során hőátvitel történik egy folyadék egyik részéről a másikra, magának a folyadéknak a mozgásával. A természetes konvekció során a mozgás a gravitáció eredményeként jön létre; a folyadék meleg része kiterjed, sűrűsége csökken, és a folyadék hidegebb, sűrűbb része leszállva kiszorítja. Ez a folyamat játszódik le a legtöbb házi melegvíz rendszerben, a bojler és a melegvíztartálynál. A természetes konvekció kezdi el a meleg víznek a bojlerből fel, a cilinderbe való átszállítását (mindig a bojler felett helyezkedik el), hogy a tartályból a hideg víz lejusson a bojlerbe, ahol felmelegítik. Néhány modern rendszernél, ahol szűk átmérőjű csöveket használnak, vagy nem megfelelőek a körülmények arra, hogy a tartályt a bojler fölé tudják 248

253 helyezni, a keringetést a bojler és a melegvíztartály közt szivattyú végzi. Ez példa a kényszerített konvekcióra, ahol meleg folyadékot szállítanak egyik helyről a másikra szivattyú segítségével. konverter Reakcióedény a Bessemer-eljárásnál, vagy más hasonló acélgyártási eljárásnál. Koopman-tétel A törvény, amely kimondja, hogy egy molekula ionizációs energiája egyenlő a kilökött elektron pályaenergiájával. Ez adja az alapot a fotoelektron spektroszkópia spektrumainak értelmezésére. A Koopmanntétel közelítő; elhanyagolja a képződött ionban az elektronok átrendeződését. koordinációs szám A csoportok, molekulák, atomok, vagy ionok száma, amelyek körbevesznek egy atomot, vagy iont egy komplexben, vagy egy kristályban. Például egy planáris, négyzetes komplexnél a központi ion koordinációs száma négy. Egy szoros illeszkedésű kristálynál (lásd szoros illeszkedés) a koordinációs szám tizenkettő. koordinációs vegyület Vegyület, amely koordinációs kötésekkel rendelkezik (lásd kémiai kötés). A kifejezést különösen szervetlen komplexek esetén használják. koordinatív kötés Lásd kémiai kötés. kopogás A fémes hang, amelyet a szikragyújtásos benzinmotor ad ki bizonyos körülmények között. Az égetéstérben a lángfront előtt, az el nem égett robbanókeverék gyors égése okozza. Amint a láng mozog a gyújtógyertyától a dugattyú felé, komprimál és felmelegíti az el nem égett gázokat maga előtt. Ha a lángfront elég gyorsan mozog, normális az égés, és a láng fokozatosan gyújtja be a robbanókeveréket. Ha túl lassan mozog, az el nem égett gáz utolsó részének begyújtása nagyon gyorsan történik, még mielőtt a láng eléri azt, ami egy előre-hátra mozgó lökéshullámot hoz létre az égéstérben. Az eredmény: túlmelegedés, a gyújtógyertya károsodása, nem kívánatos zaj, a teljesítmény csökkenése (valószínűleg a túlmelegített gyújtógyertya korai begyújtása miatt). A kopogás megelőzhető olyan motor tervezésével mely növeli a turbulenciát és ezzel a láng sebességét az égéstérben. Kiküszöbölhető a kompressziós arány csökkentésével is, ez azonban a hatékonyság csökkenésével jár. A leghatékonyabb módszer a nagy oktánszámú fűtőanyag használata (lásd oktánszám), aminek az alacsony oktánszámúhoz képest hosszabb az önbegyújtás késleltetése. Ez elérhető egy kopogásgátló anyagnak, pl. ólom (IV)-tetraetilnek az üzemanyaghoz való adagolásával, ami lassítja az égés láncreakciót. Ma azonban előnyben részesítik az ólommentes benzint, mivel az atmoszférába kibocsátott ólom veszélyt jelent a környezetre. Az USA-ban ma nem engedélyezett az ólomvegyületek adalékolása. Új összetételű benzineket terveznek, amelyek az atmoszféra szennyezése nélkül növelik az oktánszámot. Ezekben növelik az aromás anyagok, és az oxigéntartalmú alkotók pl. az alkoholok mennyiségét. A nem tökéletesen elégett aromás alkotórészek jelenlétéről az atmoszférában viszont azt tartják, hogy növeli a rák kockázatát. kopogásgátló szer Benzin adalékanyaga, amely megakadályozza a korai gyújtást ( kopogást ) a belső égésű motorokban. A kopogásgátlók az égés láncreakcióját akadályozzák. A legközönségesebb, az ólom(iv)-tetraetil környezeti szennyezést okoz, ezért használatát ellenzik. kopolimer Lásd polimerek. kordit Cellulóz-nitrát és nitroglicerin robbanó keveréke, amelyhez plaszticizálószert és stabilizálószert adagolnak. Fegyverekben használják indítótöltetként. 249

254 kormeghatározási technika Módszer kőzetek, paleontológiai minták, régészeti helyek stb. korának meghatározására. A relatív kormeghatározási technikák során a minták korát egymáshoz viszonyítva határozzák meg, például a sztratigráfiát használják a kövületek egymást követésének megállapítására. Az abszolút, vagy kronometrikus technikák abszolút becslést adnak a korról, és két fő csoportba sorolhatók. Az egyik, egy szezonálisan különböző sebességgel fejlődő valaminek a létezésétől függ, például a dendrokronológiában és a vékony rétegben leülepedett anyagok kormeghatározásában. A másik, valamilyen ismert sebességű, mérhető változást használ, mint a kémiai kormeghatározások, radioaktív (radiometrikus) kormeghatározások. Lásd radioaktív kormeghatározás; hasadási nyom kormeghatározás; kálium-argon kormeghatározás; rubídium-stroncium kormeghatározás; urán-ólom kormeghatározás és termolumineszcencia. korom Finom szénpor, szénhidrogének égésekor keletkezik, ha nem áll rendelkezésre elegendő mennyiségű levegő. Pigmentként és töltőanyagéként használják (pl. guminál). korona Lásd gyűrű konformációk. koronaéterek Szén és oxigénatomokból felépülő, nagy gyűrűket tartalmazó molekulából álló szerves vegyületek. A koronaéterek makrociklusos poliéterek. Elsőként a 18-korona-6 vegyületet szintetizálták, amely egy hat -CH 2- CH 2-O-egységből álló gyűrűből áll (azaz C 12H 24O 6). A koronaéterek elnevezésének általános módszere az n- korona-m formula, ahol n az atomok száma a gyűrűben, m pedig az oxigénatomok száma. Szubsztituált koronaéterek is előállíthatók. A koronaéterek fémionokkal erős komplexeket alkotnak, az oxigénatomok koordinációjával. A komplexek stabilitása függ az ionnak az adott koronaéter gyűrűüregéhez viszonyított méretétől. A koronaéterek komplexet képeznek az ammóniumionnal (NH 4+ ) és az alkil- ammóniumionokkal (RNH 3+ ) is. Felhasználhatók ionos sók oldatóságának növelésére nem poláris oldószerekben. Például a diciklohexil-18-korona-6 komplexet képez a káliumpermanganát káliumionjával, ami így egy bíbor színű semleges oldatot képezve oldódik benzolban és számos szerves vegyületet képes oxidálni. Katalizátorként is szerepelnek szerves sók bizonyos reakcióiban. Komplexet képeznek a pozitív fém kationnal, ezáltal növelik annak a szerves aniontól történő elválását, aminek következtében nő az aktivitás. A koronaéterek bizonyos alkalmazásaiban kihasználják azt, hogy szelektívek specifikus méretű anionokra. Ezért használhatók specifikus ionok kivonására keverékekből, és izotópkeverékek dúsítására. A szelektivitásuk hasznos analitikai reagenssé teszi őket. Lásd a kriptandoknál is. korrelációs diagram Egy diagram, amely a különálló atomok energiaszintjeit viszonyítja a kétatomos molekulák és egyesült atomok energiaszintjéhez, a két határállapotot korelláltatva egymással. A diagram feltünteti a molekulák lehetséges molekulapálya típusait és nagyságrendjüket növekvő energia szerint az atomok közti távolság függvényeként. Vonalakat húznak minden egyesült atompálya és a szeparált atompálya között. A korreláló energiaszintek megállapításakor fontos szabály a nemkereszteszés szabálya. Ez kimondja, hogy az atomok közti távolság 250

255 függvényében ábrázolt két energiagörbe sohasem keresztezi egymást, ha az állandó tulajdonságok (így a paritás, spin) azonosak. korrelációs függvények Kondenzáltanyag fizikájában használt mennyiségek, amelyek olyan mennyiségek halmazátlagai, mint például a sűrűség a tér különböző pontjain. Minden részecske hatással van a vele szomszédos részecskék tulajdonságára, ami korrelációkat hoz létre, amelyek tartománya legalább olyan hosszú, amilyen a molekulák közti erők tartománya. A korrelációs függvények rengeteg információval rendelkeznek a rendszerről a kondenzált anyagok fizikájában. agy részletességgel mérhetők olyan kísérletekben, amelyekben az elektromágneses sugárzás (fény vagy röntgensugárzás) részecskéi, például a neutronok szóródnak, és elméletileg is számíthatók a statisztikus mechanika alkalmazásával. korrelációs spektroszkópia (COSY) A mágneses magrezonanciában (NMR) alkalmazott spektroszkópia típus, amelyben az alkalmazott impulzus szekvencia a következő: 90 o x-t 1-90 o x-alkalmazott (t 2). A késés t 1 egy változó, és egy sor felvételt készítenek. Ezután Fourier-transzformációt végeznek, mind a késés t1-re, mindpedig a valódi idő, t 2-re. Az így nyert információk a jel-intenzitás kontúrdiagramon ábrázolhatók. Az információk ilyen megjelenítése az NMR spektrumot az egy dimenziós NMR-nél sokkal könnyebben értelmezhetővé teszi, különösen összetett spektrumok esetében. korrózió Kémiai vagy elektrokémiai reakció egy fém felületén. Lásd elektrolitikus korrózió; elektrolitikus korrózió. korund Alumínium-oxid (Al 2O 3) ásványi formája. Trigonális rendszerben kristályosodik és jól kifejlődött hexagonális kristályokból áll. Színtelen és átlátszó ha tiszta, de más elemek jelenlétében színe változatos. A rubin egy krómot tartalmazó vörös változat, a zafír egy kék változat, amely vasat és titánt tartalmaz. A korund előfordul kőzetképző ásványként mind metamorf, mindpedig eruptív kőzetekben. A mállási folyamatoknak ellenáll, így az alluviális lerakódásokban is megtalálható. A gyémánt után a második legkeményebb ásvány (keménysége 9 a Mohs-skálán); csiszolóanyagként használatos. kovácsoltvas Nagymértékben finomított vasforma; 1-3 % salakot (főképp vas-szilikátot) tartalmaz, mely egyenletesen oszlik el az anyagban, szálakban és rostokban úgy, hogy az anyag - eltérően a kristályos öntöttvastól - szálas szerkezetet mutat. Más fémvasnál lassabban rozsdásodik, könnyebben hegeszthető és munkálható. Láncok, horgok, csövek stb. készítésére használják. kovaföld (diatómaföld) Diatómák szilíciumtartalmú vázának maradványából álló, lágy, finomszemcsés üledék, amely kisebb-nagyobb tavakban keletkezett. Abszorbensként, szűrőanyagként, töltőanyagként és szigetelésre használják. kovalens kötés Lásd kémiai kötés. kovalens kristály Kristály, amelyben az atomokat kovalens kötés tartja együtt. A kovalens kristályokat néha makromolekuláris vagy óriás-molekuláris kristálynak is nevezik. Kemény, magas olvadáspontú anyagok. Például a gyémánt és a bórnitrid. kovalens sugár Egy atomhoz egy kovalens vegyületben rendelt effektív sugár. Egyszerű, kétatomos molekula esetén a kovalens sugár a magok közti távolság fele. Így a Cl 2-molekulában az atomok közti távolság 0,198 nm, a kovalens sugár 0,099 nm. A kovalens sugár kiszámítható többszörös kötések esetében is; például szén esetében egy egyszeres kötésnél 0,077 nm, kettős kötésnél 0,0665 nm és a hármas kötésnél 0,0605 nm. A kovalens sugarak összeadva 251

256 néha megadják a magok közti távolságot. Például az interhalogének (pl. ClBr) közti kötés távolsága közel egyenlő az érintett halogének atomsugarának összegével. Ez azonban nem mindig igaz, más hatások miatt (a kötés ionos jellege miatt). Kovar Egy vas, kobalt-nikkel ötvözet kereskedelmi neve. A tágulóképessége hasonló az üvegéhez, ezért üveg és fém közti tömítésre alkalmazzák, különösen olyan helyeken, ahol az anyag hőmérsékletváltozásoknak van kitéve. kozmaolaj Nagy molekulatömegű alkoholok keveréke; észtereket és zsírsavakat is tartalmaz, néha toxikus szennyezésként keletkezik alkoholos erjesztés desztillációs termékeiben. Felhasználják nagyobb molekulatömegű alkoholok forrásaként, festékek és műanyagok előállításánál. köbös szoros illeszkedés Lásd szoros illeszkedés. kőolaj A természetben előforduló olaj, főképp szénhidrogénekből áll, néhány más elemmel, így kénnel, oxigénnel és nitrogénnel. A nem finomított formája a nyersolaj. Élő szervezetek maradványaiból keletkezett, amelyek apró kőzettörmelékkel, biokémiai és kémiai kiválásokkal együtt rakódtak le sekély mélyedésekben, elsősorban tengeri körülmények közt. Eltemetve, összetömörítve a szerves anyag a folyamatok egész során megy keresztül, mielőtt kőolajjá alakul, amely a keletkezési kőzetétől vándorol, míg egy át nem eresztő kőzetréteg alatti, nagy földalatti tározóba nem kerül. A kőolaj gyakran úszik vízréteg felett, és gyakran van földgáz-réteg nyomása alatt. A kőolajtározókat geológiai feltárásokkal kutatják: az iparilag jelentős olajtetelepeket feltáró, keskeny-furatú furásokkal keresik. A legnagyobb, ismert kőolajtelepek Szaud-Arábiában, Oroszországban, Kínában, Kuvaitban, Iránban, Irakban, Mexikóban, az USA-ban, az Egyesült Arab Emirátusban, Líbiában és Venezuelában vannak. Az olajat gyakorlatilag egy olajkút süllyesztésével nyerik ki. Felhasználás előtt az olajfinomítókban desztillációval választják szét frakciókra. A fő frakciók: (1) Finomítói gáz: metán, etán, bután és propán keveréke, amelyet fűtőanyagként használnak, vagy más szerves vegyületek előállítására alkalmaznak. (2) Motorbenzin: 5-től 8 szénatomot tartalmazó szénhidrogének keveréke, amely o C között forr. Gépjárművek üzemanyagaként, vagy más kémiai anyagok előállítására használják. (3) Petróleum (nehéz benzin): szénatomot tartalmazó szénhidrogének keveréke, amely o C tartományban forr. Sugárhajtású repülőgépek üzemanyagaként és olajtüzelésű fűtőberendezésekben, háztartási fűtőanyagként használják. Krakkolják is, kisebb (szénatomszámú) szénhidrogének létrehozására, amelyet gépkocsik üzemanyagaként használnak. (4) Diesel-olaj (gázolaj): 13 és 25 szénatomszámú szénhidrogének keveréke, mely o C között forr. Diesel-motorok üzemanyaga. A maradék magasabb (szénatomszámú) szénhidrogének keveréke. A folyékony anyagokat vákuumdesztillálással nyerik ki, és kenőanyagként alkalmazzák. A szilárd anyagokat (paraffin viaszt) oldószerrel extrahálják. A végső maradék egy fekete szurok, amely szabad szenet tartalmaz (aszfalt vagy bitumen). kősó Lásd: halit. kötés Lásd kémiai kötés. kötés disszociációs energiája 252

257 Lásd kötési energia. kötési energia Kémiai vegyületben a kötés energiamennyisége. Az atomizációs hőből nyerhető. Például a metánban egy C-H kötés energiája az egynegyede a következő folyamat entalpiájának: CH 4(g) C(g)+4H(g) Kötési energiák (vagy kötési entalpiák) a vegyület standard képződési entalpiájából, és az elemek atomizációs entalpiájából számíthatók. Az így számított energiákat átlagos kötési energia vagy kötési energia kifejezéssel jelölik. Értéke bizonyos mértékig függ az adott molekulától; a C-H kötési energiája a metánban, kissé különbözik attól az etánban. A kötés disszociációs energiája egy különböző mennyiség, azt az energiát fejezi ki, ami egy bizonyos kötés felszakításához szükséges, például az energia a következő folyamathoz: CH 4(g) CH 3 (g)+h (g) kötési entalpia Lásd kötési energia. kötési hely Az a hely a molekula felszínén, ahol a másik molekulával kapcsolódik. Az enzimek kötési helyei lehetnek aktív helyek vagy alloszterikus helyek. kötésrend Érték, amely kifejezésre juttatja egy molekulában két atom között a kötés mértékét egy egyszeres kötésre vonatkoztatva. A kötésrend elméleti mennyiség, értéke függ az alkalmazott számítás módjától. Például az etánban a szén-szén kötés kötésrendje 1, az eténben 2. A benzolban a kötésrend a molekulapálya-elmélet szerinti számítást alkalmazva 1,67. kötésszög Lásd kelát. kötött állapot Egy rendszer, amelyben két vagy több rész van összekapcsolva oly módon, hogy szétválasztásukhoz energia szükséges. A kötött állapotra példa két vagy több atomból képződött molekula. közbenső csatolás Lásd j-j csatolás. középhullám (medium frequency - MF) Rádiófrekvencia a megahertz tartományban, amelynek a hullámhossz-tartománya méter. kőzet Ásványi részek együttese, amely a föld szilárd kérgének egy részét alkotja. Lehet összeállt (konszolidált) vagy nem összeálló (pl.: homok, kavics, iszap, korall és agyag). közömbösítési hő Egy mól sav, vagy bázis közömbösítésekor felszabaduló energia. közönséges só Lásd nátrium-klorid. közös ion (egyszerű ion) 253

258 Egy ion, amely közös két vagy több komponensnél egy keverékben. Például XCl oldatában egy másik klorid (YCl) hozzáadása kicsaphatja XCl-t, mivel túllépte az oldhatósági szorzatot a Cl - -ionok extra koncentrációja miatt. Példa a közös ion hatására. közvetlen alatta lévő pálya A legnagyobb energiájú betöltött molekulapálya melletti (next to highest occupied molecular orbital, NHOMO), és a második legkisebb energiájú, be nem töltött molekulapálya (second-lowest unoccupied molecular orbital, SLUMO). Bizonyos esetekben ezek a közvetlen alatta lévő pályák fontosak a határpálya elméletben. krakkolás Kémiai vegyületek, hővel történő lebontási eljárása. A kifejezést főleg a kőolaj finomításakor nyert világító petróleum frakció szénhidrogénjeinek, kisebb szénatomszámú szénhidrogén molekulákra és alkénekre való krakkolására alkalmazzák. Fontos eljárás, mind a motorbenzinnek alkalmas (gépjármű üzemanyag) elágazó szénláncú szénhidrogéneknek, mind pedig az eténnek és más alkéneknek a forrása. A katalitikus krakkolás hasonló eljárás, ebben katalizátort alkalmaznak, hogy a szükséges hőmérsékletet csökkentsék, és a termékeket módosítsák. Kramer-tétel Egy rendszernek, mint például egy páratlan számú, -1/2 spinű részecskét (elektront) tartalmazó atomnak, az energiaszintjei külső mágneses erőtér hiányában minimum kétszeresen degeneráltak. Az elméletet a holland fizikus Hendrick Anton Kramers ( ) állapította meg 1930-ban. A Kramers-degeneráció a rendszert külső mágneses térbe helyezve megszűnik. Az elmélet érvényes kristálytér jelenlétében (lásd kristálytérelmélet) és a spin-pálya-csatolásnál is. Krebs, Sir Hans Adolf ( ) Német születésű, brit biokémikus ban emigrált Britanniába. Előbb a Sheffield Egyetemen dolgozott, majd 1954-ben Oxfordba költözött. Legismertebb a Krebs-ciklusról, amelynek az alapját 1937-ben fedezte fel. A részletek kidolgozásával hozzájárult ehhez Fritz Lipmann ( ), akivel megosztva kapta az élettan-orvostudomány Nobel-díjat 1953-ban. Krebs-ciklus (citromsav ciklus, trikarbonsav ciklus, TCA ciklus) Biokémiai reakciók ciklikus sorozata, amely létfontosságú anyagcsere folyamata az aerob szervezeteknek: állatoknak, növényeknek és számos mikroorganizmusnak (lásd az ábrát). A Krebs-ciklus enzimei a mitokondriumban helyezkednek el, és szoros kapcsolatban vannak az elektronszállítólánc komponenseivel. A két szénatomos acetilcsoportot szállító acetil-koenzim-a (acetil-koa) reagál a négy szénatomos oxálacetáttal hat szénatomos citrátot képezve. Hét reakcióból álló sorozatban ez visszaalakul oxálacetáttá és két molekula szén-dioxid képződik. Ennél még fontosabb, hogy a ciklus termel egy molekula guanozin-trifoszfátot GTP-t, ami egyenértékű 1 ATP-vel) és redukál három molekula koenzim NAD-ot NADH-vá, és egy molekula koenzim FAD-ot FADH2 -vé. A NADH és a FADH2 oxidálódik az elektronszállítóláncon, három illetve két ATP molekulát képezve. Ez nettó 12 molekula ATP- t jelent egy molekula acetil-koa-ra vonatkoztatva. Az acetil-koa származhat a szénhidrátokból (glikolízissel), zsírokból vagy bizonyos aminosavakból. (Más aminosavak is beléphetnek a ciklusba különböző lépéseknél.) Így a Krebs-ciklus, egy központi útkereszteződés az anyagcserefolyamatok komplex rendszerében, nemcsak a lebontásban és az energiatermelésben van szerepe, hanem biomolekulák szintézisében is. A fő felfedezőjéről Sir Hans Adols Krebsről nevezték el. 254

259 kreozot 1. (fa kreozot) Egy majdnem színtelen folyadék, fenolok keveréke, amelyet a fa száraz lepárlásakor kapott kátrány desztillációjakor nyernek. Gyógyászatban használják fertőtlenítőszerként és köptetőszerként. 2. (szénkátrány kreozot) Fenolok és krezolok sötét színű folyadékelegye, amelyet a szénkátrány desztillálásával nyernek. Fa konzerválására használják. kréta Nagyon finom szemcséjű fehér kő, amely mikroszkopikus tengeri élőlények például planktonok vázának maradványaiból, nagyrészt kalcium-karbonátból (CaCO 3) áll. Használják fogkrémben és kozmetikumokban. Nem tévesztendő össze a fekete táblára író krétával, ami kalcium-szulfátból áll. krezolok Lásd metilfenolok. kriogén szivattyú Egy vákuumszivattyú, amelyben a nyomás csökkenést gázoknak olyan felületen történő kondenzálásával hozzák létre, amelyet 20 K-en tartanak folyékony hidrogénnel, vagy 4 K-en folyékony héliummal. A nyomások fenntarthatók 10-8 Hgmm (10-6 Pa) tartományban. Ha a diffúziós szivattyúval együtt használják, akkor akár Hgmm (10-13 Pa) alacsony nyomás is elérhető. kriohidrát Jégnek és valamilyen más anyagnak, például egy ionos sónak eutektikus keveréke; egy oldat fagyasztásával nyerik. kriolit Ritka ásvány, nátrium-alumínium-fluorid, Na 3AlF 6; monoklin rendszerben kristályosodik. Általában fehér, de lehet színtelen. Az egyetlen fontos előfordulási helye Grönland. Főként az alumíniumgyártásban használják a timföld olvadáspontjának csökkentésére. krioszkópia A fagyáspontcsökkenés használata relatív atomtömeg meghatározására. kriosztát 255

260 Edény, amelyben egy minta nagyon alacsony hőmérsékleten tartható. A Dewar-palack (termosz) a leghatásosabb a sugárzás, vezetés vagy konvekció általi hőszivárgás kotroll alatt tartására. A kriosztátok rendszerint két vagy több egymásba helyezett Dewar-palackból állnak. Például folyékony nitrogénfürdőt használnak arra, hogy lehűtsön egy Dewar-palackot, ami folyékony héliumfürdőt tartalmaz. kriptandok kripton Jele Kr. Színtelen, gáz halmazállapotú elem, a periódusos rendszer 0. csoportjába (a nemesgázok csoportjába) tartozik. Rendszáma 36; relatív atomtömege 83,80; sűrűsége 3,73 gm -3 ; op. 156,6 o C; fp. 152,3 o C. Előfordul a levegőben (0,0001 %-ban, térfogatra vonatkoztatva). A folyékony levegő frakcionált desztillációjával állítható elő. Általában az elemet nem izolálják, hanem más inert gázokkal együtt alkalmazzák fluoreszcens lámpákban pl. öt természetes izotópja (tömegszámai: 78, 80, 82, 83, 84), és öt radioaktív izotópja (76,77,79,81,85) létezik. A kripton-85 (felezési ideje 10,76 év) atom maghasadási reakciós atomreaktorokban képződik, és bizonyos állítások szerint valamikor egyensúlyi mennyiséget ér majd el az atmoszférában. Az elem gyakorlatilag inert, nagyon kevés vegyülete létezik (bizonyos fluoridok, így a KrF 2 jelenlétét jelezték). kristály Szilárd anyag, szabályos, soklapú alakkal. Egy adott anyag minden kristálya úgy nő, hogy a lapjai által bezárt szögek azonosak. Nem feltétlenül rendelkeznek azonban azonos külső megjelenéssel, mert a különböző lapok a körülményektől függően különböző sebességgel növekedhetnek. A kristály külső formáját kristályalaknak nevezik. A kristályt alakító atomok, ionok, molekulák szabályos elrendeződésűek, ez a kristályos szerkezet. kristály rezgések Az atomok, ionok, vagy molekulák periodikus rezgése fő helyük körül egy kristályrácsban. Melegítés hatására a rezgés amplitúdója addig nő, amíg olyan erős nem lesz, hogy az a rács felbomlását okozza. Az a hőmérséklet, amelyen ez lejátszódik a szilárd anyag olvadáspontja, és az anyag ekkor folyékonnyá válik. Hűtésre a rezgés amplitúdója csökken. Az abszolút nulla foknál az anyag zéró pont energiájához tartozó maradék rezgés még létezik. Egy vezető elektromos ellenállásának növekedését az okozza, hogy megnő a szabad, vezető elektronok szóródása a rács rezgő részecskéin. kristályalak Lásd kristály. kristályhiba Egy tökéletlenség a kristály szabályos rácsában. kristályhibák A kristályrács az atomok, ionok, molekulák ismételt elrendeződésével jön létre. Akár atom is lehet egy anyag egy köbcentiméterében, így rendkívül kicsi a valószínűsége, hogy ezek mind tökéletes elrendeződésben legyenek. Bizonyos atomok nem lesznek pontosan a megfelelő helyen, ez rácshibák megjelenését eredményezi. A kristályszerkezetben lévő hibák alapvető következményekkel járnak a szilárd anyag bizonyos tulajdonságaira; az elektromos ellenállásra és mechanikai erősségére. Hatással lehetnek a kémiai tulajdonságokra is. 256

261 kristályos A kristályokra jellemző módon az atomok, ionok vagy molekulák szabályos belső elrendeződésével rendelkező anyag. A kristályos anyagoknak nem kell feltétlenül kristályként létezniük; minden fém kristályos például, bár rendszerint nem láthatók a szabályos geometriai kristályok. kristályos szerkezet Lásd kristály. kristályosítás A kristályképződés folyamata folyadékokból vagy gázokból. kristályosodási hő Adott anyag egy móljának telített oldatából történő kikristályosodásakor felszabaduló energia. kristályrács Atomok, ionok vagy molekulák szabályos mintázata egy kristályos anyagban. A kristályrács úgy tekinthető, mint ami a rács elemi cellájának ismételt eltólódásával jön létre. kristályrendszer Módszer a kristályos anyagok osztályozására az elemi cellájuk alapján. Hét kristályrendszer van. Ha a rendszer paralelpipedon a, b, és c oldalakkal és α a szög b és c között, β a és c között, γ a és b között, akkor a rendszerek a következők: (1) szabályos a=b=c és α=β=γ=90 o (2) tetragonális a=b c és α=β=γ=90 o (3) rombos (vagy ortorombos) a b c és α=β=γ=90 o (4) hexagonális a=b c és α=β=γ=90 o (5) trigonális a=b c és α=β=γ 90 o 257

262 (6) monoklin a b c és α=γ=90 o β (7) triklin a=b=c és α β γ 90 o kristályszóda A kristályvizet tartalmazó nátrium-karbonát: Na 2CO 3.H 2O ásványi formája. kristálytan A kristályok formájának és szerkezetének tanulmányozása. Lásd röntgenkrisztallográfia. kristálytérelmélet Szervetlen komplexek elektronszerkezetének elmélete, amelyben feltételezik, hogy a komplex egy ion ligandumokkal körülvett központi fématomból vagy ionból áll. Például úgy gondolják, hogy a [PtCl 4] 2- komplex egy Pt 2+ ionból áll, melyet négy Cl - ion vesz körül a négyzet csúcsain. Az ionok jelenléte hatással van a d-pályák energiájára, ami az energiaszintek felhasadását okozza. Az elmélet használható a komplexek spektrumainak és mágneses tulajdonságainak magyarázatára. A ligandumtérelmélet a kristálytérelmélet továbbfejlesztése, amelyben a pályák átfedését is figyelembe veszik. A kristálytérelméletet a német születésű, amerikai fizikus, Hans Albrecht Bethe (1906-) javasolta 1929-ben, majd az 1930-as években alaposan továbbfejlesztették. kristályvíz Kristályos vegyületekben, meghatározott arányokban jelenlévő víz. Számos kristályos só képez hidrátokat, amelyekben 1,2,3, vagy több mól vizet tartalmaz a vegyület egy mólja; a víz a kristályban, különböző formákban lehet. Lehetséges, hogy egyszerűen csak elfoglalnak egy rácshelyet a kristályban, vagy kötést alakíthatnak ki a jelenlévő anionokkal, vagy kationokkal. A réz-szulfát pentahidrátban (CuSO 4.5H 2O) pl. minden egyes réz ion koordinálódik négy molekula vízhez, az oxigén magányos elektronpárján keresztül [Cu(H 2O) 4] 2+, komplexként. Minden egyes szulfát egy molekula vízzel hidrogénkötést létesít. A kétféle kötést demonstrálja az, hogy a pentahidrát 100 o C-on monohidráttá alakul és csak 250 o C felett válik vízmentessé. A felépítő víz kifejezés egy idejét múlt kifejezés arra, amikor a víz kötődik egy vegyületben (mint egy fém hidroxidban: M(OH) 2, hidratált oxidnak tekintve: MO.H 2O). kristályvízvesztés Az a folyamat, amelynek során a kristály elveszíti a kristályvizét, fehér, porszerű üledéket hagyva maga után. krisztallit Kis kristály, azaz egy a kis kristályok közül, melyek egy mikrokristályos anyag részét képezik. krisztalloid Lásd kolloidok. krisztoballit A szilícium(iv)-oxid ásványi formája. kritikus állapot A folyadéknak az az állapota, amikor a folyadék és a gázfázis sűrűsége azonos. A folyadék ekkor kritikus hőmérsékleten, kritikus nyomáson, kritikus térfogatban van. kritikus elegyedési hőmérséklet Az a hőmérséklet, amelynél két, részlegesen elegyedő folyadék teljesen elegyedővé válik a hőmérséklet növekedésével. kritikus hőmérséklet 258

263 1. Az a hőmérséklet, amely felett a gáz nem cseppfolyósítható a nyomás növelésével. Lásd kritikus állapot. 2. Lásd átmeneti pont. kritikus nyomás A kritikus állapotban lévő folyadék nyomása, azaz, amikor kritikus hőmérsékleten és kritikus térfogatban van. kritikus térfogat Egy adott tömegű folyadék térfogata, annak kritikus állapotában; azaz amikor kritikus hőmérsékleten és kritikus nyomáson van. A kritikus specifikus térfogat a térfogat egységnyi tömegre vonatkoztatva ebben az állapotban; a múltban gyakran ezt nevezték kritikus térfogatnak. krizotil Lásd szerpentin. Kroll-eljárás Bizonyos fémek előállítási eljárása, amely során kloridjukat magnézium fémmel redukálják: TiCl 4+2Mg Ti+2MgCl 2. William Kroll után nevezték el, ő vezette be az eljárást 1940-ben. króm Jele Cr. Kemény, ezüstös átmeneti elem; rendszáma 24; relatív atomtömege 52,00; relatív sűrűsége 7,19; op o C; fp o C. A fő érce a kromit (FeCr 2O 4). Térben centrált szabályos rácsban kristályosodik. Előállítják kromitot nátrium-kromáttal hevítve, melyből a króm kinyerhető elektrolízissel. Másik módja a kromitot szénnel elektromos kemencében hevítve, ez ferrokrómot ad, melyet acélötvözetek készítésére használnak. A fémet használják fényes, dekoratív galvanizált bevonatokhoz és bizonyos krómvegyületek előállítására. Normál hőmérsékleten a fém korrózióálló. Híg sósavval és kénsavval reagál, króm(ii)-sókat adva. Ezek könnyen oxidálódnak a sokkal stabilabb Cr(III)-sókká. A krómnak vannak vegyületei melyekben +6 oxidációs állapotban van, ilyen a kromát, amely CrO iont tartalmaz. Az elemet Vauquelin fedezte fel 1797-ben. króm(ii)-vegyületek Olyan krómvegyületek, amelyek a krómot a legalacsonyabb (+2) oxidációs állapotában tartalmazzák. Például a króm(ii)-klorid (CrCl 2). króm(ii)-oxid Fekete, oldhatatlan por, CrO. A króm(ii)-oxidot előállítják króm-amalgám levegőn történő oxidálásával. Magas hőmérsékleten fémmé redukálódik. króm(iii)-oxid (króm-szeszkvioxid) Zöld, kristályos, vízoldható só, Cr 2O 3; relatív sűrűsége 5,21; op o C; fp o C. Előállítható krómot oxigénáramban hevítve, vagy ammónium-dikromát hevítésével. Ipari előállításakor a nátrium-dikromátot redukálják szénnel. A króm(iii)-oxid amfoter, oldódik savban, króm(iii)-ionok keletkezésével, és lúgok tömény oldatában, amikor kromitokat ad. Zöld pigmentként használják üvegben, porcelánban és olajfestékben. króm(iv)-oxid (króm-dioxid) Fekete, oldhatatlan por, CrO 2; op 300 o C. Előállítják króm(ii)-oxid vagy króm(iii)-oxid oxigénnel, történő reakciójával o C-on és atmoszférán. A vegyület nem stabil. króm(vi)-oxid (króm-trioxid, krómsav-anhidrid) Vörös vegyület, CrO 3; rombos; relatív sűrűsége 2,70; op. 196 o C. Előállítható koncentrált nátrium-dikromát vizes oldatához jeges hűtés mellett, keverés közben, óvatosan koncentrált kénsavat adagolva, majd a keveréket 259

264 színterelt üvegen szűrve, mosva salétromsavval, és exikkátorban szárítva 120 o C-on. A króm(vi)-oxid rendkívül erős oxidálószer, az etanolt azonnal lángra lobbantja. Savas oxid, oldódik vízben 'krómsav' keletkezésével, ami erős oxidálószer és üvegtisztítószer. 400 o C-on a króm(vi)-oxid oxigént veszít és króm(iii)-oxiddá alakul. krómacél A 8-25 % krómot tartalmazó rozsdamentes acél. Jellemzően 18 % krómot, 8 % nikkelt, 0,15 % szenet tartalmaz. Nagymértékben ellenáll a korróziónak. Evőeszközök, kémiai gépek, golyóscsapágyak stb. előállítására használják. kromát CrO 4 2- iont tartalmazó só. kromatográfia Gázok, folyadékok vagy oldott anyagok keverékének elemzésére, vagy elválasztására alkalmazott technika. Az eredeti technika (amelyet az orosz botanikus Mikhail Tswet vezetett be 1906-ban) jó példa az oszlopkromatográfiára. Egy függőleges üvegcsövet megtöltenek egy adszorbeáló anyaggal, például alumíniumoxiddal. A mintát az oszlopra öntik, és folyamatosan átmossák egy oldószerrel (ez a folyamat az elúció). A minta különböző komponensei különböző mértékben adszorbeálódnak, és különböző sebességgel mozognak az oszlopban lefelé. Tswet eredetileg növényi pigmenteket használt, és ezek az oszlopban lefelé haladva színes sávokban különültek el egymástól (innen a kromatográfia elnevezés). Az oszlopon kijövő folyadékot (az eluátumot) frakciókba gyűjtik össze. Általában, a kromatográfia minden típusa két, megkülönböztethető fázissal rendelkezik: álló (stacionáris) fázissal (a fenti példában az adszorbens anyag), és a mozgó fázissal (a példában az oldat). Az elválasztás alapja a versengés a minta molekuláiért a mozgó és az álló fázis között. A fenti példában az oszlopkromatográfia az adszorpciós kromatográfia egy példája, amelyben a mintamolekulák adszorbeálódnak az alumínium-oxidon. A megoszlási kromatográfiában először egy folyadék (például víz) adszorbeálódik az álló fázison és a mozgó fázis egy nem keveredő anyagban van. Az elválasztás ekkor a két folyadék közti megoszlás alapján történik. Az ioncserés kromatográfiában (lásd ioncsere) a különböző ionok versenyeznek az állófázis különböző ionos helyeiért. A gélszűrés egy másik kromatográfiás technika, amelyben a molekula mérete a fontos. kromatogram A kromatográfiában kapott eredmény. A kifejezést használják a papírkromatográfiában és a vékonyrétegkromatográfiában az előhívott eredményekre, és a gázkromatográfiában a grafikonokra. króm-dioxid Lásd króm(iv)-oxid. kromil-klorid (króm-oxiklorid) Sötétvörös folyadék, CrOCl 2; relatív sűrűsége 1,911; op. 96,5 o C; fp. 117 o C. Szilárd kálium-dikromát és nátrium-klorid keverékéhez koncentrált kénsavat adva sötétvörös gőzként jelenik meg, majd sötétvörös, kovalens folyadékká kondenzálódik, amely lúgokkal azonnal sárga kromáttá hidrolizál. Mivel a bromidok és a jodidok nem képeznek hasonló vegyületeket, ez a kloridionok egy specifikus kimutatási reakciója. A vegyület erélyes oxidálószer, foszforral érintkezve robban, ként és sok szerves vegyületet lángra lobbant. kromit Spinell ásvány, FeCr 2O 4; a fő krómérc. Fémes fényű, fekete és általában masszív formában található. Közönséges alkotója a peridotoknak és szerpentineknek. A fő termelői Törökország, Dél-Afrika, Oroszország, Fülöp-szigetek és Zimbabwe. kromofór Egy csoport, amely egy színezék színét adja. A kromofórok rendszerint delokalizált elektronokat tartalmazó csoportok. krómsárga 260

265 Ólom-kromát, PbCrO 4. Pigmentként használták. krómsav Hipotetikus sav, H 2CrO 4, csak kromát sóiban ismert. krómsav-anhidrid Lásd króm(vi)-oxid. króm-szeszkvioxid Lásd króm(iii)-oxid. krómtimsó Lásd kálium-króm-szulfát. króm-trioxid Lásd króm(vi)-oxid. krómvasérc Vegyes króm-vasoxid, FeO.Cr 2O 3; krómacél számára ferrokróm készítésére használták. krómvörös Bázikus ólom-kromát (PbO.PbCrO 4), vörös pigmentként használták. kulcs-zár mechanizmus Egy mechanizmus, amelyet Emil Fischer javasolt először 1890-ben az enzim aktív helye és a szubsztrát molekula közt kialakuló kötés értelmezésére. Úgy gondolták, az aktív hely rögzített szerkezettel rendelkezik (zár), amely pontosan megfelel a specifikus szubsztrát szerkezetnek (kulcs). Az enzim és szubsztrát kölcsönhatásából létrejön az *enzim-szubsztrát komplex. A szubsztrát átalakul termékké, ami nem illik többé az aktív helybe, így felszabadul, szabaddá téve az enzimet. Az újabb, röntgensugár diffrakciós vizsgálatok kimutatták, hogy az enzim aktív helye sokkal rugalmasabb, mint ahogy a kulcs-zár elmélet feltételezte. kumarin (1,2-benzopiron) Kellemes illatú, színtelen, kristályos vegyület, C 9H 6O 2; op. 70 o C. Természetben a tonkababban fordul elő; szalicil-aldehidből szintetizálják. Nátrium-hidroxiddal hidrolizálva kumarinsavat képez (lásd képletet). A kumarint parfümök készítésére, dohány illatosítására használják, továbbá a gyógyászatban véralvadásgátlóként; a warfarin az egyik származéka. kumaron Lásd benzofurán. kumol eljárás Ipari eljárás benzolból fenol előállítására. Benzolgőz és propén keverékét vezetik át foszforsav katalizátoron 250 o C-on, magas nyomáson: 261

266 C 6H 6+CH 3 CH:CH 2 C 6H 5CH(CH 3) 2. A terméket kumolnak nevezik, ami levegőn peroxiddá oxidálható, C 6H 5C(CH 3)O 2H. Ez híg savval reagálva fenolt (C 6H 5OH) és propanont (aceton CH 3OCH 3) képez, ez utóbbi egy értékes melléktermék. kuprit Vörös, szabályos ásványi formája a réz(i)-oxidnak, Cu 2O; fontos rézásvány. Előfordul olyan helyeken, ahol rézüledékek oxidációnak voltak kitéve. Az ásványt rézércként bányászták Chilében, Kongóban, Bolíviában, Oroszországban és USA-ban. kupronikkel Egyike a korrózióállló réz-nikkel ötvözeteknek, amely akár 45%-ig tartalmazhat nikkelt. kurare A dél-amerikai Strychnos és Chondrodendron fáknak a kérgéből nyert gyanta, ami a harántcsíkolt izom megbénulását okozza. Az acetilkolin neurotranszmittert blokkolja a neuromuszkuláris csatlakozásoknál. A délamerikai indiánok nyilaik mérgeként használták; régebben a sebészetben izomlazítóként alkalmazták. kurcsatóvium Lásd transzaktinida elemek. külső átalakulás Folyamat, amelyben (elektronikusan) gerjesztett állapotú molekulák más molekulákkal való ütközésük során egy alacsonyabb (elektronikus) állapotba kerülnek (ami gyakran az alapállapot). A folyamatban az elektronikus energia végül is hővé alakul. Minthogy e folyamatok ütközéssel járnak, a sebesség attól függ, milyen gyakran történnek az ütközések. Ennek eredményképp a folyamat sokkal gyorsabb folyadékokban, mint gázokban. Néha ütközéses kioltásnak is nevezik. külsőszférás mechanizmus Lásd elektronátmenettel járó reakció. kűrium Jele Cm. Radioaktív, fémes transzurán elem, mely az aktinoidákhoz tartozik; rendszáma 96; a legstabilabb izotópjának tömegszáma 247 (felezési idő 1,64x10 7 év); relatív sűrűsége (számított) 13,51; op. 1340±40 o C. Kilenc ismert izotópja van. Az elemet először Glenn Seaborg ( ) és munkatársai azonosították 1944-ben; először L. B.Werner és I. Perlman állította elő 1947-ben americium-241-et bombázva neutronokkal. kvadrupol Négy pont-töltés együttese, amelynek a nettó töltése és a dipólusmomentuma nulla. Például a szén-dioxid (CO 2) molekula. A kvadrupol kölcsönhatások sokkal kisebbek, mint a dipól-kölcsönhatások. A kvadrupol momentumok átmenetei sokkal gyengébbek, mint a dipólusoké, de megengedhetnek olyan átmeneteket, amelyek a dipólus átmeneteknél tiltottak. kvalitatív analízis Lásd analízis kvantitatív analízis Lásd analízis kvantum Az a minimális mennyiség, amellyel a rendszer bizonyos tulajdonsága, például az energia, vagy az impulzusmomentum változhat. Ezek a tulajdonságok nem folyamatosan, hanem a megfelelő kvantum egész 262

267 számú többszörösével változnak, kvantáltak. Ez a kvantumelmélet alapja. A kvantum a hullámokban és erőterekben gerjesztésként tekinthető, ez részecske-értelmezést ad a hullámnak vagy erőtérnek. Az elektromágneses tér kvantumja a foton, a gravitációs tér kvantumja a graviton. kvantum káosz Olyan rendszerek kvantummechanikája, amelyekre a megfelelő klasszikus rendszer káoszt mutat. A témát Einstein vetette fel 1917-ben, aki kimutatta, hogy a Bohr-elmélet kvantálási feltételei módosításra szorulnak az olyan rendszerekre, amelyek a klasszikus mechanikában káoszt mutatnak. A kvantum káosz aktívan kutatott terület, amelyben még sok alapkérdés vár tisztázásra. Úgy tűnik, hogy azok a rendszerek, amelyek a klasszkvantumelméletikus mechanikában káoszt mutatnak, nem feltétlenül mutatnak káoszt a kvantummmechanikában. kvantum összefonódás Kvantummechanikai jelenség, amelyben a részecske, vagy rendszer nem rendelkezik egy meghatározott állapottal, hanem két összefonódott állapot közötti átmeneti formában létezik. A mérések során az egyik ilyen állapot megvalósul. kvantum szimuláció Nagyszámú atomból, vagy molekulából álló rendszerek matematikai modellezése viszonylag kis klaszterek számítógépes tanulmányozásával. Információval szolgálhat a szilárd és cseppfolyós anyagokról és tanulmányozhatók a felületi tulajdonságok és reakciók. kvantumállapot Kvantált rendszer leírása a kvantumszámaival. Pl. a hidrogén atom állapotát négy kvantumszám írja le: n, l, m, m s. Értékeik alapállapotban: 1, 0, 0 és ½. kvantumelmélet Az elmélet, amelyet Max Planck vázolt fel 1900-ban a forró testek fekete-test sugárzás emissziójára. Az elmélet szerint az energia emissziója kvantumokban történik (lásd kvantum), amelyeknek energiája hν, ahol h a Planckféle állandó és a sugárzás frekvenciája. Ez az elmélet vezetett az anyag és sugárzás közötti kölcsönhatás modern elméletéhez, a kvantummechanikához, amely általánosítja és helyettesíti a klasszikus mechanikát és a Maxwellféle hullámmechanikát. A nem relativisztikus kvantumelméletben a részecskékről feltételezik, hogy nem keletkeznek és nem pusztulnak el, a fényhez képest lassan mozognak és a tömegük nem változik a sebességgel. A relativisztikus kvantumelméletet olyan részecskékre alkalmazzák, amelyek nyugalmi tömege nulla és vagy fénysebességgel, vagy azt megközelítő sebességgel mozognak. kvantumhozam Egy fotokémiai reakcióban az események száma az abszorbeált fotonokra vonatkoztatva. A képződött termékek (vagy a fogyott kiindulási anyag) móljainak száma osztva az abszorbeált fotonok móljainak számával. kvantumkémia A kvantummechanika alkalmazása a kémiára. A kvantumkémia először főként empírikus módszereket használt, de a számitástechnika fejlődésével egyre növekvő mértékben alapul a kvantummechanika fő törvényein. kvantummechanika A kvantumelméletből kifejlesztett mechanikai rendszer, amelyet az atomok és molekulák tulajdonságainak értelmezésére használnak. Az energia kvantumot kiindulási pontként használva magába foglalja a Heisenberféle határozatlansági törvényt és a de Broglie-féle hullámhosszt a részecske-hullám dualitás megállapítására, amely a Schrödinger egyenlet alapja. A kvantummechanikának ezt a formáját hullámmechanikának nevezik. A másik, ezzel egyenértékű formája a mátrix_mechanika, amely matematikai operátorokon alapul. Lásd kémiai számítástechnika. kvantumstatisztika 263

268 Statisztikai leírása egy részecskékből álló rendszernek, amely nem a klasszikus mechanika, hanem a kvantummechanika szabályainak engedelmeskedik. A kvantum statisztikában az energia kvantált. Ha a részecskék nem megkülönböztethetők, a Bose Einstein statisztika alkalmazható akkor, ha akár hány részecske elfoglalhat egy adott kvantumállapotot. Az ilyen részecskéket bozonoknak nevezik. Minden ismert bozon nh impulzusmomentummal rendelkezik, ahol n nulla vagy egész szám, és h a Planck-féle állandó. Azonos bozonokra a hullámfüggvény mindig szimmetrikus. Ha csak egy részecske foglalhat el minden egyes kvantumállapotot, akkor a Fermi Dirac-statisztika érvényes és a részecskéket fermionoknak nevezik. Minden ismert fermion teljes impulzusmomentuma (n+1/2)h/2π és a fermionok hullámfüggvénye mindig aszimmetrikus. kvantumszám Lásd atom; spin. kvantumugrás Egy rendszerben (atom vagy molekula) az egyik kvantumállapotról a másikra történő változás. kvarc A leggyakoribb, közönséges ásvány, kristályos szilícium-dioxidból áll (SiO 2), amely a trigonális rendszerben kristályosodik. Keménysége a Mohs-féle keménységi skálán 7. Jól kifejlődött kristályai hat-oldalú prizmák, hatoldalú piramisokban végződve. A közönséges kvarc színtelen és átlátszó, ez a forma hegyikristályként ismert. Színes változatai, amelyek közül számos drágakőként használt: az ametiszt, citrin (sárga), rózsakvarc (rózsaszín), tejkvarc (fehér), füstkvarc (szürkés-barna), kalcedon, achát és a jáspis. A kvarc számos kőzetben előfordul, különösen kiömlési kőzetekben, mint a gránitban vagy a kvarcitban (amelynek fő alkotórésze); metamorf kőzetekben, mint gneiszben és agyagpalában; és szediment kőzetekben, pl. homokkőben és mészkőben. Az ásvány piezoelektromos; használják oszcillátorokban. Használják továbbá optikai eszközök készítésénél, üvegben, mázakban és csiszolóanyagokban. kvaterner ammónium vegyület Lásd amin sók. kvázikristály Szilárd szerkezet, amely (1) nagy távolságú inkommenzurábilis transzlációs renddel rendelkezik (lásd inkommenzurábilis rács) és (2) nagy távolságra ható orientációs renddel rendelkezik, a kristálytanban nem megengedett pontcsoporttal. Az (1) feltétel a kváziperiódusosság. Két dimezióban, az ötszög kétszeres szimmetriája példa a pontszimmetriára, ami a kristálytanban nem megengedett, és mint kvázikristály, mégis létezik. Három dimenzióban egy ikozaéder szimmetriája nem megengedett a kristálytanban, de léteznek evvel a szimmetriával rendelkező kvázikristályok (pl. AlMn). A kvázikristályok diffrakciós képében megtalálhatók a Bragg-csúcsok, de az intenzitásuk minden síkban nagyobb, mint ami egy tökéletes periódikus kristály esetében várható lenne. kváziperiódusosság Lásd kvázikristály. K-vitamin Zsíroldható vitamin, koenzimként hat néhány, a véralvadáshoz szükséges fehérje szintézisénél. A K-vitamin hiánya, amely kiterjedt vérzéshez vezet, ritka, mivel a vitamin egy formáját a bélbaktériumok állítják elő. Zöldnövények és a tojássárgája jó forrás. 12. L labilis Olyan kémiai vegyület leírása, amelyben bizonyos atomok vagy csoportok könnyen helyettesíthetők más atomokkal vagy csoportokkal. A kifejezést koordinációs komplexekre alkalmazzák, amelyekben a ligandumok könnyen kicserélhetőek más ligandumokra egyensúlyi reakciókban. 264

269 Ladenburg-benzol Albert Ladenburg ( ) által javasolt (hibás) szerkezet a benzolra, amelyben a hat szénatom egy háromszögű prizma csúcsain helyezkedik el, egyszeres kötéssel kapcsolódva egymáshoz és a hat hidrogén atomhoz. Lagrange-függvény Jele L. Függvény egy dinamikus rendszer definiálására, koordináta, sebesség és idő függvényekkel a következőképpen: L=T-V, ahol T a rendszer kinetikus V pedig a potenciális energiája. A Lagrange-függvény előnye, hogy sok vektor mennyiség (pl. erő és gyorsulás) helyett mindössze két skaláris mennyiséget (T és V), használ, ami nagymértékű egyszerűsítéshez vezet. A Langrange-dinamikát Joseph-Louis Lagrange fogalmazta meg. Lagrange-multiplikátorok (határozatlan multiplikátorok) Rendszerint λ-val jelölt paraméterek, amelyeket bizonyos, a változókat összekötő feltételeknek kitett, többváltozós, x 1,x 2,...x n f függvény maximum vagy minimum értékének meghatározására vezettek be. Fontos alkalmazása van a Lagrange-multiplikátoroknak a statisztikus mechanikában a Boltzmann-eloszlásnál, ahol a Lagrange multiplikátor: 1/kT, ahol k Boltzmann-állandó, és T a termodinamikai hőmérséklet. A Lagrangemultiplikátort az olasz születésű francia matematikus Joseph-Loius Lagrange ( ) vezette be. lágyítás A fémeknél alkalmazott hőkezelés egy formája, a belső feszültségek és az instabilitások űcsökkentésére valamint arra, hogy könnyebben megmunkálhatóvá tegyék. A fémet meghatározott hőmérsékleten meghatározott ideig hevítik (az adott anyagtól függ, hogy milyen hőmérsékletet és időt alkalmaznak), majd lassan hagyják lehűlni. Vasnál és nem vas fémeknél is alkalmazzák. Hasonló eljárást használnak más anyagoknál is, például üvegnél. lakmusz Vizoldható színezék, amelyet bizonyos zuzmókból vonnak ki. Savas körülmények közt piros, lúgos közegben kék; a színét a 4,5-8,3 ph tartományban változtatja (25 o C-on). Mivel a színváltozása ilyen széles ph tartományban történik, titrálásra nem alkalmas, de egy jó közelítő indikátora a savasságnak és lúgosságnak, mind oldatban, mind pedig lakmuszpapírként (abszorbeáló papír lakmusz oldatba áztatva). laktámok Olyan gyűrűs szerves vegyületek, amelyekben a -NH.CO.- csoport a gyűrű részét képezi. Laktámok kialakulhatnak, amikor egy NH 2 csoport reagál egy molekula COOH csoportjával ciklusos amin kialakításával (lásd az ábrát). Előfordulhat a tautomer laktim formával váltakozva, amelyben a nitrogén a karbonil oxigénjéhez vándorol N=C(OH)- csoportot adva. Laktám például az uracil pirimindin bázis. laktát Tejsav sója, vagy észtere, azaz 2-hidroxi-porpanoát. laktimok Lásd laktámok. laktonok 265

270 Olyan gyűrűs szerves vegyületek, amelyben a -CO.O-csoport a gyűrű része. A laktonok képződhetnek (vagy úgy tekinthetők, mintha képződnének ) amikor a molekula egyik részének -OH-csoportja reagál a másik részének -COOH-csoportjával egy ciklikus észter létrehozásával (lásd az ábrát). Az ilyen típusú átalakulás előfordul például a γ-hidroxi-karbonsavaknál (amelyben a hidroxilcsoport a karboxilcsoporttól számított harmadik szénatomon van), így a CH 2(OH)CH 2CH 2COOH-nál. A kialakuló γ-laktonnak öttagú gyűrűje van. Hasonlóan, a δ-laktonok gyűrűje hattagú. A négytagú, gyűrűs β-laktonok nem képződnek közvetlenül a β- hidroxi-karbonsavból, ezek más módon szintetizálhatók. laktóz (tejcukor) Cukor, amely egy galaktózmolekulához kapcsolódó glükózmolekulából áll. A laktózt az emlőmirigyek termelik; csak a tejben fordul elő. A tehéntej pl. 4,7 % laktózt tartalmaz. A szacharóznál (nádcukornál) kevésbé édes. lambda pont Lásd szuprafluiditás. Lamb-eltolódás A hidrogén színképében lévő, kis energiakülönbség két szint között ( 2 S 1/2 és 2 P 1/2). Az eltolódás az atomi elektron és az elektromágneses sugárzás közti kvantum kölcsönhatás eredménye. Először Willis Eugene Lamb értelmezte. Lamb-horpadás spektroszkópia Egy spektroszkópiás módszer, amely lehetővé teszi az abszorciós vonalak középpontjának rendkívül pontos meghatározását a nagyon gyorsan mozgó molekulák Doppler-eltolódásának felhasználásával. Elektromágneses sugárzás rádiófrekvenciás, intenzív, monokromatikus sugarát bocsátják keresztül egy gázmintán a maximális abszorpció frekvenciájánál valamivel nagyobb frekvenciával. Csak bizonyos, specifikus sebességgel mozgó molekulák képesek a sugárzást abszorbeálni. A sugárzás ezután visszaverődik a mintán keresztül úgy, hogy csak azok a molekulák abszorbeálják, amelyek pontosan ugyanezzel a sebességgel mozognak, de most a tükörtől eltávolodva. Ha a sugárzás pontosan az abszorpciós maximumon van, csak azok a molekulák abszorbeálják mind a kezdeti, mind pedig a visszavert sugárzást, melyek merőlegesen mozognak a sugárzás vonalára (ahol nincs Doppler-eltolódás). Minthogy a kezdeti úton gerjesztődött molekulák kevesebb gerjeszthető molekulát hagynak a visszaútra ez egy kisebb intenzitású abszorpciót eredményez. Emiatt egy mélyedés alakul ki a görbén, ami lehetővé teszi az abszorpciós maximum nagyon pontos meghatározását. A Lamb-horpadás spektroszkópiát Willis Eugene Lambról (1913-) nevezték el. Lamor-precesszió Töltéssel rendelkező részecskék mozgásának precessziója mágneses térben. Sir Joseph Larmor ( ) vezette le először 1897-ben. Egy atom magja körül, B fluxus sűrűségű mágneses térben az elektron pályamozgására alkalmazva, a precesszió frekvenciáját megadja az eb/4πmν kifejezés, ahol e és m a töltése és tömege az elektronnak, μ a permeabilitás, és ν az elektron sebessége. Ez Larmor-frekvencia néven ismert. lánc Azonos típusú atomok sora egy molekulában. Egy nem elágazó láncban az atomok láncszerűen kapcsolódnak egymáshoz. A propán például olyan nem elágazó láncú alkán (CH 3CH 2CH 3), ahol három szénatomból áll a lánc. Elágazó lánc esetében oldalcsoportok találhatók a lánchoz kapcsolódva. Így a 3-etil-oktán (CH 3CH 2CH(C 2H 5)C 5H 11) elágazó láncú alkán, amelyben a (C 2H 5) az oldallánc, ami a harmadik szénatomhoz kapcsolódik. A zárt lánc az atomok gyűrűje egy molekulában, ennek hiányában a molekula nyílt láncú. láncképződés 266

271 Lánc képzése atomokból kémiai vegyületekben. láncreakció Egy reakció, ami önfenntartó annak eredményeképpen, hogy az egyik lépés terméke egy következő lépést indít el. A kémiai láncreakciókban általában köztes termékként szabadgyökök keletkeznek. Példa erre a klór reakciója a hidrogénnel, amelyet ultraibolya sugárzás indít el. Először a klórmolekula atomjaira hasad: Cl 2 Cl +Cl Ez reagál a hidrogénnel a következőképpen: Cl +H 2 HCl+H H +Cl 2 HCl+Cl stb. Az égési és robbanási reakciók hasonló, szabadgyökös láncreakciókból állnak. Landau-szintek A kvantummechanika szerint egy egyenletes mágneses mezőben a szabad elektronok energiaszintjei. Ezeket a szinteket a szovjet fizikus Lev Davidovich Landau ( ) után nevezték el, aki 1930-ban elemezte a problémát. Az energiaszintek diszkrét értékekkel rendelkeznek, melyek egész számú többszörösei a heb/m-nek ahol h a Planck-állandó, e az elektron töltése, m az elektron tömege, B a mágneses fluxussűrűség. Minden egyes Landau-szint erősen degenerált szint; minden egyes szint 2eB/h-val betöltve, ahol a 2 faktor az elektron spinje miatt van. Landé-intervallum-szabály Az atomspektrumok értelmezésére használt szabály, amely azt állítja, hogy ha a spin-pálya csatolás gyenge egy adott multiplettnél, akkor az energiaszintek különbsége két egymást követő J szintben (ahol J a csatolt elektronok teljes eredő impulzusmomentuma) arányos a két J érték nagyobbikával. A szabályt a német születésű, amerikai Alfred Landé ( ) állapította meg 1923-ban. Levezethető az impulzusmomentum kvantumelméletéből. A Russel Saunders-csatolás feltételezésén túl a Landé-intervallum szabály feltételezi, hogy a kölcsönhatások a spin mágneses momentumok közt elhanyagolhatóak; egy olyan feltevés, ami nagyon könnyű atomok, pl. a hélium esetében nem helytálló. A Landé-szabályt a közepes rendszámú atomok követik a legjobban. láng Gázok forró, világító keveréke az égés során. A lángban lejátszódó kémiai folyamatok többnyire szabadgyökös láncreakciók, és a fényt a gerjesztett molekulák, vagy ionok fluoreszcenciája, vagy kis szilárd részecskék (pl. szén) izzása adja. Langevin-egyenlet A random mozgás egyenletének egy típusa (lásd sztochasztikus folyamat), amelyet a Brown-mozgás tanulmányozására használnak. Az egyenletet Paul Langevin ( ) francia fizikus után nevezték el. A Langevin-egyenlet megoldásához a valószínűség elméletének alkalmazása és a statisztikus módszerek használata szükséges. lángkemence Kemence a fémkohászatban, amelyben a melegíteni kívánt, beadagolt elegy és a fűtőanyag el van különítve egymástól. A medence sekély, és a beadagolt anyagot a felette áthaladó lánggal, és az alacsony tetőről visszaverődő sugárzással melegítik. lángkorom Nagyon finom (mikrokristályos) szénforma, amely szerves vegyületeknek, nem elegendő mennyiségű oxigén jelenlétében történő égésekor keletkezik. Fekete pigmentként és töltő/tömítő anyagként használják. Langmuir adszorpciós izoterma 267

272 Egyenlet, amely leírja egy sík felületen adszorbeált gáz mennyiségét a felülettel egyensúlyban lévő gáz nyomásának a függvényében. A következő formában írható: ζ=bp/(1+bp) ahol ζ a felület adszorbeált anyaggal fedett része, p a gáz nyomása, b az adszorpciós koefficiensnek nevezett konstans, amely az adszorpciós folyamat egyensúlyi állandója. A Langmuir-adszorpciós izotermát az amerikai Irving Langmuir ( ) írta le, a gázok kinetikus elméletének felhasználásával, a következő feltételezésekkel élve: (1) az adszorpció a teljes felületre egyrétegű (2) nincs kölcsönhatás a különböző helyeken adszorbeált molekulák között, és minden hely csak egy molekulát képes adszorbeálni (3) az adszorpciós hő nem függ a helyek számától és egyenlő minden helyre. A Langmuir-adszorpciós izoterma alkalmazása korlátozott, hiszen a valódi felszíneken az energia nem azonos minden helyre, és az adszorbeált molekulák közti kölcsönhatások nem elhanyagolhatók. Langmuir-Blogett film Molekulafilm egy felszínen, ami több filmréteget tartalmazhat. A többrétegű Langmuir Blogett-film előállítható egy lemezt egy folyadékba merítve úgy, hogy azt először csak egy egyszeres réteggel vonja be, majd ismételve a folyamatot. A folyamat, melyet Langmuir Blogett-technikának neveznek lehetővé, teszi a többrétegű film felépítését egyenként, egyszerre csak egy monoréteg felvitelével. A Langmuir Blogett-filmeknek számos gyakorlati alkalmazásuk van, szigetelőként optikai és félvezető eszközöknél, szelektív membránoknál a biotechnológiában. Langmuir-Hinschelwood mechanizmus Egy szilárd felszínen lejátszódó, katalizált, kétmolekulás folyamat lehetséges mechanizmusa. Feltételezi, hogy a két molekula a szomszédos helyeken adszorbeálódik és a reakció egy felszíni aktivált komplex kialakulásával, majd annak termékké alakulásával játszódik le. A mechanizmust az amerikai kémikus, Irving Langmuir ( ) javasolta 1921-ben és a brit Sir Cyrill Hinsechelwood ( ) dolgozta ki 1926-ban. Néhány, felszínen lejátszódó kétmolekulás reakció jó egyezést mutat a modell előrejelzéseivel. Lásd a Langmuir Ridealmechanizmusnál is. Langmuir-Rideal mechanizmus Egy szilárd felszínen lejátszódó, katalizált, kétmolekulás folyamat lehetséges mechanizmusa. Úgy képzeli el a reakciót, hogy a molekulák egyike adszorbeálódik a felületen és reagál a másik molekulával, amely nem adszorbeálódik. A mechanizmust az amerikai kémikus, Irvin Langmuir ( ) javasolta 1921-ben és a brit kémikus Sir Eric Rideal dolgozta ki 1939-ben. A Langmuir Rideal-mechanizmus nem általános, de bizonyos hidrogénatomos reakciók valószínű, hogy ezt a mechanizmust követik. Lásd Langmuir Hinschelwoodmechanizmusnál is. lángpróba Egyszerű teszt fémek kimutatására, amelyben a minta egy kis mennyiségét (rendszerint sósavval megnedvesítve) egy platinahuzal végére helyezik, majd Bunzen-lángba tartják. Bizonyos fémek kimutathatók a kialakuló szín alapján: bárium (zöld), kalcium (téglavörös), lítium (karmazsinvörös), kálium (lila), nátrium (sárga), stroncium (vörös). lanolin Tisztított gyapjúzsír emulziója vízben; koleszterint, bizonyos terpén alkoholokat és észtereket tartalmaz. Kozmetikumokban alkalmazzák. lansfordit A magnézium-karbonát-pentahidrát ásványa: MgCO 3.5H 2O. 268

273 lantán Jele La. Ezüstös, fémes elem, a periódusos rendszer 3. csoportjába (korábban IIIA) tartozik, és gyakran lantanoidának tekintik; rendszáma 57; relatív atomtömege 138,91; relatív sűrűsége 6,146 (20 o C); op. 921 o C; fp o C. A fő érce a bastnasit, abból nyerik ki ioncserével. Két természetes izotópja létezik: lantán -139 (stabil) és lantán -138 (felezési idő év). A fémet, mivel piroforos, gyújtó kovaként alkalmazzák ötvözetekben, az oxidját bizonyos optikai üvegekben használják. A legnagyobb mértékben azonban katalizátorként használják, nyersolajok krakkolásánál. Carl Mosander ( ) találta fel 1839-ben. lantanidák Lásd lantanoidák. lantanoid kontrakció Lásd lantanoidák. lantanoidák (lantanidák, ritka földfémek) Elemek sorozata a periódusos rendszerben, általában az 58-as protonszámú cériumtól a 71-es számú luténiumig. Minden lantanoida rendelkezik két külső s-elektronnal (6s 2 konfiguráció) követve a lantánt és egy csoportba sorolják őket, mivel a protonszám növekedésével nő a 4f-elektronjaik száma. Valójában a 4f- és 5d-szintek energiaszintjei közel vannak egymáshoz és a feltöltődés nem egyenletes. A külső héj elektronkonfigurációi a következők: 57 lantán (La) 5d 1 6s 2 58 cérium(ce) 4f5d 1 6s 2 (vagy 4f 2 6s 2 ) 59 prazeodímium (Pr)4f 3 6s 2 60 neodímium (Nd) 4f 4 6s 2 61 prométium (Pm) 4f 5 6s 2 62 szamárium (Sm) 4f 6 6s 2 63 európium (Eu) 4f 7 6s 2 64 gadolínium (Gd ) 4f 7 5d 1 6s 2 65 terbium (Tb) 4f 9 6s 2 66 diszprózium (Dy) 4f 10 6s 2 67 holmium (Ho) 4f 11 6s 2 68 erbium (Er) 4f 12 6s 2 69 túlium (Tm) 4f 13 6s 2 70 itterbium (Yb) 4f 14 6s 2 71 lutécium (Lu)4f 14 5d 1 6s 2 Megjegyzendő, hogy magának a lantánnak nincs 4f-elektronja, de rendszerint a lantanoidákhoz sorolják a kémiai hasonlóság miatt; ugyanúgy az ittriumot (Yt) és a szkandiumot (Sc) is. A szkandium, ittrium és lantán a d-mező elemei; a lantanoidák és az aktinoidák alkotják az f-mezőt. A lantanoidákat néha egyszerűen ritka földfémeknek nevezik, bár szigorúan véve a föld az oxidjaikat jelenti. Nem is különösen ritkák; széles körben előfordulnak, rendszerint együttesen. Mind ezüstös és nagyon 269

274 reakcióképes fém. Az f-elektronok nem jutnak az atom külső részébe és nem vesznek részt a kötésben (eltérően az átmeneti fémek d-pályáitól) és az elemeknek nagyon kevés koordinációs vegyületük létezik. Fő vegyületeikben M 3+ -ionokként fordulnak elő. A cériumnak van egy erősen oxidáló Ce 4+ -állapota; az európiumnak és itterbiumnak létezik M 2+ -formája. Az atomban a 4f-elektronok nem árnyékolják hatékonyan a mag vonzását a külső elektronokra. A sorozatban a növekvő magtöltés kontrakciót hoz létre az M 3+ -ion formában, 0,1061 nm-ről a lantánban 0,0848 nm-re a lutéciumban. Ez a hatás, az ún. lantanoida kontrakció hozzájárul a cirkónium és a hafnium átmeneti elemek hasonlóságához. lapon centrált köbös Lásd szabályos kristály. Laporte-kiválasztási szabály Atomspektrumok kiválasztási szabálya, amely szerint az elektromos dipólussugárzás spektrális vonalainak ellenkező paritások közötti átmenetekből kell származniuk. A szabályt O. Laporte állapította meg 1924-ben, és az atomok kvantummechanikájára a csoportelmélet alkalmazásával értelmezték. A mágneses dipól és kvadropol sugárzás esetében a spektrális vonalak kiválasztási szabálya a Laporte-szabály ellentettje, azaz az ilyen esetekben az átmenetek csak azonos paritású állapotok között megengedettek. lapszög Két lap (egy poliéder két oldala) közötti szög. A lapszög az a szög, amelyet úgy kapnak, hogy a metszéspont vonalán vesznek egy pontot, amelyből két vonalat húznak a síkokban a metszéspont vonalára merőlegesen. Lassaigne-teszt Módszer egy szerves vegyület halogén, nitrogén vagy kéntartalmának kimutatására. A mintát egy kémcsőben nátrium szemcsével melegítik. A forró csövet tiszta vízbe dobják és a darabokat egy mozsárban felaprítják. A halogén kimutatható ezüst-nitrát oldattal, mert most már nátrium-halogenid formában, ezüst-nitrát oldat hatására csapadékot ad. A nitrogén berlini kék csapadék alakban mutatható ki az oldat egy részét vas(ii)-szulfát oldattal melegítve sósav és nyomnyi vas(iii)-ion jelenlétében. A jelenlévő kén ólom-acetáttal vagy nátriumnitroprussziddal ad csapadékot. lassú robbantás A robbanás egy olyan formája, amelynél a detonációs hullám megérkezik a reakció befejeződése előtt (mivel a reakciófront lassabban mozog, mint a hang sebessége a közegben). látens hő Jele L. Az elnyelt vagy felszabaduló hő mennyisége egy anyag állandó hőmérsékleten történő halmazállapotváltozásakor (pl. szilárd anyag folyékonnyá válásakor az olvadásponton, vagy folyékony halmazállapotúból gáz halmazállapotúvá a forrásponton). Például a párolgás látens hője az az energia, amit az anyag elnyel a környezetéből, hogy legyőzze a molekulái közötti vonzóerőt, amikor a folyadékból gázállapotúvá változik, és fedezze a kiterjedése során a külső atmoszféra ellenében végzendő munkát. Termodinamikai kifejezéssel a látens hő a párolgás entalpiája (ΔH), azaz L=ΔH=ΔU+pΔV, ahol ΔU a belső energia változása, p a nyomás, és ΔV a térfogat változása. A specifikus látens hő (jele l) az egységnyi tömegű anyag által elnyelt vagy kibocsátott hőmennyiség az izoterm halmazállapotváltozásnál. A moláris látens hő az egységnyi anyag által elnyelt vagy kibocsátott hő izoterm halmazállapotváltozáskor. látex Természetes gumi olyan formában, ahogy a gumifából kinyerik, vagy egy hasonló polimer bármely stabil, vizes szuszpenziója. A szintetikus látexeket gumi vagy műanyag cikkek készítésére használják olyan technikákkal, mint pl. mártás (gumikesztű) átható/áthatoló kenés (vízálló anyagok) és galvanizálás (műanyag bevonatú fémek). Alkalmazzák a festékekben és ragasztókban is. 270

275 látható spektrum Az elektromágneses sugárzás emberi szem által érzékelhető spektruma. laurencium Jele Lr. Radioaktív, fémes, transzurán elem, az aktinoidákhoz tartozik; rendszáma 103; tömegszáma az első felfedezett izotópnak 257 (felezési ideje 8 másodperc). Néhány, nagyon rövid életű izotópját szintetizálták. Az elemet Albert Ghiorso és kollegái azonosították 1961-ben. E. O. Lawrence ( ) után nevezték el. laurinsav Lásd dodekánsav. Lavoisier, Antoine Laurent ( ) Francia kémikus, a kormány adóbeszedője volt Párizsban es években felfedezte az oxigént és nitrogént a levegőben, és lerombolta az égés flogiszton elméletét, kimutatta az oxigén szerepét a folyamatban ban vizet állított elő hidrogénnek oxigénben történő elégetésével (lásd Cavendish, Henry). Felállított egy ésszerű nómenklatúrát a vegyületekre ben, mint a forradalom ellenzőjét (mivel adóbeszedő volt) a jakobinusok perbefogták, bűnösnek találták, és guillotinnal kivégezték. lazítópálya Lásd orbitál/elektronpálya. lazurit Lásd lazurkő. lazúrkő Kék kőzet, amelyet széles körben használnak féldrágakőként, díszítési célokra. Főképp a mélykék lazurit ásvány alkotja, fehér kalcit mátrixba beépülve; rendszerint tartalmaz kis pirit foltokat is. Csak néhány helyen fordul elő, kristályos mészkövekben, kontakt metamorf ásványként. Fő forrása Afganisztán, de előfordul Szibériában a Bajkál-tó környékén és Chilében is. Régebben ebből készítették a festők ultramarin pigmentjét. LCAO (atompályák lineáris kombinációja) Az atompályák lineáris kombinációjával keletkező molekulapálya. Az LCAO-közelítés onnan származik, hogy egy, az atommaghoz közeli elektronnál az elektron potenciális energiájában dominál az atommag és az elektron kölcsönhatása. Így, egy A atom magjához nagyon közel egy molekulában a molekula *hullámfüggvénye hasonló az A atom hullámfüggvényéhez. Az LCAO-közelítés kimutatja a kémiai kötés miatti elektronsűrűség növekedést. Az LCAO-módszer a SALC alkalmazásával figyelembe veszi a molekulaszimmetriát is. LCP Lásd folyadék-kristály polimer. L-D folyamat Lásd oxigénes konverter eljárás. L-dopa Lásd dopa. Le Chatelier-elv Ha egy rendszer egyensúlyban van, akkor bármely, a rendszerre ható változás olyan irányba tolja el az egyensúlyt, ami az alkalmazott változtatás hatását megszünteti. Az elv az energiamegmaradás törvényének a következménye ban Henri Le Chatelier ( ) állapította meg. Kémiai egyensúlyokra alkalmazzák. Például a következő gázreakcióban: 271

276 2SO 2+O 2 2SO 3 a reakcióelegy nyomásának növelése eltolja az egyensúlyt jobbra, mivel az csökkenti az összes jelenlévő molekulák számát és ezzel a nyomást. Az odaalakulási reakció standard entalpia változása negatív (azaz a reakció exoterm), ezért a hőmérséklet emelése balra tolja el az egyensúlyt, mivel ez csökkenti a hőmérsékletet. Az egyensúlyi állandó így csökken a hőmérséklet növekedésével. leányelem 1. Egy nuklid, amely más nuklid (kiindulási, anyanuklid) radioaktív bomlásakor keletkezik. 2. Ion, vagy szabad gyök, amely más ion vagy gyök (kiindulási, anyag) disszociációjakor, vagy reakciójakor keletkezik. Leblanc-eljárás Egy elavult eljárás a nátrium-karbonát előállítására. Nyersanyagai a nátrium-klorid, kénsav, koksz és a mészkő (kalcium-karbonát) voltak, és a folyamat két lépésből állt: először a nátrium-kloridot kénsavval melegítették, hogy nátrium-szulfátot kapjanak: 2NaCl(s)+H 2SO 4(l) Na 2SO 4(s)+2HCl(g) majd a nátrium-szulfátot koksszal és mészkővel hevítették: Na 2SO 4+2C+CaCO 3 Na 2CO 3+CaS+2CO 2. A kalcium-szulfát melléktermék volt, a nátrium-karbonátot kristályosítással vonták ki. Ez, a Nicolas Leblanc ( ) francia vegyész által 1783-ban kidolgozott eljárás volt az első szintetikus nátrium-karbonát előállítás. A korábbi módszerek hamut vagy más növényi forrást használtak. A XIX. század végére azonban már nagyban kiszorította a Solvay-féle eljárás. lechatelierit A szilícium(iv)-oxid ásványi formája. Leclanche-elem Egy elsődleges galvánelem, amely %-os ammónium-klorid elektrolitba merülő szénrúdból (anód), és cinkrúdból (katód) áll. A polarizáció megakadályozására egy porózus zsákban vagy edényben mangán-dioxid és apróra zúzott szén keverékét kapcsolják az anódhoz. Ez reagál a keletkező hidrogénnel. Az elemnek ezt, a nedves formáját Georges Leclanche tervezte meg 1867-ben, az e.m.e. körülbelül 1,5 volt. Az ezen alapuló szárazelemet széles körben használják zseblámpákban, rádiókban, számológépekben. LEED (kis energiájú elektrondiffració low-energy electron diffraction) Kristályok felszíni szerkezetének, és a felszínen lejátszódó reakcióknak a tanulmányozására használt technika. A felszínt m átmérőjű V energiájú monokromatikus elektronsugárzással bombázzák, és az atomokon elhajlást szenvedett elektronokat egy fluoreszcens ernyőn összegyűjtik. Ilyen módon a felszín szerkezete, és a kemiszorpció után, illetve a felületi reakciók során létrejött változások is tanulmányozhatók. A felületet gondosan kell tisztítani, és ultravákuumban kell tartani. Bár sok felület szenved változást az elektronsugárzás hatására és így nem tanulmányozható ezzel a módszerrel, elég sok felszín és felszíni folyamat tanulmányozható a módszerrel, ami a LEED-et hasznos technikává teszi. Nehézségeket okoz, hogy a LEEDeredmények értelmezéséhez a sokszoros szórás elméletet kell alkalmazni (a röntgensugárzásnál, vagy a neutronszóródásnál alkalmazott) egyszeres szóródáselmélet helyett. legkisebb energiájú betöltetlen molekulapálya (lowest unoccupied moleculas orbital - LUMO) Egy molekulának az a betöltetlen pályája, aminek a legalacsonyabb az energiaszintje az abszolút nulla hőmérsékleten. A legkisebb energiájú betöltetlen molekulapálya és a legnagyobb energiájú betöltött molekulapálya (HOMO) a molekula két határpályája. légszennyezés (légköri szennyeződés) A természeti környezetet különböző módokon károsító anyagok légkörbe juttatása. A légszennyezők többsége gáz, amely a Föld felszíne fölé körülbelül 8 km-re kiterjedő troposzférába kerül. A fő forrása a fosszilis 272

277 tüzelőanyagok égetése például az erőművekben a keletkező kén-dioxid és szén-dioxid gázok miatt. Az utóbbiról úgy gondolják, hogy az atmoszférába kibocsátva hozzájárul az üvegházhatáshoz. Az autók kipufogógázaiként kibocsátott kén-dioxid és nitrogén oxidok olyan légszennyezők, amelyek a savas eső kialakulását okozzák; a nitrogén oxidok a fotokémiai szmog képződésében is szerepet játszanak. Lásd még ózonréteg, szennyezés. lektin A növényi eredetű fehérjék olyan csoportja, amely képes speciális oligoszacharidokat a sejtek felszínén úgy kötni, hogy az a sejtek csomókba való összetapadását eredményezi. A lektinek felhasználhatók mutáns sejtek azonosítására sejtkultúrákban, és a vércsoportok meghatározására, mivel a vörösvérsejtek megalvadását okozhatják. A lektinek megtalálhatók a hüvelyesek magjában és más szövetekben. Úgy gondolják, hogy ott méregként hatnak. lemezes/réteges szilárd anyagok Olyan szilárd anyagok, amelyek kristályszerkezete elkülöníthető rétegekből áll (azaz réteges rácsa van). Például a csillámok ilyen típusú vegyületek. A beágyazott vegyületek réteges vegyületek, amelyeknél egy elem, vagy vegyület rétegei közé atomok, ionok stb. épülnek be. Például a grafit egy réteges, szilárd anyag. Erős oxidálószerrel (pl. koncentrált kénsav és salétromsav elegyével) egy nem sztöchiometrikus grafit oxidot képez, ami egy beágyazott vegyület oxigénatomokkal a szénatom rétegei között. Az ilyen típusú vegyületeket grafitos vegyületeknek nevezik. Lennard-Jones potenciál Olyan potenciál, ami közelítő leírást ad a molekulák potenciális energia kölcsönhatásáról, V-ről, a molekulák közti távolság, r függvényében. Az általános formája: V=C n/r n -C 6/r 6 ahol C n és C6 az adott molekulától függő koefficiensek, n nagyobb 6-nál, úgy, hogy a kis távolságoknál a taszító kifejezés dominál a kölcsönhatásokban, lévén az r -6 kifejezés a vonzó. A választott érték gyakran n=12. Ebben az esetben a Lennard Jones-potenciál a következő: V=4W[ (r 0/r) 12 -(r 0/r) 6 ] ahol W, a potenciálgödör mélysége, r 0 az a távolság, amelynél V=0. A potenciálgödör minimum értéke a r e=2 1/6 r 0 távolságnál van. A kölcsönhatás taszítás részének 1/r 12 -vel történő kifejezése nem reális, sokkal reálisabb az exponenciális kifejezés: exp(-r/r 0). lenolaj A len magjából préselt halványsárga olaj. Zsírsavak gilceridjének keverékét tartalmazza, így linolsavat és linolénsavat is. Kence; olajfestékekben, lakkokban, linóleumban stb. használják. lépcsős rács Az interferométerek egy formája, amely lépcsősen, egymástól egy állandó eltolódással elrendezett üveglemezekből áll. Nagy feloldóképességet tesz lehetővé; a spektroszkópiában a hiperfinom szerkezet tanulmányozására használják. lépés Egyetlen szakasz egy kémiai reakcióban. Pl. az etén hidrogén-klorid addiciója három lépésből áll: HCl H + +Cl - H + +C 2H 4 CH 3CH 2 + CH 3CH 2+ +Cl - CH 3CH 2Cl leucin 273

278 Lásd aminosav. leuco forma Lásd festékek. levegő Lásd a Föld atmoszférája. levulóz Lásd fruktóz. Lewis- féle sav és bázis Lásd sav. Lewis, Gilbert Newton ( ) Amerikai fizikai kémikus; életének nagy részét a kaliforniai Berkleyben töltötte. Elképzelései a kémiai kötésekről rendkívül nagy hatásúak voltak, ő vezette be az elektronok stabil oktettjének, a kovalens kötésben az elektronpároknak az elképzelését. Ugyancsak ő vezette be a Lewis-féle savak és bázisok fogalmát (lásd sav). lézer (light amplification by stimulated emission of radiaton - laser) Egy fényerősítő (optikai mézerként is ismert), amelyet rendszerint arra használnak, hogy monokromatikus, koherens sugárzást hozzanak létre az elektromágneses spektrum infravörös, látható és ultraibolya tartományában. Kifejlesztettek már olyan lézereket is, amelyek a spektrum röntgensugár tartományában működnek. A nem lézer fényforrás minden irányban emittál sugárzást, mivel a hő által gerjesztett szilárd anyagokban (izzólámpa), vagy az elektromosan gerjesztett atomok, ionok vagy molekulák (fluoreszcens lámpák, stb.) esetében spontán fotonemisszió történik. Az emissziót a gerjesztett species alapállapotúvá való spontán visszaalakulása kíséri, amely random módon történik, azaz a sugárzás nem koherens. Egy lézerben az atomokat, ionokat, molekulákat először gerjesztett állapotba pumpálják, aztán egy azonos energiájú fotonnal való ütközéssel foton kibocsátásra késztetik. Ezt indukált emissziónak nevezik. Hogy használható legyen, először létre kell hozni az erősítő médiumban egy populáció inverziónak nevezett állapotot, amelyben a megfelelő részecskék többsége gerjesztett állapotban van. Az egyik részecske random emissziója beindíthat egy koherens emissziót a többiekből. Ezzel érik el az erősítést. A lézererősítőt egy oszcillátorrá alakítják át, bezárva az erősítő médiumot egy rezonátorba. A rezonátor tengelye mentén bebocsátott sugárzás az útja során előre-hátra tükröződik az egyik végén tükörrel, a másik végén egy részben átengedő tükörrel. A tükrök között az indukált emisszió erősíti a hullámokat. A sugárzás az egyik végen, a féligáteresztő tükrön egy erős, koherens monokromatikus párhuzamos fénysugárként jut ki. A kibocsátott sugár egyedülálló módon párhuzamos, mivel azok a hullámok melyek nem pattannak oda-vissza a tükrök közt, gyorsan kijutnak az oszcilláló médium oldalain keresztül, erősítés nélkül. Bizonyos lézerek szilárdak, mások folyékony vagy gázeszközök. A populációinverzió elérhető optikai pumpálással, fényfelvillanással, vagy más lézerekkel. Elérhető más módszerekkel is, pl. kémiai reakciókkal és gázkisülésekkel. A lézereket az 1960-as bevezetésük óta nagyon sokrétűen használják fel. A kémiában az alkalmazási területük főképp a fotokémiai reakciók tanulmányozása, a molekulák spektroszkópikus vizsgálata és a femtokémia. lézer spektroszkópia Spektrószkópia, amely lézereket használ. Egy lézer által létrehozott koherens, monokromatikus sugár jelentős előnnyel rendelkezik más spektroszkópikus technikákhoz képest, különösen azokban, ahol a Raman-effektust alkalmazzák. liát ion 274

279 Egy ion, amelyet az oldószerből egy hidrogéniont elvonva kapunk. Például a víz esetében a hidroxidion (OH - ) egy liátion. Liebermann-reakció Fenolok kimutatási reakciója. A vizsgálandó anyag kis mintáját kristályos nátrium-nitrittel meleg kénsavban oldják. Az oldatot feleslegben levő vizes lúgba öntik, a kékeszöld szín megjelenése a fenol jelenlétét jelzi. Liebig, Justus von ( ) Német szerveskémikus; Gessenben, Frankfurt közelében dolgozott. Elsőként ő ismerte fel, hogy előfordulhat olyan eset, hogy két különböző kémiai vegyületnek azonos legyen az összegképlete. Kidolgozott egy módszert a szerves vegyületek analízisére: elégetve megmérte a keletkező szén-dioxidot és vizet. Tanítványaival számos vegyületet analizált; rendkívül nagy hatással volt a szerves kémia fejlődésére. Liebig hűtő/visszafolyó Laboratóriumi hűtő; egy egyenes üvegcsőből áll, amelyet közös tengellyel egy üvegköpeny vesz körül, ebben áramoltatják a hűtővizet. A készüléket Justus von Liebig után nevezték el. ligandum Ion, vagy molekula, amely a koordinációs komplex kialakításakor elektronpárt ad át egy fématomnak vagy fémionnak. A ligandumként szereplő molekulák Lewis-féle bázisok (lásd sav). Például a haxaakva-réz(ii)-ion esetében [Cu(H 2O) 6] 2+ hat vízmolekula koordinálódik a központi Cu 2+ -ionhoz. A tetraklór-platina(ii)-ionban [PtCl 4] 2- négy Cl - -ion van a központi Pt 2+ -ion körül koordinálva. Ilyen ligandumok magányos elektronpárokkal rendelkeznek, ezeket adják a fém üres pályájára. A ligandumok egy bizonyos csoportja a magányos elektronpáron kívül, még üres p-vagy d-pályákkal is rendelkezik; ezek képesek olyan komplexek kialakítására, amelyben a fém alacsony oxidációs állapotú. Kettős kötés alakul ki a fém és a ligandum között; egy szigmakötés a ligandum által a fémnek adott magányos elektronpárral és egy pi-kötés az elektronok visszaadásával a ligandum d-pályájára. A legfontosabb ilyen ligandum a szén-monoxid, mely fémkarbonilokat hoz létre (pl. Ni(CO) 4). A fent említett példák az egyfogú ligandumok (szó szerint egy foga van), amelyben a ligandumoknak csak egy pontján történik a koordináció. Léteznek többfogú ligandumok, ezek esetében kettő vagy több koordinációs pont lehetséges. Például az 1,2-diaminoetán H 2NC 2H 4NH 2 egy kétfogú ligandum, amelynek két koordinációs pontja van. Bizonyos többfogú ligandumok kelátokat hoznak létre. ligandum-tér elmélet A kristálytér elmélet kiterjesztése az átmeneti fémionok vagy ritkaföldfém ionok vegyületeinek leírására, amely figyelembe veszi az átmeneti ion és a körülvevő molekulák közti kovalens kötést (lásd ligandum). Ez lehetséges a vegyérték-elmélettel vagy a molekulapálya-elmélettel. A ligandumtér elméletet nagymértékben fejlesztették a 30-as években. A kristálytérelmélethez hasonlóan a ligandumtér elmélet is jelzi, hogy az átmeneti fémionok energiaszintjei felhasadnak a körülvevő ligandumok miatt a csoport-elmélet szerint. Az elmélet rendkívül sikeres az átmeneti fémionok és a ritkaföldfém ionok optikai, spektroszkópiai, és mágneses tulajdonságainak értelmezésében. ligáz Az enzimek olyan csoportja, amely kovalens kötés képződését katalizálja úgy, hogy energia szabadul fel ATP kiválásával. A ligázok számos biológiai molekula szintézisében és javításában fontosak, így a DNS-nél is. Használják a génsebészetben idegen DNS beillesztéséhez a klónozó vektorba. lignin Egy komplex szerves polimer, amely a növényi sejt falának cellulózán belül rakódik le a másodrendű vastagodásnál. A ligninképződés a falat fássá, ezzel merevvé teszi. lignit Lásd szén. 275

280 likváció Szilárd keverékek elválasztása úgy, hogy arra a hőmérsékletre melegítik, amelyen az alacsonyabb olvadáspontú komponens cseppfolyósodik. limonit Egy általános kifejezés egy csoport többnyire amorf, hidroxidos vas-oxidra. Fontos alkotói a goethit és hematit, együtt a kolloid szilikával, agyaggal és mangán-oxidokkal. A limonit keletkezik a tengeri, vagy édesvizekből közvetlen kicsapódással sekély tengerekben, lagúnákban és mocsarakban (gyakran nevezik mocsárércnek), vagy a vasban gazdag ásványok oxidációjával. Felhasználják vasércként és pigmentként. Lindemann-Hinschelwood mechanizmus Egymolekulás kémiai reakciók mechanizmusa, amelyet Frederick Lindermann ( ) brit fizikus terjesztett elő 1921-ben és Sir Cyrill Hinschelwood ( ) brit kémikus dolgozott ki részleteiben, ben. A mechanizmus feltételezi, hogy egy A molekula egy másik A molekulával való ütközése során gerjesztődik, és így lejátszódhat egy egymolekulás bomlás. Amennyiben az egymolekulás bomlás sebessége elegendően lassú, a reakció elsőrendű sebességű, ez megegyezik a kísérlettel. A Lindemann Hinschelwoodmechanizmus szerint, ha A koncentrációja csökken, a reakciókinetika másodrendűvé válik. Az elsőrendűből a másodrendűbe történő változás kvalitatívan megegyezik a kísérlettel, de kvantitatívan nem. A mechanizmus nem ad jó kvantitatív eredményt, mivel a molekulának speciális módon kell gerjesztődnie ahhoz, hogy a reakció lejátszódjon. Az RRK és RRKM elméletek javítanak a Lindemann Hinschelwood-elmélet e hibáján. lineáris molekula Olyan molekula, amelyben az atomok egy egyenes vonalban helyezkednek el, mint a szén-dioxid esetében: O=C=O. A lineáris molekulák csak két rotációs szabadságfokkal rendelkeznek. lineáris rotor Lásd impulzusmomentum. linolénsav Folyékony, többszörösen telítetlen zsírsav, három kettős kötéssel a szerkezetében: CH 3CH 2CH:CHCH 2CH:CHCH 2CH:CH(CH 2) 7COOH. Bizonyos növényi olajokban fordul elő, így a lenolajban és a szójababolajban, és algákban. Az esszenciális zsírsavak egyike. linolsav Folyékony, többszörösen telítetlen zsírsav, amely két kettős kötéssel rendelkezik: CH 3(CH 2) 4CH:CHCH 2CH:CH(CH 2) 7COOH. Nagy mennyiségben található növényi zsírokban és olajokban, így lenolajban, földimogyoró olajban, szójababolajban. Esszenciális zsírsav. Linz Donavitz eljárás Lásd oxigénes konverteres eljárás. liofil Affinitást mutat az oldószerhez (oldószer-kedvelő; ha az oldószer víz, a hidrofil kifejezést használják). Lásd kolloidok. liofilizáció Egy folyamat, amelyet élelmiszerek, vérplazma és más hőérzékeny anyag dehidratálására használnak. A terméket fagyasztják, és a benne bezárt jeget nyomás csökkentésével, szublimálással távolítják el. Ezután a vízgőzt eltávolítva károsodásmentes, száraz termék marad hátra. liofób 276

281 Nem mutat affinitást az oldószerhez (oldószer-taszító, ha az oldószer víz, akkor a hidrofób kifejezést használják). Lásd kolloidok. liónium ion Az ion, amely akkor képződik, amikor egy hidrogénion (H + ) kapcsolódik az oldószer molekulájához. Például etanolban a C 2H 5OH 2 + a lióniumion. liotróp mezomorf Felületaktív molekulákból képződött micellák elrendeződése koncentrált oldatban. Hosszú hengerek, relatív szoros illeszkedésű hexagonális elrendeződéséből áll. A liotróp mezomorfokat néha a micellák folyadékkristályának nevezik. lipáz Egy enzim, amelyet a hasnyálmirigy és a gerincesek vékonybél mirigyei választanak ki. Katalizálja a zsírok lebontását zsírsavakra és glicerinre. lipid Az élő szervezetekben található különböző szerves vegyületek azon csoportja, amelyik nem oldódik vízben, de oldódik szerves oldószerekben, pl. kloroformban, benzolban, stb. A lipidek két nagy csoportba sorolhatók. Az egyik az összetett lipidek csoportja, amelyek hosszúláncú zsírsavak észterei. Ide tartoznak a gliceridek (állati és növényi olajokból és zsírokból), a glikolipidek, foszfolipidek és a viaszok. A másik csoport az egyszerű lipidek csoportja, ezek nem tartalmaznak zsírsavat. Ide tartoznak a szteroidok és a terpének. A lipidek különböző szerepet játszanak az élő szervezetekben. A zsírok és az olajok hatékony energiatárolók a növényekben és állatokban. A foszfolipidek és szterinek, például a koleszterin, a sejtmembránok fő alkotórészei (lásd lipid kettősréteg). A viaszok létfontosságú vízállóságot nyújtanak a testfelületeknek. A terpének közé tartozik például az A-, E- és K-vitamin, és a fitol (a klorofill alkotója), és előfordulnak esszenciális olajokban, például a mentolban vagy a kámforban. A szteroidok közé tartoznak a mellékvese hormonok, a szex hormonok, és az epesavak. A lipidek kapcsolódhatnak fehérjékhez lipoproteineket, és sejtmembránokat kialakítva. A baktériumok sejtfalában a lipidek kapcsolódhatnak poliszacharidokkal lipopoliszacharidokat képezve. lipid kettősréteg A lipidmolekulák elrendeződése a biológiai membránokban, kettősréteg formában. Minden lipidmolekulának van egy hidrofil feje (amely nagy affinitással rendelkezik a vízhez) és egy hidrofób vége (amelynek kicsi az affinitása a vízhez). A lipid kettősrétegben a lipidmolekulák úgy rendeződnek el, hogy a fejek kifelé, a vizes környezet felé mutatnak a membrán külső és belső felszínét képezve, míg a hidrofób végei befelé (egymás felé) mutatnak. lipolízis A tartalék lipid elbontása élő szervezetben. A legtöbb hosszútávú energiatartalék trigliceridjeként tárolódik a zsírokban és az olajokban. Szükség esetén, azaz éhezéskor, a lipáz enzim átalakítja a triglicerideket glicerinné és a megfelelő zsírsavvá. Ezek azután a szövetekbe szállítódnak és oxidálódnak energiaszolgáltatás közben. liponsav A B-vitamin komplexek egy vitaminja. Egyike a koenzimeknek, ami részt vesz a piruvátnak a piruvátdehidrogenáz enzimmel történő dekarboxilezésében. A liponsav jó forrása a máj és az élesztő. lipoprotein Lásd lipid. lipowitz ötvözet 277

282 Alacsony olvadáspontú (70-74 o C) ötvözete a bizmutnak (50 %), ólomnak (27 %), ónnak (13 %) és kadmiumnak (10 %). liter Jele l. Térfogategység a metrikus rendszerben; speciális neve a köbdeciméternek. Korábban úgy definiálták, mint 1 kilogramm tiszta víz térfogata 4 o C-on és standard nyomáson, ami 1, dm 3 -el egyenlő. lítium Jele Li. Lágy, ezüstös fém, a periódusos rendszer 1. csoportjának (régebben IA) (lásd alkáli fémek) az első eleme. Rendszáma 3; relatív atomtömege 6,939; relatív sűrűsége 0,534; op. 180,54 o C; fp o C. Ritka elem, a spodumenben (LiAlSi 2O 6), a petalitban (LiAlSi 4O 10), a lepidolit csillámban, és bizonyos sókban fordul elő. Kinyerése során általában kénsavval reagáltatják, amikor szulfát keletkezik, ezt kloriddá alakítják, majd kis mennyiségű kálium-kloriddal keverik, és elektrolizálják. Stabil izotópjai a lítium-6 és lítium-7. A lítium-5 és lítium-8 rövid felezési idejű radioizotópok. A fémet felhasználják a metallurgiában oxigén kivonására, és bizonyos Al- és Mg-ötvözetekben. Használják továbbá a lítium elemekben is, és egy potenciális trícium forrás a fúziós kutatásokhoz. A lítiumsókat használják pszichológiai betegségek gyógyításában. Az elem reagál oxigénnel és vízzel; melegítéskor reagál nitrogénnel és hidrogénnel is. Kémiai tulajdonságai, a Li + -ion kis mérete miatt némileg különböznek az 1. csoport többi elemétől. lítium-alumínium-hidrid Lásd lítium-tetraaluminát (III). lítium-deuterid Lásd lítium-hidrid. lítium-hidrid Fehér, szilárd anyag, LiH; szabályos; relatív sűrűsége 0,82; op. 680 o C; 850 o C körül bomlik. Előállítják elemeiből közvetlen egyesüléssel, 500 o C feletti hőmérsékleten. A lítium-hidridben a kötés nagyrészt ionos; azaz Li + H -, melyet alátámaszt a tény, hogy olvadékának elektrolízisekor a hidrogén az anódon szabadul fel. A vegyület hevesen reagál vízzel egy exoterm reakcióban, amelyben hidrogéngáz és lítium-hidroxid keletkezik. Redukálószerként alkalmazzák más hidridek előállítására, és a 2 H izotópos vegyülete, a lítium-deuterid különlegesen értékes szerves vegyületek deuterizálásánál. A litium-hidridet használják termikus neutronok sugárvédelmi anyagaként is. lítium-hidrogén-karbonát Vegyület, LiHCO 3, amely vizes lítium-karbonát és szén-dioxid reakciója során keletkezik, és csak oldat formában ismert. Gyógyászati felhasználása a lítium-karbonátéhoz hasonló; néha megtalálható ásványvizekben. lítium-hidroxid Fehér, kristályos anyag, LiOH, oldható vízben, gyengén oldódik etanolban és oldhatatlan éterben. Ismert a monohidrátja (monoklin; relatív sűrűsége 1,51) és a vízmentes formája (tetragonális, relatív sűrűsége 1,46; op. 450 o C; 924 o C-on bomlik). A vegyületet előállítják mésznek lítiumsókkal, vagy lítiumércekkel, történő reakciójával. A litium-hidroxid egy bázis, de jobban hasonlít a 2. csoport hidroxidjaihoz, mint az 1. csoport többi elemének hidroxidjához (egy példa arra, hogy a periodikus csoport első tagja a tipikustól eltérő tulajdonságot mutat). lítium-karbonát Fehér, szilárd anyag, Li 2CO 3; relatív sűrűsége 2,11; op. 723 o C, 1310 o C felett bomlik. Iparilag előállítják az ércet kénsavval kezelve 250 o C-on, és mosva, hogy lítium-szulfát oldatot kapjanak. Ebből a karbonátot nátriumkarbonát oldattal kicsapatják. A lítium-karbonátot a mániákus depressziós betegségek megelőzésére és kezelésére alkalmazzák. Az iparban kerámiamázokban használják. lítium-oxid 278

283 Fehér, kristályos vegyület, Li 2O; szabályos szerkezetű; relatív sűrűsége 2,01; op o C. Számos lítiumércből kinyerhető; használják kenőanyagokban, kerámiákban, üvegekben, hőálló anyagokban, és forrasztószerként keményforrasztásnál és hegesztésnél. lítium-szulfát Fehér, vagy színtelen kristályos anyag, Li 2SO 4; vízben oldható, alkoholban oldhatatlan. Létezik monohidrátja (monoklin; relatív sűrűsége 1,88) és vízmentes formája, mely lehet α-(monoklin), β-(hexagonális) és γ- (szabályos) forma; relatív sűrűsége 2,23. A vegyület előállításakor a hidroxidot, vagy a karbonátot reagáltatják kénsavval. Nem izomorf az 1. csoport többi szulfátjával, és nem képez timsót. lítium-tetrahidro-aluminát(iii) (lítium-aluminium-hidrid;lah) Fehér, vagy világosszürke por, LiAlH 4; relatív sűrűsége 0,917; 125 o C-on bomlik. Feleslegben lévő lítiumhidridet alumínium-kloriddal reagáltatva állítják elő. A vegyület oldódik etil-éterben, hevesen reagál vízzel, hidrogén felszabadulása közben; széles körben használják redukálószerként a szerves kémiában. Tárolásakor erősen tűzveszélyes anyagként kell kezelni. lizergsav-dietilamin (LSD ) A lizergsav származéka, amely erős hallucinogén hatású (lásd hallucinogén). Előfordul a gabonamag gombában; 1943-ban szintetizálták először. lizin Lásd aminosav. l-izomer Lásd optikai aktivitás. L-izomer Lásd abszolút konfiguráció. LNG Lásd cseppfolyósított propán-bután gáz. lobbanáspont Az a hőmérséklet, amelynél egy illékony folyadék feletti gőz a levegővel gyúlékony keveréket képez. Láng alkalmazása a lobbanásponton csak pillanatnyi fellángolást eredményez, nem alakul ki kitartó égés, arra a hőmérséklet túl alacsony. logaritmikus skála 1. Érték-skála, amelyben egy egységnyi növekedés vagy csökkenés a mért mennyiség tízszeres növekedését vagy csökkenését jelenti. Közönséges példák erre a decibelek és ph értékek. 2. Egy grafikon tengelyén egy skála, amelyben egy egységnyi növekedés a változó mennyiségének tízszeres növekedését jelenti. Ha az y=x n görbét mindkét tengelyen logaritmikus skálával rendelkező papíron ábrázolunk, az eredmény egy egyenes vonal, amelynek a meredeksége n, azaz logy=nlogx, ami lehetővé teszi n meghatározását. lokalizáció Az elektronok behatárolódása egy bizonyos atomra vagy egy bizonyos kémiai kötésre a molekulában. lokalizált kötés Olyan kémiai kötés, amelyben a kötést létrehozó elektronok a kapcsolódó atomok közt (vagy azokhoz közel) maradnak. Hasonlítsd össze a delokalizációval. 279

284 lombik Laboratóriumi eszköz, egy hosszú nyakú üveggömb, üveglombik. London-formula Egy kifejezés, amely a molekulák közt lévő dipólus-indukált dipólus hatást (melyet diszperziós hatásnak vagy London-kölcsönhatásnak neveznek) írja le. A London-formula a kölcsönhatás energiájára, V-re a következő: V=-C/r 6 ahol C=2/3α 1α 2I 1I 2/(I 1+I 2). Itt α 1 és α 2 az 1 és 2 molekula polarizálható térfogatai, I 1és I 2 az 1 és 2 molekulák ionizációs energiái, r a molekulák közti távolság. A formulát Fritz London ( ) vezette le, róla nevezték el. Rendszerint a London-formulával leírt kölcsönhatás a domináns tényező a molekulák közti kölcsönhatásokban (ha hidrogénkötés nincs jelen). Lorentz-Lorenz egyenlet Összefüggés egy molekula polarizálhatósága (α) és az ilyen polarizálhatóságú molekulákból felépült anyag törésmutatója (n) között. A Lorentz Lorenz-egyenlet a következő formában írható: α=(3/4πn)[(n 2-1)/(n 2 +2)], ahol N az egységnyi térfogatban lévő molekulák száma. Az egyenlet kapcsolatot teremt egy mikroszkopikus mennyiség (polarizálhatóság) és egy makroszkopikus mennyiség (törésmutató) között. A makroszkopikus elektrosztatikát használva vezette le 1880-ban Hendrick Lorentz ( ) és tőle függetlenül, ugyanebben az évben a dán fizikus Ludwig Valentin Lorenz. Hasonlítsd össze a Clausius Mossotti-egyenlettel. Loschmidt-állandó (Loschmindt-szám) A részecskék száma egy ideális gázban térfogategységre vonatkoztatva standard nyomáson és hőmérsékleten. Értéke 2,686763(23)x10 25 m -3 ; először Joseph Loschmidt dolgozta ki ( ). Lotka Volterra mechanizmus Egy egyszerű kémiai reakciómechanizmus, amelyet az oszcilláló reakciók lehetséges mechanizmusaként javasoltak. A folyamat során a reagáló anyag, R átalakul P termékké. A reagáló anyagot állandó sebességgel vezetik be a reakciótérbe, és a terméket állandó sebességgel vonják ki a térből, azaz a rendszer egy állandósult állapotban (nem kémiai egyensúlyban) van. A mechanizmus három lépése: R+X 2X X+Y 2Y Y P. Az első két lépésnél autokatalízis játszódik le: az első lépést katalizálja az X reagáló anyag, a másodikat az Y. Ilyen reakció kinetikája kiszámítható számszerűen, és az kimutatja, hogy mind X mind pedig Y koncentrációja periódikusan nő és csökken az idővel. Ez az autokatalízis hatásból következik. Kezdetben az X koncentrációja kicsi, de ahogy nő, az első reakció sebessége gyorsan megnő X autokatalitikus hatása miatt. Ahogy X koncentrációja nő, a második reakció sebessége is nő. Kezdetben Y koncentrációja kicsi, de hirtelen egy nagy sebesség növekedés alakul ki a 2. lépésnél Y autokatalitikus hatása miatt. Ez lecsökkenti X koncentrációját, ami miatt az első lépés lelassul, ezért X koncentrációja leesik. Egyre kevesebb X lesz jelen a második lépéshez, így Y mennyisége elkezd csökkenni. Ezzel a csökkenéssel Y mennyisége kisebb, kevesebb X-et von el, és az első reakció sebessége megint elkezd nőni. Ezek a folyamatok megismétlődnek, ismételt növekedést és csökkenést okozva mind X, mind pedig Y koncentrációjában. A ciklusok nincsenek egy fázisban, az Y csúcskoncentációja később következik be, mint X-é. Valójában az ismert oszcilláló kémiai reakciók mechanizmusa eltér a fent leírtaktól, de felvázolja, hogyan történhet oszcilláció. Az ilyen típusú mechanizmusok előfordulnak a kémián kívüli más területen is, az olasz matematikus Vito Volterra ( ) ezt biológiai rendszerek modelljében (ragadozó-zsákmány viszonylatban) tanulmányozta. Lowry-Brønsted elmélet Lásd sav. lőgyapot 280

285 Lásd cellulóz-nitrát. lökéshullám Egy cseppfolyós közegben keletkező, nagyon keskeny, nagy nyomású és magas hőmérsékletű tartomány, amely akkor alakul ki, ha a cseppfolyós anyag szuperszónikusan folyik egy stacionárius tárgy felett, vagy egy röpülő lövedék szuperszónikusan halad keresztül a stacionárius cseppfolyós közegen. A lökéshullámot létrehozhatja a cseppfolyós anyagban lévő heves zavaró hatás, például villámcsapás, vagy bombarobbanás. Kísérletileg előállítanak lökéshullámokat molekulák gerjesztésére, spektroszkópiai vizsgálatokhoz. LSD Lásd lizergsav-dietilamin. L-sorozat Lásd abszolút konfiguráció. luciferáz Lásd biolumineszcencia. luciferin Lásd biolumineszcencia. lúg Olyan bázis, amely vízben oldódik és oldódása során hidroxidionokat hoz létre. lúgos 1. Egy lúg leírása. 2. Egy olyan oldat, ami feleslegben tartalmaz hidroxidionokat (azaz a ph-ja 7-nél magasabb). lumen Jele lm. A fényfluxus SI egysége; egyenlő egy állandó, 1 kandelás pontforrásból 1 szteradián térszöggel kibocsátott fluxussal. lumineszcencia Egy anyag olyan fénykibocsátása, amelyet bármi más, de nem hőmérséklet-emelkedés okoz. Az anyagok atomjai általában akkor bocsátanak ki fotonokat vagy elektromágneses energiát, amikor gerjesztett állapotból az alapállapotba térnek vissza (lásd gerjesztés). A gerjesztés oka változó lehet. Ha a gerjesztést foton hozza létre, a jelenséget fotolumineszcenciának nevezik, ha elektron, akkor elektrolumineszcenciának. Kemilumineszcencia esetén a lumineszcencia egy kémiai reakció eredménye (pl. a foszfor lassú oxidációja); a biolumineszcenciát pedig az élő szervezetek hozzák létre (pl. a szentjánosbogárnál). Ha a lumineszcencia a gerjesztés okának megszűnte után is hosszasan fennmarad, foszforeszcenciának nevezik, ha nem, akkor fluoreszcencia. Ez a különbségtétel önkényes; bizonyos definíciókban, ha a fennmaradás 10 nanoszekundumnál (10-8 s) hosszabb, a jelenséget foszforeszcenciának tekintik. LUMO Lásd legkisebben energiájú betöltetlen molekulapálya. lutécium Jele Lu. Ezüstös, fémes elem, a lantanoidákhoz tartozik; rendszáma 71; relatív atomtömege 174,97; relatív sűrűsége 9,8404 (20 o C); op o C; fp o C. A legkisebb gyakoriságú elem; a rendelkezésre álló kis mennyiséget más fémek feldolgozása során nyerik ki. Két természetes izotópja létezik: lutécium-175 (stabil) és 281

286 lutécium-176 (felezési idő 2,2x10 10 év). Az elemet katalizátorként használják. Először Gerges Urbain ( ) azonosította 1907-ben. lux Jele lx. A megvilágítás SI mértékegysége; egyenlő egy 1 lumenes fény fluxus által 1 négyzetméteren egyenletes eloszlásban létrehozott megvilágítással. lythargyrum Lásd ólom(ii)-oxid. lyuk 1. Egy szilárd anyag rácsszerkezetében egy üres elektronhely, ami pozitív töltéshordozóként viselkedik. 2. Üres elektronhely egy atom belső pályáján. 13. M m.k.s. egységek Az egységek metrikus rendszere, melyet A. Giorgi vezetett be 1901-ben. (Néha Giorgi-egységekként említik.) A méter-kilogramm-szekundum-on (másodperc) alapul és a korábbi c.g.s. rendszerből fejlődött ki. A három alapegység kiterjesztéséhez elektromos egységként az ampert választották, a térpermeabilitást (mágneses konstanst) pedig 10-7 Hm -1 -nek vették. Az elektromágneses számítások egyszerűsítésére a mágneses konstanst később 4πx10-7 Hm -1 -nek vették, ami a racionalizált MKSA rendszerhez vezetett. Ez alkotta bizonyos módosításokkal az SI rendszer alapját. Ma minden tudományos munkában az SI rendszert használják. Madelung-állandó Ionos kristályok kohéziójának számolásánál használt állandó. Az elektrosztatikus kölcsönhatást, U-t ionpárra vonatkoztatva megadja a következő összefüggés: U(r)=-αe 2 /r, ahol α a Madelung-állandó, e 2 /r az ionok közti Coulomb kölcsönhatás és r a rácsállandó. α értéke függ a rács típusától: nátrium-klorid rácsra az α értéke 1,75. A kohézió reálisabb számításakor a rövid távú taszításokat inverz hatványon veszik figyelembe, azaz U(r)= αe 2 /r-c/r n ahol C és n konstansok. α értéke számításokban C és n meghatározására használhaltó. Először Erwin Madelung alkalmazta, 1918-ban. mag Az atom központi egysége, amely a tömegének nagy részét adja. Pozitív töltésű és egy vagy több nukeonból áll (protonokból vagy neutronokból). A pozitív töltést a protonok száma határozza meg (lásd a rendszámot). A semleges atomban egyensúlyban van a vele egyenlő számú, a mag körül mozgó elektronokkal. A legegyszerűbb mag a hidrogén magja, amely mindössze egy protonból áll. Minden más mag tartalmaz egy vagy több neutront. A neutronok az atom tömegéhez (nukleonszám = tömegszám) hozzájárulnak, de töltéséhez nem. A természetben előforduló legnagyobb mag az urán-238, mely 92 protont és 146 neutront tartalmaz. Ennek a nuklidnak a jele U, ahol a felső szám a nukleonszám = tömegszám, az alsó szám a rendszám. Minden magban a nukleonszám = tömegszám (A) egyenlő a rendszámnak (Z) és a neutronok számának (N) az összegével, azaz A=Z+N. magányos (elektron)pár Az atom egy pályáján lévő, ellentétes spinnel rendelkező elektronpár. Például az ammóniában a nitrogénatomnak öt elektronja van, három ezek közül egyszeres kötéssel kapcsolódik hidrogénatomokhoz. A másik kettő egy betöltött atompályán tartózkodik, és egy magányos párt hoz létre (lásd az ábrát). A pálya, amely ezeket az elektronokat tartalmazza a térbeli elrendezést tekintve egy egyszeres kötéssel (szigma-kötéssel) egyenértékű, ami miatt a molekula piramis alakú. A vízmolekulában két magányos elektronpár van az oxigénatomon. A molekulák alakját tekintve a kötések és a magányos elektronpárok közti taszítás a következőképpen vehető figyelembe: magányos pár-magányos pár > magányos pár-kötés > kötés-kötés 282

287 magasabb oxidációs állapotú krómvegyületek Olyan vegyületek, amelyek a krómot magasabb oxidációs állapotban (+3 vagy +6) tartalmazzák pl. króm-oxid, króm(vi)-oxid (CrO 3). magfúzió Kémiai elem szintézise magfolyamatokkal. A magfúzió különböző módokon játszódhat le. Elsődleges magfúzió játszódott le nagyon hamar a big bang után, amikor az univerzum rendkívül forró volt. Ez a folyamat volt felelős a könnyű elemek, például a hélium kozmikus gyakoriságáért. Robbanásszerű magfúzió történhet egy szupernova robbanásakor is. A csillagok középpontjában, igen magas hőmérsékleten lejátszódó, csillag magfúzió az, ami ma a magfúzió elsődleges formáját jelenti. Az egzakt folyamatok a csillag magfúzió esetén függenek a hőmérséklettől, sűrűségtől és a csillag kémiai összetételétől. Csillag magfúzió esetén a hélium szintézise protonokból, a széné a héliumból történhet meg. Magic acid Lásd: szupersav. mágikus-szög forgatás A szilárd fázisú mágneses magrezonancia spektroszkópiában (NMR)-ban használt módszer a vonalak vastagságának a csökkentésére. A mágikus szögforgatáskor mind a dipól-dipól kölcsönhatás, mind pedig kémiai eltolódás anizotrópia szögfüggvénye 1-3cos 2 ζ, ahol ζ a molekula fő tengelye és az alkalmazott mágneses tér által bezárt szög. A mágikus szög az a ζ, amelynél az 1-3cos 2 ζ=0 feltétel teljesül, azaz ζ=54,74 o. A mágikus szögforgatásnál az anyagot rendkívül gyorsan pörgetik a mágneses térrel a mágikus szöget bezáróan, így a dipól-dipól kölcsönhatások és a kémiai eltolódás anizotrópia átlagosan nulla. A pörgetés frekvenciája legalább olyan nagy kell, hogy legyen, mint a spektrum szélessége. A technikát széles körben alkalmazzák 4 és 5kHz közötti pörgetéssel. mag-magneton Lásd: magneton. Magnadur Egy permanens mágnes készítésére használt kerámiaanyag kereskedelmi neve. Színterelt vas-oxidból és báriumoxidból áll. Magnalium Olyan alumínium alapú ötvözetek kereskedelmi neve, amelyeknek nagy a fény- és ultraibolya-sugárzást visszaverő képességük; 1-2 % rezet és 5-30 % magnéziumot tartalmaznak. Erősek és könnyűek. Ezek az ötvözetek néha más elemeket is tartalmaznak, pl.: ónt, ólmot, nikkelt. mágneses kvantumszám Lásd: atom. mágneses magrezonancia (nuclear magnetic resonance; NMR) Elektromágneses sugárzás abszorpciója egy megfelelő pontos frekvencián egy mag által, amelynek mágneses momentuma külső mágneses térben nem nulla. A jelenség akkor fordul elő, ha a mag nullától eltérő spinnel 283

288 rendelkezik, amely esetben egy kis mágnesként viselkedik. Külső mágneses térben a mágneses momentum vektora precessziót mutat, de a kvantum szabályok értelmében csak bizonyos irányok megengedettek. Így a hidrogénnek (spin 1/2) a tér jelenlétében két lehetséges állapota van, amelyek kicsit különböző energiájúak. A mágneses magrezonancia egy sugárzás abszorpciója egy olyan foton energiával, aminek az energiája egyenlő e szintek közti különbséggel, ami ezzel egy átmenetet hoz létre az alacsonyabb szintről a magasabba. Gyakorlati szempontok miatt az energiaszintek közti különbség kicsi, és a sugárzás az elektromágneses spektrum rádiófrekvenciás tartományában van. Függ a térerősségtől. Az NMR használható a magmomentumok pontos meghatározására. Használható továbbá egy érzékeny magnetométer formájában a mágneses tér mérésére is. Az orvostudományban kidolgozták a mágneses rezonancia képalkotás (magnetic resonance imaging (MRI)) módszerét, amelyben a mágneses rezonancia technikával a szövetekről kapnak képet. Az NMR fő alkalmazási területe az NMR spektroszkópia, egy technika a kémiai analízisre és szerkezetmeghatározásra. Azon a tényen alapul, hogy egy molekulában az elektronok egy bizonyos mértékig árnyékolják a magot a tértől, ami miatt a különböző atomok egy kissé eltérő frekvencián abszorbeálnak (vagy kissé eltérő térnél, rögzített frekvencia esetén). Ezek az effektusok kémiai eltolódásként ismertek. Az NMR spektroszkópiának két módszere van. A folyamatos hullámú (continuous wave (CW)) NMR esetében a mintát egy erős, szűk tartományban szabályozottan változtatható térnek teszik ki. Besugározzák egy adott frekvenciájú sugárzással, és egy detektor a mintánál monitorozza a térerőt. A térerő változásával bizonyos értékeknél az átmeneteknek megfelelő abszorpció megtörténik, ez oszcillációt hoz létre a térben, ami jelet indukál a detektorban. A Fourier-transzformációs (FT) NMR egy rögzített mágneses mezőt használ, és a mintát egy nagy frekvencia tartományt átfedő, nagy intenzitású sugárzás-impulzusnak teszi ki. A kapott jel matematikai analízissel adja az NMR spektrumot. A leggyakrabban tanulmányozott mag az 1 H. Például az etanol (CH 3CH 2OH) NMR spektrumában három csúcs van, amelyek aránya 3:2:1, a három különböző környezetben jelenlévő hidrogénnek megfelelően. A csúcsok finomszerkezettel is rendelkeznek, melynek oka a spinek közti kölcsönhatás molekulában. Más magokat is tanulmányoznak a MNR spektroszkópiában (pl.: 13 C, 14 N, 19 F), bár ezek rendszerint kisebb mágneses momentumúak és kevésbé gyakoriak, mint a hidrogén. Lásd: az elektronspin rezonanciánál is. mágneses nyomaték Egy mágneses térben lévő mágnesre, áramot szállító tekercsre, vagy mozgó töltésre ható maximális forgatónyomaték (T max) és a tér erősségének a hányadosa. A mágnes, vagy az áramot szállító tekercs erősségének mértékét jelöli. Sommerfeld szerint ez a mennyiség (amelyet elektromágneses nyomatéknak vagy mágneses terület nyomatéknak neveznek) T max/b. Kenney szerint a mennyiség (amelyet mágneses dipólus momentumnak neveznek) T max/h. Egy mágnest egy H erősségű mágneses térbe helyezve a maximális forgatónyomaték (T max) akkor alakul ki, amikor a mágnes merőleges a mezőre. Egy N menetes tekercs és I áramot szállító A terület estében a mágneses nyomaték: m=t/b=nia vagy m=t/h=μnia. A mágneses nyomatékot Am 2 -ben mérik. Egy pályaelektron mágneses nyomatéka IA, ahol I az elektron pályán való mozgásának áramegyenértéke, amit a következő kifejezés ad meg: I=qω/2π, ahol q az elektromos töltés, ω a szögsebesség. A pálya mágneses nyomatéka így: IA= qωa/2π, ahol A a pálya-terület. Ha az elektron pörög, akkor még egy spin mágneses nyomaték is van (lásd: spin). Az atommagoknak is van mágneses nyomatékuk. mágnesesség A mágneses térrel kapcsolatos jelenségek csoportja. Ahol elektromos áram folyik, mágneses erőtér keletkezik. Mivel az atomok elektronjainak pályamozgása és spinje kis áramkörnek felel meg, az egyes egyedi atomok mágneses teret hoznak létre maguk körül, ahol a pályaelektronjaik az impulzusnyomaték miatt nettó mágneses nyomatékkal rendelkeznek. Egy atom mágneses nyomatéka az atomban lévő összes elektron pályamozgás- és spin mágneses nyomatékának vektoriális összege. Egy anyag makroszkópikus mágneses tulajdonsága az alkotó atomok és molekulák mágneses nyomatékából származik. A különböző anyagok különbözőképpen viselkednek az alkalmazott mágneses térben. A mágneses tulajdonságoknak négy fő típusa van: (a) A diamágnesességben a mágnesesség az alkalmazott mezőre ellentétes irányú, azaz a szuszceptibilitás negatív. Minden anyag diamágneses, de ez a mágnesességnek egy gyenge formája, amelyet más, erősebb formájú mágnesesség elnyomhat. Az alkalmazott erőtér hatására az anyag atomjainak elektronpályáiban létrejött 284

289 változások eredménye és a változás iránya ellentétes az alkalmazott fluxussal. Így, ez egy gyenge negatív szuszceptibilitást (-10-8 nagyságrendű), és egy egynél valamivel kisebb relatív permeabilitást jelent. (b) A paramágnesességnél az anyag atomjai vagy molekulái rendelkeznek egy nettó pálya- vagy spin nyomatékkal, amely képes az alkalmazott tér irányába rendeződni. Így egy (kis) pozitív szuszceptibilitással és egynél nagyobb relatív permeabilitással rendelkeznek. A paramágnesesség párosítatlan elektronokat tartalmazó atomokban és molekulákban fordul elő; azaz szabad atomokban, szabad gyökökben, és olyan átmeneti fémvegyületekben, amelyek betöltetlen elektronhéjakkal rendelkező ionokat tartalmaznak. Előfordul fémekben is, a vezető elektronok spinjével kapcsolatos mágneses nyomaték eredményeként. (c) A ferromágneses anyagokban, egy bizonyos hőmérséklet tartományban az atomok nettó mágneses nyomatékkal rendelkeznek, amely úgy rendeződik, hogy a mágnesesség megmarad az alkalmazott tér megszűnte után is. Egy bizonyos hőmérséklet, az un. Curie-pont (vagy Curie-hőmérséklet) alatt egy ferromágneses anyagra alkalmazott növekvő mágneses tér a mágnesességet egy magas értékre növeli, amelyet telítési mágnesességnek neveznek. Ennek az oka az, hogy a ferromágneses anyag kis (0-0,1 mm átmérőjű) mágneses területekből, úgynevezett doménekből áll. A minta teljes mágnesessége az alkotó domének mágneses nyomatékainak vektoriális összege. Az egyes doménokon belül az egyedi atomi mágneses nyomatékok a kölcsönhatási erő hatására spontán rendeződnek aszerint, hogy az atomi elektron spinje paralel vagy antiparalel. Bár egy ferromágneses anyag nem mágnesezett részében a doménok mágneses nyomatéka nem rendezett, külső erőtér alkalmazásakor a mező irányában álló doménok mérete megnő a többiek rovására. Egy nagyon erős mágneses mezőben minden domén az erőtér irányába rendeződik, ez okozza a megfigyelt erős mágnesességet. A vas, nikkel, kobalt és ötvözeteik ferromágnesek. A Curie-pont felett a ferromágneses anyag paramágnesessé válik. (d) Bizonyos fémek, ötvözetek és átmeneti elemek sói egy más típusú mágnesességet mutatnak, melyet antiferromágnesességnek neveznek. Ez egy bizonyos hőmérséklet, a Néel-hőmérséklet alatt fordul elő, amikor az atomok mágneses nyomatéka spontán rendeződik úgy, hogy a váltakozó momentumok ellentétes irányúak. Így mágneses tér nélkül nincs mágneses nyomaték. A mangán-fluoridban például ez az antiparalel elrendeződés a 72K Néel hőmérséklet alatt, fordul elő. Ez alatt a hőmérséklet alatt a spontán elrendeződés ellenáll a mágneses nyomaték normális tendenciájának, hogy az alkalmazott erőtérre beálljon. A Néel-hőmérséklet felett az anyag paramágneses. Az anti-ferromágnesesség egy speciális formája a ferrimágnesesség, amely a ferritekben található. Ezekben az anyagokban a szomszédos ionok mágnesessége antiparalel, és vagy nem egyenlő erősségűek, vagy a mágneses nyomatékok száma az egyik irányban nagyobb, mint az ellentétes irányban. Ferrit rácsú ritkaföldfém ionok alkalmas megválasztásával megtervezhetnek specifikus mágnesességgel rendelkező ferrimágneses anyagokat, elektronikus alkatrészek számára. mágnesvaskő Lásd magnetit. magnetit A vas-oxid fekete, szabályos rendszerben kristályosodó ásványi formája. A vas(ii)-, vas(iii)-oxid keveréke, Fe 3O 4, és az egyike a legfontosabb vasérceknek. Erősen mágneses, és bizonyos fajtái - pl. a mágnesvas-kő - természetes mágnesek, ezeket használták régen iránytűként. A magnetit nagyon elterjedt, kísérő ásványként előfordul szinte minden eruptív és metamorf kőzetben. Az ásvány legnagyobb lelőhelye Svédországban van. magnetokémia A fizikokémiának az az ága, amely a vegyületek mágneses tulajdonságának mérésével és tanulmányozásával foglalkozik. Különösen az átmeneti fém-komplexek tanulmányozásánál használják, mivel ezek közül sok paramágneses a párosítatlan elektronok miatt. A mágneses szuszceptibilitás mérése lehetővé teszi a fématom mágneses nyomatékának számítását, ami információt ad a komplexben lévő kötésről. magnetokémiai arány Lásd: giromágneses arány. magneton 285

290 Egy egység a magok, atomok, vagy molekuláris mágnesek mágneses nyomtékának mértékére. A Bohr magneton μb, az elektron klasszikus mágneses nyomatéka, melyet a következő képlet ad meg: μb=eh/4πme=9.274x10-24 Am 2 ahol e és me az elektron töltése, és a tömege, h, a Plank-állandó. A mag magneton μn megkapható az elektron tömegét a proton tömegével helyettesítve, a következő kifejezéssel: μn=μbme/mp=5.05x10-27 Am 2 magnézia Lásd: magnézium-oxid. magnéziatej Lásd: magnézium-hidroxid. magnezit Fehér, színtelen vagy szürke ásványi formája a magnézium-karbonátnak: MgCO 3; a trigonális rendszerben kristályosodik. Helyettesítő ásványként keletkezik a magnéziumban gazdag kőzetekben, szén-dioxid jelenlétében. A magnezitet bányásszák magnézium ércként, és magnézium-karbonát forrásként. Előfordul: Ausztriában, USA-ban, Görögországban, Norvégiában, Indiában, Ausztráliában, és Dél-Afrikában. magnézium Jele: Mg. Ezüstös, fémes elem; a periódusos rendszer 2. csoportjába (korábban: IIA) tartozik (lásd: alkáliföldfémek); rendszáma: 12; relatív atomtömege: 24,305; relatív sűrűsége: 1,74; op.: 648,8 o C; fp.: 1090 o C. Az elem számos ásványban megtalálható: a magnezitben (MgCO 3 ), a dolomitban (MgCO 3.CaCO 3 ) és a karnallitban (MgCl 2.KCl.6H 2 O). Jelen van a tengervízben. Esszenciális elem az élő szervezetek számára. Kloridjának olvadék-elektrolízisével nyerik ki. Számos könnyű ötvözetben használják, pl. repülőgépeknél. Kémiailag rendkívül reakcióképes, levegőn védő oxidréteg alakul ki rajta. Meggyújtva intenzív fehér fénnyel ég. Halogénekkel, kénnel és nitrogénnel reagál. A magnéziumot Bussy izolálta először, 1828-ban. magnézium-bikarbonát (magnézium-hidrogén-karbonát) Lásd: magnézium-hidrogén-karbonát. magnézium-hidrogén-karbonát (magnézium-bikarbonát) Mg(HCO 3) 2 képletű vegyület, amely csak oldatokban stabil. A magnézium-karbonát vizes szuszpenziójából keletkezik szén-dioxid hatására: MgCO 3(s)+CO 2(g)+H 2O Mg(HCO 3) 2 (aq) Melegítéskor ennek a folyamatnak a fordítottja játszódik le. A magnézium-hidrogén-karbonát az egyik vegyület, amely a vizek változó keménységét okozza. magnézium-hidroxid Fehér, szilárd vegyület: Mg(OH) 2; trigonális; relatív sűrűsége 2,36; 350 o C-on bomlik. A magnézium-hidroxid a természetben a brucit ásványban fordul elő. Előállítása: magnézium-szulfát vagy -klorid nátrium-hidroxid oldattal reagáltatva. Cukorfinomításnál és az urán feldolgozásánál használják. A gyógyászatban fontos savlekötő (magnéziatej) és hashajtó szer. magnézium-karbonát Fehér vegyület: MgCO 3, amelynek vízmentes és hidratált formája létezik. A vízmentes anyag (trigonális; relatív sűrűsége: 2,96) a magnezit ásványban fordul elő. Létezik a trihidrát, MgCO 3.3H 2O (rombos; relatív sűrűsége: 1,85) ami a természetben nesquehonit ásványként fordul elő és a pentahidrát, MgCO 3.5H 2O (monoklin; relatív sűrűsége: 1,73) ami megtalálható lansforditként. A magnézium-karbonát előfordul a *dolomit kevert sóban is, (CaCO 3.MgCO 3) és bázisos magnézium-karbonátként két ásványban: az artinitben (MgCO 3.Mg(OH) 2.3H 2O) és a hidromagnezitben (3MgCO 3.Mg(OH) 2.3H 2O). Magnézium-oxid szén-dioxid áramban hevítve = vízmentes só. MgO(s)+CO 2(g) MgCO 3(s) 286

291 350 o C felett a fordított irányú reakció, a karbonát bomlása az uralkodó. A magnézium-karbonátot alkalmazzák magnézium-oxid készítésére és szárítószerként (pl. asztali sóban). A gyógyászatban savlekötőként használják, (a bázikus karbonátot alkalmazva) hashajtószerként és alkalmazzák bizonyos tintákban és üvegekben. magnézium-klorid Fehér, szilárd anyag: MgCl 2. A vízmentes só (hexagonális; relatív sűrűsége: 2,32; op.: 714 o C; fp.: 1412 o C) előállítható magnézium és klór közvetlen egyesítésével: Mg(s)+Cl 2(g) MgCl 2(s). Előfordul a természetben a karnallit alkotójaként (KCl.MgCl 2). Elcseppfolyósodó vegyület, amely általában hexa-hidráttá, MgCl 2.6H 2O alakul (monoklin; relatív sűrűsége: 1,57). Ez melegítés során magnézium-oxid és hidrogén-klorid gáz kíséretében hidrolizál. A klorid olvadék-elektrolízisével magnéziumot állítanak elő és a fa tűzállóvá tételére, magnéziacementben, műbőrökben és hashajtó szerként is alkalmazzák. magnézium-oxid (magnézia) Fehér vegyület: MgO; szabályos; relatív sűrűsége: 3,58; op.: 2800 o C. A természetben a periklász ásványban fordul elő. Iparilag a magnezit ásvány hőbontásával állítják elő: MgCO 3(s) MgO(s)+CO 2(g) Felhasználása széleskörű: optikai berendezéseken és repülőgépek szélfogóján visszaverő bevonatként és félvezetőkben alkalmazzák. Magas olvadáspontja miatt jól használható tűzálló bélésekhez, pl. üvegolvasztó kemencékben. magnézium-peroxid Fehér, szilárd anyag: MgO o C-on, oxigén felszabadulása közben bomlik; vízzel reagálva szintén oxigén szabadul fel: 2MgO 2(s)+H 2O 2Mg(OH) 2+O 2 Előállítása: nátrium-peroxid magnézium-szulfát oldattal reagáltatva. Gyapot és selyem fehérítésére használják. magnézium-szulfát Fehér, oldható vegyület: MgSO 4; létezik vízmentes formában (rombos; relatív sűrűsége: 2,66; 1124 o C-on bomlik) és kristályos, vizet tartalmazó formában. A monohidrát: MgSO 4.H 2O (monoklin, relatív sűrűsége: 2,45) a természetben a kieseritben fordul elő. A leggyakoribb kristályvizet tartalmazó formája a heptahidrát: MgSO 4.7H 2O (rombos, relatív sűrűsége: 1,68), amelyet epsom sónak neveznek, és a természetben az epsomit nevű ásványban található. Ez egy keserű, sós ízű, fehér por, amely 6 H 2O-t veszít 150 o C-on és 7 H 2O-t 200 o C- on. Felhasználása: gyapot és selyem írezésénél és tűzállóvá tételénél, bőr cserzésénél, valamint műtrágyák, robbanószerek és gyufa gyártásánál. A gyógyászatban hashajtóként, az állatgyógyászatban helyi gyulladások és fertőzött sebek kezelésénél alkalmazzák. magpálya Atomi pálya, ami része egy atom belső, zárt héjának. Eltérően a vegyértékpályáktól, amelyek az atom vegyértékhéjának atompályái, egy atom magpályái kis átfedést mutatnak más atomok magpályáival, így a kémiai kötések egyszerű számításánál általában elhanyagolhatók. Main-Smith-Stoner-szabály Az atomszerkezet elméletének egy empirikus szabálya, amely kimondja, hogy n főkvantumszámra az l mellék kvantumszámmal rendelkező elektron kvantumállapot száma: 2(2l+1). Ez a szabály leírja az atom alhéjait. Kémiai eredmények alapján javasolta J. D. Main-Smith, és tőle függetlenül, mágneses és spektroszkópiás eredmények alapján Edmund Stoner, 1924-ben. A Main-Smith Stoner szabály a Pauli féle kizárási elv következménye. Ez a szabály volt a kulcs, ami a Pauli féle kizárási elv bejelentéséhez vezetett. makromolekula Nagyon nagy molekula. Makromolekulájuk van a természetes és szintetikus polimereknek, de más anyagoknak is, pl. a hemoglobinnak. Lásd: a kolloidoknál is. 287

292 makromolekula-kristály Kristályos szilárd anyag, amelyben minden atom kovalens kötéssel kapcsolódik a másikhoz. (Pl.: a szén (gyémánt), bór-nitrid, szilícium-karbid.) Valójában a kristály egy nagy molekula (innen a másik elnevezése: óriásmolekula), ennek tulajdonítható az ilyen anyagok nagy keménysége és magas olvadáspontja. makroszkópikus Az atomoknál és molekuláknál sokkal nagyobb méretskálát jelöli. A makroszkopikus tárgyakat és rendszereket a klasszikus fizika írja le, bár lehetnek a kvantummechanikának (is) makroszkopikus következményei. Hasonlítsd össze a mezoszkopikussal, mikroszkopikussal! malachit A réz-karbonát-hidroxidnak, CuCO 3.Cu(OH) 2 másodlagos ásványi formája. Élénkzöld, a monoklin rendszerben kristályosodik, de rendszerint szálakká vagy tömeggé agregálódik. Általában azurittal együtt található a fontosabb rézércekben (rézércként bányásszák pl. Kongóban), használják díszítőkőnek és drágakőnek. maláta A keményítőből keletkezik β-amilázzal való hidrolízisekor, árpa csirázás során sörgyártásnál. Lásd: maltóz. malátacukor Lásd: maltóz. maleinsav Lásd: buténdisav. maleinsav-anhidrid Színtelen, szilárd anyag: C 4H 2O 3 (op.: 53 o C), a cisz-butén-disav (maleinsav) anhidridje. Ciklusos vegyület, gyűrűje négy szénatomból és egy oxigénből áll; a benzolból vagy származékaiból állítják elő katalitikus oxidációval, magas hőmérsékleten. Főként alkid- és poliészter-gyanták és kopolimerek gyártásánál használják. malonsav Lásd: propándisav. maltóz (malátacukor) Két glükóz molekula összekapcsolódásából álló cukor, amely a keményítőből keletkezik amiláz enzim hatására. A maltóz előfordul az árpa magokban a csirázást és szárítást követően, ez képezi a malátázó eljárás alapját a sörgyártásban és a maláta whisky készítésénél. mancude Olyan szerves vegyület leírása, amely maximális számú lehetséges nem kumulativ kettős kötést tartalmaz, például az annulének. mangán Jele: Mn. Szürke, rideg, fémes átmeneti elem. Rendszáma: 25; relatív atomtömege: 54,94; relatív sűrűsége: 7,2; op.: 1244 o C; fp.: 1962 o C. Fő forrásai a piroluzit (MnO 2) és a rodokrozit (MnCO 3). A fém kinyerhető az oxid redukciójával, melyre a Kroll-eljárás magnéziumot, a Goldschmidt-eljárás alumíniumot használ. Gyakran keverik az ércet vasércekkel, majd egy elektromos kemencében redukálják ferromangánná acélövözetek számára. Az elem viszonylag elektropozitív; melegítéskor egyesül oxigénnel, nitrogénnel és más nemfémekkel, de a hidrogénnel nem. A mangán sói az elemet főképp a +2 és +3 oxidációs állapotban tartalmazzák. A mangán(ii)-sók a stabilabbak. Magasabb oxidációs állapotú vegyületeket is képez, a manganát(iv)-, a manganát(vi)- és a manganát(vii)-sókat. Az elemet 1774-ben Karl Scheele fedezte fel. mangán(ii)-vegyületek 288

293 Olyan vegyületek, amelyekben a mangán +2 oxidációs állapotban található. Pl.: mangán(ii)-oxid: MnO. mangán(iii)-vegyületek Olyan vegyületek, amelyekben a mangán +3 oxidációs állapotban található. Pl. mangán(iii)-oxid: Mn 2O 3. mangán(iv)-oxid (mangán-dioxid) Egy fekete oxid, amelyet a mangán(ii)-nitrát hevítésével állítanak elő. A természetben piroluzitként fordul elő. Erős oxidálószer, galvánelemben használják depolarizáló-szerként. manganát(vi) MnO 4 2- iont tartalmazó só. A manganát(vi)-ionok sötétzöldek; manganát(vii)-ionokból keletkeznek, lúgos oldatban. manganát(vii) (permanganát) MnO 4 - iont tartalmazó só. A manganát(vii)-ionok sötétlilák; erős oxidálószer. manganin Rézötvözet, amely 13-8 % mangánt és 1-4 % nikkelt tartalmaz. Nagy elektromos ellenállású és viszonylag érzéketlen a hőmérsékletváltozásokra. Így ellenállás huzalok készítésére használják. mannán Lásd: mannóz. mannit Egy polihidroxi-alkohol: CH 2OH(CHOH) 4CH 2OH; mannózból vagy fruktózból származik. A gombákban ez a fő oldható cukor; a barna algáknak fontos tartalék szénhidrátja. Használják bizonyos élelmiszereknél édesítőszerként és vízhajtóként. mannóz Egy monoszacharid: C 6H 12O 6, sztereoizomer a glükózzal. A természetben a mannanokban található csak polimer formában. Ezek megtalálhatók növényekben, gombákban és baktériumokban. Táplálék energiatárolóként szolgálnak. manométer Nyomáskülönbség mérésére szolgáló eszköz, amely rendszerint két folyadékoszlop magasságának különbségét méri. A legegyszerűbb az U cső manométer, ami, egy U alakban meghajlított üvegcsőből áll. Ha a mérendő nyomást a cső egyik végéhez csatlakoztatják, a másik vége pedig nyitott, akkor a két ágban lévő folyadékszint különbsége megadja az ismeretlen nyomást. Markov-folyamat Egy random folyamat (lásd sztochasztikus folyamat), amelyben egy időtől függő mennyiség változásának sebessége, a(t)/ t függ a mennyiség pillanatnyi a(t) értékétől, ahol t az idő, de nem függ annak előzményeitől. Ha a random folyamat Markov-folyamatnak tekinthető, az elemzése nagyban leegyszerűsödik, mivel ezzel jól használható egyenletek levezetése válik lehetővé a nem egyensúlyi statisztikus mechanikában. A Markovfolyamatok problémáinak megoldása statisztikus módszerekkel és a valószínűség elmélet alkalmazásával történik. A folyamatot az orosz matematikus, Andrei Andreievich Markov ( ) után nevezték el. Markovnyikov-szabály Egy alkén HA sav-addíciójakor, amennyiben az alkén nem szimmetrikus, a termékek keveréke keletkezik. Például a C 2H 5CH:CH 2-hoz HCl-t adva C 2H 5CH 2Cl vagy C 2H 5CHClCH 3 keletkezhet. Általában olyan keverékek jönnek létre, amelyek az egyik termékből többet tartalmaznak, mint a másikból ben Vladimir Markovnyikov ( ) javasolt egy szabályt, amely szerint az lesz a fő termék, ahol a hidrogén ahhoz a 289

294 szénatomhoz kapcsolódik, amelyik eleve több hidrogént tartalmazott (a fenti példában a másodikhoz). Ez olyankor történik, ha a reakció mechanizmusa elektrofil addíció, amelyben az első lépés a H+ addíciója. Az alkilcsoport (C 2H 5) elektron-taszító hatása megbontja a kettős kötés elektroneloszlását, amivel az alkil csoporttól távolabb eső szénatomot negatívvá teszi. Ezt támadja meg a H +, amely így karbónium-iont hoz létre: C 2H 5C + HCH 3, ami később reagál a negatív Cl - ionnal. Bizonyos körülmények közt az anti-markovnyikov viselkedés is jelentkezik, amelyben a hatás ellentétes. Ilyenkor a mechanizmusban szabad gyökök játszanak szerepet, előfordul például a hidrogén-bromid addíciójánál, peroxid jelenlétében. maró Olyan anyagnak a leírása, ami erősen lúgos, például a marólúg. maró káli Lásd kálium-hidroxid. marónátron Lásd nátrium-hidroxid. Marsh-próba Kémiai teszt arzén kimutatására. A mintához sósavat és cinket adnak, a keletkező naszcensz hidrogén hatására arzin képződik. A gázt egy melegített üvegcsőbe vezetik ahol, ha arzin volt jelen, az bomlik barna fém arzén lerakódásával. Az arzén azzal különböztethető meg az antimontól (ami hasonló reakciót mutat), hogy az antimon nem oldódik nátrium-klorát(i)-ban (hipokloritban). A tesztet 1836-ban a brit kémikus, James Marsh ( ) vezette be. martenzit A szénnek az alfa-vassal (lásd vas) képzett szilárd oldata, amely olyankor keletkezik, amikor az acélt túl gyorsan hűtik le ahhoz, hogy perlit képződjön az ausztenitből. Ez okozza a hőkezelt acél keménységét. márvány Metamorf kőzet, amely átkristályosodott kalcitból vagy dolomitból áll. A tiszta márvány fehér, de szilika, vagy agyagásvány szennyezések színváltozatokat hoznak létre. Széles körben használják építkezési és díszítési célokra. A Carrarából származó fehér márvány különlegesen értékes a szobrászatban. Közönségesen minden olyan mészkőre vagy dolomitra alkalmazzák a kifejezést, ami vágható és fényezhető. mascagnit Az ammónium-szulfát: (NH 4) 2SO 4 ásványi formája. másodrendű reakció Lásd: rend. masurium A technécium régi neve. mátrix 1. (kémiában) Folyamatos szilárd fázis, amelybe részecskék (atomok, ionok stb.) vannak beágyazva. Instabil speciesek, (például szabad gyökök), egy nem reakcióképes közegbe, (például szilárd argonba) ágyazva spektroszkópiásan tanulmányozhatók. A vizsgált speciest a mátrix elválasztja, innen a mátrix izoláció kifejezés erre a technikára. 2. (geológiában) Egy kőzet finomszemcsés anyaga, amelyben egy durvább szemcsézettségű anyag van beágyazódva. 3. (matematikában) Mennyiségek csoportja egy négyszöges elrendezésben, bizonyos matematikai műveletekben használva. Rendszerint nagy zárójelbe, vagy négyzetes zárójelbe teszik. 290

295 mátrix mechanika A kvantummechanika szabályokba foglalása mátrixokat alkalmazva a műveletek és állapotok jelölésére. A mátrixmechanika volt a kvantummechanika első leírása, amelyet Werner Heisenberg állított fel 1925-ben, majd Heisenberg és Max Born ( ), később pedig a német fizikus Pascual Jordan ( ) fejlesztett tovább. Erwin Scrödinger 1926-ban kimutatta, hogy ez egyenlő a kvantummechanika hullámmechanika leírásával. Maxwell termodinamikai egyenletei A termodinamika egyenletei egy homogén rendszer adott tömegére és az entrópiára (S), nyomásra (p), térfogatra (V) és termodinamika hőmérsékletre (T). A négy egyenlet a következő: ( T/ V)S = -( p/ S)v; ( T/ p)s = -( V/ S)p; ( V/ T)p = -( S/ p)t; ( S/ V)T = -( p/ T)V. Maxwell, James, Clerk ( ) Brit fizikus. Edinburgban született, egyetemi oktató volt Aberdeenben, Londonban és Cambridgeben. Az 1860-as években ő volt a gázok kinetikus elméletének egyik megalapozója ben megjelent munkája, az elektromágneses sugárzás matematikai leírása által vált ismertté. Maxwell-Boltzmann eloszlás A gáz molekulák közötti sebességeloszlást leíró törvény. Egy N molekulából álló rendszerben, ahol a molekulák függetlenek egymástól, csak ütközésükkor történik energiacsere, teljesen lehetetlen megmondani mekkora is lesz egy adott molekula sebessége. James Clerk Maxwell és Ludwig Boltzmann bizonyos molekulafüggvényekre statisztikai megállapításokat dolgozott ki. A törvényeik egyik formája kimondja, hogy n=nexp(-e/rt), ahol a n az E energia felesleggel rendelkező molekulák száma, T a termodinamikai hőmérséklet R a gázállandó. Maxwell-démon Egy képzeletbeli teremtmény. Egy konténerben lévő gázt egy elválasztóval két részre osztva, a Maxwelldémon gondolatban képes ennek az elválasztónak a kinyitására és becsukására. Kiinduláskor a gáz két térfogata azonos hőmérsékletű. A démon által működtetett elválasztó csak a nagysebességű molekulákat engedi keresztül. Egy ilyen folyamat a gyorsabb molekulákat tartalmazó részt melegebbé tenné a kiindulási hőmérsékletnél, míg a maradék gáz ennek megfelelően hidegebbé válna. Ez a folyamat megszegné a termodinamika második törvényét, ezért valójában nem játszódhat le. A Maxwell démont James Clerk Maxwell találta ki egy 1867-ben irt levelében, annak bemutatására, hogy a termodinamika második törvénye a statisztikus mechanikából ered, de a nevet Sir William Thomson (később Lord Kelvin) javasolta. Mayer-féle f-függvény A viriálkoefficiensek számításánál előforduló mennyiség a következő egyenlettel definiálva: f=exp(-v 2/kT)-1, ahol V 2 a két test kölcsönhatásának potenciális energiája, k a Boltzmann-állandó, T a termodinamikai hőmérséklet. A második viriálkoefficienssel, B-vel a következő kapcsolatban van: B=(-N A/V)fdr 1dr 2 ahol N A az Avogadro-szám, V a rendszer térfogata. Ez az egyenlet zárthéjú atomok esetében, és oktaéderes vagy tetraéderes molekuláknál leegyszerűsödik a következőre: B=-2πN A fr 2 dr Amikor a részecskék olyan távol vannak egymástól, hogy a kölcsönhatás V 0 akkor f 0, de amikor a részecskék annyira közel vannak egymáshoz, hogy V, akkor f -1. Ez lehetővé teszi a részecskék közötti 291

296 erős taszító kölcsönhatásnak nem V-ben, hanem f-kifejezésében történő elemzését. A függvényt az amerikai fizikus, Joseph Mayer után nevezték el. McLeod (nyomás)mérő Herbert McLeod ( ) által tervezett vákuum nyomásmérő, amelyben egy viszonylag nagy térfogatú, alacsony nyomású gázt összepréselnek egy kis térfogatra egy üvegkészülékben. A térfogatot oly mértékben csökkentik, hogy a létrehozott nyomás-növekedés képes legyen egy folyadékoszlopot elég magasan tartani ahhoz, hogy leolvasható legyen. Ez az egyszerű eszköz, ami a Boyle-törvényen alapul, alkalmas pascal nyomás mérésére. McMillan-Mayer elmélet Nem elektrolitok oldatának elmélete, amelyet 1945-ben W. G. McMillan és J. E. Mayer amerikai kutatók dolgoztak ki. Az elmélet kimutatja, hogy a nem ideális gázokat leíró egyenletek és a nem elektrolitok híg oldatának egyenletei egy az egyben megegyeznek. Kimutatták az egyezést a gáz nyomása és a folyadék ozmózis nyomása között. Ez lehetővé teszi az oldatok kiterjedésének leírását, ami analóg a nem ideális gázok viriális kiterjedésével, analóg viriális koefficiensekkel. Ezek a koefficiensek kiszámíthatók a potenciál analógjával, ahol a potenciál az N oldott molekula átlagos potenciálja a tiszta oldószerben. A McMillan-Mayer elmélet kiterjeszthető eloszlás-függvényekre is. mechanizmus Egy adott kémiai reakció lejátszódásának módja az egyes lépések leírásával. Például egy alkil-klorid hidrolízise az S N1 mechanizmust követi (lásd: nukleofil szubsztitució). meddő Az érccel együtt előforduló kőzet és más hulladék anyagok. mega- Jele: M. Előtag, amelyet a metrikus rendszerben a 10 6 jelölésére használnak. Például 10 6 volt = 1 megavolt (MV). megengedett átmenet Olyan átmenet két elektronállapot között, amelyet a csoportelmélet kiválasztási szabályai lehetővé tesznek. Egy atomos rendszerben, elektromágneses sugárzással történő kölcsönhatás eredményeként egy m és n állapot közti átmenet valószínűsége arányos az elektromos dipólusmomentum mátrixelemek nagyságának négyzetével. Amennyiben ez a mennyiség nem nulla, az átmenet egy megengedett átmenet, ha nulla, akkor az átmenet dipólus átmenetként tiltott átmenet. Lehetséges azonban, hogy az átmenet a mágneses dipólusra- vagy quadropól-momentumra megengedett; azok sokkal kisebb átmeneti valószínűségűek és így a spektrumban sokkal gyengébb vonalakat adnak. megengedett sávok Lásd energiasávok. megfordítható folyamat Olyan folyamat, amelyben a rendszer állapotát meghatározó változók úgy változnak, hogy a fordított irányú folyamat során ugyanazon értékeken mennek keresztül, ellenkező sorrendben. A folyamat megfordíthatóságának feltétele az is, hogy bármely változás az energiában, munkában vagy a környezet anyagában fordítva kell hogy lejátszódjon sorrendben és irányban a megfordított reakció esetében. Az olyan folyamatot, amely a folyamat megfordításakor nem tesz eleget ezeknek a feltételeknek, irreverzibilis folyamatnak nevezik. Minden természetes folyamat irreverzibilis, bár bizonyos folyamatok alakíthatók úgy, hogy megközelítsék a reverzibilis folyamatot. meghatározott arányok Lásd kémiai egyesülés. 292

297 megmaradás törvénye Törvény, amely kimondja, hogy egy rendszer bizonyos fizikai tulajdonságainak, például a tömegének, energiájának vagy töltésének összértéke változatlan marad akkor is, ha e tulajdonságokban csere történik a rendszer komponensei között. Például képzeljünk el egy asztalt, amelyen egy üveg sóoldat (NaCl), egy üveg ezüst-nitrát oldat (AgNO 3) és egy főzőpohár van. Az asztal és a tartalmának a tömege nem változik akkor sem, ha az oldatokból valamennyit a főzőpohárba öntünk. Az anyagok közt lejátszódó kémiai reakció eredményeként két új anyag (ezüst-klorid és nátrium-nitrát) jelenik meg a főzőpohárban (NaCl+AgNO 3 AgCl+NaNO 3), de az asztal és tartalmának teljes tömege nem változik. Ez a tömeg megmaradás törvénye, amely széles körben és általánosan alkalmazható; igaz az univerzumra, mint egészre, feltéve, hogy az univerzum zárt rendszernek tekinthető (amiből semmi nem távozik, és amihez semmi nem adódik). Einstein tömeg-energia összefüggése szerint minden energiamennyiséghez (E) tartozik bizonyos tömeg (m), melyet az E/c 2 kifejezés ad meg, ahol a c a fény sebessége. Így, ha a tömegre érvényes a megmaradás törvénye, az energia megmaradás törvénye ugyanolyan széles körben kell, hogy alkalmazható legyen. megoszlás Amikor egy anyag két, különböző fázissal érintkezik, általában eltérő affinitást mutat a különböző fázisokhoz. Az anyag egy bizonyos mennyisége abszorbeálódni vagy oldódni fog az egyikben, másik része a másikban, relatív mennyiségük a relatív affinitásuktól függ. Az anyag megoszlik a két fázis között. Például, két, nem elegyedő folyadékot egy harmadik vegyülettel összerázva egyensúly alakul ki, amelynél az egyik oldószerben a koncentráció különbözik a másiktól. A koncentrációk aránya a rendszer megoszlási hányadosa. A megoszlási törvény szerint adott folyadékokra ez az arány állandó. megoszlási hányados Lásd: megoszlás. megőrzés A föld természeti erőforrásainak észszerű használata a környezet elszegényedésének és túlzott degradációjának elkerülése érdekében. Ide tartozik: az alternatív élelmiszerek és fűtőanyagok felkutatása veszélyeztettség esetén (pl. erdők kipusztítása, túlzott halászat); a szennyezés veszélyeinek tudatossá tétele; a természetes élőhelyek megőrzése, fenntartása és újak létrehozása, azaz a természetvédelmi területek, nemzeti parkok és speciális tudományos érdeklődésre számot tartó helyek (sites of special scientific interest SSSI) kialakítása. megújuló energiaforrások Olyan energiaforrások, amelyek nem használják fel a föld véges ásványi forrásait. Nem megújuló energiaforrások például a fosszilis tüzelőanyagok és a hasadó anyagok. Jelenleg különböző megújuló energiaforrást használnak vagy tanulmányoznak, pl.: geotermikus energia, vizienergia, magfúzió, napenergia, árapály szélenergia, hullám-energia. Meitner, Lise ( ) Ausztriai születésű svéd fizikus és radiokémikus. Berlinben Otto Hahnnal dolgozott, együtt fedezték fel a protaktiniumot. Meitner és Hahn együtt dolgozott az urán neutronbombázásán. Az 1930-as években a náci üldöztetés elől elmenekült Ausztriából Svédországba. Stokholmban unokaöccsével, Otto Frischsel ( ) együtt öntötte formába a magfúzió elméletét. meitnerium Jele: Mt. Radioaktív transzaktinida elem; rendszáma: 109. Először 1982-ben Peter Armburster és csapata állította elő Németországban, Darmstadtban bizmut-209 magot vas-58 maggal bombázva. Eddig mindössze néhány atomot mutattak ki. melamin 293

298 Fehér, kristályos vegyület, C 3N 6H 6. Hattagú gyűrűből áll, melyet C és N váltakozva épít fel, három NH 2 csoporttal. Kopolimerizációja a metanallal hőre keményedő melamingyantákat ad, melyeket elsősorban laminált rétegeknél használnak. melanterit Lásd vas(ii)-szulfát. mellékreakció Olyan kémiai reakció, amely a fő reakcióval azonos időben, de kisebb mértékben játszódik le, így a fő terméknek más termékekkel való keveredéséhez vezet. melléktermék Egy vegyület, amely a főtermékkel egyidejűleg keletkezik egy kémiai reakcióban. Számos ipari folyamatnak van kereskedelmileg is használható mellékterméke. Például a kalcium-klorid mellékterméke a Solvay-féle eljárásnak, amely során nátrium-karbonátot készítenek, a propanon pedig a fenolgyártás mellékterméke. mellitsav (benzol-haxakarbonsav) Színtelen, kristályos vegyület, C 6(COOH) 6; op. 288 o C. Molekulái benzolgyűrűből állnak, amelyekben mind a hat hidrogént karboxil-csoport (-COOH) helyettesíti. A természetben bizonyos lignit-rétegekben található mellit-ásványként (alumíniumsó); szenet koncentrált salétromsavval oxidálva állítják elő. Melegítéskor piromellitsav-anhidridre bomlik, amelyet epoxigyanták készítésére használnak. A mellitsav kondenzációs termékeit széles körben alkalmazzák színezékek gyártásánál. Mendeleev (Mendelejev), Dmitri Ivanovich ( ) Orosz kémikus; kémia professzor lett 1866-ban, Szentpéterváron ben publikálta híres munkáját, amelyben periódusos rendszerbe állította az elemeket a periódusosság törvényének alapján. Mendeleev- törvénye Lásd: periódusosság törvénye. mendelévium Jele: Md. Radioaktív, fémes, transzurán elem, mely az aktinoidákhoz tartozik. Rendszáma: 101; az elsőként felfedezett mag tömegszáma: 256 (felezési idő 1,3 óra). Néhány, rövid életű izotópot már szintetizáltak. Az elemet először Albert Ghiroso, Glenn Seaborg ( ) és munkatársai azonosították, 1955-ben. Mendius-reakció Olyan reakció, amelyben egy szerves nitrilt naszcensz hidrogénnel (pl. etanolból nátriummal előállított) primer aminná redukálnak: RCN+2H 2 RCH 2NH 2. mentol Fehér, kristályos terpén-alkohol: C 10H 19OH; relatív sűrűsége: 0,89; op.: 42 o C; fp.: o C. Menta ízű, előfordul bizonyos esszenciális olajokban (borsos menta); ízesítésre használják. méreg 1. Az élő szervezetekre káros anyag. 2. Katalizátor aktivitását gátló anyag. 3. Olyan anyag, amely neutronokat abszorbeál egy atomreaktorban és evvel lelassítja a reakciót. Adagolhatják szándékosan erre a célra, vagy képződhet a hasadás melléktermékeként, és időnként el kell távolítani. mer-izomer Lásd: izoméria. 294

299 mérleg Pontos tömegmérő eszköz. Az egyszerű himbakaros mérleg két tálcából áll egy centrálisan szerelt mérlegkarra felfüggesztve. Az egyik tálba ismert tömegeket helyeznek el, a másikba pedig a mérendő testet vagy anyagot. Amikor a mérlegkar pontosan vízszintes, a két tömeg egyenlő. Egy pontos laboratóriumi mérleg közel egy század milligramm pontossággal mér tömeget. Speciálisan megtervezett mérlegek akár egy milliomod milligramm pontosságúak is lehetnek. A modernebb, helyettesítőmérlegek a helyettesítés elvét használják. Ebben a karról (csak egy kar van) kalibrált súlyokat vesznek le, hogy a felfüggesztett tálcát egyensúlyba hozzák a fix ellensúlyokkal. A helyettesítéses mérleg pontosabb, mint a két-tálas mérleg, és gyorsabb mérést tesz lehetővé. Az automatikus elektromos mérlegek a tömeget nem mechanikai kitérés alapján, hanem egy elektromos erő elektromosan vezérelt kompenzációjával mérik. Egy szkenner monitorozza a tálcatartó eltérését, és az eltéréssel arányos áramot hoz létre. Ez az áram keresztülfolyik egy tekercsen, amely mágneses erővel készteti a tálcatartót vissza az eredeti helyére. A kapott jel lehetővé teszi a tömeg digitális kijelzését. Az üres konténer tömege a mérleg számítógépének memóriájában elraktározható, és automatikusan kivonható a konténer plusz a tartalma tömegéből. mész Lásd kalcium-oxid. meszes víz A kalcium-hidroxid telített vizes oldata. Szén-dioxidot buborékoltatva át az oldaton a kalcium-karbonát tejszerű csapadékként válik ki: Ca(OH) 2(aq)+CO 2(g) CaCO 3(s)+H 2O(l). Ha folytatják a szén-dioxid átbuborékoltatását, a kalcium-karbonát végül oldódik, és kalcium-hidrogén-karbonát tiszta oldata keletkezik: CaCO 3(s)+CO 2(g)+H 2O Ca(HCO 3) 2(aq). Ha hideg meszes vizet használnak, akkor a kicsapódott kalcium-karbonát kalcit szerkezetű, ha meleg meszes vizet, akkor aragonit szerkezetű. mészkő Szediment kőzet, amelyet főképp karbonátásványok, elsősorban kalcium- és magnézium-karbonát építenek fel. A kalcit és aragonit a fő ásványok, de a dolomitos mészkőben a dolomit is megtalálható. A mészkőnek sok változata ismert, legtöbbjük sekély vízben keletkezik. A szerves mészkövek (kréta) organizmusok meszes vázából keletkeznek; az üledékes mészkövek, ide tartozik az oolit, amely egy mag körül kicsapódott karbonátokból kialakult, gömb alakú részecskékből épül fel, és a klasztikus mészkövek, amelyek a korábbi meszes kőzetek darabjaiból származnak. meta- 1. Előtag egy benzol vegyületnél, amelyben két szubsztituens a benzol gyűrű 1,3 helyét foglalja el. Rövidítésként az m-et használják, például az m-xilol az 1,3-dimetil-benzol. Hasonlítsd össze az orto-val, para val! 2. Előtag egy alacsonyabb oxosav jelölésére, például metafoszforsav. Hasonlítsd össze az orto-val! metabolit Lásd: anyagcsere. metabórsav Lásd: bórsav. metakrilát Metakrilsav (2-metil-propénsav) sója vagy észtere. 295

300 metakrilát gyanták 2-metil-propénsavnak vagy észtereinek polimerizációjával előállított akril gyanták. metaldehid Szilárd vegyület: C 4O 4H 4(CH 3) 4, etanal (acetaldehid) polimerizációjával keletkezik híg savas oldatokban, 0 o C alatt. A vegyület az etanal tetramerje; használják csigák irtására és hordozható tűzhelyek fűtőanyagaként. metallocén Lásd: szendvics vegyületek. metallográfia Fémek és ötvözeteik szerkezetének mikroszkópos tanulmányozása. Mind optikai mind pedig elektronmikroszkópot használnak ehhez a munkához. metalloid (félfém) Olyan kémiai elemek, amelyek átmeneti tulajdonságot mutatnak a fémek és a nemfémek közt. Az osztályozás nem egyértelmű; tipikus metalloidok a bór, szilícium, germánium, arzén és tellúr. Elektromos félvezetők; oxidjaik amfoterek. metallurgia Alkalmazott tudományág, amelynek témakörébe tartozik a fémek érceikből való előállítása, a fémek tisztítása, ötvözetek gyártása, továbbá a fémek használata a műszaki gyakorlatban. A fémtechnológia a fémek kinyerésével és termelésével, míg a fémtan a fémek tulajdonságaival foglalkozik. metamikt állapot Egy anyag olyan amorf állapota, amely a kristályos szerkezetét az urán vagy a tórium radioaktivitása miatt veszítette el. A metamikt ásványok azok az ásványok, amelyek szerkezetét ez a folyamat felbontotta. A jelenséget az alfa részecskék és a radioaktív szétesés visszaverődő magjai okozzák. metán Színtelen, szagtalan gáz: CH 4; op.: -182,5 o C; fp.: -164 o C. A metán a legegyszerűbb szénhidrogén, az alkán sor első tagja. A földgáz fő alkotója ( 99 %) és így más szerves vegyületek előállításának fontos nyersanyaga. Katalitikus oxidációval metanollá alakítható. metanal (formaldehid) Színtelen gáz: HCHO; relatív sűrűsége: 0,815 (-20 o C-on); op.: -92 o C; fp.: -21 o C. A legegyszerűbb aldehid; a metanol katalitikus oxidációjával állítják elő (500 o C-on, ezüst katalizátorral) levegővel. Kétféle polimert alkot: a metanal trimert és a polimetanalt. Lásd: formalinnál is. metanal trimer A metanal ciklusos trimerje C 3O 3H 6, amelyet a metanal savas oldatának desztillációjával kapnak. Váltakozva O- és CH 2- csoportokból felépülő, hattagú gyűrűből áll. metanid Lásd: karbid. metanoát (formiát) A metánsav sója vagy észtere. metanol (metil-alkohol) 296

301 Színtelen folyadék: CH 3OH; relatív sűrűsége: 0,79; op.: -93,9 o C; fp.: 64,96 o C. Metánból (földgázból) állítják elő, levegővel katalitikusan oxidálva. Használják oldószerként (lásd: metil-alkohollal denaturált szesz), metanal előállításához nyersanyagként (főleg karbamid-formaldehid gyantákhoz). Korábban a fa száraz lepárlásával állították elő (innen a faszesz elnevezése). metánosítás/metán előállítás A metán előállítása szén-monoxidból vagy szén-dioxidból nagy nyomású katalitikus hidrogénezéssel. Gyakran használják a városi gáz fűtőértékének növelésére. metánsav (hangyasav) Színtelen, csípős szagú és ízű folyadék: HCOOH; relatív sűrűsége: 1,2; op.: 8 o C; fp.: 101 o C. Előállítható a nátriumsóból (nátrium-metanoát) koncentrált kénsav hatására. A természetben a hangyákban, és szúrós csalánokban fordul elő. A legegyszerűbb karbonsav. metaplumbát Lásd: plumbát. metastabil állapot Egy rendszer olyan állapota, amelyben a stabilitása bizonytalan, könnyen megzavarható. Eltérően a stabil egyensúlyi állapottól, egy metastabil rendszer egy kis zavarás hatására alacsonyabb energiaszintre kerül. Az asztalon fekvő könyv egyensúlyi állapotban van, egy vékony könyv a szélén állva, metastabil. A túlhűtött víz szintén metastabil állapotban van. Ez egy 0 o C alatti folyadék, ami egy porszem vagy jégszemcse hatására megfagy. Atom, vagy mag gerjesztett állapota hosszú idejű lehet, de szintén metastabil. metasztannát Lásd: sztannát. méter Jele: m. A hosszúság SI mértékegysége; a fény 1 mp alatt vákuumban megtett útjának az 1/ ad része. Ezt a definíciót 1983 októberében fogadta el a General Conference on Weights and Measures (A Súlyok és Mértékegységek Nemzetközi Konferenciája) az 1967-es definíció helyett. A 1967-es definíció a kripton lámpán alapult, és a szerint a méter a ,73-szorosa a kripton-86 magjában a 2p 10 és 5d 5 szintek közti átmenetnek megfelelő sugárzás hullámhosszának (vákuumban). Ez a definíció helyettesített (1958-ben) egy még régebbi definíciót, amely szerint a méter egy standard hosszúságú platina-irídium rúd. Amikor a metrikus rendszert 1791-ben Franciaországban bevezették, a métert a föld, Párizson áthaladó meridiánjának tizmilliomod részeként akarták definiálni. Az eredeti geodéta felmérések azonban rámutattak ennek a gyakorlati alkalmazhatatlanságára, így 1793-ban megszerkesztették a metre des archivest, az eredeti platina méterrudat. metil-acetát Lásd: metil-etanoát. metil-alkohol Lásd: metanol. metil-alkohollal denaturált szesz Egy főleg etanolt tartalmazó elegy, amelyhez metanolt ( 9,5 %), piridint ( 0,5 %) és kék festéket adagolnak. Az adalékanyagokat azért használják, hogy az alkoholt ihatatlanná tegyék, így fogyasztási adó nélkül árusítható oldószerként és fűtőanyagként (spiritusz égős tűzhelyekhez). metil-amin Színtelen, gyúlékony gáz, CH 3NH 2; op.: 93,5 o C; fp.: 6,3 o C. Előállítható metanol és ammónia katalitikus reakciójával; más szerves vegyületek előállítására használják. 297

302 metilbenzol (toluol) Színtelen folyadék: CH 3C 6H 5; relatív sűrűsége: 0,9; op.: 95 o C; fp.: 111 o C. A benzolból származtatható: egy hidrogén-atomot metil csoporttal helyettesítve. Kőszénkátrányból nyerhető, vagy (a nyersolajból kinyert) metilciklohexánból készítik, katalitikus dehidrogénezéssel. Legfőképp oldószerként, és TNT gyártás nyersanyagaként használják. metil-bromid Lásd: brómmetán. metil-cianid Lásd: etánnitril. metilcsoport (metil-gyök) A CH 3- szerves csoport. metilén Nagyon reakcióképes karbén, :CH 2. A kétértékű CH 2 csoport a vegyületekben a metilén csoport. metil-etanoát (metil-acetát) Színtelen, illékony, illatos folyadék: CH 3COOCH 3; relatív sűrűsége: 0,92; op.: 98 o C; fp.: 54 o C. Tipikus észter, előállítható metanol és metánsav reakciójával. Főképp oldószerként használják. metil-etil-keton Lásd: butanon. metilezés Olyan kémiai reakció, amelynek során metil csoportot (CH 3-) visznek be egy molekulába. Pl.: a hidrogén atom metil-csoporttal való kicserélése a Fiedel-Crafts reakcióban. metilfenolok (krezolok) Szerves vegyületek, amelyek metil csoportot és hidroxil csoportot tartalmaznak közvetlenül a benzolgyűrűhöz kapcsolódva. A CH 3C 6H 4OH képlettel három izomer metilfenol létezik, amelyek a metil és hidroxil csoport relatív helyzetében különböznek. A három keveréke nyerhető a kőszénkátrány desztillációjával; csíraölőszerként, fertőtlenítőszerként alkalmazzák. metilibolya Ibolyaszínű festék, amelyet kémiai indikátorként és biológiai festékként alkalmaznak. Metilalkohollal színező anyaga a denaturált szesznek. Rozanilin vegyületek keveréke, melyet dimetil-fenil-amin réz (II)-oxiddal történő oxidációjával állítanak elő. metilidin Lásd: karbin. metil-metakrilát A metakrilsav (2-metilpropénsav) CH 2:C(CH 3)COOCH 3 észtere, metakrilát gyanták előállítására használják. metilnarancs Narancssárga színezék, amelyet sav-bázis indikátorként használnak. ph 3,1 alatt piros, ph 4,4 felett sárga (25 o C-on). Gyenge bázisok titrálásánál használják. metilvörös 298

303 Szerves színezék, szerkezetében és használatában hasonló a metilnarancshoz. ph 4,4 alatt piros, ez változik sárgára ph 6,0 felett (25 o C-on). metionin Lásd: aminosav. metol Lásd: aminofenol. metrikus rendszer Az egységek decimális rendszere, amelyet eredetileg a Francia Akadémia bizottsága vázolt - melynek J. L. Lagrange és P.S. Laplace is tagja volt ben. Az alapja a centiméter, a gramm, amelyet az egy köbcentiméter víz tömegeként definiáltak, és a szekundum (másodperc) volt. Ez a centiméter-grammszekundum (lásd c.g.s. rendszer) nyitott utat később a méter-kilogramm-szekundum rendszerben a tudományos munkákra, (lásd: m.k.s.), amely az alapja az SI egységeknek. Meyer, Viktor ( ) Német kémikus. Zürichben, később Heidelbergben dolgozott szerteágazó témákban. Elsőként állított elő oximot és tiofén kénvegyületet. Ismert a gőz-sűrűség mérésén alapuló relatív molekulatömeg meghatározási módszeréről (lásd Viktor Meyer-módszer). Sztereokémiával is foglalkozott, elsőként azonosította kémiai reakciókban a térbeli gátlást. mézer (maser - microwave amplification by simulated emission of radiation) Eszköz mikorhullámok előállítására vagy erősítésére, indukált emisszió alkalmazásával. Lásd: lézer. mézga Változatos, növényekből kinyert anyagok. Jellemzőjük, hogy szerves oldószerekben nem oldódnak, vízzel egy zselészerű vagy ragadós oldatot képeznek. A gum resin mézgának és természetes gyantának a keveréke. A mézgák bizonyos növények (főként fák) fiatal xilémedényeiben keletkeznek sérüléskor vagy metszéskor. A fanedv a növény felszínére érve megszilárdul és ezzel ideiglenes védelmet nyújt, amíg az alatta lévő sejtek osztódnak a végleges gyógyuláshoz. Az erőteljes mézgaképződés bizonyos növénybetegségek jellemzője. mezo-izomer Lásd: optikai aktivitás. mezoméria (mezomer effektus) A molekulák rezonanciájának korábbi elnevezése. Lásd: elektronhatások. mezomorf Lásd: liotróp mezomorf. mezoszkópikus A makroszkopikus és mikroszkopikus állapotok közötti köztes méret-skála. A mezoszkopikus tárgyak és rendszerek leírásához a kvantummechanika szükséges. mező Lásd periódusos rendszer. micella 299

304 Molekulák agregátuma egy kolloidban. Például, szappanok vagy detergensek vízben oldva micellákat képeznek. Ezek a molekulák kis klaszterei, melyekben a nem poláris szénhidrogén csoport középen, a hidrofil poláris csoport pedig kívül helyezkedik el, szolvatálva a vízmolekulákkal. Michaelis-Menten-görbe A szubsztrát koncentráció és a megfelelő enzim által szabályozott reakció közti összefüggést bemutató grafikon. A görbe csak egy szubsztrátos enzim reakciókra vonatkozik. Leonor Michaelis ( ) és Maud Menten ( ) dolgozta ki. A grafikon használható a Michaelis-állandó kiszámításához (K m), amely egyenlő avval a szubsztrát-koncentrációval, ami ahhoz szükséges, hogy egy enzim a maximális sebességének (V max) a felével hasson. A Michaelis-állandó a mértéke egy enzim affinitásának a szubsztráthoz. Alacsony érték nagy affinitást jelent, és fordítva. Lásd: enzimkinetikánál is. migráció 1. Egy csoportnak, atomnak vagy kettős kötésnek az elmozdulása a molekula egyik részéről a másikra. 2. Ionok mozgása, elektromos erőtér hatására. mikro- Előtag, amelyet a metrikus rendszerben a 10-6 jelölésére használnak. Pl.: 10-6 méter = 1 mikrométer(m). mikrohullámok Elektromágneses hullámok, amelyek hullámhossza 10-3 és 0,03 m között van. mikrohullámú spektroszkópia Érzékeny technika kémiai analízisre, a molekulaszerkezet meghatározására (kötéshossz, kötésszög és dipólus momentum) és relatív atomtömeg meghatározására. Azon az elven alapul, hogy a mikrohullámú sugárzás (lásd: mikrohullámok) változásokat okoz a molekulák rotációs energiaszintjében, ennek következésképpen abszorpció történik jellegzetes frekvenciákon. A mikrohullámú spektrométerben a mikrohullám forrása rendszerint egy klisztron szelep, az ezáltal létrehozott sugárnyalábot vezetik át a gáz halmazállapotú mintán. A sugárnyaláb eléri a detektort, - ami rendszerint kristálydetektor, - és egy jel (hullámhossz az intenzitás függvényében) jelenik meg vagy kinyomtatva, vagy egy oszcilloszkópon. Mivel a levegő elnyeli a mikrohullámokat, a készülék vákuumos. mikromérleg Érzékeny mérleg, mely kg tömeg mérésére képes. mikroszkópikus Méret-skálát jelöl, amely összemérhető szubatomos részecskékkel, atomokkal és molekulákkal. A mikroszkópikus tárgyakat és rendszereket a kvantummechanika írja le. Hasonlítsd össze makroszkópikus, mezoszkópikus címszavakkal is! mikroszkópikus reverzibilitás Az az elv, hogy egy reverzibilis reakcióban a mechanizmus az egyik irányban pontosan az ellentettje a másik irányú mechanizmusnak. Miller-indexek Három számból álló együttes, amely jellemzi a kristályok lapját. A francia ásványkutató, René Just Haüy ( ) állapította meg a racionális metszetek törvényét, ami kimondja, hogy mindig létezik a tengelyeknek egy együttese, a kristálytengelyek, amelyek lehetővé teszik a kristálylapok jellemzését a lap és e tengelyek metszetével. Ezeknek a metszeteknek a reciproka kis racionális szám. Ha a törteket megszüntetik, három egész számból álló együttest kapnak. Ezen egész számokat nevezik a kristálylapok Miller-indexének. Nevét a brit ásványtanos, William Hallowes Miller ( ) után kapta, aki kimutatta, hogy a kristályok jellemezhetők ezekkel az indexekkel. Amikor egy sík párhuzamos az egyik kristálytengellyel, a metszéspont végtelen, így annak a reciproka 0. Ha egy lap a kristálytengelyt a negatív oldalon metszi, akkor a reciproka negatív, azaz a Miller-index erre a tengelyre negatív. Ezt a Miller-index felett húzott vonallal jelölik. 300

305 milli- Jele: m. Egy előtag, amelyet a metrikus rendszerben az 10-3 jelölésére alkalmazzák. Pl.: 0,001 volt = 1 millivolt(mv) Millon-reagens Higany(II)-nitrát és salétromsav oldata, amelyet a fehérjék kimutatására használnak. A mintát adják a reagenshez, majd két percig 95 o C-on melegítik; vörös csapadék jelzi a fehérje jelenlétét a mintában. A reagenst a francia kémikus, Auguste Millon ( ) után nevezték el. mínium Lásd: ólom(ii)-ólom(iv)-oxid. mioglobin Globuláris fehérje, széles körben előfordul az izomszövetekben, mint oxigénhordozó. Egy egyszerű polipeptidláncból és egy hemcsoportból áll, amely reverzibilisen köt egy molekula oxigént. Ezt csak viszonylag alacsony külső oxigénkoncentrációnál adja le, azaz erős megterhelésnél, amikor az izmok oxigénigénye nagyobb, mint amennyit a vér szállít. Így a mioglobin úgy hat, mint egy vészhelyzetbeli oxigéntároló. mirabilit A nátrium-szulfát: Na 2SO 4.10H 2O ásványi formája. Mitscherlich-törvénye (izomorfizmus törvénye) Az anyagoknak, melyeknek azonos a kristályszerkezetük, hasonló a kémiai képletük is. A törvény felhasználható ismeretlen anyag képletének meghatározására, ha izomorf egy ismert képletűvel. Eilhard Mitscherlich ( ) után nevezték el. mobilitás (egy ioné) Jele: μ. Egy ion végsebessége egy elektromos mezőben, osztva a térerővel. mocsárgáz Metán, ami lápokban/mocsarakban a rothadó növényzetből keletkezik. mód Mozgási séma egy vibráló testben. Ha egy test több alkotórészből áll, például egy több atomból álló molekula, a vibrációs módok a lehetséges molekuláris vibrációk különböző típusai. moha achát Lásd: achát. mol Jele: mol. Az anyagmennyiség SI egysége. Egyenlő azzal az anyagmennyiséggel, amely annyi elemi egységet tartalmaz, mint amennyi atom van 0,012 kg szénben. Az elemi egységek lehetnek atomok, molekulák, ionok, gyökök, elektronok stb.; jelezni kell azokat. Egy vegyület 1 móljának tömege egyenlő a relatív molekulatömegével, grammokban kifejezve. molális koncentráció Lásd: koncentráció. molalitás Lásd: koncentráció. 301

306 moláris 1. Egy extenzív fizikai tulajdonság jelölése, amikor azt anyagmennyiségre, többnyire egy mólra vonatkoztatva fejezik ki. Például egy vegyület moláris hőkapacitása egyenlő az anyag egységnyi mennyiségének hőkapacitásával. Az SI mértékegység: JK -1 mol Egy mól per dm 3 koncentrációjú. moláris hőkapacitás Lásd: hőkapacitás. moláris térfogat (molekuláris térfogat) Egy anyag által elfoglalt térfogat az anyag egységnyi mennyiségére vonatkoztatva. moláris vezetőképesség Jele: Λ. Egy elektrolit olyan mennyiségének a vezetőképessége, amely egy mól oldatot tartalmaz egy méter távolságban elhelyezett elektródok közt. molaritás Lásd: koncentráció. molekula A kémiai vegyületeket képező alapvető egységek egyike; a kémiai vegyület legkisebb része, amely egy kémiai reakcióban részt vehet. A legtöbb kovalens vegyületben a molekulák kovalens vagy koordinatív kötéssel összetartott atomok csoportjaiból állnak. Az olyan kovalens anyagoknak, amelyek makromolekulás kristályokat képeznek, nincs diszkrét molekulájuk, tulajdonképpen az egész kristály egy óriásmolekula. Hasonlóan az ionos vegyületeknek sincs egyes molekulájuk, mivel azok ellentétes töltésű ionok együttesei. molekula dajka Az élő sejtekben előforduló fehérjék olyan csoportja, amely segít az újonnan kialakult vagy denaturált fehérjéknek, hogy a működő, háromdimenziós szerkezetükbe tekeredjenek. Kapcsolódnak a fehérjékhez és megakadályozzák a polipeptid láncon belüli, nem megfelelő kölcsönhatásokat így a helyes orientációjú tekeredés jön létre. A folyamat ATP formájú energiát igényel. molekula-felismerés A mód, amellyel egy molekula rendkívül specifikus módon válaszol egy másik molekulára vagy atomra. A hostguest kémiai jellemzője. molekula-modellezés Számítógépes program használata molekulaszerkezetek szimulálására. Különböző kémiai rajzoló programok léteznek, amelyek lehetővé teszik a kémiai képletek grafikus megjelenítését két dimenzióban. Léteznek fejlettebb, háromdimenziós ábrázolást lehetővé tevő programok is. A molekuláról az információkat egy adatállományban tárolják, megadva a jelenlévő atomok számát és típusát és az atomok közti koordinációt. A program átalakítja ezt egy képernyőn látható háromdimenziós molekulaszerkezet képévé, meghatározott formátumban (pl. golyókkal és pálcikákkal, fémkeretesen, stb.). A szerkezet elforgatható a képernyőn és a programtól függően számítások is végezhetők a molekulán. molekulák elektronspektruma Molekulák elektronállapotai közötti átmenetek spektrumai. Ezek az átmenetek az elektromágneses spektrum látható és ultraibolya tartományába esnek. Az elektronátmenetek során változások történnek a vibrációs- és a rotációs energiákban. A vibrációs mozgás változásainak megfelelően spektrális sávok jönnek létre, a sávok finomszerkezete pedig a rotációs mozgás változásainak következménye. Mivel az elektronátmenetek a vibrációs mozgás változásával járnak, a megfelelő spektrumot gyakran nevezik vibrációs spektrumnak. A molekulák elektronspektrumai információt szolgáltatnak a molekulák energiaszintjeiről, az atomok közötti távolságról, a molekulák disszociációs energiájáról és a kémiai kötés erőállandójáról. 302

307 molekulák közti erők Gyenge erők molekulák közt. Lásd van der Waals-erő; hidrogénkötés. molekulaképlet Lásd: képlet. molekulapálya elmélet A számítógépes kémia módszere, amelyben az elektronok nem tartoznak egy kötéshez az atomok között, hanem úgy kezelik azokat, mintha a mag hatása alatt mozognának az egész molekulában. A molekulának különböző molekulapályái vannak Szokásos technika szerint a molekulapályákat az atompályák lineáris kombinációjával nyerik. (Linear Combination of Atomic Orbitals. LCAO). Lásd: a sűrűségfüggvény elmélet; vegyértékkötés elmélet molekuláris (sugár)nyaláb Atomokból, ionokból, vagy molekulákból álló sugárnyaláb alacsony nyomáson, amelyben a részecskék azonos irányba mozognak és nagyon ritka az ütközés közöttük. Előállításkor a gázt vagy gőzt egy résen egy elzárt részbe vezetik, amely kollimátorként szerepel, tartalmaz néhány további rést és vákuumszivattyút, a réseken át nem menő részecskék eltávolítására. A molekuláris sugárnyalábokat felületek és kémiai reakciók tanulmányozásánál, és a spektroszkópiában használják. molekuláris áramlás (Knudsen-áramlás) Gáz áramlása egy olyan csövön keresztül, amelyben a gázmolekulák átlagos szabad útvonala a cső méreteihez képest nagy. Alacsony nyomáson történik; mivel a legtöbb ütközés a cső falával történik és nem más molekulákkal. Az áramlás jellemzői a gáz relatív molekulatömegétől függenek, nem a viszkozitástól. A hatást M.H.C. Knudsen ( ) tanulmányozta. molekuláris desztilláció Desztilláció nagy vákuumban (körülbelül 0,1 pascal), amelynél a kondenzáló felület oly közel van a párolgó folyadék felszínéhez, hogy a folyadék molekulái ütközés nélkül jutnak el a kondenzációs felülethez. Ez a technika lehetővé teszi, hogy sokkal alacsonyabb hőmérsékletet használjanak, mint az atmoszférikus desztillációnál, így hőérzékeny anyagok is desztillálhatók. A desztillátum oxidációja is kiküszöbölhető, mivel a folyamat oxigénmentes körülmények közt játszódik le. molekuláris szimmetria Szimmetria műveletek halmaza (rotációs, reflexiós, stb.) amely egy molekulára alkalmazható. A formák e halmaza a molekula pontcsoportja. Egy izolált molekula szimmetriájának leírására inkább a Schönfliesrendszert alkalmazzák, mint a Hermann-Mauguin-rendszert. A molekuláris szimmetriát szisztematikusan a csoportelmélettel elemzik. A szimmetria alapján határozottan meg lehet állapítani a molekulák bizonyos tulajdonságait, például azt, hogy lehet-e dipólus momentumuk, vagy optikai aktivitásuk. molekuláris térfogat Lásd: moláris térfogat. molekularitás Azoknak a molekuláknak a száma, amelyek aktivált komplexet képeznek egy kémiai reakció egy lépésében. A reakciók lehetnek monomolekulárisak, bimolekulárisak vagy trimolekulárisak attól függően, hogy 1, 2 vagy 3 molekula vesz részt a reakcióban. molekulasúly Lásd: relatív molekulatömeg. molekulaszerkezet és anyagcsere közötti mennyiségi összefüggés/quantitaive structure-metabolism relationship (QSMR) 303

308 Lásd a molekulaszerkezet és biológiai hatás közötti mennyiségi összefüggés. molekulaszerkezet és biológiai hatás közötti mennyiségi összefüggés/quantitative structure-activity relationship (QSAR) Statisztikai algoritmus, amely kvantitatívan leírja egy gyógyszer kémiai szerkezete és egy szervezetre gyakorolt hatása közötti összefüggést. A QSAR tanulmányokat gyakran használják új gyógyszerek aktivitásának, vagy toxicitásának előrejelzésére. Hasonló módszer alkalmazható az új gyógyszerek anyagcseréjének előrejelzésére (a molekulaszerkezet és anyagcsere közötti kvantitatív összefüggés). molekulaszűrő Pórusos, kristályos anyagok, főképp aluminoszilikátok (lásd: zeolit), amelyek dehidratálhatók úgy, hogy a kristályrácsuk alig változik. A kialakult szabályos alakú üregek nagy felszínt biztosítanak a kisebb molekulák abszorpciójához. Általános képletük: MnOAl 2O 3.xSiO 2.yH 2O, ahol M a fémion, n a vegyérték reciprokának a kétszerese. A molekulaszűrőket alkalmazzák szárítóanyagként, folyadékok elválasztására és tisztítására. Feltölthetők kémiai anyagokkal is, melyek így el vannak különítve minden körülöttük lejátszódó reakciótól, míg hő hatására fel nem szabadulnak, vagy más, erősebben abszorbeáló anyag ki nem szorítja őket. Használhatók kationcserélő anyagként, katalizátorként és katalizátor hordozóként. A kromatográfia bizonyos típusában (molekulaszűrő kromatográfia) állófázisként alkalmazzák őket. molfrakció Jele: X. Egy komponens mennyiségének mértéke egy keverékben. A komponens molfrakcióját megadja a következő képlet: X A=n A/N, ahol n A az A anyag mennyisége (egy adott egységben) és N a keverék összes anyagmennyisége (ugyanarra az egységre). molibdén Jele: Mo. Ezüstös, kemény, fémes átmeneti elem; rendszáma: 42; relatív atomtömege: 95,94; relatív sűrűsége: 10,22; op.: 2617 o C; fp.: 4612 o C. Megtalálható a molibdenitben (MoS 2); amelyet a fém kinyeréséhez először oxiddá pörkölnek, majd azt hidrogénnel redukálják. Az elemet acélötvözetekben használják. A molibdén(iv)- szulfidot (MoS 2) kenőanyagként használják. Kémiailag nem reakcióképes, a legtöbb sav nem támadja meg. Magas hőmérsékleten oxidálódik és alkáli olvadékokban oldódik molibdátok és polimolibdátok sorát képezve. A molibdént Karl Scheele fedezte fel 1778-ban. Molisch-teszt Lásd: alfa-naftol teszt. Mond-eljárás Gyártási eljárás tiszta nikkel előállítására, amely során a nem tiszta nikkelt szén-monoxid áramban melegítik o C-on. Illékony nikkel-karbonil keletkezik (Ni(CO) 4), ami magasabb hőmérsékleten (180 o C-on) tiszta nikkelre bomlik. A módszert a német-brit kémikus Ludwig Mond ( ) vezette be. monelfém Ötvözet, amely % nikkelt, % rezet és kis mennyiségű vasat, mangánt, szilíciumot és szenet tartalmaz. A kémiai ipar számára saválló készülékek gyártásához használják. monoetanolamin Lásd: etanolamin. monoglicerid Lásd: glicerid. monohidrát 304

309 Kristályos vegyület, amelynek egy mólja egy mól vizet tartalmaz. monoklin Lásd: kristályrendszer. monomer Egy molekula (vagy vegyület), amely kapcsolódik másokhoz dimer, trimer, vagy polimer képződése közben. monomolekuláris reakció Kémiai reakció, vagy lépés, amely csak egy molekulát érint. Pl. a dinitrogén-tetroxid bomlása: N 2O 4 2NO 2 A molekulák, amelyek ütköznek más molekulákkal, megfelelő energiára tesznek szert ahhoz, hogy reagáljanak; az aktivációs komplex egyetlen molekula atomjaiból áll. mononátrium-glutamát (nátrium-hidrogén-glutamát) Fehér, szilárd anyag: C 5H 8NNaO 4.H 2O, amelyet elterjedten alkalmaznak ízesítőanyagként, különösen félkész ételeknél. A glutaminsav (egy aminósav) egy sója, amiből előállítják. Emberi fogyasztásnál allergiás reakciót okozhat. monoszacharid (egyszerű cukor) Olyan szénhidrát, amely híg sav hatására nem bomlik kisebb egységekre. Osztályozzák őket aszerint, hogy hány szénatomot tartalmaznak: így vannak triózok, melyek három szénatomból állnak, tetrózok négyből, pentózok ötből, hexózok hatból, stb. Mindegyikük tovább osztályozható aldózokká és ketózokká attól függően, hogy a molekula aldehidcsoportot (-CHO) vagy ketocsoportot (-CO-) tartalmaz. Például a glükóz, ami hat szénatomból áll és aldehidcsoportot tartalmaz egy aldohexóz, míg a fruktóz egy ketohexóz. Az aldehid- és ketocsoportok miatt a monoszacharidok redukciós tulajdonságokat mutatnak, oxidálhatók cukorsavakká. Reagálnak foszforsavval is, foszfát-észtereket képezve (mint pl. az ATP-ben), ami fontos a sejt anyagcseréjében. A monoszacharidok lehetnek egyenes láncú vagy gyűrűs molekulában. Optikai aktivitást mutatnak, mind jobbra-, mind pedig balraforgató formában léteznek. 305

310 monotrópia Lásd: allotrópia. Monte-Carlo módszer Numerikus módszer matematikai és fizikai problémák megoldására a számok véletlenszerű mintavételezésével. Alkalmazzák a folyadékok elméleténél, fázis átmeneteknél, kvantummechanikai rendszerekben. A nevét a Monte-Carloi Kaszinóról kapta, amely utalás a technikában alkalmazott véletlenszerű számokra. montmorrilonit Változó összetételű agyagásvány. Hidratált aluminoszilikát, nagy kation kicserélő kapacitással (lásd: ioncsere); a bentonitnak és a fullerföldnek fő alkotórésze. A montmorillonit egyik típusa könnyen abszorbeál vizet, másik típusa vízben duzzad, gél képződése közben. morfin Az ópiumban található alkaloid. Fájdalomcsillapító, narkotikus hatású; gyógyászatban erős fájdalmak csillapítására használják. Morse-potenciál Kétatomos molekulák potenciális energiája az (r-r e) függvényében, ahol r az atomok közötti változó távolság, r e az atomok közti egyensúlyi távolság. A Morse-potenciál U(r-r e) a következőképp adható meg: D e{1-exp[-β(-r-r e)]} 2, ahol D e a disszociációs energia a görbe minimumánál (ahol r=r e) és β egy állandó. A Morse-potenciált alkalmazta az amerikai Phillip M. Morse 1929-ben a Schrödinger-egyenlet megoldásához. Viszonylag jó leírása a potenciál-energia függvénynek, kivéve azt, hogy amikor r közelít 0-hoz, U nem közelít végtelenhez, ahogy azt egy igazi energia függvénynél kellene. Ennek javítására módosításokat javasoltak. Moseley-törvénye Összefüggés az elemek röntgensugár spektrumában a vonalak frekvenciája és az elemek rendszáma közt. Elemek egy halmazára a megfelelő vonalak frekvenciájának négyzetgyökét ábrázolva - az elemek rendszámának függvényében - egyenes vonalat ad. A törvényt H. G. Moseley ( ) fedezte fel. mosószóda Nátrium-karbonát-dekahidrát: Na 2CO 3.10H 2O. motorbenzin Lásd kőolaj. Mössbauer-effektus Effektus, ami akkor alakul ki, amikor bizonyos nuklidok gammasugárzás kibocsátásával bomlanak. Egy izolált mag esetében a gammasugárzás az energia szétszóródását eredményezi, mivel a folyamat energiája megoszlik a gammasugárzás fotonja és a mag visszalökődési energiája (recoil) között ben Rudolph Mössbauer (1929-) megállapította, hogy bizonyos szilárd anyagokban, ahol az emittáló mag a rácsban erősen kötődik, a visszalökődési energiát az egész rács veszi fel. Minthogy ez tipikusan atomot jelent, a visszalökődési energia elhanyagolható, és a kibocsátott foton energiája egy nagyon szűk energia terjedelemben élesen meghatározott. Az effektust kihasználja a Mössbauer spektroszkópia, amelyben a gammasugárzás forrását egy mozgó platóra szerelik, a mintát ennek közelében hasonlóan. A detektor méri a mintáról szóródott gammasugarakat. A forrást lassan mozgatják a minta felé, változó sebességgel, folyamatosan változtatva a kibocsátott gammasugárzás frekvenciáját a Doppler-hatással. Egy adott sebességnél a detektor jelének hirtelen csökkenése jelzi a minta magjának rezonáns abszorpcióját. A hatást felhasználják a mag energiaszintjeinek tanulmányozására. Kémiában 306

311 a Mössbauer spektroszkópia információt nyújt a vegyület kötéséről és szerkezetéről is, mert a rezonáns energiában jelentkező kémiai eltolódást a környező atomok jelenléte okozza. multiplett 1. Spektrális vonal, mely kettőnél (dublett) több, szorosan elhelyezkedő vonalból áll. 2. Elemi részecskék egy csoportja melyek minden szempontból azonosak, kivéve az elektromos töltésüket. multiplicitás Mennyiség, az atom spektrumokban a Russel-Saunders csatolással jellemzett, több elektronos atomok energiaszintjeinek leírására; 2S+1, ahol S az összes elektron spin kvantumszáma. Egy energiaszint multiciplitását L értékénél a bal felső jellel jelölik, ahol L az egyedi elektron-pálya impulzusmomentumának, l- nek az eredő elektron pálya impulzusmomentuma. Mumetal Az eredeti márkaneve egy ferromágneses ötvözetnek, amely 78 % nikkelből, 17 % vasból, 5 % rézből áll, magas permeabilitással és alacsony koercitív erővel rendelkezik. A modernebb változat krómot és molibdént is tartalmaz. Ezeket az ötvözeteket bizonyos transzformátor magokban és különböző eszközök külső mágneses tér elleni árnyékolására használják. Muntz-fém A sárgaréz egy formája: 60 % rezet, 39 % cinket, kis mennyiségű ólmot és vasat tartalmaz. Erősebb, mint az alfa sárgaréz. Melegkovácsolásra, kemény-forrrasztórúdként és nagy anyacsavarok készítésére használják. G. F. Muntz ( ) után nevezték el. mustárgáz Erősen mérgező gáz: (ClCH 2CH 2) 2S; diklór-dietil-szulfid. Eténből és dikén-dikloridból (S 2Cl 2) állítják elő; harcigázként használják. muszkovit (fehér csillám, kálicsillám) Kálium aluminoszilikát ásványi formája: K 2Al 4(Si 6Al 2)O 20(OH,F) 4; az egyik legfontosabb tagja a csillám ásvány csoportnak. Kémiailag összetett; lemezes kristályos szerkezettel rendelkezik. Általában ezüstszürke, néha zöld, barna vagy rózsaszín árnyalattal. A muszkovit közönséges alkotórésze a gránitoknak és pegmatitoknak. Előfordul metamorf és szediment kőzetekben is. Az iparban széles körben alkalmazzák, például elektromos eszközök gyártásánál, tetőknél töltőanyagként, tapétáknál és festékeknél. mutarotáció Optikai aktivitás változása az idővel, spontán kémiai reakció eredményeként. műanyagok Hőmérséklet vagy nyomás alkalmazásával alakítható anyagok. A legtöbb műanyag szintetikus polimer gyantából épül fel, bár vannak természetes alapúak is (pl. a cellulóz származékok, vagy a sellak). Két nagy csoportba sorolhatók. A hőre lágyuló műanyagok melegítéssel és hűtéssel ismételten lágyíthatók és keményíthetők. A hőre keményedő anyagok kezdetben lágyak, de hő hatására irreverzibilisen keménnyé, merevvé válnak. A műanyagok a szintetikus gyantának és különböző adalékanyagok keverékéből állnak. Az adalékanyagok lehetnek pigmentek, lágyítószerek (a rugalmasság növelésére), antioxidánsok és más stabilizálószerek, továbbá töltőanyagok. Lásd: kronológia táblázat - MŰANYAGOK 1851: Charles Macintosh ( ) skót kémikus ebonitot készít gumiból. 1855: Alexander Parkes ( ) brit kémikus szabadalmaztatja a Parkesine-t, egy nitrocellulózból, metanolból és facellulózból készített műanyagot; 307

312 később ezt celluloid -nak nevezik. 1860: Charles Williams ( ) brit kémikus izoprént állít elő (szintetikus gumi). 1868: John Hyatt ( ) amerikai nyomdász ipari eljárást fejleszt ki celluloid gyártására. 1884: Hilaire de Chardonnet ( ) francia kémikus kidolgoz egy eljárást rayon (műselyem) előállítására. 1892: Edward Bevan ( ) és Charles Cross ( ) brit kémikusok kidolgozzák a viszkóz eljárást rayon (műselyem) előállítására. 1899: Frederick Kipping ( ) brit kémikus felfedezi a szilikon műanyagot. 1901: Kirsche és Spitteler német kémikusok formaldehidkazein műanyagot (galalith) készítenek. 1905: Leo Baekland ( ) belga születésű amerikai kémikus feltalálja a bakelitet. 1912: Jacques Brandenberger svájci kémikus, celofánt gyárt (viszkóz cellulóz film). 1913: Az amerikai Formica Insulation Company piacra dob formaldehid gyantából készült műanyag lapokat. 1918: Hans John karbamid-formaldehid gyantát készít. 1926: Hermann Staundinger ( ) német kémikus, felfedezi a műanyagok polimer természetét. 1930: Waldo Semon amerikai kémikus kifejleszti a PVC-t (poli(vinil-klorid)). 1930: William Chalmers kanadai kémikus, felfedezi a poli(metil-metakrilát)-ot (perspex és plexiüveg). 1930: Német kémikusok az IG Farbenindustrie-nél polisztirolt állítanak elő. 1931: Wallace Carothers feltalálja a nylont. 1938: Roy Plunkett amerikai kémikus, poli(tetrafluoretén)t (PTFE) állít elő. 1939: Az ICI brit cég ipari eljárást fejleszt ki polietilén előállítására. 1941: Az IG Farbenindustrie német cég poluretánt állít elő. 1943: Az amerikai Dow Corning cég szilikon műanyagokat állít elő. 1947: Brit kémikusok akril-szálakat állítanak elő. 1953: Karl Ziegler ( ) német vegyész, felfedezi a nagysűrűségű polietén előállításához a katalizátort. 1954: Giulio Natta ( ) olasz vegyész, kidolgozza az ipari folyamatot a nagysűrűségű polietéilén gyártására (a Ziegler-katalizátort alkalmazva). 1989: A Ferruzzi olasz cég biodegradálható műanyagot gyárt (keményítő alapon). 14. N NAD (nikotinamid adenin dinuleotid) 308

313 Koenzim, amely a nikotinsav B-vitaminból származik, és számos biológiai dehidrogénezési folyamatban vesz részt. Jellemzően lazán kapcsolódik az enzimhez. Normális esetben pozitív töltéssel rendelkezik és egy hidrogénatom és két elektron felvételével alakul át redukált formájú NADH-vá. Az NADH a táplálék oxidációja során keletkezik, majd a két elektronját (és a protont) leadja az elektrontranszport láncba, és visszaalakul NAD + - vá, ami három molekula ATP-t eredményez egy molekula NADH-ra vonatkoztatva. A NADP (nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfát) a NAD-től csak annyiban különbözik, hogy még egy foszfátcsoporttal is rendelkezik. Működése NAD-hez hasonló. Az anabolikus reakciók (lásd: anabolizmus) rendszerint a NADPH-t (redukált NADP) használják hidrogén donorként a NADH helyett. Az enzimek általában specifikusak a NAD vagy NADP koenzimre. nádcukor Lásd szacharóz. nafta A kőolaj desztillálásakor nyert folyékony szénhidrogén, vagy szénhidrogének keveréke. A kifejezést általában a magasabb számú, kilenc- vagy tízatomos, alkán frakcióra alkalmazzák. Használják oldószerként, és illékonyabb komponensekre, így például benzinre való krakkolás kiindulási anyagaként. naftalin Fehér, illékony szilárd anyag: C 10H 8 (l.: az ábrát); relatív sűrűsége: 1,025; op.: 80,55 o C; fp.: 218 o C. A naftalin aromás szénhidrogén, molyirtó szagú; nyersolajból nyerik ki. Bizonyos szintetikus gyanták készítésének nyersanyaga. naftilcsoport A C 10H 7-csoport, amely a naftalinból származik egy hidrogén elvonásával. Két formája van, attól függően, hogy a hidrogént az 1 vagy 2 pozícióból vonják-e el. naftolok A naftalinból származtatott, két C 10H 7OH képletű fenol, amelyek az OH csoport helyzetében különböznek egymástól. A legfontosabb a naftalin-2-ol (β-naftol), ahol az OH a 2-es pozícióban található. Ez egy fehér, szilárd anyag, (relatív sűrűsége: 1,28; op.: o C; fp.: 295 o C), amelyet a gumiban használnak antioxidánsként. A naftalin-2-ol az 1-es pozícióban kapcsolódik a diazónium sókkal vörös azovegyületeket képezve. Ezt a reakciót használják primer aminok kimutatására (először diazónium sót hoznak létre, majd naftalin-2-ol-t adnak hozzá.) 309

314 nagy felbontóképességű elektronveszteség-spektroszkópia (HRELS) Olyan technika, amellyel információ szerezhető a felületen adszorbeált molekulákról elektronok rugalmatlan szóródásával. nagy hatékonyságú/nyomású folyadék kromatográfia (HPLC) Elegyek elemzésére vagy elválasztására alkalmazott érzékeny technika, amelyben a mintát egy kromatográfiás oszlopon nyomással juttatják keresztül. nagyfrekvencia (HF) Rádiófrekvencia 3-30 megahertz tartományban, azaz amelynek a hullámhossz-tartománya méter. nagyolvasztó Kemence vasércek, pl. hematit (Fe 2O 3) és magnetit (Fe 3O 4) olvasztására, a nyersvas előállítására. A kemence egy magas, tűzálló béléssel ellátott, hengeres szerkezet, amelyet felülről töltenek meg a dúsított érccel (lásd dúsítás), koksszal és salakképzővel, ez utóbbi rendszerint mészkő. A vas-oxidoknak fémvassá való átalakítása redukciós folyamat, amely során a szén-monoxid és a hidrogén a redukálószer. A reakció a következőképp összegezhető: Fe 3O 4+2CO+2H 2 3Fe+2CO 2+2H 2O A CO-t a kemencén belül nyerik úgy, hogy fúvóformákból képezett gyűrűből körülbelül kétharmadnyira lenn, a kemencében forró levegőt fúvatnak a szénen át. A CO-t termelő reakció a következő: 2C+O 2 2CO A legtöbb nagyolvasztóban hidrogénforrásként szénhidrogéneket (olaj, gáz, kátrány stb.) használnak. A modern, direkt-redukciós eljárásnál, CO-t és H 2-t külön állítják elő, így a redukciós eljárás alacsonyabb hőmérsékleten történhet. A nagyolvasztóban előállított nyersvas körülbelül 4% szenet tartalmaz, acél vagy öntöttvas előállításához rendszerint további finomítása szükséges. nagyon nagy frekvencia/very high frequency (VHF) A 3x x10 8 Hz tartományú rádiófrekvencia, amelynek hullámhossza 1-10 m. nano- Jele: n. Előtag, amelyet a metrikus rendszerben a 10-9 jelölésére használják. Pl.: 10-9 szekundum = 1 nanoszekundum (ns). nanocső Lásd: buckminsterfullerén. nanotechnológia Olyan eszközök használata és fejlesztése, amelyek mérete mindössze néhány nanométer. Kutatásokat folytatnak az elektronikus hatásoktól függő rendkívül kicsiny komponensekre, amelyek működése megszámlálható elektron mozgásával történhet. Az ilyen eszközök sokkal gyorsabban hatnak, mint a nagyobb komponensek. Jelentős az érdeklődés a molekuláris szintű szerkezetek létrehozására, megfelelő szekvenciájú kémiai reakciókkal. Lehetséges a felületeken az egyes atomok manipulálása is, az atomerő mikroszkóp egy változatának alkalmazásával. napalm Gyújtóbombákban és lángszórókban használt anyag; előállításakor benzinből képeznek gélt alumínium szappannal (hosszúláncú karbonsavak, pl. palmitinsav alumíniumsója). naszcensz hidrogén 310

315 A hidrogén reakcióképes formája, amely a reakcióelegyben in situ keletkezik (pl. cinkből, sav hatására). A naszcensz hidrogén képes olyan elemeket és vegyületeket redukálni, amelyek a normál hidrogénnel nem könnyen reagálnak. Valamikor úgy gondolták, hogy a hidrogén ilyenkor atomos állapotban van jelen, de nem ez a helyzet. Valószínűleg gerjesztett állapotú hidrogénmolekulák keletkeznek, és reagálnak, mielőtt visszakerülnének az alapállapotukba. nátrium Jele: Na. Lágy, ezüstös, reakcióképes elem, amely a periódusos rendszer 1. csoportjába (korábban IA) tartozik (lásd: alkálifémek). Rendszáma: 11; relatív atomtömege: 22,9898; relatív sűrűsége: 0,97; op.: 97,8 o C; fp.: o C. A nátrium előfordul kloridként a tengervízben és halit ásványként. Elektrolízissel nyerik a Downscellában. Redukálószerként alkalmazzák bizonyos reakciókban, a folyékony nátriumot használják atomeaktorok hűtőanyagaként. Kémiai tulajdonságait tekintve rendkívül reakcióképes, a levegőn oxidálódik, hevesen reagál vízzel, (olaj alatt tartják). Oldódik folyékony ammóniában, szolvatált elektronokat tartalmazó, kék színű oldat keletkezésével. A nátrium az élő szervezetek számára esszenciális makroelem. Elsőként Humphry Davy izolálta 1807-ben. nátrium-hexafluor-aluminát Színtelen, monoklin szilárd anyag: Na 3AlF 6; nagyon gyengén oldódik vízben; relatív sűrűsége: 2,9; op.: 1000 o C. 580 o C-on szabályos rendszerűvé alakul. A természetben kriolit ásványban fordul elő. Jelentős mennyiségben alumínium-fluorid, timföld és nátrium-hidroxid felhasználásával állítják elő, vagy közvetlenül alumíniumfluorid és nátrium-aluminát reagáltatásával gyártják. A legfontosabb felhasználási területe az alumíniumgyártásban van, a Hall-Heroult-cellában. Használják zománcok, opak bevonatok, kerámia bevonatok készítésénél is. nátrium-acetát Lásd: nátrium-etanoát. nátrium-aluminát Fehér, szilárd anyag: NaAlO 2 vagy Na 2Al 2O 4. Oldhatatlan etanolban, erősen lúgos oldatot adva oldódik vízben, op.: 1800 o C. Előállításához bauxitot hevítenek nátrium-karbonáttal és a maradékot vízzel extrahálják. A laboratóriumban előállítható feleslegben lévő alumíniumot adva forró, tömény nátrium-hidroxidhoz. Oldatában az Al(OH) 4- az uralkodó. A nátrium-aluminátot pácként, zeolitok előállításánál, kifolyások kezelésénél, üveggyártásnál és tisztító vegyületekben alkalmazzák. nátrium-amid Fehér, kristályos por: NaNH 2, amely bomlik vízben és meleg etanolban; ammóniaszagú; op.: 210 o C; fp.: 400 o C. Előállításakor száraz ammóniát vezetnek át fém nátrium felett 350 o C-on. Vörösen izzó szénnel reagálva nátrium-cianidot, nitrogén(i)-oxiddal nátrium-azidot ad. nátrium-azid Fehér, színtelen, kristályos szilárd anyag: NaN 3, oldható vízben, gyengén oldódik alkoholban; hexagonális; relatív sűrűsége: 1,846; melegítéskor bomlik. Előállítják nitrogén(i)-oxid hatására forró nátrium-amidból (NaNH 2); detonátorok előállításánál használják reagensként. nátrium-benzoát Lásd: nátrium-benzolkarboxilát. nátrium-benzolkarboxilát (nátrium-benzoát) Színtelen, kristályos vegyület, vagy fehér amorf por: C 6H 5COONa. Oldható vízben és gyengén oldódik etanolban. Nátrium-hidroxid és benzoesav reakciójával állítják elő. A festékiparban és élelmiszer tartósítóként használják. Régebben antiszeptikus anyagként használták. nátrium-bikarbonát (nátrium-hidrogén-karbonát) Lásd: nátrium-hidrogén-karbonát. 311

316 nátrium-biszulfát (nátrium-hidrogén-szulfát) Lásd: nátrium-hidrogén szulfát. nátrium-biszulfit (nátrium-hidrogén-szulfit) Lásd: nátrium-hidrogén-szulfit. nátrium-bromid Fehér, kristályos szilárd anyag: NaBr, főként a dihidrátja (monoklin; relatív sűrűsége: 2,17) és vízmentes sója (szabályos; relatív sűrűsége: 3,20; op.: 747 o C; fp.: 1390 o C) ismert. A dihidrát 52 o C-on vizet veszít, és nagyon gyengén oldódik alkoholban. A nátrium-bromidot előállítják: brómot forró nátrium-hidroxiddal, vagy hidrogénbromidot nátrium-karbonát oldattal reagáltatva. Felhasználják a fényképészetben és az analitikai kémiában. nátrium-cianid Fehér, vagy színtelen kristályos anyag: NaCN, elfolyósodó, oldható vízben és folyékony ammóniában, kissé oldódik etanolban. Szabályos; op.: 564 o C; fp.: 1496 o C. Ma a nátrium-cianid előállításakor hidrogén-cianidot abszorbeáltatnak nátrium-hidroxid vagy nátrium-karbonát oldatban. A vegyület rendkívül mérgező, mert reagál a vér hemoglobinjában lévő vassal, és ezzel megakadályozza a testszövetek oxigénellátását. Nemesfémek extrakciójára, és a galvanizálásban használják. Vizes oldata a só hidrolízise miatt lúgos. nátrium-dihidrogén-foszfát(v) (nátrium-dihidrogén-ortofoszfát) Színtelen, kristályos szilárd anyag: NaH 2PO 4, oldható vízben és oldhatatlan alkoholban; ismert a monohidrátja (relatív sűrűsége: 2,04) és dihidrátja (relatív sűrűsége: 1,91). A dihidrát egy molekula vizet elveszít 60 o C-on a másodikat 100 o C-on, ezt bomlás követi 204 o C-on. A vegyület előállítható: nátrium-karbonátot kezelve ekvimolekuláris mennyiségű foszforsavval, vagy foszforsavat semlegesítve nátrium-hidroxiddal. Használják nátrium-foszfát (Na 3PO 4) készítésére, sütőporokban, élelmiszer adalékként és puffer rendszerek alkotójaként. A 32 P-ban dúsított nátrium-dihidrogén-foszfátot és trinátrium-foszfátot használnak a foszfát részvételének tanulmányozására az anyagcsere-folyamatokban. nátrium-dihidrogén-ortofoszfát Lásd: nátrium dihidrogén-foszfát (V). nátrium-dikromát Vörös, kristályos, szilárd anyag: Na 2Cr 2O 7.2H 2O, oldható vízben, oldhatatlan alkoholban. Általában a dihidrátja ismert (relatív sűrűsége: 2,52) amely 100 o C felett kezdi elveszíteni a vizét; 400 o C felett a vegyület bomlik. Előállítása króm-vasércből történik, mésszel és ipari szódával olvasztva, majd a keletkezett kromátot savanyítva. A nátrium-dikromát olcsóbb, mint a megfelelő kálium vegyület, de a hátránya, hogy higroszkópos. Használják pácként festésnél, oxidálószerként szerves kémiában és az analitikai kémiában. nátrium-dioxid Lásd: nátrium szuperoxid. nátrium-etanoát (nátrium-acetát) Színtelen, kristályos vegyület: CH 3COONa. Ismert vízmentes sóként (relatív sűrűsége: 1,52; op.: 324 o C) vagy trihidrátként (relatív sűrűsége: 1,45; 58 o C-on vizet veszít). Mindkét forma oldható vízben és etoxietánban, kevéssé oldódik etanolban. A vegyület előállítható etánsavat (ecetsavat) reagáltatva nátrium-karbonáttal vagy nátrium-hidroxiddal. Mivel egy erős bázis és gyenge sav sója, számos laboratóriumi alkalmazásban használják pufferekben a ph szinten tartására, használják továbbá élelmiszerekben és galvanizálásnál. Alkalmazzák a festékeknél, szappanoknál, gyógyszereknél és a fényképészetben is. nátrium-fluorid Kristályos vegyület: NaF; oldható vízben, nagyon gyengén oldható etanolban; szabályos; relatív sűrűsége: 2,56; op.: 993 o C; fp.: 1695 o C. A természetben előfordul a villiaumitban; előállítható nátrium-hidroxidnak vagy nátrium-karbonátnak hidrogén fluoriddal történő reakciójával. A nátrium-fluorid reakciója tömény kénsavval 312

317 hidrogén-fluorid előállítására használható. Felhasználják kerámia-zománcoknál, és erjesztésnél tartósítószerként. Nagyon mérgező, de rendkívül kis koncentrációban (1 part per milliónál kisebb mennyiségben) használják vizek fluorozására, a fogszúvasodás megelőzésére, annak alapján, hogy képes a fogzománc anyagában az OH-csoportot F-csopottal helyettesíteni. nátrium-formiát Lásd: nátrium-metanoát. nátrium-hidrid Fehér, kristályos szilárd anyag: NaH; szabályos; relatív sűrűsége: 0,92; 300 o C felett lassan bomlik; 800 o C-on teljessé válik a bomlás. Előállításához tiszta, száraz hidrogént reagáltatnak 350 o C-on nátriummal. A nátriumhidrid elektrolízise LiCl/KCl olvadékban hidrogén felszabaduláshoz vezet; ez bizonyítja, hogy a NaH ionos természetű és hidrid iont, H-t tartalmaz. Hevesen reagál vízzel, a reakcióban nátrium-hidroxid és hidrogén keletkezik. Reagál halogénekkel, amikor a megfelelő halogenid és a megfelelő hidrogénhalogenid keletkezik. 230 o C-on spontán meggyullad az oxigénnel. Erélyes redukálószer. Számos laboratóriumi alkalmazása van. nátrium-hidrogén-karbonát (szódabikarbona, nátrium-bikarbonát) Fehér, kristályos szilárd anyag: NaHCO 3; oldható vízben, gyengén oldódik etanolban; monoklin, relatív sűrűsége: 2,159; 270 o C-on szén-dioxidot ad le. A Solvay-eljárással gyártják. Laboratóriumban előállítható: szén-dioxidot nátrium-karbonát vagy nátrium-hidroxid oldaton átvezetve. A nátrium-hidrogén-karbonát reagál savakkal szén-dioxid keletkezésével. Mivel nem nagyon korrozív, és nem nagyon erős bázis, nagymértékben alkalmazzák savas szennyezések/kifolyások kezelésére és gyógyászatban savlekötőként. A nátrium-hidrogénkarbonátot használják továbbá a sütőporokban (sütőszóda), száraz-por tűzoltó készülékekben, valamint a textil-, cserző-, papír- és kerámia-iparban. A hidrogén-karbonát-ionnak fontos biológiai szerepe van, mint köztes anyagnak a légköri CO 2/H 2CO 3 és a karbonát ion CO 3 2- között. A vízben élő szervezetek számára a legfontosabb - és bizonyos esetekben az egyetlen szénforrás. nátrium-hidrogén-szulfát (nátrium-biszulfát) Színtelen, szilárd anyag: NaHSO 4, ismert a vízmentes és a monohidrát formája. A vízmentes forma a triklin (relatív sűrűsége: 2,435; op. 315 o C). A monohidrát monoklin, elfolyósodó (relatív sűrűsége: 2,103; op. 59 o C). Mindkét forma oldható vízben és gyengén oldható alkoholban. A nátrium-hidrogén-szulfátot eredetileg nátrumnitrát és kénsav reakciójával állították elő, innen a régi neve nitre cake. Előállítható nátrium-hidroxidnak és kénsavnak a reakciójával, vagy ekvimoláris mennyiségű nátrium-klorid és koncentrált kénsav melegítésével. A nátrium-hidrogén-szulfát oldatai savasak. Melegítésre a vegyület bomlik és (Na 2S 2O 7-en keresztül) kén-trioxid keletkezik. Papírgyártásban, üveggyártásban és textil-kikészítésnél használják. nátrium-hidrogén-szulfit (nátrium-biszulfit) Fehér, szilárd anyag: NaHSO 3; nagyon jól oldódik vízben (oldata sárga), kissé oldódik etanolban; monoklin; relatív sűrűsége: 1,48. Melegítve nátrium-szulfátra, kén-dioxidra és kénre bomlik. Nátrium-karbonát-oldatnak kén-dioxiddal való telítésével keletkezik. Felhasználják a sörgyártásban és boroshordók sterilizálására. Általánosan használt fertőtlenítő és fehérítő szer. Lásd: aldehidek. nátrium-hidroxid (marónátron) Fehér, áttetsző, elfolyósodó szilárd anyag: NaOH. Oldható vízben és etanolban, de oldhatatlan éterben; relatív sűrűsége: 2,13; op.: 318 o C; fp.: 1390 o C. 7,5,4, 3,5, 3,2, és 1 molekula vizet tartalmazó hidrátjai ismertek. A nátrium-hidroxidot régebben úgy állították elő, hogy nátrium-karbonátot kezeltek mésszel, ma főképp sós vizek elektrolízisével állítják elő higany cellák vagy különböző diafragma cellák alkalmazásával. A fő termék e cellákban a klór (műanyag-gyártáshoz), a nátrium-hidroxid majdhogynem csak melléktermék. Erősen lúgos, a vegyiparban számos alkalmazása van, különösen a papír- és a szappangyártásban. Használják savas gázok, mint a szén-dioxid, kén-dioxid abszorpciójára, és kifolyásos szennyezések kezelésére, nehézfémek (hidroxidokként) és savak eltávolítására. A testszövetekre rendkívül maró hatású, különösen veszélyes a szemre. nátrium-jodid 313

318 Fehér, kristályos szilárd anyag: NaI; nagyon jól oldódik vízben; oldható mind etanolban, mind pedig etánsavban. Ismert a vízmentes formája (szabályos, relatív sűrűsége: 3,67; op.: 661 o C; fp.: 1304 o C) és a dihidrát formája (monoklin; relatív sűrűsége: 2,45). A hidrogén-jodid nátrium-karbonát, vagy nátrium-hidroxid oldattal történő reakciójával állítják elő. A kálium-jodidhoz hasonlóan a nátrium-jodid vizes oldatban oldja a jódot, barna, I 3- iont tartalmazó oldatot képezve. Alkalmazzák a fényképészetben, használják a gyógyászatban köptetőszerként, pajzsmirigy-működés tanulmányozásához radioaktív jodid bejuttatására, pajzsmirigy betegségek kezelésére. nátrium-karbonát A vízmentes nátrium-karbonát (kereskedelmi szóda, vízmentes szóda) egy fehér por, amely levegőn a hidrátok keletkezése miatt agregálódik. A mondohidrát: Na 2CO 3.H 2O, fehér kristályos anyag. Oldódik vízben, nem oldódik alkoholban; relatív sűrűsége: 2,532, 109 o C-on elveszíti a kristályvizét, op.: 851 o C. A dekahidrát: Na 2CO 3.10H 2O (mosószóda), átlátszó, elfolyósodó, kristályos szilárd anyag; relatív sűrűsége: 1,44; o C-on vizet veszít és monohidráttá alakul; op.: 851 o C. A nátrium-karbonát előállítható a Solvay-eljárással vagy a következő természetes lerakódások bármelyikének megfelelő kristályosításával: trona (Na 2CO 3.NaHCO 3.H 2O) natron (Na 2CO 3.10H 2O) ranksite (2Na 2CO 3.9Na 2SO 4.KCl) pirsonnite (Na 2CO 3.CaCO 3.H 2O) gaylussit (Na 2CO 3.CaCO 3.5H 2O) Az adott területen az energia- és szállítási költségek nagyon érzékenyen befolyásolják az extrakciós módszer alkalmazhatóságát. A nátrium-karbonátot használják a fényképezésben, tisztításban, a vizek ph-jának szabályozásában, textilek kezelésénél, üveggyártásban, zománcoknál, élelmiszer-adalékként és térfogatos reagensként. Lásd: a nátrium-szeszkvikarbonátnál is. nátrium kén-cella Egy szekunder cella; olvadt nátrium és kén elektródokból áll, amelyeket béta alumínium-oxid szilárd elektrolit választ el egymástól. Amikor a cella áramot termel, nátrium ionok vándorolnak az alumínium-oxidon keresztül a kénhez, ahol nátrium-poliszulfidot hoznak létre. A nátriumból származó elektronok a külső körben vándorolnak. A cella töltésénél az ellenkező folyamat játszódik le. Mivel magas a csúcsteljesítményük és viszonylag könnyűek, alkalmazhatók az elektromos járművekben is. A teljesítmény egy részét azonban a működési hőmérséklet (körülbelül 370 o C) fenntartására kell fordítani, és a nátrium drága. nátrium-klorát(v) Fehér, kristályos, szilárd anyag: NaClO 3; szabályos, relatív sűrűsége: 2,49; op.: 250 o C. Az olvadáspontja felett oxigénre és nátrium-kloridra bomlik. A vegyület oldható vízben és etanolban; előállítják klór és forró, tömény nátrium-hidroxid reakciójával. A nátrium-klorát erélyes oxidálószer. Használják gyufa és lágy robbanóanyagok készítésénél, kartonnyomásnál és kertekben gyomirtóként. nátrium-klorid (közönséges só) Színtelen, kristályos szilárd anyag: NaCl. Oldható vízben, nagyon könnyen oldódik etanolban; szabályos; relatív sűrűsége: 2,17; op.: 801 o C; fp.: 1413 o C. A halit nevű (kősó) ásványban, a természetes sós vizekben és tengerekben fordul elő. Érdekes tulajdonsága, hogy a vízben való oldhatósága nagyon kevéssé változik a hőmérséklettel. Az iparban számos nátrium-alapú termék előállításának kiinduló anyaga (pl. Solvay-eljárás a Na 2CO 3-ra, Castner Kellner eljárás NaOH-ra), és általánosan ismert tartósítószer és ételízesítő. A nátrium-klorid kulcsszerepet játszik a biológiai rendszerekben az elektrolit egyensúly szinten tartásában. nátrium-metanoát (nátrium-formiát) Színtelen, elfolyósodó szilárd anyag: HCOONa; oldható vízben és gyengén oldódik etanolban; monoklin; relatív sűrűsége: 1,92; op.: 253 o C; tovább melegítve bomlik. Monohidrátja is ismert. A vegyület előállítható szénmonoxidot reagáltatva szilárd nátrium-hidroxiddal 200 o C-on és 10 atm nyomáson. Laboratóriumban 314

319 előállítható metánsavból és nátrium-hidroxidból. Oxálsav (etán-disav) és metánsav előállítására használják a laboratóriumban, és szénmonoxid forrásként alkalmazható. nátrium-monoxid Fehéres-szürke, elfolyósodó szilárd anyag: Na 2O; relatív sűrűsége: 2,27; 1275 o C-on szublimál. Előállítják a fémet korlátozott mennyiségű oxigénnel oxidálva és szublimálással tisztítva. Vízzel reagálva nátrium-hidroxid keletkezik. Ipari alkalmazása a nátrium-hidroxidéhoz hasonló. nátrium-nitrát (Chilei salétrom) Fehér, szilárd anyag: NaNO 3, oldható vízben és etanolban; trigonális; relatív sűrűsége: 2,261; op.: 306 o C; 380 o C-on bomlik. Romboéderes formája is ismert. Előfordul a caliche üledékekben. Előállítható: salétromsavat nátrium-hidroxiddal vagy nátrium-karbonáttal reagáltatva. Korábban koncentrált kénsavval salétromsavat állítottak elő belőle. Legfőbb hasznosítása nitrogén-műtrágyaként történik. nátrium-nitrit Sárga, higroszkópos, kristályos vegyület: NaNO 2, oldható vízben, kevéssé oldható éterben és etanolban; romboéderes, relatív sűrűsége: 2,17 op.: 271 o C; 320 o C felett bomlik. A nátrium-nitrát hőbomlásával keletkezik. A reakcióját hideg, híg sósavval salétromossav készítésére használják. A nátrium-nitritet a szerves diazotálásnál, és korróziógátlóként használják. nátrium-ortofoszfát Lásd: trinátrium-foszfát(v). nátrium-peroxid Fehéres, szilárd anyag (melegen sárga): Na 2O 2, jeges vízben oldódik, meleg vízben vagy alkoholban bomlik; relatív sűrűsége: 2,80; 460 o C-on bomlik. Jeges vízből való kristályosítással kristályos oktahirdát nyerhető (hexagonális). A fém-nátriumot feleslegben lévő oxigénnel reagáltatva keletkezik. Normál hőmérsékleten, vízzel reagálva nátrium-hidroxidot és hidrogén-peroxidot ad. Erélyes oxidálószer, reagál a jódgőzzel jodátot és perjodátot, a szénnel 300 o C-on karbonátot, és a nitrogén(ii)-oxiddal nitrátot adva. Fehérítőszerként használják a gyapjú- és fonalkidolgozásnál, olajok és zsírok finomításánál, facellulóz kitermelésénél. nátrium-szeszkvikarbonát Fehér, kristályos, hidratált kettős só: Na 2CO 3.NaHCO 3.2H 2O; oldható vízben, de kevésbé lúgos, mint a nátriumkarbonát; relatív sűrűsége: 2,12; melegítésre bomlik. Előállítható a komponensek ekvimolekuláris mennyiségének kristályosításával; előfordul trona -ként és a Searles Lake sós üledékében. Széles körben használják detergensként, szappan készítésére, és gyengén lúgos tulajdonsága miatt vízlágyítószerként és fürdősó alapként. Lásd: nátrium-karbonátot. is nátrium-szulfát Fehér, kristályos vegyület: Na 2SO 4, rendszerint a vízmentes formája (ortorombos; relatív sűrűsége: 2,67; op.: 888 o C), vagy a dekahidrátja (monoklin; relatív sűrűsége: 1,46; amely 100 o C-on vizet veszít) ismert. A dekahidrát Galubersóként is ismert. Létezik egy metastabil heptahidrátja is (Na 2SO 4.7H 2O). Minden forma oldódik vízben, oldataik semlegesek. A természetben előfordul a vegyület mirabilit (Na 2SO 4.10H 2O) thernadit (NaSO 4) és glauberit (Na 2SO 4.CaSO 4) formában. Iparilag a nátrium-szulfát előállítható: magnézium-szulfátot nátrium-kloriddal reagáltatva, majd kristályosítva, vagy tömény kénsav hatására szilárd nátrium-kloridból. Az utóbbi módszert alkalmazták a Leblanc-eljárásnál 315

320 lúg előállítására. A szennyezett ipari nátrium-szulfátot salt cake -nek nevezik. A nátrium-szulfátot alkalmazzák az üveggyártásban, lágy üvegbevonatok készítésénél, és festési eljárásokban egyenletes felszín létrehozására. Gyógyászatban is alkalmazzák, hashajtókban. nátrium-szulfid Sárgás-vörös szilárd anyag: Na 2S, amely a nátrium-szulfátnak magasabb hőmérsékleten szénnel (koksz) történő redukciójakor keletkezik. Korrozív, könnyen oxidálódó anyag; különböző összetételekkel rendszerint tartalmaz Na 2S 2, Na 2S 3 és Na 2S 4 poliszulfidokat, ami a különböző színét adja. Ismert a vízmentes formája (relatív sűrűsége: 1,85; op.: 1180 o C) és a nonahidrát formája Na 2S.9H 2O (relatív sűrűsége: 1,43; 920 o C-nál bomlik). Más kristályvizes formája is létezik. A vegyület elfolyósodó, vízben oldható, és nagy métékben hidrolizál, gyengén oldódik alkoholban. Használják facellulóz készítésénél, a festékiparban, és fémkohászatban a redukáló tulajdonsága miatt. A nátrium-tioszulfát gyártásánál is alkalmazzák (a fényképészethez), és depilálószerként a bőrgyártásban. Erős bőrirritáló. nátrium-szulfit Fehér, szilárd anyag: Na 2SO 3, létezik vízmentes formája (relatív sűrűsége: 2,63) és heptahidrát formája (relatív sűrűsége: 1,59). Oldható vízben és mivel könnyen oxidálódik, széles körben használják redukálószerként. Előállítják kén-dioxidot reagáltatva nátrium-karbonáttal, vagy nátrium-hidroxiddal. Híg ásványi savak hatására a folyamat megfordítható, ilyenkor kén-dioxid szabadul fel. A nátrium-szulfitot fehérítőszerként használják a textil- és a papíriparban. Amikor konzerv élelmiszereknél használják antioxidánsként, a felbontás után közvetlenül gyengén kénes szagot ad. Használatát tiltják B 1-vitamint tartalmazó húsoknál és élelmiszereknél. A nátrium-szulfit oldatot néha használják biológiai tartósítószerként. nátrium-szuperoxid (nátrium-dioxid) Fehéres-sárga, szilárd: NaO 2, amelyet nátrium-peroxidból állítanak elő oxigén felesleggel, magasabb hőmérsékleten és nyomáson. Vízzel reagálva hidrogén-peroxidot és oxigént ad. nátrium-tioszulfát Színtelen, málló, szilárd anyag: Na 2S 2O 3, oldható vízben, de nem oldható etanolban; a pentahidrátja a közönséges forma (monoklin; relatív sűrűsége: 1,73; op.: 42 o C), mely 100 o C-on vizet veszít és vízmentes formává alakul (relatív sűrűsége: 1,66). Kén-dioxidot forró nátrium-hidroxidban szuszpendált kénnel reagáltatva állítják elő. A nátrium-tioszulfát vizes oldata levegő jelenlétében könnyen oxidálódik nátrium-tetrationáttá és nátrium-szulfáttá. Reakciója híg savakkal ként és kéndioxidot eredményez. Fényképészetben és az analitikai kémiában alkalmazzák. Natta-eljárás Lásd: Ziegler-eljárás. nedvesítőszer Olyan anyag, amelyet a nedvességszint állandóan tartására alkalmaznak. A nedvesítőszerek általában higroszkóposak. Például glicerint használnak nedvesítőszerként a cukrászatban, élelmiszereknél, dohánynál. Más többértékű alkoholt, pl. a mannitot vagy a szorbitot is használnak adalékanyagként az élelmiszeriparban. Néel-hőmérséklet Az a hőmérséklet, amely felett az antiferromágneses anyag paramágnesessé válik (lásd mágnesesség). A szuszceptibilitás nő a hőmérséklettel; Néel-hőmérsékleten eléri a maximumát, majd hirtelen csökken. A jelenséget 1930 körül fedezte fel L. E. F. Néel (1904-). nefrit Lásd: jádekő. négy vegyértékű Négy vegyértékkel rendelkezik. 316

321 négykörös diffraktométer A röntgenkrisztallográfiában használt műszer, egy kristályban az elemi cella alakjának, és szimmetriájának automatikus meghatározására. A kristályt a goniométerfejbe helyezik, tetszőleges irányban. Ha az elemi cella dimenzióit meghatározták, akkor azok használhatók a diffraktométer négy szögbeállításának kiszámítására, ami a specifikus (h k l) reflexió megfigyeléséhez szükséges, ahol (h k l) a Miller-indexek. Egy számítógép ellenőrzi a beállításokat minden (h k l) megvizsgálására, és a diffrakció intenzitásának mérésére. Az információ alapján az elektronsűrűség kiszámítható, mivel a (h k l) síkokra a reflexió intenzitása arányos egy szerkezeti faktornak nevezett függvény tényezőjének négyzetével; a szerkezeti faktor (Fhkl) pedig kapcsolatban van az elektronsűrűséggel. négy-szintű lézer Négy energiaszintű lézer. A három szintű lézerek hátránya, hogy nehéz populációinverziót elérni, mert sok molekulát kell gerjesztéssel (pumpálással) alapállapotból gerjesztett állapotba vinni. Egy négy szintű lézerben a lézerátmenet egy kezdetben be nem töltött (üres) állapotban (F) fejeződik be; indul I állapotról, ami nem az alapállapot. Mivel az F eredetileg nem betöltött (üres), bármely populáció I-ben populációinverziót képez. Így, ha I megfelelően metastabil, lehetséges a lézerhatás. Ha az átmenet F-ről a G alapállapotba gyors, ez fenntartja a populációinverzót, mivel csökkenti a lézerátmenet által okozott populációt az F-n. négyzetes középérték (RMS) 1. (statisztikában) Mennyiségértékek (x 1,x 2,x 3...) számának (n) jellemző értéke, amely megkapható az értékek négyzete összegének négyzetgyökét osztva n-nel, azaz: RMS érték = [(x 12 +x 22 +x 32...)/n] 2. (fizikában) Egy folyamatosan változó mennyiség, mint pl. a változó elektromos áram jellemző értéke, amelyet hasonlóan nyernek a ciklus során szabályos időintervallumokban vett nagyszámú mintából. Elméletileg kimutatható, hogy ez effektív érték, azaz azzal a közvetlen áram értékkel ekvivalens, ami ugyanazt az áramveszteséget mutatná. Szinuszos áram esetén ez I m/ 2, ahol I m az áram maximális értéke. nehéz hidrogén Lásd deutérium. nehézfém Viszonylag nagy relatív atomtömegű fém. A kifejezést általában közönséges átmeneti fémekre, például a rézre, ólomra és cinkre használják. Ezek a fémek környezeti szennyezést (nehézfémszennyezés) okoznak, és különböző forrásokból származnak. Például az ólom származhat a benzinből, az ipar által kibocsátott anyagokból. Nehézfémszennyezést okozhatnak a talajokból a savas esők által a tavakba, folyókba kimosódott fémionok is. nehézhidrogénezett vegyület (deutériumvegyület) Olyan vegyület, amelyben néhány, vagy minden hidrogénatomot deutériumatom helyettesít. nehézvíz (deutérium-oxid) Olyan víz, amelyben a hidrogénatomokat 1 H a nehezebb izotóp 2 H helyettesíti (jele D). Színtelen folyadék, fagyása során hexagonális kristályokat képez. Fizikai tulajdonságai különböznek a normális vízétől; relatív sűrűsége 1,105; op. 3,8 o C fp. 101,4 o C. A deutérium-oxid (D 2O) kis mértekben (0,003 % tömegre) előfordul a vízben, amelyből frakcionált desztillációval, vagy elektrolízissel különítik el. Hasznos a nukleáris iparban, mert képes a gyors neutronok energiáját csökkenti és mivel az abszorpciós hatáskeresztmetszete alacsonyabb a hidrogénénél, nem csökkenti jelentősen a neutron fluxust. A laboratóriumban molekulák jelzésére használják reakciómechanizmusok tanulmányozásánál. A víz tartalmazza a HDO vegyületet is. nem bezolszerű aromások Aromás vegyületek, amelyek nem bezol, hanem más gyűrűt tartalmaznak. Például ciklopenta-dienil anion C 5H 5-, és tropilium kation C 7H 7+. Lásd: annulének. 317

322 nem egyensúlyi statisztikus mechanika Olyan rendszerek statisztikus mechanikája, amelyek nincsenek termikus egyensúlyban. A nem egyensúlyi statisztikus mechanikának az egyik fő célja a transzport koefficiensek és inverz transzport koefficiensek, pl. a vezetőképesség és viszkozitás kiszámítása, valamint a transzport elmélet alapjának megteremtése. A legkönnyebb azokat a nem egyensúlyi rendszereket megérteni, amelyek közel állnak a termikus egyensúlyhoz. Az egyensúlytól távol lévő rendszerek esetében a nonlinearitás következményeképpen a káosz és az önszerveződés lehetősége is fellép. nem egyensúlyi termodinamika Olyan rendszerek termodinamikája, amelyek nincsenek termikus egyensúlyban. Azokat a nem-egyensúlyi rendszereket a legkönnyebb megérteni, amelyek közel vannak az egyensúlyhoz, ezeket Onsager-relációk írják le. Az egyensúlytól távol lévő rendszerek esetében a nonlinearitás következményeképpen a káosz és az önszerveződés lehetősége is fellép. A megfigyelt tulajdonság függ a rendszer bizonyos paramétereinek értékeitől. A paraméterek változásával az átmenet az egyik típusú tulajdonságból a másik típusúba bifurkációknál történik. nem kompetitív inhibíció Lásd: inhibíció. nem megújítható energiaforrás Lásd: megújuló energiaforrások. nem nemesfém Egyszerű, viszonylag olcsó fém, például vas vagy ólom, amely levegőnek, nedvességnek, vagy hőnek kitéve korrodál, oxidálódik, vagy fényét veszti. Ez különbözteti meg a nemesfémektől, például az aranytól, az ezüsttől. nem poláris oldószer Lásd: oldószer. nem poláris vegyület Olyan vegyület, amely permanens dipólus momentummal nem rendelkező kovalens molekulákat tartalmaz (pl: metán vagy benzol). nem redukáló cukor Olyan cukor, ami nem képes elektronokat átadni más molekuláknak, következésképp nem redukálószer. A szacharóz a legközönségesebb nem redukáló cukor. A szacharózban a kötés a glükóz és a fruktóz egység között az aldehid- és a ketoncsoport között jön létre, emiatt a szaharóz nem viselkedik redukáló cukorként. nem relativisztikus kvantumelmélet Lásd: kvantumelmélet. nem stabil egyensúly Lásd egyensúly. nem sztöchiometrikus vegyület (Berthollide vegyület) Olyan kémiai vegyület, amelyben az elemek nem egyszerű arányokkal kapcsolódnak. Például a rutil (titán(iv)- oxid) gyakran hiányos oxigénben, tipikus képlete: TiO 1.8. nem vasfém Bármely fém, kivéve a vasat; vagy bármely vasat nem tartalmazó ötvözet. Ipari értelemben ez rendszerint alumíniumot, rezet, ólmot, nikkelt, ónt, cinket, vagy ötvözeteiket jelenti. 318

323 nematikus kristály Lásd: folyadék-kristály. nemesfémek Olyan fémek, amelyeket az jellemez, hogy kémiailag nem reakcióképesek, nem reagálnak savakkal, levegőn nem korrodálódnak (pl.: arany, palládium, platina, rhónium). nemesgázok (inert gázok, ritka gázok, 18. csoport elemei) Egyatomos gázhalmazállapotú elemek csoportja, amelyek a periódusos rendszer 18. csoportját képezik (korábban a 0 csoport); hélium (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr) Xenon (Xe) és Radon (Rn). A hélium elektron-konfigurációja 1s 2. A többiek konfigurációja ns 2 np 6 a külső héjon, a belső héjak teljesen telítettek. Az elemek egy periódus lezárását jelentik, lezárt héjú konfigurációval, az ezzel együtt járó magas ionizációs energiával (He 2370 a Rn 1040 Kjmol -1 ) és a kémiai reakcióképesség hiányával. Mivel egyatomosak, a nemesgázok gömbszimmetrikusak, és nagyon gyenge a kölcsönhatás közöttük. Ennek következménye, hogy a párolgás entalpiája kicsi. A könnyebb tagok közelítik az ideális gázok tulajdonságait normál hőmérsékleten, a nehezebb tagok esetében a növekvő polarizálhatóság és diszperziós erők könnyebbé teszik a nyomás alatti cseppfolyósítást. Négyféle vegyületet írtak le a nemesgázokra, de ezek közül normális értelemben csak egy tekinthető igazán vegyületnek. Az első típushoz olyan speciesek tartoznak, mint a HHe +, He 2+, Ar 2+, HeLi +, amelyek pl. ívfénynél, szikrakisülésnél, nagyenergiájú körülmények közt képződnek. Rövid életűek, és csak spektroszkópikus módszerekkel detektálhatók. A második csoportba tartoznak az inert gáz-fém vegyületek, amelyeknek, nincs meghatározott összetételük, egyszerűen csak nemesgázok abszorbeálva egy diszpergált fém felületén. A harmadik típushoz sorolhatók a korábban hidrátoknak nevezett vegyületek, amelyek valójában clathrate vegyületek ahol a nemesgáz a víz rácsában, csapdában található. A valódi nemesgáz vegyületeket 1962-ben írták le először, a xenonnak néhány fluoridja, oxifluoridja, fluoro-platinátja és fluoro-antimonátja ismert. Ismert egy néhány kripton-fluorid és radon-fluorid is, bár a radon rövid felezési ideje és intenzív alfa aktivitása korlátozza az információ megszerzését. Az argon kivételével a nemesgázok a levegőben csak nyomnyi mennyiségben találhatók. A hélium előfordul a földgázban (7%-ig) a nehezebb elemek (alfa részecskékkel történő) bomlásából. nemfém Elem, ami nem fém. A nemfémek szigetelők, vagy félvezetők. Alacsony hőmérsékleten a nemfémek gyengén vezetik mind a hőt, mind pedig az elektromosságot, mivel kevés szabad elektron mozog a rendszeren keresztül. Ha a vezetési sáv a vegyérték sáv közelében van (lásd: energiasávok), akkor lehetséges, hogy a nemfém magas hőmérsékleten vezeti az elektromosságot, de a fémekkel ellentétben a vezetőképesség nő a hőmérséklet növekedésével. A nemfémek elektronegatív elemek, így a szén, nitrogén, oxigén, foszfor, kén és a halogének. Vegyületeik negatív ionokat vagy kovalens kötést tartalmaznak. Az oxidjaik vagy semlegesek, vagy savasak. neodímium Jele: Nd. Lágy, ezüstös, fémes elem, a lantanoidákhoz tartozik; rendszáma: 60; relatív atomtömege: 144,24; relatív sűrűsége: 7,004 (20 o C); op.: 1021 o C; fp.: 3068 o C. Előfordul a basnazitban és monacitban, amelyből ioncserés eljárással nyerik ki. Hét természetben előforduló izotópja van, stabilak, kivéve a neodimium-144-et, amely gyengén radioaktív (felezési ideje: év). Hét mesterséges izotópját állították elő. A fémet felhasználják üveg lilára/bíborra való színezésére és dikroikussá tételére. Használják az elegyfémben is (18 % neodímium), és a neodímium-vas-bór-ötvözetben mágnesekre. Carl von Welsbach ( ) fedezte fel, 1885-ben. neon Jele: Ne. Színtelen, gázhalmazállapotú elem, a periódusos rendszer 18. csoportjába (régebben 0 csoportba), a nemesgázokhoz tartozik. Rendszáma: 10; relatív atomtömege: 20,179; sűrűsége: 0,9 gdm -3 ; op.: 248,67 o C; fp.: 246,05 o C. A neon előfordul a levegőben (0,0018% térfogatosan); a cseppfolyós levegő frakcionált desztillációjával nyerik ki. Felhasználják gázkisülési csövekben és neonlámpákban, amelyekben egy jellegzetes vörösen izzó fényt ad. Szinte alig képez vegyületet (a neon-fluoridokat megemlítik). Az elemet 1898-ban fedezte fel Sir William Ramsey és M. W. Travers. neoprén 319

324 Szintetikus gumi, amelyet a 2-klór-buta-1,2-dién polimerizálásával állítanak elő. A neoprént gyakran használják a természetes gumi helyett olyan esetekben, amikor kémiailag ellenálló anyagra van szükség. neptúnium Jele: Np. Radioaktív, fémes transzurán elem, az aktinoidákhoz tartozik; rendszáma: 93; relatív atomtömege: 237,0482. A legstabilabb izotópja a neptunium-237, amelynek a felezési ideje: 2,2x10 6 év, és kis mennyiségben, melléktermékként keletkezik az atomreaktorokban. A többi izotópjának tömegszámai: és Az egyetlen másik, viszonylag hosszabb élettartamú izotópja a neptunium-236 (felezési ideje 5x10 3 év). Az elemet először Edwin McMillan ( ) és Philip Abelson (1913-) állította elő 1940-ben. neptúnium sorozat Lásd: radioaktív sorozat. Nernst hő-tétele A termodinamika harmadik tételének kifejezése egy korlátozott formában, amelyet Walther Nernst állapított meg: tiszta kristályos, szilárd anyagok között (abszolút nulla hőmérsékleten lejátszódó kémiai változásnál) nincs entrópia változás. Nernst, (Hermann) Walther ( ) Német fiziko-kémikus, az elektrokémiában és kémiai termodinamikában végzett munkájáról ismert. A termodinamika harmadik törvényének felfedezője ban kémiai Nobel-díjjal tüntették ki. Nernst-egyenlet Egy ionos oldattal kapcsolatot tartó elektród elektródpotenciálja, az E és az ionkoncentráció közötti kapcsolatot leíró egyenlet: E=E o -RTzFlnc, ahol E o a standard potenciál, R a gázállandó, T az abszolút hőmérséklet z az ion vegyértéke, F a Faraday állandó. Az egyenletet Walter Nernst vezette le 1889-ben. Alapvető az elektrokémiai cellák termodinamikájában. Nernst-Einstein egyenlet A moláris határvezetőképesség: Λ m o (lásd: Kohlrausch-törvény), valamint a Nernst és Einstein által bevezetett ion-diffúziós koefficiensekre vonatkozó egyenlet. Λ mo =(F 2 /RT)(v +z +2 D ++v -z -2 D -), ahol F a Faraday konstans, R a gázállandó, T a termodinamikai hőmérséklet, v +v - az elektrolit egységnyi képletében a kationok és anionok száma, z +z - az ionok vegyértéke, D + és D - az ionok diffúziós állandója. A Nernst Einstein-egyenlet egyik alkalmazása az ionok diffúziós koefficiensének kiszámítása a vezetőképesség kísérletileg meghatározott értékéből. nesquehonit A magnézium-karbonát-trihidrát: MgCO 3.3H 2O ásványi formája. Nessler-reagens Higany (II)-jodid, (HgI 2) oldata kálium-hidroxiodos kálium-jodidban, amelyet Julius Nessler ( ) után neveztek el. Az ammónia kimutatására használják, mivel azzal barna elszíneződést, vagy csapadékot képez. neutron Semleges hadron, amely stabil az atommagban, de a magon kívül protonná, elektronná és egy antineutrínóvá bomlik, amelynek átlag élettartama 12 perc. Nyugalmi tömege valamivel nagyobb, mint a protoné: (10)x10-27 kg. A neutronok előfordulnak minden atommagban, a normál hidrogént kivéve. A neutron felfedezése (1932) James Chadwick nevéhez fűződik. 320

325 neutron diffrakció Neutronok szóródása atomokon, szilárd anyagokban, folyadékokban vagy gázokban. A folyamat az alapja egy technikának, amely hasonló a röntgendiffrakcióhoz, nukleáris reaktorból származó termikus neutronfluxust használ a szilárd-állapot jelenségek tanulmányozására. A termikus neutronok átlagos kinetikus energiája: 0,025 ev (4x10-21 J), amely 0,1 nanométer hullámhosszal egyenértékű és alkalmas az atomok közti kölcsönhatások tanulmányozására. A neutronok szóródását okozó kölcsönhatásoknak két típusát különböztetik meg: az egyik a kölcsönhatás a neutronok és az atommag között, a másik a kölcsönhatás a neutronok mágneses momentuma és az atomok spin és pálya mágneses momentuma között. Ez utóbbi értékes információkkal szolgál az antiferromágneses és a ferromágneses anyagokról (lásd: mágnesesség). Az atommaggal való kölcsönhatás olyan szóródási képet hoz létre, amely kiegészíti a röntgen-sugárzással kapottakat. A röntgen-sugarak a magokból származó elektronokkal lépnek kölcsönhatásba, nem alkalmasak a könnyű elemek (pl. hidrogén) tanulmányozására, neutronok viszont ilyen atomok esetében is létrehoznak diffrakciós képet, mivel a maggal lépnek kölcsönhatásba. neutronszám Jele: N. A neutronok száma egy adott nuklid atommagjában. Egyenlő a tömegszám és a rendszám különbségével. Newlands-törvénye Lásd: oktáv törvény. Newman-projekció A projekciók egy olyan formája, amely a molekulát egy kötés mentén láttatja. Lásd: konformáció. newton Jele: N. Az erő SI egysége, egyenlő avval az erővel, ami egy kilogramm tömeg 1 ms -2 gyorsulását okozza. Sir Isaac Newton ( ) után nevezték el. newtoni folyadék Folyadék, amelyben a sebesség-grádiens egyenesen arányos a nyírófeszültséggel. Ha két, A felületű sík lemez, amelyet egy d vastagságú folyadékréteg választ el, egymáshoz képest v sebességgel mozog, akkor a nyírósebesség értéke v/d, a nyírófeszültségé pedig F/A, ahol F az alkalmazott erő. Egy newtoni-folyadékra F/A=μv/d, ahol μ az arányossági állandó, melyet newtoni viszkozitásnak neveznek. Sok folyadék viselkedik newtoni folyadékként tág hőmérséklet- és nyomás-tartományban. Vannak azonban ettől eltérő viselkedést mutatóak, ezeket nem-newtoni folyadékoknak nevezik. Az ilyen folyadékokban az összefüggés eltér az egyszerű newtoni összefüggéstől. Például, bizonyos folyadékokban a viszkozitás nő a sebesség gradiens növekedésével, azaz minél gyorsabban mozog a folyadék, annál viszkózusabbá válik. Az ilyen folyadékokat dilatánsoknak nevezik, a jelenséget pedig dilatanciának hívják. Előfordul bizonyos pasztákban, szuszpenziókban. Sokkal gyakoribb azonban az ellentétes hatás, amelyben a viszkozitás nemcsak a sebesség gradienstől függ, hanem az alkalmazás idejétől is. Ezek a folyadékok tixotrópiát mutatnak. Minél gyorsabban mozog a tixotróp folyadék, annál kisebb lesz a viszkozitása. Ezt a tulajdonságot felhasználják a cseppmentes festékeknél (amelyek viszkózusabbak az ecseten, mint a falon) és kenőolajoknál, (amelyek elvékonyodnak, amint az alkatrész, amelyre alkalmazták, mozgásba lendül). Más példa a nem-newtoni folyadékokra a polimerek oldata, vagy olvadéka. Ezekben az esetekben a nyírófeszültség (F) nem párhuzamos a nyírási síkkal, és az összefüggés nem lineáris. Általánosságban: a nem-newtoni folyadékok valamivel bonyolultabbak és jelenleg nincs olyan elmélet, mely mindet teljesen leírná. N-feniletánamid niacin Lásd: nikotinsav. Nichrome 321

326 Márkeneve a nikkel-króm ötvözetek egy csoportjának, amelyet hő hatásnak kitett alkotórészekben huzalként használnak, mivel nem oxidálódik és nagy ellenálló képességgel rendelkezik. A Nichrom V jellemző összetétele: 80 % nikkel, 19.5 % króm, a többi alkotórész mangán, szilícium és szén. Nicol prizma Egy eszköz a síkban polarizált fény előállítására (lásd: polarizátor). Két, 68 o -os szögben vágott és Kanadabalzsammal összeragasztott kalcit darabból áll. Az extraordinárius sugár (lásd: kettős törés) átmegy a prizmán, de mivel a kalcit törésmutatója 1,66, a Kanada-balzsamé pedig 1,53, az ordinárius sugár teljes belső visszaverődést szenved a két kristály találkozásánál. Speciális célokra módosítják a prizmát, eltérő alakot, vagy ragasztóanyagot használva ban tervezte meg William Nicol ( ). nido-szerkezet Lásd: borán. nielsbohrium Lásd: transzaktinida elemek. NIFE elem Lásd: nikkel-vas akkumulátor. nikkel Jele: Ni. Alakítható, képlékeny, ezüstös, fémes átmeneti elem; rendszáma: 28; relatív atomtömege: 58,70; relatív sűrűsége: 8,9; op.: 1450 o C; fp.: 2732 o C. Előfordul a pentlanditban (NiS), pirrhoitban ((Fe,Ni)S), és garnieritben ((Ni,Mg) 6(OH) 6Si 4O 11.H 2O). A nikkel jelen van bizonyos vas-meteoritokban is (20 %-ig). Előállításakor először az ércet oxiddá pörkölik, majd azt szén-monoxiddal redukálják és a Mond-eljárással tisztítják. Más esetben elektrolízist alkalmaznak. A nikkel fémet speciális acélokban használják és mivel ferromágneses, mágneses ötvözetekben, pl. a Mumetalban. Hatékony katalizátor, különösen hidrogénezési reakciókban (lásd: Raneynikkelnél). Legfőbb vegyületeiben +2 oxidációs állapotban van, de létezik +3 állapotú nikkel is. A nikkelt Axel Cronstedt ( ) fedezte fel 1751-ben. nikkel(ii)-oxid Zöld por: NiO; relatív sűrűsége: 6,6. Előállítható: nikkel(ii)-nitrátot vagy karbonátot levegő kizárásával hevítve. nikkel(ii)-vegyületek Olyan vegyületek, amelyben a nikkel +2 oxidációs állapotban található. Például a nikkel(ii)-oxid: NiO. nikkel(iii)-oxid (nikkel-peroxid, nikkel-szeszkvioxid) Fekete, vagy szürke oxid: Ni 2O 3; relatív sűrűsége: 4,8. Nikkel(II)-oxid levegőn történő hevítésével állítják elő; nikkel-vas akkumulátorokban alkalmazzák. nikkel(iii)-vegyületek Olyan vegyületek, amelyekben a nikkel +3 oxidációs állapotban található. Például a nikkel(iii)-oxid: Ni 2O 3. nikkelin Természetben előforduló nikkel-arzenid, NiAs, fontos nikkelérc. nikkel kadmium-elem Lásd: nikkel-vas akkumulátor. nikkel-karbonil 322

327 Színtelen, illékony folyadék: Ni(CO) 4; op.: -25 o C; fp.: 43 o C. A fém nikkel és szén-monoxid közvetlen reakciójával keletkezik o C-on. Magasabb hőmérsékleten a reakció megfordul. A reakció a nikkeltisztítás Mond-eljárásának az alapja. A vegyületben a nikkel 0 oxidációs állapotú; tipikus példája a pi kötéses ligandumú komplexnek, amelyben a nikkel betöltött d-pályái átlapolódnak a szén üres p-pályáival. nikkel vas-akkumulátor (Edison elem, NIFE elem) Thomas Edison ( ) által tervezett másodlagos elem, amely egy pozitív nikkel-oxid lemezből és egy negatív vaslemezből ál, mindkettő egy kálium-hidroxid elektrolitba merül. Kisüléskor a reakció a következő: 2NiOOH.H 2O+Fe 2Ni(OH) 2+Fe(OH) 2 Feltöltéskor ennek az ellentettje játszódik le. Minden egyes cella körülbelül 1.2 V e.m.e.-t és körülbelül 100 kj per kilogrammot termel minden kisülésnél. A nikkel kadmium-elem hasonló eszköz, csak egy negatív kadmium elektróddal. Gyakran használják szárazelemként. Hasonlítsd össze az ólomsavas akkumulátorral! nikotin Színtelen, mérgező alkaloida, rovarölőszerként használják. nikotinamid Lásd: nikotinsav. nikotinamid-adenin-dinukleotid Lásd: NAD. nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfát (NADP) Lásd: NAD. nikotinsav (niacin) A B-vitamin komplex egy vitaminja. Növények, vagy állatok állíthatják elő triptofán aminosavból. Az amid származéka a nikotinamid, a NAD és NADP koenzimek alkotója. Számos anyagcserereakcióban vesznek részt hidrogénakceptorként. A nikotinsav hiánya az emberekben a pellagra betegséget okozhatja. Forrásai: máj, földimogyoró, és napraforgó. ninhidrin Barna, kristályos anyag: C 9H 4O 3.H 2O (l.: képlet). Aminosavakkal ibolyakék színt adva reagál. Gyakran használják a kromatográfiában fehérjék aminósav tartalmának elemzésénél. nióbium Jele: Nb. Lágy, hajlítható, szürkés-kék, fémes átmeneti elem; rendszáma: 41; relatív atomtömege: 92,91; relatív sűrűsége: 8,57; op.: 2468 o C; fp.: 4742 o C. Előfordul néhány ásványban, így a niobitban (Fe(NbO 3) 2). Kinyerésére alkalmas módszer többek között a fluorid komplexének, K 2NbF 7 redukciója nátriummal. Felhasználják speciális acélokban és hegesztési varratokban (erősség növelésére). A nióbium-cirkónium ötvözeteket szupravezetőkben használják. Kémiai tulajdonságait tekintve az elem reagál a halogénekkel, és levegőn, 200 o C-on oxidálódik. Számos vegyületet és komplexet képez, amelyekben 2, 3 vagy 5 oxidációs állapotú. Az elemet Charles Hatchett ( ) fedezte fel 1801-ben és Christian Blomstrand ( ) izolálta 1864-ben. Korábban kolumbiumnak nevezték. nitrálás 323

328 Olyan kémiai reakció, amelynek során addícióval, vagy szubsztitúcióval egy nitrocsoportot (-NO 2) visznek be egy molekulába. A nitrálás végrehajtható koncentrált salétromsav és kénsav elegyével (lásd: nitráló elegy). nitráló elegy Koncentrált salétromsav és kénsav elegye, amelyet arra használnak, hogy nitrocsoportot (-NO 2) vigyenek egy szerves molekulába. Hatása a nitrónium-ion, NO 2 + jelenlétén alapul. Főként az aromás vegyületeknél használják nitrocsoport bevitelére, amit ezt követően átalakíthatnak, vagy más csoportokkal helyettesíthenek. Használják továbbá ipari nitrovegyületek, így robbanószerek, cellulóz-trinitrát (nitrocellulóz), glicerin-trinitrát (nitroglicerin), trinitrotoluol (TNT), és pikrinsav (trinitrofenol) előállítására. nitrát A salétromsav sója, vagy észtere. nitre cake Lásd: nátrium-hidrogén-szulfát. nitrén HN: vagy RN: típusú species, hasonló a karbénhez. A nitrogénatomnak négy, nem kötő elektronja van, kettő ebből magányos elektronpár. A másik kettőnek a spinje lehet parelel (triplett állapotú), vagy antiparalel (szingulett állapotú). nitridálás Eljárás az acél felszínének megkeményítésére egy vas-nitrid réteg létrehozásával. Az egyik alkalmazott technikánál a fémet ammónia gázban hevítik, egy másik eljárásnál a forró fémet nátrium-cianid olvadékfürdőbe mártják. nitridek A nitrogén vegyülete egy elektropozitívabb elemmel. A bórnitrid egy kovalens vegyület, amely makromolekuláris kristályt alkot. Bizonyos elektropozitív elemek, - mint lítium, magnézium és kalcium - közvetlenül reagálnak a nitrogénnel ionos nitridet képezve, amely az N 3- iont tartalmazza. Az átmeneti elemek egy sor interszticiális nitridet hoznak létre (pl.: Mn 4N, W 2N). Ezek a fémet ammóniában melegítve állíthatók elő. nitrifikálás Olyan kémiai folyamat, amelyben a (többnyire ammónia formájú) nitrogén a növényi és állati hulladékokban és élettelen maradványokban először nitritté, majd nitráttá oxidálódik. Az első reakcióért főképp a nitrosomonas a másodikért a nitrobakter a felelős. Az ammóniától eltérően a nitrátokat a növények gyökerei könnyen felveszik, így a nitrifikáció a nitrogén ciklus egy fontos része. Hasonlítsd össze a denitrifikálással! nitril gumi A buta-1,3-dién és a propenonitril kopolimerje. Fontos ipari szintetikus gumi, mert ellenálló az olajjal és sok oldószerrel szemben. nitrilek (cianidek) Szerves vegyületek, amelyek CN csoportot tartalmaznak egy szerves csoporthoz kapcsolódva. A kálium-cianid és halo-alkánok alkoholos oldatban történő reakciójával állítják elő. Pl.: KCN+CH 3Cl CH 3CN+KCl Egy másik előállítási módszer az amidok dehidratálása: CH 3CONH 2-H 2O CH 3CN Hidrolizálhatók amiddá és karbonsavvá, és redukálhatók aminná. 324

329 nitril-ion (nitrónium-ion) NO 2 + ion; salétromsav és kénsav elegyében és nitrogén-oxidok salétromsavas oldatában található. A nitrilsók, mint az NO 2+ ClO 4 - izolálhatók, de rendkívül reakcióképesek. Az in situ előállított nitril-ionokat a szerves kémiában nitrálásra használják. nitrit A salétromsav sója vagy észtere. A só dioxonitrát(iii)-iont NO 2 - tartalmaz, amelynek a kötés-szöge 115 o. nitroalkán ( nitroparaffin) Olyan szerves vegyület, amelynek az általános képlete: CnH 2n+1NO 2. A nitroalkánok színtelen, kellemes szagú folyadékok. Előállítják halo-alkánokat reagáltatva ezüst-nitráttal. Ón és sósav hatására aminná redukálhatók. Az alacsony szénatom számú nitroalkánokat, így a nitrometánt (CH 3NO 2, op.: 100 o C) nagy hatékonyságú üzemanyagként (belső égésű motorokban és rakétákban) és poláros oldószerként használják. nitrobenzol Sárga, olajszerű folyadék: C 6H 5NO 2; relatív sűrűsége: 1,2; op.: 6 o C; fp.: 211 o C. Benzol nitrálásával állítják elő. A reakcióhoz salétromsav és kénsav elegyét használják. nitrocellulóz Lásd: cellulóz-nitrát. nitrocsoport Lásd: nitrovegyületek. nitrogén Jele: N. Színtelen, gázhalmazállapotú elem, a periódusos rendszer 15. csoportjába (korábban: VB) tartozik; rendszáma: 7; relatív atomtömege: 14,0067; sűrűsége: 1,2506 g/dm -3 ; op.: 209,86 o C fp.: -195,8 o C. Előfordul a levegőben (körülbelül 78 %, térfogatosan) és esszenciális alkotórésze az élő szervezetek fehérjéinek és aminósavainak (lásd nitrogén-ciklus). Ipari célokra a nitrogént a cseppfolyós levegő desztillációjával nyerik. Tiszta nitrogén állítható elő a laboratóriumban fémazid hevítésével. Két természetes izotópja van: a nitrogén-14 és nitrogén-15 (kb 3 %). Felhasználják a Haber-eljárásnál ammónia előállítására és forrasztásnál, valamint fémfeldolgozásnál inert atmoszféraként. A gáz kétatomos, és viszonylag inert. Magas hőmérsékleten reagál hidrogénnel és elektromos kisüléseknél oxigénnel. Bizonyos fémekkel nitrideket is képez. A nitrogént 1772-ben fedezte fel Daniel Rutherford ( ). nitrogén megkötés /nitrogén fixálás Olyan kémiai folyamat, amelynek során a légköri nitrogén élő szervezetek szerves nitrogénjeként asszimilálódik, így a nitrogén-ciklus részévé válik. A nitrogén megkötésére csak néhány baktérium képes (pl.: Azotobakter, Anabaena). A Rhizobium baktériumok is képesek a nitrogén megkötésére a hüvelyes növények - pl. a borsó, és a bab - gyökerének sejtjeivel, amelyeken jellegzetes gümőket alkotnak, így a hüvelyesek termesztése jó módszer a talaj nitrogéntartalmának növelésére. A műtrágyagyártáshoz a légköri nitrogén megkötésére különböző kémiai eljárásokat alkalmaznak. Így a Birkeland-Eyde-eljárást, a ciánamidos eljárást (lásd: kalcium-dikarbid) és a Haber-eljárást. nitrogén-ciklus A kémiai elemek egyik legfontosabb ciklusa a környezetben. A növények gyökere felveszi a talajból a nitrátokat, amelyek a táplálékláncon keresztül az állatokba juthatnak. A bontó baktériumok a növényi és állati hulladékok és élettelen maradványok nitrogéntartalmú vegyületeit (különösen az ammóniát) visszaalakítják nitráttá, amely a talajba kerül, és a növények ismét felveszik (lásd nitrifikálás). Bár a nitrogén esszenciális minden élőlény számára, a levegőben lévő óriási mennyiséget a legtöbb organizmus nem képes közvetlenül hasznosítani (hasonlítsd össze a szén-ciklussal!). Bizonyos speciális baktériumok képesek a nitrogént asszimilálni (lásd: nitrogén-kötés, nitrogén fixálás) és így az közvetetten felvehetővé válik más szervezetek számára. A villámlás szintén felvehetővé tesz bizonyos mennyiségű nitrogént a növények számára, mivel 325

330 hatására a levegő nitrogénje egyesül az oxigénnel nitrogén-oxidokká, ami a talajba jutva nitrátokká alakul. A nitrogén egy része a denitrifikáló baktériumok hatására visszajut a talajból az atmoszférába (lásd: denitrifikálás). nitrogén-dioxid Lásd: dinitrogén-tetroxid. nitrogén-monoxid Színtelen gáz: NO; op.: 163,6 o C; fp.: 151,8 o C. Oldható vízben, etanolban és éterben. A folyékony nitrogénmonoxid kék színű (relatív sűrűsége: 1,26). Sok reakcióban képződik, pl. a salétromsav redukciójakor is, de a viszonylag tiszta, NO előállítására megfelelőbb a nátrium-nitrit és kénsav reakciója, vagy nátrium-jodiddal vagy, vas(ii)-szulfáttal. A nitrogén-monoxid könnyen reagál oxigénnel nitrogén-dioxiddá és halogénekkel nitrozil halidokká XNO (X=F,Cl,Br). Ez erős oxidálószer hatására oxidálódik salétromsavvá és redukálószerekkel redukálódik dinitrogén oxiddá. A molekulának egy párosítatlan elektronja van, ami miatt paramágneses és ami a folyadék állapotban a kék színét okozza. Ez az elektron viszonylag könnyen eltávolítható nitrozil ion NO + -t képezve, amely ion jelen van olyan vegyületekben, mint a NOClO 4, NOBF 4, NOFeCl 4,(NO) 2PtCl 6 és komplexek ligandumaiban, mint pl. Co(CO) 3NO. Ma már ismert a nitrogén-monoxid néhány fontos szerepe az emlősökben és más gerincesekben. Például gáz mediátorként szerepel és olyan reakciókat vált ki, mint például a véredények tágulása, a simaizom relaxációja és a vérlemezke összetapadásának megakadályozása. Az immunrendszer bizonyos sejtjeiben átalakul peroxi-nitrit ionná (-O-O-N=O), ami hat a tumorsejtekre és a kórokozókra. nitrogéntartalmú bázis Nitrogén tartalmú bázisos vegyület. Elsősorban szerves gyűrűs vegyületekre alkalmazzák ezt a kifejezést (pl.: adenin, guanin citozin és timin), amelyek a nukleinsavak alkotórészei. Lásd: aminsók. nitroglicerin Robbanóanyag. Előállítása: 1,2,3-trihidroxi-propán (glicerin) koncentrált kénsav és salétromsav elegyével reagáltatva. A neve és az előállítása ellenére nem nitrovegyület, hanem a salétromsav észtere CH 2(NO 3)CH(NO 3)CH 2(NO 3). A dinamitban használják. nitrónium-ion 326

331 Lásd: nitril ion. nitroparaffin Lásd: nitroalkán. nitrovegyületek Szerves vegyületek, amelyekben a -NO 2 (nitro csoport) kapcsolódik egy szénatomhoz. Nitrálással állíthatók elő. Redukálhatók aminokká (pl. nitrobenzol redukálható fenilaminná). Lásd: robbanószereknél is. nitrozaminok Karcinogén vegyületek egy csoportja; általános képlete: RR NNO, ahol R és R változatos szerkezetű csoportok. A cigarettafüstben található nitrozaminok számos szervben okoznak rákot, különösen májban, vesében és tüdőben. Példa a nitrozaminra a dimetil-nitrozamin, mely két metil (CH 3-) oldalcsoportot tartalmaz. nitrozil-ion Az NO + ion. Lásd: nitrogén-monoxid. NMR Lásd: mágneses magrezonancia. nobelium Jele: No. Radioaktív, fémes transzurán elem, amely az aktinoidákhoz tartozik; rendszáma: 102; a legstabilabb elem tömegszáma: 254 (felezési ideje: 55 másodperc). Hét izotópja ismert. Az elemet elsőként, bizonyossággal, Albert Ghiorso és Glenn Seaborg ( ) azonosította 1966-ban. NOE Lásd: nukleáris Overhauser-effektus. nonahidrát Kristályos vegyület, amelynek egy mólja kilenc mól vizet tartalmaz. noradrenalin (norepinefrin) A mellékvese által termelt hormonok, de a szimpatikus idegrendszer idegvégződései is kiválasztják az idegimpulzusok kémiai transzmittereként. Általános hatása sokban hasonló az adrenalinéhoz, de inkább a test normál aktivitásának fenntartásában van szerepe, mint a vészhelyzetekre való felkészítésben. Nordhausen kénsav Lásd: dikén(vi)-sav. norepinefrin Lásd: noradrenalin. normál Egy gramm egyenérték per dm 3 koncentrációjú. normál vibrálás mód Többatomos molekula alap vibrálása. Egy többatomos molekula minden vibrálása a molekula normál vibrálásának szuperpozíciójaként kezelhető. Ha N az atomok száma a molekulában, a vibrálás módjainak száma 3N-5 egy lineáris molekulára, és 2N-6 egy nem lineáris molekulára. A vibrálási módok mindegyike rendelkezik egy jellemző frekvenciával, bár lehetséges, hogy néhányuk degenerált. Például, egy lineáris, három atomból álló molekulának négy vibrálási módja van, mivel 3N-5=4, ha N=3. Ezek a vibrálási módok: (a) szimmetrikus 327

332 nyújtás (lélegzés) vibrálások; (b) antiszimmetrikus nyújtó vibrálások; (c) két hajlító vibrálás, amelyek degeneráltak. növényi- és állati eredetű szenek A szén egy porózus formája, amely egy szerves anyag destruktív desztillációjakor/szárazlepárlásakor keletkezik. A faszén fűtőanyagként használatos. A növényi- és állati eredetű szenek minden formája porózus. Használják gázok adszorpciójára, folyadékok tisztítására és derítésére. A kiindulási anyagtól függően különböző típusúak lehetnek. A kókuszdió héjából származó különösen jó gázadszorbens. Állati eredetű szenek (csontszenek) készítésekor a csontokat hevítik, majd a kalcium-foszfátokat és más szervetlen sókat savval kioldják. A cukorfinomításnál használják. Az aktív szén szintén egy növényi- vagy állati eredetű szén, melyet gőzöléssel, vagy vákuumban történő hevítéssel aktiválnak adszorpció céljára. n-típusú félvezető Lásd: félvezető. nukleáris Overhauser effektus (nuclear Overhauser effect; NOE) A mágneses magrezonanciában használt hatás a rezonancia vonalak intenzitásának növelésére. Az állapotok közt lévő, a Boltzmann-eloszlással megadott nagy populációkülönbség nagy intenzitású rezonancia vonalakat hoz létre. A nukleáris Overhauser hatásban a spin relaxációt használják a populáció különbségeknek az egyik (típusú) magról a másik típusú (magra) való átvitelére úgy, hogy a második (típusú) mag rezonancia vonalainak intenzitását növelje. Például széles körben alkalmazzák a protonok és a 13 C közötti erősítést, amely esetben körülbelül háromszoros erősítés érhető el. A NOE protonban a besugárzás erősítést hoz létre a 13 C vonalban. A NOE másik alkalmazása: a protonok közti távolság meghatározása. nukleofil Elektron átadására képes ion, vagy molekula. Rendszerint oxidálószerek és Lewis-bázisok. Vagy negatív ionok (pl.: Cl - ) vagy elektronpárral rendelkező molekulák (pl.: NH 3). Szerves reakciókban rendszerint a molekula pozitív részén támadnak. Hasonlítsd össze az elektrofillel! nukleofil addíció Az addíciós reakció egy típusa, amelyben az első lépés egy nukleofil (csoport) hozzákapcsolódását jelenti a molekula egy pozitív (elektronhiányos) részéhez. Ilyen reakciók lejátszódnak az aldehideknél és ketonoknál a karbonil csoport polarizációja miatt (a szén a pozitív). nukleofil szubsztitúció A szubsztitúciós reakciók egy típusa, amelyben egy nukleofil (csoport) helyettesít egy más csoportot vagy atomot a vegyületben. Pl.: CR 3Cl+OH - CR 3OH+Cl - a nukleofil (reagens) az OH - ion. A nukleofil szubsztitúciónak két lehetséges mechanizmusa van: Az S N1 reakciókban először egy pozitív karbónium ion képződik CR 3Cl CR 3+Cl - ami azután reagál a nukleofillal (nukleofil csoporttal): CR 3+ +OH - CR 3OH A CR 3 + planáris, így az OH- akármelyik oldalról támadhat. Következésképpen, ha az eredeti molekula optikailag aktív (a három R különböző), akkor racém elegy keletkezik. A másik mechanizmus Az S N2 reakció, egy összehangolt reakció; amint a nukleofil (csoport) közelit R csoportok felől, a másik csoport (a példában a Cl-) távozik. Ha az eredeti molekula optikailag aktív, a termék ellentétes optikai aktivitású lesz, a hatás Walden-inverzió néven ismert. A S N1 és S N2 jelölések a reakciókinetikára utalnak. Az S N1 reakcióban a lassú reakció az első lépés, ami monomolekuláris (és elsőrendű a CR 3Cl-ban). A S N2 reakcióban a folyamat kétmolekulás (és összességében másodrendű). 328

333 nukleon Egy proton vagy egy neutron. nukeotid Olyan szerves vegyület, amely nitrogén tartalmú purin vagy pirimidin bázist tartalmaz, cukorhoz (ribóz vagy dezoxi-ribóz) és foszfátcsoporthoz kapcsolva. A DNS és RNS nukleotidok hosszú láncából épül fel (azaz polinukleotidok). Hasonlítsd össze a nukleoziddal! nukleozid Olyan szerves vegyület, amely nitrogén tartalmú purin vagy pirimidin bázist tartalmaz, cukorhoz (ribóz vagy dezoxi-ribóz) kapcsolva (pl.: adenozin). Hasonlítsd össze a nukleotiddel! nuklid A rendszáma és neutronszáma által jellemzett atomtípus. Egy izotóp egy sor különböző atomra vonatkozik, amelyeknek azonos a rendszámuk, de különböző a neutronszámuk (pl.: urán-238 és urán-235: az urán izotópjai), míg a nuklid csak egy adott speciesre vonatkozik (pl.: urán-235 és plutónium-239: nuklidok, hasadók). A kifejezést a mag típusára is alkalmazzák. nullarendű Lásd rend nullponti energia Az energia, ami egy anyagban marad az abszolút nulla hőmérsékleten (0 K). Összhangban van a kvantumelmélettel, amelyben egy egyszerű, harmónikus oszcillálást végző részecskének nincs nulla kinetikus energiájú, stacionárius állapota. Továbbá a határozatlanság elv nem engedi meg, hogy egy ilyen részecske pontosan az oszcillációjának a középpontjában, nyugalmi állapotban legyen. nyers nátrium-szulfát Ipari nátrium-szulfát. nyersolaj Lásd kőolaj. nyersvas A nagyolvasztóból kikerülő szennyezett vasforma, amelyet formákba öntenek, hogy egy későbbi időpontban átalakítsák öntöttvassá, acéllá, stb. Az összetétele függ az alkalmazott érctől, az olvasztási eljárástól és attól, mire alkalmazzák majd a későbbiekben. nyílt lánc Lásd lánc. nyitott állás Lásd konformáció. nyitott állású konformáció Lásd: konformáció. nylon Különböző szintetikus poliamid szálak bármelyike, amely fehérje-szerű szerkezetű. Keletkezésekor az egyik molekula egyik aminócsoportja reagál a másik molekula karboxilcsoportjával. Három fő nylonszál létezik: a 329

334 nylon 6, nylon 6,6 és a nylon 6,10. A nylon 6 pl. az Enkalon és Celon; a 6-amino-hexánsav önkondenzációjával képződik. A nylon 6,6-ot, pl. a Bri nylont a hexán-disav (adipinsav) és 1,6-diaminó-hexán (hexametilén-diamin) polikondenzációjával állítják elő; átlagos molekulasúlya és közötti. A nylon 6,10 a dekán-disav, és 1,6-diaminó-hexán polimerizációjával készül. nyolc vegyértékű Nyolc vegyértékkel rendelkezik. nyomás Egy felszín egységnyi területére ható erő, vagy az erőnek és a területnek az aránya. SI egységekben, pascalban mérik. Abszolut nyomás: a nyomás olyan mérőeszközön mérve, amely a nullát nulla nyomás esetében mutatja, nem pedig az atmoszferikus nyomás esetében. Manometrikus nyomás: az olyan mérőeszközön leolvasott érték, amely az atmoszferikus nyomáson mutat nullát. nyomásmérő A nyomás mérésére szolgáló eszköz. Használatos alaptípusai: folyadékoszlop nyomásmérő (higany barométer, manométer), a fémszelencés nyomásmérők (pl.: Bourdon-nyomásmérők, aneroid barométerek) és az elektromos átalakítók. Az utóbbi kategóriából a nyúlásmérő egy példa. A kapacitív nyomásmérők is ebbe a kategóriába tartoznak. Ezekben az eszközökben a mérendő nyomás elmozdítja a kondenzátor egy lemezét és így megváltoztatja a kapacitását. nyomelem Lásd esszenciális elemek. nyomkövetés (radioaktív nyomkövetés) Lásd izotópos jelölés. 15. O ohm Jele: Ω. Az elektromos ellenállás származtatott SI egysége, amely egy vezető két pontja közti ellenállás, amikor a pontok közt alkalmazott, egy volt állandó potenciálkülönbség egy amper áramot hoz létre a vezetőben. A korábbi nemzetközi ohmot (néha higany ohmnak nevezték) higanyoszlop ellenállásában kifejezve definiálták. Az egységet Georg Ohm ( ) után nevezték el. ojtott kopolimer Lásd polimerek. okker A vas(iii)-oxid, (Fe 2O 3) sárga, vagy vörös ásványi formája; pigmentként alkalmazzák. okklúzió 1. Kristályosodás során kis folyadék zárványok csapdába ejtése a kristályba. 2. Egy szilárd anyag gázabszorpciója oly módon, hogy a gáz atomjai vagy molekulái interszticiális helyzetet foglalnak el a rácsban. Pl.: a palládium okkludálja a hidrogént. oktadekanoát Lásd sztearát. oktadekánsav Lásd sztearinsav 330

335 oktadekénsav Egyenes láncú, telítetlen zsírsav, amelynek képlete: C 17H 33COOH. Cisz-oktadek-9-én-sav (lásd olajsav), képlete CH 3(CH 2) 7CH:CH(CH 2) 7COOH. Ennek a savnak a gilceridjei számos természetes zsírban és olajban megtalálhatók. oktaéderes Lásd komplex. oktahidrát A vegyület egy móljára nyolc molekula víz jut a kristályban. oktán Egyenes láncú, folyékony alkán: C 8H 18; relatív sűrűsége: 0,7; op.: 56,79 o C; fp.: 125,66 o C. Előfordul a kőolajban. A vegyület izomer a 2,2,4-trimetil-pentánnal: (CH 3) 3CCH 2CH(CH 3) 2, izooktánnal. Lásd oktánszám. oktánsav (kaprilsav) Színtelen, folyékony egyenes láncú telített karbonsav: CH 3(CH 2) 6COOH; op.: 239,3 o C. oktánszám Egy szikragyújtásos motorban elégetett üzemanyag kompressziótűrésének számszerű mértéke. Egyenlő az izooktán térfogat százalékos mennyiségével az izooktánnak (C 8H 18; 2,2,4-trimetil-pentán) és normál heptánnak (C 7H 16) egy olyan keverékében, amelynek a kopogási tulajdonsága megegyezik a vizsgált üzemanyagéval egy standard tervezésű, egyhengeres, négyütemű motorban vizsgálva. oktáv Lásd az oktáv törvényénél. oktáv törvény (Newlands-törvénye) John Newlands ( ) javaslata az elemek osztályozására 1863-ban. 56 elemet rendezett el növekvő atomtömegük alapján nyolcas csoportokba. Rámutatott arra, hogy minden elem hasonlít a tőle nyolcadik helyen lévő elemre. Analógiát vont a zenei skála hangjegyeivel. A Newlans-oktávok a hasonló elemek csoportjai voltak a következőképpen: oxigén és kén, nitrogén és foszfor; fluór, klór, bróm és jód. Bizonyos esetekben ugyanarra a helyre két elemet kellett tenni. A javaslatot annak idején elutasították. Lásd periódusos rendszer. oktett Nyolc elektronból álló, stabil csoport egy atom külső elektronhéján (például a nemesgázok atomjainál). oktupol Nyolc pont töltés halmaza, amelynek nettó töltése nulla, és nincs se dipólus momentuma, se kvadropol momentuma. Pl.: az oktupolra a metán molekula (CH 4). Az oktupol kölcsönhatások gyengébbek, mint a kvadropol kölcsönhatások és sokkal gyengébbek, mint a dipólus kölcsönhatások. olaj Viszkózus folyadékok bármelyike, amelyek vízzel általában nem elegyednek. A természetes növényi és állati olajok, vagy terpének és egyszerű észterek illékony elegyei (esszenciális olajok vagy zsírsavak), gliceridjei. Az ásványi olajok szénhidrogének keverékei (pl. kőolaj). olajhomok (kátrányhomok, bitumenes homok Szénhidrogénekkel átitatott homokkő, vagy porózus karbonátos kőzet. A legnagyobb olajhomok lelőhely Kanadában van, Albertában (az Athabasca kátrányos homok); és vannak lerakódások Venezuelában az Orinoco medencében, Oroszországban, az USA-ban, Madagaszkárban, Albániában, Trinidadban és Romániában is. 331

336 olajos/olajat tartalmazó Olajat, vagy lipideket előállító, vagy tartalmazó. A biotechnológia foglalkozik az általában % olajat tartalmazó, olajos mikroorganizmusokkal a hagyományos olaj alternatív forrásaként, vagy újszerű olajok lehetséges forrásaként. Az olajos eukariota mikroorganizmusok által termelt olajok többsége hasonló a növényi olajokhoz. Foglalkoznak olajok és zsírok hulladék anyagokból való előállításának lehetőségével is, takarmány számára. olajozás/kenés/zsírozás Egy anyag használata arra, hogy megakadályozza két, egymáshoz képest mozgásban lévő szilárd felület érintkezését a súrlódás, kopás, túlmelegedés és a rozsdásodás csökkentésére. A kőolajból származó, vagy szintetikusan előállított folyékony szénhidrogének (olajok) a legszélesebb körben alkalmazott kenőanyagok. Viszonylag nem drágák, jó hűtők, a megfelelő viszkozitási tartományt adják, és hőállóak. Adalékanyagokként használnak polimer anyagokat a viszkozitás megtartására hőmérséklet-emelkedéskor, antioxidánsokat a lerakódások képződésének csökkentésére, és alkáliföldfém fenolátokat savak semlegesítésére és a kopás csökkentésére. Magas hőmérsékleten gyakran szilárd anyagokat, pl. grafitot, molibdén-diszulfidot használnak kenőanyagként. Félig folyékony kenőanyagokat (zsírok) használnak nedvesség és szennyezés elleni szigetelésre és függőleges felszínekhez való tapadás biztosítására. Ezeket a folyékony kenőanyagokból gélképző anyagok, pl. fémszappanok hozzáadásával készítik. olajpala Finomszemcsés, karbonátos szediment kőzet, amelyből olaj nyerhető ki. A kőzet szervesanyagot kerogént - tartalmaz, amely melegítéskor olaj képződésével bomlik. Olajpala lerakódások minden kontinensen találhatók, az ismert legnagyobb tartalékokkal Colorado, Utah, és Wyoming állam rendelkezik az USA-ban. Az olaj előállítása az olajpalából általában nem tekinthető gazdaságosnak, hacsak a kőolaj ára a palából való olajkinyerés ára fölé nem emelkedik. A hagyományos olajforrások csökkenésének veszélye azonban jelentős érdeklődést és eredményeket hozott az új kinyerési technikákra. olajsav Telítetlen zsírsav, egy kettős kötéssel: CH 3(CH 2) 7CH:CH(CH 2) 7COOH; relatív sűrűsége: 0,9; op.: 13 o C. Az olajsav az egyike a legelterjedtebb zsírsavaknak az állati és növényi zsírokban. Előfordul a vajzsírban, zsírban, földimogyoró olajban, szójaolajban, stb. Szisztematikus kémiai neve: cisz-oktadek-9-én sav. oldallánc Lásd: lánc. oldáshő Az energia, ami felszabadul, vagy elnyelődik, amikor az adott anyag egy mólja nagy mennyiségű oldószerben teljesen feloldódik (szigorúan véve végtelen hígítású oldatnál). oldat Egy folyadék (az oldószer) homogén elegye egy gázzal, vagy szilárd anyaggal (oldott anyag). Az oldott anyag molekulái egy oldatban különállóak, és elkeverednek az oldószer molekuláival. Általában valamilyen kölcsönhatás fellép az oldószer és oldott molekulák között. Ha két folyadék keveredik molekuláris szinten, akkor azok elegyedők. Ebben az esetben a nagyobb mennyiségben jelenlévő az oldószer és a kisebb mennyiségű az oldott anyag. Lásd: a szilárd oldatnál is oldhatóság Az oldott anyag azon mennyisége, amely egy adott mennyiségű oldószerben feloldva telített oldatot hoz létre. Az oldhatóságot mérik kilogramm per köbméterben, mól per kilogramm oldószerben stb. Az anyagok oldhatósága egy adott oldószerben függ a hőmérséklettől. Általában egy szilárd anyag folyadékban történő oldásakor az oldhatóság nő a hőmérséklettel, gáz oldásakor, viszont csökken. Lásd: koncentrációnál is 332

337 oldhatósági szorzat Jele Ks. Az ionok koncentrációjának szorzata egy telített oldatban. Pl. egy A xb y vegyületnél egyensúlykor az oldatban: A xb y(s) xa + (aq)+zb - (Aq) az egyensúlyi állandó: K c=[a + ] x [B - ] y /[A xb y] Mivel a nem oldódott szilárd anyag koncentrációja 1-nek vehető, az oldhatósági szorzat a következő: K s=[a + ] x [B - ] y A kifejezés csak a gyengén oldódó sókra érvényes. Amikor egy oldatban az ionok szorzata meghaladja az oldhatósági szorzatot, csapadék képződik. oldószer Egy folyadék, amely más anyagot, vagy anyagokat old, oldat keletkezése közben. A poláris oldószerek olyan vegyületek, melyek dipólus momentummal és következésképpen nagy dielektromos állandóval rendelkeznek (pl. a víz, vagy cseppfolyós ammónia). Ezek az oldószerek képesek ionos, vagy ionizálódó kovalens vegyületek oldására. A nem poláris oldószereknek, mint az etoxietén vagy a benzol, nincs permanens dipólus momentumuk. Ezek az ionos vegyületeket nem oldják, de a nem poláris, kovalens vegyületeket igen. Az oldószerek tovább csoportosíthatók a protonleadó vagy -felvevő képességük alapján. Az amfiprotonos oldószerek képesek önionizációra, így mind proton donorként, mindpedig proton akceptorként szerepelnek. Tipikus példa erre a víz: 2H 2O H 3O + +OH - Az aprotonos oldószerek nem adnak le és nem vesznek fel protont, erre példa a tetraklór-metán (széntetraklorid). oldószerbenzin Kőolajból nyert szénhidrogének folyékony elegye, amelyet festékek oldószereként használnak ( terpentinhelyettesítő ). oldószeres extrakció Egy keverék egyik alkotójának elválasztása egy olyan oldószerrel kioldva, amely csak azt az alkotót oldja, a többit nem. A folyamatot rendszerint folyadék fázisban alkalmazzák, ezért folyadék-folyadék extrakciónak is nevezik. A folyadék-folyadék extrakciónál a kívánt alkotót tartalmazó oldat nem-elegyedő kell, hogy legyen a keverék többi részével. A folyamatot széles körben alkalmazzák olaj kinyerésére olajtartalmú anyagokból. oldott anyag Olyan anyag, amely egy oldószerben oldatot képezve oldódik. oleát Az olajsav sója vagy észtere. olefinek Lásd alkének. óleum Lásd dikén(vi)sav. oligopeptid 333

338 Lásd peptid. oligoszacharid Egy szénhidrát (cukor egy típusa), amelynek molekulái monoszacharidból (20 egységnyiig) felépülő láncból állnak. Az oligoszacharidok köztes termékeként keletkeznek a poliszacharidok, pl.: a cellulóz és a keményítő feltárásakor. olivin A szilikát ásványok fontos kőzetalkotó csoportja, ortorombos rendszerben kristályosodik. Általános képlete: (Mg,Fe) 2SiO 4, és egy teljes sorozatot alkot a tiszta magnézium-szilikáttól (foszterit, Mg 2SiO 4) a tiszta vasszilikátig (fayalit, Fe 2SiO 4). Zöld, barnás-zöld vagy sárgás-zöld színű. Az olivin drágakő változata a peridot. ólom Jele Pb. Nehéz, fénytelen, szürke, lágy, alakítható, fémes elem, amely a periódusos rendszer 14. csoportjába (régebben (IVB) tartozott); rendszáma 82; relatív atomtömege 207,19; relatív sűrűsége 11,35; op. 327,5 o C; fp o C. A fő érce a galenit (PbS), más kevésbé fontos ércei az anglezit (PbSO 4), a cerruszit (PbCO 3) és a lythargyrum (PbO). A fém kinyeréséhez először az ércet pörköléssel oxiddá alakítják, majd szénnel redukálják. Az ércekből rendszerint ezüstöt is kinyernek. Számos helyen alkalmazzák: építkezéseknél, ólom lemezekként akkumulátorokban, golyókban, sörétekben, olyan ötvözetek alkotójaként, mint a forrasztóanyagok, horgany ötvözet, csapágyfémek, betűfém, alacsony olvadáspontú ötvözetek. Kémiailag +2 és +4 oxidációs állapotú vegyületeket képez; az ólom(ii) a stabilabb. ólom(ii)-acetát Lásd ólom-etanoát. ólom(ii)-etanoát (ólom(ii)-acetát Fehér, kristályos, szilárd anyag, Pb(CH 3COO) 2. Oldható vízben és gyengén oldódik etanolban. Létezik vízmentes formában (relatív sűrűsége 3,25; op. 280 o C), trihidrátként, Pb(CH 3COO) 2.3H 2O (monoklin; relatív sűrűsége 2,55; 75 o C-on vizet veszít), és dekahidrátként, Pb(CH 3COO) 2.10H 2O (rombos; relatív sűrűsége 1,69). A közönséges forma a trihidrát. Fontossága abból ered, hogy oldódik vízben, és oldatban különböző komplexet is képez. Valamikor ólomcukor néven volt ismert, az elnevezést az édes íze miatt kapta. ólom(ii)-karbonát Fehér, szilárd anyag, PbCO 3, vízben oldhatatlan, rombos, relatív sűrűsége 6,6. Ásványa a cerusszit, amely izomorf az aragonittal. A laboratóriumban előállítható hideg ammónium-karbonát oldatot hideg ólom(ii)-só (acetát vagy nitrát) oldatához adagolva. 315 o C-on bomlik ólom(ii)-oxiddá és szén-dioxiddá. ólom(ii)-karbonát-hidroxid (fehér ólom, bázisos ólom-karbonát) Egy por, 2PbCO 3.Pb(OH) 2. Vízben oldhatatlan, vizes karbonát-oldatokban gyengén oldódik; relatív sűrűsége 6,14; 400 o C-on bomlik. A hidroxicerusszit ásványban fordul elő (különböző összetétellel). Régebben ólomból állították elő használt cserzőkéregből, vagy lótrágyából felszabaduló szén-dioxid felhasználásával. Ma (ammónium-nitrát, salétromsav, kénsav és ecetsav) oldatok keverékének ólom-anódos elektrolízisével állítják elő. A legnagyobb tisztaságú termék eléréséhez az ólomnak különlegesen tisztának kell lennie, kis mennyiségű szennyezés szürke vagy rózsaszín elszíneződést okoz. Széles körben alkalmazták festékekben, mind művészeti mind kereskedelmi célra. Hátránya, hogy szennyezett ipari környezetben, a légkör hidrogén-szulfidjával reagál, fekete ólom-szulfid keletkezésével. Az ólomvegyületek mérgező hatása is hozzájárult ahhoz, hogy az anyag felhasználásának jelentősége csökkent. ólom(ii)-ólom(iv)-oxid Vörös por, Pb 3O 4; relatív sűrűsége 9,1; 500 o C-on ólom(ii)-oxidra bomlik. Előállítják ólom(ii)-oxidot hevítve 400 o C-ra; különös tulajdonsága hogy melegen fekete, hidegen narancsvörös. A vegyület nem sztöchiometrikus, általában a képletben leírtnál kevesebb oxigént tartalmaz. Nagymértékben kovalens; egy Pb(IV)O 6 oktaéderes csoport van összekötve Pb(II)-atomokkal, mindegyik kapcsolódik három oxigénatommal. Üveg készítésénél 334

339 használják; a festékiparban való alkalmazásával nagyrészt felhagytak az ólom toxicitása miatt. Az ólom(ii)- ólom(iv)-oxidot közönségesen vörös ólomnak vagy vörös ólom-oxidnak nevezik. ólom(ii)-oxid (ólom-monoxid) Szilárd, sárga vegyület, PbO; vízben oldhatatlan; op. 886 o C. Két kristályos formája létezik a lithargyum (tetraéderes; relatív sűrűsége 9,53) és az ólomglét (rombos; relatív sűrűsége 8,0). Előállítható a nitrát hevítésével. Az ólom olvadékának levegőn történő hevítésével gyártják. Amikor az alkalmazott hőmérséklet alacsonyabb, mint az oxid olvadáspontja termékként ólomglét, e fölött a hőmérséklet fölött lithargyum keletkezik. A hőmérséklet és a hűtés sebességének változtatása betöltetlen kristályhelyeket hoz létre és ezzel vörös, narancssárga és barna lithargyum állítható elő. Az oxid amfoter, savban oldva ólom(ii)-sókat, lúgban oldva plumbátokat ad. ólom(ii)-szulfát Fehér, kristályos, szilárd anyag, PbSO 4, gyakorlatilag oldhatatlan vízben; oldható ammóniumsók oldatában; relatív sűrűsége 6,2; op o C. Anglezit ásványként fordul elő. A laboratóriumban előállítható szulfátionokat tartalmazó oldatot adagolva ólom(ii)-etanoát oldathoz. Bázisos ólom(ii)-szulfát állítható elő ólom(ii)-szulfátot és ólom(ii)-hidroxidot rázva össze vízben. Inkább ezt az anyagot alkalmazták a festékekben az ólom-karbonáthidroxid helyett, mivel ez nem színeződik el hidrogén-szulfid hatására. Az ólomvegyületek toxicitása miatt a vegyület használata visszaszorult. ólom(ii)-szulfid Fekete, kristályos anyag, PbS, oldhatatlan vízben; relatív sűrűsége 7,5; op o C. A természetben a fémes kinézetű galenitásványként fordul elő (az ólom fő ásványa). Laboratóriumban előállítható hidrogén-szulfidnak oldható ólom(ii)-sókkal, történő reakciójával. Az ólom-szulfidot elektromos egyenirányítóként használták. ólom(ii)-vegyületek Olyan vegyületek, amelyekben az ólom az alacsonyabb (+2) oxidációs állapotában van jelen. Pl.: ólom(ii)-oxid: PbO. ólom(iv)-etanoát (ólom-tetraacetát) Színtelen, szilárd anyag, Pb(CH 3COO) 4, vízben bomlik, tiszta etánsavban oldódik; monoklin; relatív sűrűsége 2,228; op. 175 o C. Előállítható ólom(ii)ólom(iv)-oxidot oldva meleg etánsavban. Az ólom-etanoát oldatban lényegében kovalens vegyületként viselkedik (nincs mérhető vezetőképessége), ellentétben az ólom(ii)-sókkal, amelyek gyenge elektrolitok. ólom(iv)-hidrid Lásd plumbán. ólom(iv)-oxid (ólom-dioxid) Sötétbarna, vagy fekete, szilárd anyag, rutil ráccsal, PbO 2; oldhatatlan vízben, gyengén oldódik koncentrált kénsavban és salétromsavban; relatív sűrűsége 9,375; 290 o C-on bomlik. Az ólom(iv)-oxid előállítható az ólom(ii)-oxid oxidációjával, melegítve lúgos klorátokkal vagy nitrátokkal, vagy ólom(ii)-sók oldatának anódos oxidációjával. Oxidálószer, könnyen átalakul Pb(II)-oxidációs állapotba, amit jelez, hogy melegítés hatására Pb 3O 4-é, és PbO-vá alakul. Sósavval klórfejlődés közben reagál. Az ólom(iv)-oxidot használták a biztonsági gyufák gyártásánál, és egészen a 1970-es évek közepéig széles körben alkalmazták kén-dioxid adszorbensként a szennyezések monitorozásánál. ólom(iv)-vegyületek Olyan vegyületek, amelyekben az ólom a magasabb (+4) oxidációs állapotában fordul elő. Pl. ólom(iv)-oxid: PbO 2. ólomcukor 335

340 Lásd: ólom(ii)-etanoát. ólom-dioxid Lásd ólom(iv)-oxid. ólomglét Lásd: ólom(ii)-oxid. ólomkamrás eljárás A kénsavgyártás egy elavult módszere; a kén-dioxidot oxidálták a levegővel, kálium-nitrát katalizátor alkalmazásával, vízben. Az eljárást ólom tartályokban végezték (amely drága volt); és csak híg sav volt előállítható ilyen módon ban a kontakteljárást vezették be helyette. ólom-monoxid Lásd ólom(ii)-oxid. ólom-savas akkumulátor Egy akkumulátor, amely ólom elektródokat és híg kénsav elektrolitot használ. Az elektródokat rendszerint olyan ólomötvözetből öntik, amely a keménység és korrózióállóság növelésére 7-12 % antimont, és a kedvezőbb öntési tulajdonságok kialakítására kis mennyiségű ónt is tartalmaz. Az elektródokat ólom(ii)-oxid péppel és finom eloszlású ólommal vonják be. Az elektrolitba helyezésük után egy formázó áramot bocsátanak a cellán keresztül, amely a negatív lemezen az PbO-t finomeloszlású ólomszivaccsá alakítja. A pozitív lemezen az ólom(ii)-oxid ólom(iv)-oxiddá alakul. A kisülésnél a bruttó egyenlet: PbO 2+2H 2SO 4+Pb 2PbSO 4+2H 2O. A töltés során a reakció ennek a fordítottja. Minden egyes cella kb. 2 volt e.m.e.-t ad; a gépjárműveknél általában hat cellából álló, 12-voltos akkumulátort használnak. Az ólom-savas akkumulátor kj-t termel kilogrammonként. Hasonlítsd össze a nikkel-vas akkumulátorral. ólomsavas só Ólom-oxidok (vagy hidroxidok) lúggal történő reakciójakor keletkező vegyület. Az ólom-oxidjai amfoterek (gyengén savasak) és plumbát ion képződése közben reagálnak. Az ólom(iv)-oxid reakciója lúg olvadékkal plumbát(iv)-iont ad: PbO 2+2OH- PbO H 2O Valójában különböző ionok vannak jelen, amelyekben az ólom hidroxil csoportokhoz kapcsolódik, főképp a hexahidroxo-plumbát(iv)-ion, Pb(OH) Ez az a negatív ion, amely a kristályos, K 2PbO 3.3H 2O típusú trihidrátokban is jelen van. Az ólom(ii)-oxid lúgos oldatokban trihidroxo-plumbát(ii)-iont ad: PbO(s)+OH-(aq)+H 2O(l) Pb(OH) 3 2- (aq) 336

341 A plumbát(iv)-ionokat régebben ortoplumbátoknak (PO 4 4- ) vagy metaplumbátoknak (PbO 3 2- ) nevezték. A plumbát(ii)-vegyületeket plumbitnak hívták. ólom-tetraacetát Lásd ólom(iv)-etanoát. oltott mész Lásd: kalcium-hidroxid. olvadáspont (op.) Az a hőmérséklet, amelyen egy szilárd anyag cseppfolyóssá válik. Egy tiszta anyag standard nyomáson (rendszerint 1 atmoszférán) egyetlen reprodukálható olvadásponttal rendelkezik. Ha egy szilárd anyaghoz egyenletesen és fokozatosan hőt adagolnak, az ennek következtében létrejövő hőmérséklet emelkedés az olvadásponton megáll, amíg az olvadás folyamata be nem fejeződik. olvasztás A folyamat, melynek során szilárd anyag folyékonnyá válik. ón Jele: Sn. Ezüstös, alakítható fémes elem, a periódusos rendszer 14. csoportjába (korábban IVB) tartozik; rendszáma: 50, relatív atomtömege: 118,69 relatív sűrűsége: 7,28; op.: 231,88 o C; fp.: 2260 o C. Ón(IV)-oxidként fordul elő ércekben, pl. a kassziteritben, és onnan szénnel redukálva nyerik ki. A fém (melyet fehér ónnak neveznek) 18 o C fok alatt egy por alakú, nemfémes allotrópjává, a szürke ónná alakul. Ezt az átalakulást, mely 100 o C fölé melegítve visszafordítható, ónpestisnek nevezik. A természetes elem 21 izotóppal rendelkezik, (ez az elemek közt a legnagyobb szám) és öt radioaktív izotópja is ismert. Felhasználják acéllemezeken vékony védőréteg készítésére és számos ötvözet alkotójaként (pl.: foszforbronz, ágyúbronz, lágyforrasz). Kémiailag reakcióképes. Közvetlenül egyesül a klórral és oxigénnel és helyettesíti a hidrogént a híg savakban. Oldódik lúgokban is sztannátok képződésével. Két sorozat vegyülete létezik, a +2 és +4 oxidációs állapotban. ón(ii)-klorid Fehér, szilárd anyag: ScCl 2; oldható vízben és etanolban. Létezik egy vízmentes formája (rombos; relatív sűrűsége: 3,95; op.: 246 o C; fp.: 652 o C) és egy dihidrátja: SnCl 2.2H 2O (monoklin; relatív sűrűsége: 2,71; op.: 37,7 o C). A vegyület előállítása: a fém ónt sósavban oldva, mely oldatban részlegesen hidrolizál: Sn 2+ +H 2O SnOH + +H + Sav feleslegnek kell jelen lennie, hogy a bázikus só kicsapódását megakadályozza. Klorid feleslegében piramisos [SnCl 3] - keletkezik. A gázfázisban az SnCl 2 molekula hajlított. Savas oldatokban redukálószer, levegőn lassan oxidálódik: Sn 2+ Sn 4+ +2e ón(ii)-szulfid Szürkésfekete, szabályos vagy monoklin szilárd anyag, SnS; gyakorlatilag nem oldódik vízben; relatív sűrűsége 5,22; op. 882 o C; fp o C. Réteges szerkezete van, a fekete foszforéhoz hasonló. A képződési hője alacsony, előállítható az elemek együttes melegítésével. 265 o C felett lassan bomlik, (diszproporcionálódik) ón(iv)- szulfidra és fém ónra. Reagál sósavval ón(ii)-kloridot és hidrogén-szulfidot adva. ón(ii)-vegyületek Olyan vegyületek, amelyekben az ón az alacsonyabb (+2) oxidációs állapotában van, pl.: ón(ii)-klorid. ón(iv)-hidrid (sztannán) 337

342 Nagyon reakcióképes, illékony gáz: SnH 4 (fp.: 53 o C), gyenge melegítésre bomlik (150 o C). Előállítják ónkloridokat redukálva lítium-tetrahidro-aluminát(iii)-tal. Felhasználják bizonyos szerves ón vegyületek szintéziséhez. Redukáló tulajdonságú. ón(iv)-klorid Színtelen, füstölgő folyadék: SnCl 4, hideg vízben hidrolizál, meleg vízben bomlik, oldható éterben; relatív sűrűsége: 2,226; op.: 33 o C; fp.: 114 o C. Az ón(iv)-klorid egy kovalens vegyület, amely előállítható közvetlenül az elemeiből. Oldja a ként, foszfort, brómot, jódot, és kimutatták olyan species jelenlétét is, mint a SnCl 2I 2. Sósavban és klóros oldatban a koordináció kiterjedhet négyről hatra, SnCl 6 2- képződésével. ón(iv)-oxid (ón-dioxid) Fehér, szilárd anyag: SnO 2, oldhatatlan vízben; tetraéderes; relatív sűrűsége: 6,95; op.: 1127 o C; 1800 o C és 1900 o C között szublimál. Az ón(iv)-oxid trimorf: a közönséges formának, ami a természetben a kassziteritben fordul elő, rutil rácsa van, de ismert a hexagonális és rombos forma is. Létezik két, ún. hidrát formája, SnO 2.2H 2O, melyet α- és β-ónsavnak neveznek. Lényegében ón-hidroxidok. Az ón(iv)-oxid amfoter; oldódik lúgok olvadékában sztannátokat képezve; kén jelenlétében tiosztannátok keletkeznek. ón(iv)-szulfid Bronz, vagy aranysárga, kristályos vegyület: SnS 2, oldhatatlan vízben és alkoholban; haxagonális; relatív sűrűsége: 4,5; 600 o C-on bomlik. Előállítják: hidrogén-szulfidot reagáltatva oldható ón(iv)-sóval; vagy tioónsavból: H 2SnS 3 melegítéssel. Az aranysárga formáját, amelyet fán aranyozott hatás kialakítására használnak, ón, kén és ammónium-klorid melegítésével állítják elő. ón(iv)-vegyületek Olyan vegyületek, amelyekben az ón a magasabb (+4) oxidációs állapotában található, pl: ón(iv)-klorid. ónium-ion Olyan ion, amely egy semleges molekulából keletkezik egy proton hozzáadásával például a hidroxónium-ion (H 3O + ) vagy az ammónium-ion (NH 4+ ). ónötvözet Ólom és ón ötvözete. Rendszerint 63 % ónt tartalmaz. Amikor fémkupák és konzervdobozok készítésére használják, 35 %-nál kevesebb ólmot kell, hogy tartalmazzon, hogy az ólom az ónnal a szilárd oldatban maradjon az élelmiszerből vagy italból származó gyenge sav jelenlétében is. Néha, a megmunkálhatóság javítására rezet adagolnak hozzá. Ha kemény ötvözetre van szükség, antimont adagolnak. ónpestis Lásd ón. Onsager-relációk Egy olyan rendszerben, ami nincs egyensúlyban, különböző változások játszódnak le. Pl. energiaáramlás történhet a rendszer egyik részéről a másikra, amivel egyidejűleg tömegáramlás (diffúzió) is lejátszódhat. Az ilyen változások kapcsolódnak egymáshoz, azaz függenek egymástól. A következő típusú egyenletekkel írhatók le: J 1=L 11X 1+L 12X 2 J 2=L 21X 1+L 22X 2 Itt J 1 az energiaáramlás, J 2 a tömegáramlás. X 1 az erő, ami létrehozza az energiáramlást és X 2 a tömegáramlás. L 11 a hővezető képesség koefficiense, L 22 a diffúziós koefficiens. A L 12 és L 21 koefficiensek az áramlások egymással történő kapcsolódását jelentik. Az ilyen típusú egyenleteket fenomenológiai relációknak nevezik, és általánosíthatók bármely áramlásra. Az Onsager elméletben a kapcsolódó koefficiensek egyenlők, azaz L 12=L 21 stb. Ez reciprok viszonylatokként ismert. Amiből következik: 338

343 ( J 1/ X 2) x1=( J 2/ X 1) x2 Az elméletet a svéd fizikus, Lars Onsager dolgozta ki, 1931-ben. opál A szilícium-oxid víztartalmú, amorf formája. Az opál számos változata ismert, néhány közülük drágakő. A közönséges opál rendszerint tejfehér, de szennyezések jelenléte sárgává, zölddé vagy vörössé színezheti. Az értékes opálok, amelyeket drágakőként használnak, az opálosság jelenségét, egy jellegzetes belső fényjátékot mutatnak, ami a fénysugaraknak a kövön belüli interfereciája miatt jön létre. A fekete opál esetén a színek egy fekete háttérben jelennek meg. Az opál drágakő fő forrása Ausztrália és Mexikó. A geyzerit egy olyan változat, ami meleg forrásokból vagy gejzírekből válik ki. Másik változta a diatomit, ami diatomák vázából épül fel. operátor Matematikai műveleti jel, ami egy speciális műveletet végez el egy függvényen, hogy azt egy másik függvénnyé alakítsa. Pl.: a négyzetgyök jele ( ) és a differenciálás jele (d/dx) operátorok. ópiát A mák növényből, a Papaver somniferumból nyert, ópiumból származó drogok csoportjának egyike, ami elnyomja az agyfunkciót (narkotikus hatású). Ópiátokhoz tartoznak a morfin és annak szintetikus származékai, mint a heroin és a kodein. A gyógyászatban főként fájdalomcsillapításra használják; a morfium és a heroin használatát szigorúan ellenőrzik, ivel drogfüggőséget és toleranciát okozhatnak. opioid Anyagok olyan csoportja, ami a morfinhoz hasonló gyógyászati és pszichológiai hatást vált ki. A szerkezetük nem szükségszerűen hasonló a morfinhoz, bár az ópioidok alcsoportja, az ópiátok morfin származékok. optikai élénkítő Lásd élénkítő. optikai aktivitás Egy anyagnak az a képessége, hogy elfordítja a síkban polarizált fény síkját, amikor az áthalad a kristályon, folyadékon vagy oldaton. Akkor fordul elő, ha az anyag molekulái aszimmetrikusak, két, egymással tükörszimmetrikus, különböző szerkezeti formában léteznek. A két forma egymás optikai izomerje, vagy enantiomerek. Az ilyen formák létezését enantiomorfiának is nevezik (a tükörképek enantiomorfok). Az egyik forma forgatja a fényt az egyik irányba a másik ugyanolyan mértékben a másik irányba. A két lehetséges forma a jobbra forgató és a balra forgató a forgatás irányának megfelelően. Az izomereket jelölik a következőképpen: (+) a (jobbraforgató) (-) a (balraforgató) és (±) a (racém elegy). Manapság ezt a jelölést részesítik előnyben és használják egyre gyakrabban a korábbi d-, l-, és dl helyett. A két forma ekvimoláris elegye nem mutat optikai aktivitást. Racém elegynek, vagy recemátnak nevezik. Bizonyos molekuláknak létezik mezo formája is, amelyben a molekula egyik része a másik tükörképe. Az ilyen molekulák nem mutatnak optikai aktivitást. Az optikai aktivitást mutató molekuláknak nincs szimmetria síkjuk. A legáltalánosabb eset egy olyan szerves vegyület, ahol a szén atom minden vegyértékével különböző csoporthoz kapcsolódik. Az ilyen atomot királis centrumnak nevezik. Optikai aktivitást mutató, aszimmetrikus molekulák előfordulnak a szervetlen vegyületek között is. Például az olyan oktaéderes komplex, amelyben a centrális ion hat különböző ligandummal koordinál, optikailag aktív. Számos, a természetben előforduló vegyület mutat optikai izomériát, és rendszerint csak az egyik izomer fordul elő a természetben. Például a glükóz jobbraforgató formában található. A másik izomer (-) vagy l-glükóz szintetizálható laboratóriumban, de élő szervezetek nem képesek szintetizálni. Lásd abszolút konfiguráció. 339

344 optikai izoméria Lásd optikai aktivitás. optikai mézer Lásd lézer. optikai pumpálás Lásd lézer. optikai rotáció A síkban polarizált fény rotációja. Lásd optikai aktivitás. optikai rotációs diszperzió (ORD) Egy optikai aktivitást mutató vegyület által a síkban polarizált fény rotációjának mértéke, a hullámhossz függvényében. A rotáció - ábrázolva a hullámhossz függvényében - jellegzetes alakot vesz fel, csúcsokkal és mélyedésekkel. optikai üveg Üveg, amelyet lencsék, prizmák és más optikai elemek készítésére használnak. Homogén, és minden feszültségtől és buboréktól mentes kell, hogy legyen. Az optikai koronaüveg káliumot, vagy báriumot tartalmaz a közönséges koronaüveg nátriuma helyett, és a törésmutatója 1,51 az 1,54 helyett. A flintüveg ólom-oxidot tartalmaz, és a törésmutatója 1,58 és 1,72 között van. Magasabb törésmutató érhető el lantanoida-oxidok adagolásával; ezeket lantán koronának vagy flintnek nevezik. optoakusztikai spektroszkópia Spektroszkópiás módszer, amelyben az anyag abszorbeálja az elektromágneses sugárzást és hanghullámokat hoz létre. Ezt a technikát különösen gázokra alkalmazzák. Az optoakusztikai spektroszkópia alapelve az abszorbeált elektromágneses hullám mozgássá alakítása, ami hanghullámokat hoz létre. Lásd fotoakusztikus spektroszkópia. óra-reakció Lásd B Z-reakció; oszcilláló reakció. orbitál elektronpálya Az elektron tartózkodási tartománya egy atomban vagy molekulában. Az eredeti Bohr-atomelmélet azt feltételezte, hogy az elektronok kör alakú pályán mozognak a mag körül. A kvantummechanika fejlődésével azonban kialakult az a nézet, miszerint nem lehetséges egy meghatározott útvonalat rendelni egy elektronhoz. A hullámmechanika szerint az elektron egy bizonyos valószínűséggel tartózkodik a tér egy adott helyén. Így a hidrogénatomban az elektron akárhol lehet a maghoz közel vagy távol a térben, de a maximális valószínűséggel egy egyenlő vastagságú, gömb alakú héjon található, amely a mag körül helyezkedik a Bohr-féle atom sugárral megegyező sugárral. Az elektron megtalálási valószínűsége egy adott helyen megkapható a Schrödingerhullámegyenlet megoldásával; amelyben ψ a hullámfüggvény, és a hely valószínűsége egységnyi térfogatra vonatkoztatva arányos ψ 2 -tel. Így azt az elképzelést, hogy az elektron egy rögzített pályán (orbitál) tartózkodik, felváltotta a tartózkodási valószinűség a mag körül az atompályákon (orbital) (l.: ábra). Az elektronpálya másképpen elektromos töltéseloszlásnak is tekinthető (időben átlagolva). Az elektronpályák leírásakor célszerű elhatárolni egy felületet, amelyen az elektron tartózkodási valószínűsége nagy. 340

345 A lehetséges atompályák megfelelnek az atom alhéjainak. Így minden héjon egy s-pálya van (a pálya kvantumszáma l=0). Ez gömbszimmetrikus. Három p-pálya van (megfelel l három értékének), és öt d-pálya. A pályák alakja függ l értékétől. Pl.: a p-pályáknak két fülük van, a letöbb d-pályának négy. A molekulákban a vegyérték elektronok két mag hatása alatt mozognak (egy olyan kötés esetében, amely két atom között jön létre) és molekulapályák alakulnak ki az elektronok számára (l.: ábra). Ezeket az atompályák átlapolásának lehet tekinteni. Egy hidrogén molekulában a két atom s-pályái átlapolódnak és a két atom között molekulapályát hoznak létre. Ez példa a szigma kötésre. Kettős kötés esetében, mint az eténnél, az egyik kötés a tengely vonala körüli átlapolódással hoz létre egy szigma kötést. A másik a p-pályák oldalirányú átlapolódásával keletkezik (lásd az ábrát). A keletkező pályának két része van, a szigma kötés sikja alatt és felett ez a pi-kötés. Delta-kötés is kialakulhat, két oldalirányú d-pálya átfedésével. Valójában két atompálya kombinációja két, különböző energiájú molekulapályát hoz létre. Az egyik, az alacsonyabb energiájú a kötő pálya (bonding orbital), amely összetartja az atomokat, a másik, a lazító pálya (anti bonding orbital), ami el akarja távolítani az atomokat egymástól. A vegyértékelektronok esetében csak az alacsonyabb energiájú, kötő pálya van feltöltve. A molekulapályák képződésénél sokszor hasznos a hibrid atompályákban való gondolkodás. Pl. a szén a külső héján egy s és három p pályával rendelkezik. Metán (vagy más tetraéderes molekula) kialakításakor ezek egymással kapcsolódva négy, egyenlő sp 3 hibridpályát alkotnak, amelyek a tetraéder négy csúcsa felé mutatnak, és átlapolódnak hidrogénatomokkal. Az eténben, két p-pálya egy s-pályával kapcsolódik és sp 2 hibridet hoz létre; a hibridpályák itt egy síkban vannak és egy egyenlő szárú háromszög csúcsai felé mutatnak. Ezek alakítják ki a C-H és C-C szigma kötéseket. A maradék (mind a két szénatomon egy) p-pályákból jön létre a pi-kötés. Az etinben sp 2 hibridizáció történik, amely két hibrid pályát eredményez mind a két atomon, a tengely mentén. A megmaradó két p-pálya a két atomon két pi-kötést alakít ki. A hibrid atompályák kialakulhatnak d-pályákból is. Pl. a négyzet alapú komplexeknek sp 2 d hibridjei vannak, az oktaéderes komplexeknek sp 3 d 2. orbitál pálya 341

346 Egy elektron útvonala, amint az atomban a mag körül kering. Lásd orbitál elektronpálya. ORD Lásd optikai rotációs diszperzió. oregonator A kémiai reakciómechanizmusok egy típusa, amely oszcilláló reakciót eredményez. Ilyen típusú a B-Z reakció mechanizmusa. A következő formájú reakciókból áll: A+Y X X+Y C A+X 2X+Z 2X D Z Y A Lotka-Volterra mechanizmushoz és a brusselatorhoz hasonlóan autokatalízis történik. A mechanizmust az amerikai Oregonról nevezték el, ahol a mechanizmust felfedező kutatócsoport dolgozott. Orgel-diagram Diagram, amely megmutatja, hogy hogyan hasadnak fel egy átmeneti fém energiaszintjei a fém ligandum-térbe helyezésekor. Az energiát tüntetik fel a függőleges tengelyen, a vízszintes tengely a ligandum-tér erősségét mutatja a nulla ligandumtérerővel, a vízszintes tengely középpontján. Könnyen látható az Orgel-diagramon, hogy mind az oktaéderes, mind pedig a tetraéderes térben a hasadás d n -re azonos a d n+5 -tel és ellentétes d 10 -n -el. Az ilyen diagramokon az átmeneti fémek komplexeinek spektroszkópiai, optikai és mágneses tulajdonságai világosan érthetővé válnak. A diagramot Leslie Orgel dolgozta ki 1955-ben, róla nevezték el. ornitin (Orn) Egy aminósav: H 2N(CH 2) 3CH(NH 2)COOH; ami nem fehérjealkotó, de fontos az élő szervezetek számára, mivel a karbamid-ciklus és az arginin szintézis köztes terméke. ornitin ciklus Lásd karbamid ciklus. orto- 1. Előtag annak jelzésére, hogy a benzol két szubsztituenssel rendelkezik az 1,2 helyzetben (azaz szomszédos szénatomokon). Rövidítésként o-t használnak, például o-diklórbenzol az 1,2-diklórbenzol. Hasonlítsd össze a meta-/pará-val. 2. Előtag egy sav legnagyobb mértékben hidratált formájának jelzésére. Például a foszfor(v)savat: H 3PO 4-t ortofoszforsavnak nevezték, megkülönböztetésül a metafoszforsavtól, mely HPO 3 (azaz (HPO 3) n). 3. Előtag kétatomos molekulák olyan formáira, melyben a magok paralel spinnel rendelkeznek. Pl. ortohidrogén. Lásd hidrogén. ortobórsav Lásd bórsav. ortohélium A hélium egy formája, amiről régen azt gondolták, hogy az elem két speciesének egyike. Mivel az atomos hélium spektruma szingulett állapotok közti átmenetekből (az alapállapotból való átmenetet is ideértve) és triplett állapotok közti átmenetekből áll, de nem tartalmaz átmeneteket a szingulett és triplett állapotok között, a korai spektroszkópiával foglalkozó kutatók úgy gondolták, hogy a héliumnak két speciese létezik. A másikat parahéliumnak nevezték. 342

347 ortohidrogén Lásd hidrogén. ortoklász Lásd földpátok. ortoplumbát Lásd plumbát. ortorombos Lásd kristályrendszer. ortoszilikát Lásd szilikát. ortosztannát Lásd sztannát. Ostwald higítási törvénye Kifejezés egy gyenge elektrolit disszociációs fokára. Pl.: egy gyenge sav disszociációjakor vízben HA H + +A - a disszociációs állandó K a a következő: Ka=α 2 n/(1-α)v ahol α a disszociáció foka, n a kiindulási anyagmennyiség (a disszociáció előtt) és V a térfogat. Ha α sokkal kisebb 1-nél, akkor α2=kv/n; azaz a disszociáció foka arányos a hígítás négyzetgyökével. A törvényt először Wilhelm Ostwald állapította meg elektrolit oldatok elektromos vezetőképességének magyarázatára. Ostwald, Fridrich Wilhelm ( ) Német fiziko-kémikus.1887-től Lipcsében dolgozott számos kutatási témán. Foglalkozott például a hidrolízis, a viszkozitás, az ionizáció és a katalízis problematikájával. Rendkívül nagy hatással volt a fizikokémiának, mint tárgynak a fejlődésére ben kémiai Nobel-díjjal tüntették ki. Ostwald-érlelés Folyamat a kristályosításban (kristálynövesztésben), amelynek során nagy és kis kristályok keverékénél mind a nagy mind a kis kristályokat érintkezésbe hozzák az oldószerrel. A nagy kristályok növekedni fognak, a kis kristályok eltűnnek. Ez a kis kristályok nagyobb energiája miatt történik. Amikor feloldódnak, a nagyobb energia miatt nagyobb hő szabadul fel, lehetővé téve a nagy kristályokon az újrakristályosodást. A folyamatot használják a fotográfiánál, ahol speciális tulajdonsággal rendelkező kristályokra van szükség. oszcilláló reakció (óra reakció) Kémiai reakció egyik típusa, amelyben a termékek és a reagáló anyagok koncentrációja a reakcióközegben helyben és időben periódikusan változik. Egy komponens koncentrációja tehát nőhet az idővel egy maximumig, majd csökkenhet egy minimumig, majd ismét nőhet és csökkenhet, és így tovább, folytatva az oszcillációt az időben. Ismertek olyan rendszerek is, amelyekben spirálok vagy más típusú alakzatok terjednek a reakcióközegen keresztül, periódikus térbeli változásokat mutatva. Az oszcilláló reakcióknak számos közös vonásuk van. Mind olyan feltételek között játszódnak le, melyek távol vannak a kémiai egyensúlytól, és mindben szerepel autokatalízis, azaz egy reakciólépés terméke ugyanannak a reakciólépésnek a katalizátoraként szerepel. Az autokatalízis az oszcilláció hajtóereje egy pozitív visszacsatolási folyamattal. Az oszcillációs kémiai reakciókra vonatkozik az ún. bistabilitás jelensége is, amelyben a reakció egy állandósult állapotban 343

348 lehet (steady state), úgy hogy reagáló anyagokat visznek a reakciótérbe és termékek távoznak onnan. Ilyen feltételek között lehetséges, hogy a reakciótérben a koncentrációk nem változnak az időben, noha a rendszer nincs kémiai egyensúlyban. A bistabil rendszerek két, lehetséges állandósult állapottal rendelkeznek. Egy hozzáadott anyaggal való kölcsönhatás a reakciótérben kiváltja a rendszer oszcillálását az állapotok közt, mivel változnak a koncentrációk. Számos biokémiai folyamatról gondolják, hogy oszcilláló kémiai reakciók, pl. glikolízisnél, ahol az ATP egy enzim katalizálta reakció hatására keletkezik. Ismert, hogy a szívdobogás ritmusának szabályozói is oszcilláló reakciók. Legtöbbjük reakciómechanizmusa rendkívül bonyolult. Lásd Lotka Volterra mechanizmus; brusselator; oregonator; kaotikus reakció. oszlopkromatográfia Lásd kromatográfia. oxalát Oxálsav sója, vagy észtere. oxálecetsav Vegyület: HO 2CCH 2COCO 2H, amely központi szerepet játszik a Krebs-ciklusban. Az oxálacetát anion az acetilkoenzim-a-ból az acetilcsoporttal citrátot képezve reagál. oxálsav (etándisav) Kristályos, szilárd anyag: (COOH) 2; alig oldódik vízben. Erős sav és nagyon mérgező. Előfordul bizonyos növényekben, sóskában és a rebarbara levéllemezében. oxfuel Folyékony üzemanyag, amihez alkoholt vagy étert adagoltak, hogy az üzemanyag égésekor plusz oxigénforrásként szerepeljen. Állítólag az ilyen adalékanyagok csökkentik a motor szén-monoxid emisszióját. oxiacetilén pisztoly Forrasztó- vagy vágópisztoly, amely oxigén és acetilén (etin) keverékét égeti egy speciálisan megtervezett sugárral. A láng hőmérséklete kb o C, ez lehetővé teszi minden vasas fém forrasztását. Vágás esetén azt a pontot, ahol az acélt vágni kell, előmelegítik az oxiacetilén lánggal és egy erőteljes oxigénáramot irányítanak az acélra. Az oxigén reagál a forró acéllal vasoxid keletkezésével, a reakcióhő még több vasat olvaszt meg, amelyet a sugár ereje elvisz. oxidáció Lásd oxidáció-redukció. oxidáció-redukció (redox) Eredetileg az oxidációt egyszerűen úgy tekintették, mint az oxigénnel történő kémiai reakciót. Az ellentett folyamatot - az oxigén elvesztését - redukciónak nevezték. A hidrogénnel történő reakciót szintén redukciónak tekintették. Később, egy általánosabb elvet dolgoztak ki az oxidációra-redukcióra, amelyben az oxidáció elektronleadással, a redukció elektronfelvétellel járó reakció. Ez a szélesebb definíció magába foglalta az eredetit. Pl. a következő reakcióban 4Na(s)+O2(g) 2Na 2O(s) a nátrium atom elektront ad le és Na + ionná válik, oxidálódik. Ezzel egyidejűleg az oxigénatomok elektront vesznek fel és redukálódnak. Az oxidáció-redukció e definíciója olyan reakciókra is alkalmazható, ahol oxigén nem vesz részt a reakcióban. Pl.: 2Na(s)+Cl 2(s) 2NaCl(s) a nátrium oxidálódik és a klór redukálódik. Oxidáció és redukció történik az elemekben az elektródoknál is. 344

349 Az oxidációnak-redukciónak ez a definíciója csak olyan reakciókra érvényes, amelyekben elektronátadás történik, azaz ionos reakciókban. Kiterjeszthető azonban a kovalens vegyületek közötti reakciókra is, az oxidációs szám (állapot) alkalmazásával. Ez annak a kifejezésére szolgál, hogy milyen mértékben kontrollálja egy atom az elektront/elektronokat a vegyületben, az elemi állapotához képest. Az oxidációs szám két részből áll: (1) előjelből, amely jelzi, hogy az elektron-kontroll nő (negatív) vagy csökken (pozitív); (2) és az értékéből, amely számszerűen fejezi ki az elektronokat, amelyek fölötti rendelkezése megváltozott. Az elektronok kontrollja lehet teljes (ionos vegyületeknél), vagy részleges elektronátadás (kovalens vegyületeknél). Pl.: SO 2-ben a kén oxidációs száma +4, mivel a kén 4 plusz elektron felett rendelkezik az elemi kénhez képest. Az oxigén oxidációs száma -2, mivel minden oxigén részlegesen elveszítette a kontrollt két elektron fölött a gázhalmazállapotú oxigénben lévő oxigénatomokhoz képest. Az oxidáció az oxidációszám növekedésével, a redukció a csökkenésével jár. Így 2H 2+O 2 2H 2O reakcióban a hidrogén (a vízben) +1 és az oxigén -2 oxidációs állapotú. A hidrogén oxidálódott, az oxigén redukálódott. Az oxidációs számot használják a szervetlen vegyületek elnevezésében is. A H 2SO 4 kén(vi)sav, amelyben a kén oxidációs száma +6. Azok a vegyületek, amelyek könnyen redukálhatók oxidálószerek, azok amelyek könnyen oxidálódnak redukálószerek. oxidációs állapot Lásd oxidáció-redukció. oxidációs szám (oxidációs állapot) Lásd oxidáció-redukció. oxidáló Lásd oxidálószer. oxidáló sav Sav, amely erős oxidálószerként és savként is hat. Legközönségesebb példa a salétromsav. Képes megtámadni olyan fémeket is, mint a réz (amely az elektrokémiai feszültségi sorban a hidrogén alatt van) úgy, hogy oxidálja a fémet: 2HNO 3+Cu CuO+H 2O+2NO 2 Ezt követi a reakció a sav és az oxid között: 2HNO 3+CuO Cu(NO 3) 2+H 2O oxidálószer (oxidáló) Olyan anyag, amely más anyagokat oxidál. Ezt avval éri el, hogy önmaga redukálódik. Az oxidálószerek olyan atomokat tartalmaznak, amelyeknek magas az oxidációs számuk; azaz amelyek elektronhiányban szenvednek. Más anyagokat oxidálva elektronokhoz jutnak. oxidatív dekarboxilezés A Krebs-ciklusnak az a reakciója, amelyben két vízmolekulából származó oxigén oxidál két szénatomot két molekula szén-dioxiddá. A két szénatom a Krebs-ciklus során történő dekarboxilezési reakcióból származik, ahol a hat szénatomos citrát négy szénatomos oxál-acetáttá alakul. oxidatív dezaminálás 345

350 Az aminósavak katabolizmusában egy olyan reakció, ami elősegíti a kiválasztásukat a testből. Pl. az oxidatív dezaminálásra a glutamát α-ketoglutaráttá való átalakítása, a reakciót a glutamát-dehidrogenáz enzim katalizálja. oxidok Elemekből és oxigénből létrehozott biner vegyületek. A nemfémek oxidjai kovalens vegyületek, amelyek egyszerű molekulákból (pl.: CO, CO 2, SO 2) vagy óriási molekuláris kristályokból (pl.: SiO 2) állnak. Jellegzetesen savasak, vagy semlegesek. A fémek oxidja ionosak, O 2- iont tartalmaznak. Általában bázisosak, vagy amfoterek. Más, különböző ionos oxidok is léteznek (lásd ozonidok, peroxidok, szuperoxidok). oxigén Jele: O. Színtelen, szagtalan gázhalmazállapotú elem, a periódusos rendszer 16. csoportjába tartozik (korábban VIB). Rendszáma: 8; relatív atomtömege: 15,9994; sűrűsége: 1,429 gdm -3 ; op.: 218,4 o C; fp.: 183 o C. A leggyakoribb elem a földkéregben (49,2 % súlyra) és jelen van az atomszférában (21 % térfogatra). Az atmoszférikus oxigén életbevágóan fontos minden aerob légzésű élő szervezet számára. Ipari célokra a cseppfolyós levegő desztillálásával nyerik. Felhasználják metallurgiai eljárásoknál magas-hőmérsékletű lángokhoz (pl. forrasztásnál) és lélegeztető készülékekhez. Közönséges formája a kétatomos (dioxigén O2), de létezik egy reakcióképes allotrópja is, az ózon (O3). Kémiailag az oxigén a legtöbb elemmel reagál, oxidot képezve. Az elemet Joseph Priestley fedezte fel, 1774-ben. oxigén-konvertereljárás Egy nagy sebességű módszer, nagy tisztaságú acél előállítására. A Linz-Donawitz (L-D) eljárásból alakult ki. Olvasztott nyersvasat és ócskavasat töltenek egy billenő (buktatható) kemencébe, ami a Bessemer-kemencéhez hasonló, csak nincs fúvóformája. Vízhűtéses lándzsákból, nagy nyomású oxigént fúvatva a fém felszínére, a töltetet acéllá alakítják. A keletkező hőfelesleg képes akár 30 %-nyi ócskavasat is beépíteni a töltetbe. A folyamat nagyrészt helyettesítette a Bessemer, és nyitott kemencés eljárásokat. oxigénezők Oxigén tartalmú szerves vegyületek, mint például az etanol és az aceton a motor üzemanyagokban. oxihemoglobin Lásd hemoglobin. oximok Olyan vegyületek, amelyek C:NOH csoportot tartalmaznak. Előállítják aldehideket vagy ketonokat reagáltatva hidroxilaminnal (H 2NOH). (l.: ábra) Az etanal (CH 3CHO) pl. CH 3CH:NOH oximot képez. oxo- Előtag, amely jelzi az oxigén jelenlétét egy kémiai vegyületben. 3-oxobutánsav (acetecetsav) Színtelen, szirupszerű folyadék: CH 3COCH 2COOH. Nem stabil vegyület, propanonná és szén-dioxiddá bomlik. A sav előállítható az észteréből, etil 3-oxo-butanoátból. oxo-eljárás Ipari folyamat aldehidek előállítására alkánok, szén-monoxid és hidrogén reakciójával (kobalt katalizátorral, nagy nyomáson és magas hőmérsékleten). 346

351 oxónium-ion R 3O + típusú ion, amelyben az R hidrogént, vagy szervescsoportot jelent, különösen a hidrogén-ionnal képezett H 3O +, amely savaknak vízben történő disszociációjakor keletkezik. Ezt hidroxónium- vagy hidrónium-ionnak is nevezik. oxosav Olyan sav, amelyben a savas hidrogén olyan hidroxilcsoport része, amely egy oxo-csoporthoz (=O) is kapcsolódó atomhoz kapcsolódik. Pl: a kénsav. Hasonlítsd össze a hidroxisavval! ozmirídium Kemény, fehér, a természetben előforduló ötvözet, amely főképp ozmiumból (17-48 %) és irídiumból (49 %) áll. Kis mennyiségben tartalmaz platinát, ródiumot és ruténiumot. Kis, erős használatnak kitett eszközök készítésére használják, pl. elektromos kontaktusoknál, vagy tollhegyek csúcsánál ozmium Jele: Os. Kemény, kékes-fehér, fémes átmeneti elem. Rendszáma: 76; relatív atomtömege: 190,2; relatív sűrűsége: 22,57; op.: 3145 o C; fp.: 5027 o C. Platinával együttesen fordul elő; bizonyos platinával, irídiummal való ötvözeteiben használják (lásd ozmirídium). Számos komplexet alkot különböző oxidációs állapotban. Smithson Tennant ( ) fedezte fel, 1804-ben. ozmium(iv)-oxid Sárga, szilárd anyag: OsO 4; ozmiumot levegőn hevítve állítják elő. Használják oxidálószerként a szerves kémiában, katalizátorként és rögzítőként az elektron-mikroszkópiában. ozmométer Lásd ozmózis. ozmózis Oldószer áramlása két, különböző koncentrációjú oldatot elválasztó, féligáteresztő hártyán keresztül. A féligáteresztő hártya olyan anyag, amelyen az oldószer molekulái képesek áthaladni, de az oldott anyagok többsége nem. Az ilyen membránnal elválasztott oldatoknál a termodinamika miatt, a koncentrációjuk kiegyenlítésére a víz (vagy más oldószer) a hígabb oldatból a töményebb felé vándorol. Az ozmózis megáll, amikor a két oldat koncentrációja egyenlővé válik, vagy megállítható nyomást alkalmazva a membrán nagyobb koncentrációjú oldalán lévő oldatra. A nyomás, ami ahhoz szükséges, hogy megállítsa az áramlást a tiszta oldószerből egy oldatba, jellemző az oldatra. Ozmózisnyomásnak nevezik (jele Π). Az ozmózisnyomás az oldatban lévő részecskék koncentrációjától függ, nem függ azok tulajdonságaitól (azaz kolligatív tulajdonság). Egy n mólos, V térfogatú oldatra, T termodinamikai hőmérsékleten az ozmózisnyomás ΠV=nRT, ahol R a gázállandó. Ozmózisnyomás méréseket használnak a vegyületek relatív molekulatömegének meghatározására, különösen makromolekuláknál. Az ozmózisnyomás mérésére alkalmas készüléket ozmométernek nevezik. ozmózisnyomás Lásd ozmózis. ózon (trioxigén) Színtelen gáz: O 3, hideg vízben és lúgokban oldható; op.: 192,7 o C; fp.: 111,9 o C. A folyékony ózon sötétkék és diamágneses (a dioxigén, O2, paramágneses). Előállítása: az oxigént csendes elektromos kisülésen átvezetve. Rendszerint oxigénnel keverve használják. A sztratoszférában az oxigénből nagyenergiájú ultraibolya sugárzás hatására képződik, és az ultraibolya sugárzás szűrőjeként hat (lásd ózonréteg). Az ózon az egyike az üvegház gázoknak (lásd üvegházhatás). Erős oxidálószer; ozonidek létrehozására használják alkénekkel reagáltatva, majd ezt követően karbonil vegyületté hidrolizálva. ozonidok 347

352 1. Vegyületek olyan csoportja, amely az ózonnak alkálifém-hidroxiddal való reakciója során keletkezik, formálisan O 3 - iont tartalmaz. 2. Nem stabil vegyület, amely akkor képződik, amikor az ózon az alkének C=C kettős kötésén addicionálódik. Lásd ozonolízis. ozonizálás Ózon képződése a föld atmoszférájában. A felső atmoszférában (sztratoszférában), kb km-re a föld felszíne felett, az oxigén molekulák a rövid hullámhosszú (kb. 240 nm alatti) ultraibolya sugárzás hatására alkotórészeikre disszociálnak. Ezek az atomok ózon képződésével egyesülnek az oxigén molekulákkal (lásd ózonréteg). Képződik ózon az alsó atmoszférában is, nitrogén-oxidokból és más szennyezőanyagokból, fotokémiai reakciókkal. ózonlyuk Lásd ózonréteg. ozonolízis Alkéneknek reakciója ózonnal, amelynek során ozonid keletkezik. Régen az alkén szerkezetének vizsgálatára használták, hidrolizálva az ozonidot aldehidre és ketonra. Pl.: R 2C:CHR R 2CO+R CHO, amely azonosítható, és így az eredeti alkén szerkezete meghatározható. ózonréteg (ozonoszféra) A Föld légkörének egy rétege, amelyben az atmoszféra ózon tartalmának többsége koncentrálódik km-re található a föld felett és lényegében szinonímája a sztratoszférának. Ebben a rétegben az ózon molekulák a nap ultraibolya sugárzásának nagy részét abszorbeálják, amely felmelegíti a sztratoszférát, megelőzve evvel a függőleges keveredést. A sztratoszféra így egy stabil réteget képez. A nap ultraibolya sugárzásának nagy részét elnyelve az ózonréteg védi az élőlényeket a földön. Úgy gondolják, hogy annak a magyarázata, hogy az egyenlítőnél igen magas a bőrrák előfordulása, abban a tényben rejlik, hogy az egyenlítőnél a legvékonyabb az ózonréteg, ami miatt ott a legnagyobb az el nem nyelt ultraibolya sugárzásnak való kitettség. Az 1980-as években kimutatták, hogy az ózonréteg mindkét pólus felett csökken, ózonlyukat hozva létre. Úgy gondolják, hogy ezt komplex fotokémiai reakciók sora okozta, amelyben a repülőgépek által termelt nitrogén-oxidok, a még komolyabb problémát okozó klór fluor-szénhidrogének (CFC) és a halonok vesznek részt. A CFC felkerül a sztratoszférába, ahol reagál az ultraibolya fénnyel, klór atomokat bocsát ki és ezek az atomok, mivel rendkívül reakcióképesek, katalizálják az ózon bomlását. A CFC használatát nagymértékben csökkentették, hogy visszafordítsák az emberiség által okozott károsító hatását az ózonrétegre. 16. Ö öngyulladás Olyan égés, amelyben egy anyag elegendő hőt termel önmagában, rendszerint egy lassú oxidációs folyamattal, hogy külső, magas-hőmérsékletű energiaforrás nélkül meggyulladjon. önszerveződés/önrendeződés Egy rendszerben kialakuló spontán rend, amikor a rendszer bizonyos paraméterei egy kritikus értéket érnek el. Számos rendszerben fordul elő a fizikában, kémiában és biológiában. Olyankor történhet, amikor a rendszer távol van a termikus egyensúlytól. Mivel egy önszerveződő rendszer a környezete felé nyitott, a rendezett fázis kialakulása nem sérti a termodinamika második törvényét, az entrópia átadható a környezetnek. Az önrendeződés összefügg a megtört szimmetria, komplexitás, nem-linearitás és a nem egyensúlyi statisztikus mechanika fogalmakkal. Sok olyan rendszer, ami önszerveződés átalakuláson megy keresztül, keresztül mehet a *káoszhoz vezető átalakuláson is. A kémiában az önszerveződés a szupramolekuláris kémia egy jellemzője. öntöttvas 348

353 A vasötvözeteknek azon csoportja, amelynek széntartama 1,8 és 4,5 % közötti. Általában speciális formában öntik készen a megmunkálásra, hőkezelésre, vagy szerelésre. Néha közvetlenül a nagyolvasztó terméke, de készülhet a nyersvas újraolvasztásával is. összeolvadt gyűrű Lásd gyűrű. összsugárzástmérő pirométer Lásd pirometria. ötvegyértékű Öt vegyértékkel rendelkezik. ötvözet Olyan anyag, amely két vagy több fémből, vagy egy fémből és egy nem fémből áll. Az előbbire példa a sárgaréz, ami a réz és cink ötvözete, az utóbbira az acél, ami a vas és szén ötvözete (bár néha más fémet is tartalmaz). Az ötvözetek lehetnek vegyületek, szilárd oldatok vagy az alkotók keverékei. ötvözött acélok Lásd acél. 17. P pácolószer Bizonyos festési eljárásoknál alkalmazott anyag. Gyakran szervetlen oxidok vagy sók, amelyek abszorbeálódnak a szöveten, majd a színezőanyag színes komplexet képez a pácolószerrel. A szín függ a pácolószertől és a színezőanyagtól. PAGE (poliakrilamid gélelektroforézis) Az elektroforézis egy típusa, amelyet a fehérjék méretének és összetételének meghatározására használnak. A fehérjét poliakrilamid-gél mátrixra helyezik, majd elektromos teret alkalmaznak. A fehérje molekulák a pozitív pólus felé vándorolnak, a kisebb molekulák nagyobb sebességgel mozognak a gél pórusain keresztül. A fehérjéket festéssel mutatják ki. PAH Poliaromás szénhidrogén. palládium Jele: Pd. Lágy, fehér, alakítható átmeneti elem (lásd: a platinafémeknél is); rendszáma: 46; relatív atomtömege: 106,4; relatív sűrűsége: 12,02; op.: 1552 o C; fp.: 3140±1 o C. Bizonyos réz és nikkel ércben fordul elő; használják ékszerként, és katalizátorként hidrogénezési reakciókban. Az oxigénnel normál hőmérsékleten nem reagál. Sósavban lassan oldódik. A palládium képes hidrogénből elnyelni a saját térfogatának 900-szorosát. Néhány egyszerű sót képez, a legtöbb vegyülete palládium(ii)-komplex, és van néhány palládium(iv) is. William Woolaston ( ) fedezte fel, 1803-ban. palmitát (hexadekaonát) A palmitinsav sója vagy észtere. palmitinsav (hexadekánsav) 16-szénatomos telített zsírsav: CH 3(CH 2) 12COOH; relatív sűrűsége: 0,85; op. 63 o C; fp.: 390 o C. A palmitinsav gliceridjei széles körben előfordulnak a növényi és állati olajokban, zsírokban. 349

354 pálya kvantumszám Lásd atom. pantoténsav A B-vitamin komplex vitaminja. A koenzim-a alkotója, ami fontos szerepet játszik a zsírok, szénhidrátok és bizonyos aminósavak oxidációjában. Hiánya ritkán fordul elő, mivel a vitamin számos élelmiszerben előfordul, különösen magokban, borsóban, tojássárgában, májban, élesztőben. papain Fehérjebontó enzim, ami a nyugat-indiai papaya fa (Carica papaya) gyümölcsében fordul elő. Emésztést elősegítő anyagként és húspuhítók készítésére használják. papirkromatográfia Technika, keverékek kromatográfiás elemzésére, amelyben az álló fázis egy abszorbens papír. A vizsgálandó keverék egy kis mennyiségét egy foltban a papír szélének közelébe juttatják, majd a lapot függőlegesen egy oldószerbe függesztik, amely a komponensekkel együtt kapilláris úton emelkedik a papíron. Az alkotók különböző sebességgel mozognak, részben, mert különböző mértékben abszorbeálódnak a cellulózon, részben pedig az oldószer és a papír nedvességtartalma közötti megoszlás miatt. A papír eltávolítása, megszárítása után a komponensek a foltok egy sorozatát hozzák létre a papíron. A színtelen anyagokat vagy ultraibolya fénnyel teszik láthatóvá, vagy bepermetezik egy olyan anyaggal, amivel színes foltot képezve reagálnak (pl. ninhidrin ibolyás-kék elszíneződést ad az aminósavakkal). Az alkotók azonosíthatók az adott idő alatt megtett távolsággal. para- 1. Előtag, amely jelzi, hogy a bezol egy vegyületében a két szubsztituens az 1,4 helyzetben van, azaz a benzolgyűrűn pontosan szemben egymással. p-vel jelölik, például p-xilol az 1,4-dimetilbenzol. 2. Előtag, azon kétatomos molekulák jelölésére, amelyben a mag ellentétes spinű, például parahidrogén (lásd: hidrogén). paraffin Lásd: kőolaj. paraffin viasz Lásd: kőolaj. paraformaldehid Lásd: metanal. parahélium Lásd: ortohélium. parahidrogén Lásd: hidrogén. paralel/párhuzamos spin Szomszédos elektronok, amelyeknél az elektronok spinje, és ennek következtében a mágneses momentuma is azonos irányba mutat. paramágnesesség Lásd: mágnesesség. 350

355 Paraquat Egy szerves herbicid kereskedelmi neve (lásd: dipiridil), amelyet nagylevelű gyomokra és füvekre alkalmaznak. Emberre mérgező, a szervezetbe jutva toxikus a májra, tüdőre, vesére. Nehezen bomlik le, fennmaradhat a környezetben a talajrészecskéken abszorbeálva. Lásd: peszticideknél is parázsfénykisülés Elektromos kisülés, ami alacsony nyomású gázon áthaladva a gázt világítóvá teszi. A ragyogást a gerjesztett atomok, és molekulák bomlása okozza. parciális nyomás Lásd: Dalton törvénye. párolgás Folyadék állapotból gőz állapotba történő átalakulás a folyadék forráspontja alatti hőmérsékleten. A párolgás a folyadék felszínén történik; a nagyobb kinetikus energiával rendelkező molekulák közül néhány kilép a gázfázisba. Ennek következtében a folyadékban a molekulák átlagos kinetikus energiája, így a folyadék hőmérséklete is csökken. particulate matter (PM) aeroszol részecske Olyan anyag, amely kis részecskékként van jelen. A particulate matter, amelyet sokszor részecskéknek (particulates) is neveznek, számos eljárásnál keletkezik légszennyezőként. Lehet szervetlen, pl. szilikát vagy szén; vagy szerves, pl. poliaromás szénhidrogének (PAH). Méret szerint osztályozzák őket: PM10 pl., melyben a részecskék mérete 10 μ-nál kisebb; PM 2,5 melyben a részecskék 2,5 μm-nél kisebbek. pascal A nyomás SI egysége, egyenlő egy newton per négyzetméterrel. A francia matematikus, Blaise Pascal ( ) után nevezték el. Paschen-Back effektus Az atomok vonalas spektrumában jelentkező effektus, ami akkor alakul ki, ha az atom erős mágneses térbe kerül. A spektrális vonalak, amelyek az atom gyenge mágneses térbe való helyezésekor az anomális Zeemaneffektust adják, erős mágneses tér esetében egy hasadási képet mutatnak. Az effektust német fizikusok, Luis Carl Paschen ( ) és Ernest E. A. Back ( ) fedezték fel, 1912-ben. Az atomok kvantumelmélete szerint az effektus magyarázata az a tény, hogy az elektronok pálya-impulzusmomentumainak l, és spin-impulzusmomentumainak s, a H mágneses tér iránya körüli preszessziós energiája nagyobb, mint az l és s közti csatolás energiája. A Paschen Back-effektusban a pálya-mágnesesmomentum és a spinmágnesesmomentum egymástól függetlenül precesszál a H körül. passzív Leír egy szilárd anyagot, amely egy másik anyaggal reagált, egy védőréteget képezve, megállítva azzal a további reakciót. Az anyag így passziválódott. Például az alumínium spontán reagál az oxigénnel egy vékony alumínium-oxid réteg kialakításával, ami megakadályozza a további oxidációt. Hasonlóan, tiszta vason koncentrált salétromsav hatására védő oxidréteg alakul ki, amely megakadályozza a további oldódást. Pasteur, Louis ( ) Francia kémikus és mikrobiológus, Strasbourgban ( ), majd Lille-ben ( ) dolgozott, mielőtt visszatért Párizsba az Ecole Normale-ra és a Sorbonne-ra tól haláláig a Pasteur Intézet igazgatója volt ban felfedezte az optikai aktivitást, 1860-ban összefüggésbe hozta ezt a molekula szerkezettel ban az erjesztésen kezdett el dolgozni és 1862-re már meg tudta cáfolni a spontán fejlődés létezését ban bevezette a pasztőrözést (eredetileg borral). További kutatásai során betegségeket tanulmányozott és vakcinát fejlesztett ki kolera (1880), lépfene (1882) és veszettség (1885) ellen. pásztázó alagút mikroszkóp (scanning tunnelling microscope - STM) 351

356 Az elektronmikroszkóp egy típusa, amely a kvantummechanikai alagút-hatást alkalmazza az atomszerkezetek tanulmányozására és az egyes atomok megfigyelésére. Egy finom csúcsban végződő vezető a minta felszínének közelében az elektronokat arra készteti, hogy a felszínről a csúcshoz jussanak alagúthatással. Függ a felület elektronsűrűségétől és a csúcs és a felület közötti távolságtól. A keletkező áramot állandóan tartják a csúcs fel-le mozgatásával, amint az a felszínen keresztül mozog. pásztázó elektronmikroszkóp Lásd: elektronmikroszkóp. Patterson-függvény Függvény P (x,y,z)-vel jelölve, amelyet a röntgen krisztallográfia eredményeinek elemzésére használnak. A következőképpen definiálják: P(x,y,z)=Σ F hkl cos2π(hx+ky+lz) ahol h, k, l a kristály Miller-indexei. A függvényt kontúr térképként ábrázolják úgy, hogy a kontúrok maximuma vektortávolságra van a középpontól; azaz a vektorok a középpontból az (x, y, z) pontban, ahol a maximum található, megfelelnek az elektronsűrűség maximum-párok közti vektortávolságoknak. Így a Patterson-függvény lehetővé teszi az atomok közti vektorok, az atomok középpontja közti távolság és irány meghatározását. Ezt a technikát, melyet A. L. Patterson vezetett be 1934-ben Patterson-szintézisnek nevezik. A legjobban olyan esetekben hasznosítható, amikor az elemi cella nehézatomokat tartalmaz. Patterson-szintézis Lásd: Patterson-függvény. Pauli, Wolfgang Ernst ( ) Ausztirában született, svájci fizikus. Tanulmányait Niels Bohr és Max Born mellett végezte, majd Heidelbergben és végül Zürichben tanított ben a Pauli-féle kizárási törvényben (tilalmi elv) megmagyarázta az atomok elektron felépítését. Ezért a munkájáért tüntették ki 1945-ben a fizikai Nobel-díjjal ben előre jelezte a neutrinó létezését. Pauli-féle kizárási törvény (tilalmi elv) A törvény, amely kimondja, hogy nem lehet egy atomban két olyan elektron, amelynek mind a négy kvantumszáma azonos. Először 1925-ben fogalmazta meg Wolfgang Pauli; általánosabban alkalmazható minden egész +1/2 spinű elemi részecske kvantumállapotára. Pauling, Linus Carl ( ) Amerikai vegyész. Kétéves európai tartózkodás után professzor lett a Californian Institue of Technology-n. Eredetileg a kémiai kötéseken dolgozott, de az 1930-s években figyelme a fehérjék szerkezetének kutatása felé fordult, mely munkájáért 1954-ben kémiai Nobel-díjjal tüntették ki. Aktív ellenzője volt az atomfegyvereknek; 1962-ben Nobel Békedíjat kapott. Pauling-szabályok Szabályok egy csoportja, amely lehetővé teszi számos komplex ionkristály szerkezetének megértését. A szabályok az ionok méretét és elektromos töltését veszik figyelembe (Linus Pauling dolgozta ki, 1929-ben). Főképp ionos kristályokra alkalmazhatók jól (pl. szilikátok) és kevésbé alkalmasak olyan kristályokra, amelyekben a kötés többnyire kovalens (pl. szulfidokra). Pauling ezeket a szabályokat empírikus megfigyelések és a kristályenergiákon végzett számítások alapján dolgozta ki. A szabályokhoz számos kiterjesztést és módosítást javasoltak. PCB Lásd: poliklórozott bifenil. penicillin 352

357 A Penicillium notatum penészből származó antibiotikum; speciálisan penicillin G-ként ismert, és hasonló anyagok osztályába, a penicillinekhez tartozik. Hatásukat azáltal fejtik ki, hogy megszakítják a baktérium sejtfalának szintézisét. Különböző, baktériumok által okozott fertőzések kezelésére használják. Penning-ionizáció Olyan fotokémiai folyamat, amely pozitív töltésű ionokat hoz létre. A és B atomokra a Penning-féle ionizáció a következő: A*+B A+B + +e - ahol A* egy olyan atomot jelent, amely egy fotont abszorbeált, így elegendő energiát szerzett ahhoz, hogy a folyamat lejátszódhasson, e - egy elektron. A Penning-féle ionizációra példa a higany ionizációja argonnal: Ar*+Hg Ar+Hg + +e - ami azért történik, mert az argon metastabil állapotának energiája nagyobb, mint a higany ionizációs energiája. A Penning-ionizációs folyamatot F. M. Penning fedezte fel, 1927-ben. Penrose-csempézés A csempézés egyik módja; egy kétdimenziós sík ötszörös szimmetriával rendelkező elemekkel történő kicsempézése. Ez a szimmetria nem megengedett a krisztallográfiában. Kétféle csempére van szükség, melyeket kövérnek és soványnak neveznek. A szomszédos csempéknek bizonyos illeszkedési szabályoknak kell engedelmeskedniük. A Penrose-csempézés a kvázikristály kétdimenziós analógja, melyet a brit matematikus Sir Roger Penrose (1931-) vezette be, róla nevezték el 1974-ben. pentahidrát Kristályvizet tartalmazó vegyület, amelyben egy mól vegyülethez öt mól kristályvíz tartozik. pentán Egyenes láncú alkán szénhidrogén: C 5H 12; relatív sűrűsége: 0,63; op.: 129,7 o C; fp.: 36,1 o C. A kőolaj desztillációjával nyerik. pentánsav (valeriánsav) Színtelen, folyékony karbonsav: CH 3(CH 2) 3COOH; relatív sűrűsége: 0,9; op.: 34 o C; fp.: 186,05 o C. A parfüm iparban használják. pentlandit Ásvány, amely vas és nikkel-szulfidok keveréke: (Fe,Ni) 9S 8, szabályos rendszerben kristályosodik, ez a fő nikkelérc. Sárgás-bronz színű és fémes fényű. Az ásvány fő előfordulási helye: Sudbury, Ontarióban, Kanadában. pentóz Cukor, amely molekulánként öt szénatomot tartalmaz. Lásd: monoszacharidok. pentóz-foszfát reakcióút (pentóz shunt) Biokémiai folyamatok sorozata, amelynek eredményeképpen a glükóz-6-foszfát ribóz-5-foszfáttá alakul; a folyamatban NADPH keletkezik, ami redukáló hatást biztosít más anyagcsere-folyamatok, például a zsírsavszintézis számára. A ribóz-5-foszfát és származékai olyan molekulák alkotói, mint az ATP, koenzim-a, NAD, FAD, DNS és RNS. Növényekben a pentóz-foszfát reakcióút a szén-dioxidból történő cukorképzésben is szerepet játszik. Az állatokban különböző helyeken történik, pl. a májban és a zsírszövetekben. pepszin Olyan enzim, ami a fehérjék polipeptiddé történő lebontását katalizálja a gerincesek gyomrában. Egy inaktív prekurzor formájában pepszinogénként választódik ki. 353

358 peptid Szerves vegyületek olyan csoportja, amelyek két, vagy több aminósavat tartalmaznak peptid kötéssel összekapcsolva. Ezek a kötések az egymás melletti aminósavak karboxil (-COOH) és amino (-NH 2) csoportjainak kapcsolódásával keletkeznek, víz kilépésével (lásd:ábra). A dipeptidek két aminósavat tartalmaznak, a tripeptidek hármat, a polipeptidek tíznél többet, általában között. A természetben előforduló oligopeptidek (tíznél kevesebb aminosavval) közé tartoznak: a tripeptid glutation és hipofízis hormonok, a vasopresszin és az oxitocin, amelyek oktapeptidek. Peptidek keletkeznek a fehérjék lebomlásakor is, például emésztéskor. peptid térképezés (peptid ujjlenyomat) Kétdimenziós peptid mintázat (papír vagy gél) előállításának technikája, egy fehérje részleges hidrolízisével és az azt követő elektroforézissel és kromatográfiával. A kapott peptid mintázat (fingerprint) jellemző az adott fehérjére. A technika használható a peptidek keverékének elválasztására. peptidoglikan Baktériumok sejtfalát alkotó makromolekula, nem található meg az eukariótákban. Aminocukrok láncából áll (N-acetilglukozamin és N-acetil muraminsav) kapcsolódva egy tripeptiddel (alanin, glutaminsav, és lizin vagy diamino-pimelinsav). A sejtfal erősségét és formáját alakitja ki. per- Előtag annak jelölésére, hogy a kémiai vegyület valamely elemből többletet tartalmaz, pl. peroxid. perdikénsav Lásd: peroxikén(vi)sav. periciklusos reakció Összehangolt kémiai reakció egy típusa, amely ciklusos, konjugációs, átmeneti állapoton megy keresztül. A periciklikus reakciók közé tartoznak a keletrop reakciók, néhány cikloaddíció és elektrociklusos reakciók. peridot Lásd: olivin. periódus 1. Egy oszcilláló rendszer vagy hullám teljes ciklusának lejátszódásához szükséges idő. 2. Lásd: periódusos rendszer. periódus duplázás Egy mechanizmus, bizonyos dinamikus rendszerekben a káoszhoz vezető átmenet leírására. Ha egy testre ható erő egy szabályos pályát eredményez egy adott periódussal, az erő hirtelen megnövekedése hirtelen megduplázhatja a periódust és a mozgás összetettebbé válik. Az eredeti egyszerű mozgást egy-ciklusú mozgásnak nevezik, a periódus duplázás után két-ciklusúnak. A periódus duplázás folyamata folytatódhat, amíg a mozgás n-ciklusúvá nem válik. Ahogy n nő a végtelen felé, a mozgás nem periódusossá válik. A periódus duplázásos út a káoszhoz számos rendszerben nonlinearitással jár, pl.: lézereknél és bizonyos kaotikus kémiai reakcióknál. A periódus duplázás utat az amerikai Mitchell Feigenbaum posztulálta és tanulmányozta a korai 1980-as években. A periódus duplázáson kívül más káoszhoz vezető utak is léteznek. 354

359 periódusos rendszer Az elemek rendszere (egy táblázatban elrendezve) növekvő protonszám szerint, amely kifejezi, hogy a hasonló elektronszerkezetű elemek hasonló kémiai tulajdonságúak. (Az eredeti formát Dimitri Mendelejev javasolta 1869-ben, relatív atomtömegeket használva.) A modern rövid formában a lantanoidák és aktinoidák nincsenek feltüntetve. Az elemek függőleges oszlopokba kerülnek, amelyeket csoportnak neveznek. Lefelé egy csoportban minden elem atomjának azonos a külső elektronhéja, de a belső héjak száma nő. Hagyományosan az alkáli fémek a rendszer baloldalán voltak feltüntetve; a csoportokat számozták I A-tól VII A-ig és II B-től VII B-ig, 0 volt a nemesgázoké. A tábla közepén minden elem átmeneti elem; a nem átmeneti elemeket főcsoport elemeknek tekintik. A múltban zavaros volt a csoportok számozása és az alcsoportok jelölése. A jelenlegi gyakorlat szerint a csoportokat a táblán keresztül 1-18-ig számozzák. A vízszintes sorok a periódusok. Egy perióduson belül az elemek atomjaiban az elektronhéjak száma azonos, de az elektronok száma folyamatosan nö a külső héjon. A periódusos rendszer négy mezőre osztható fel annak alapján, hogy melyik héj töltődik: s- mező, p-mező, d-mező és f-mező. Vannak a kémiai viselkedésben olyan általános tulajdonságok, amelyek láthatók a periódusos rendszer alapján. Egy csoportban lefelé haladva a fémes jelleg nő, mivel nő az atom mérete. Egy periódusban a fémes (elektropozitív) tulajdonságból a nemfémes (elektronegatív) tulajdonságba történik átmenet, mivel nő az elektronok száma a külső héjon. Következésképpen a fémes elemek többnyire azok, amelyek balra a tábla alján vannak, a nemfémes elemek pedig jobbra, fenn helyezkednek el. Szignifikáns különbség van a második rövid periódus (lítium, fluor) és a megfelelő csoportjaikban lévő többi elem közt. Ennek oka, hogy a második periódusban található atomok mérete kisebb, és a vegyértékelektronjaik (csak) egy kis, 1s 2 belső héjjal van árnyékolva. Az atomoknak a többi periódusban van belső s- és p-elektronjuk amelyek, árnyékolják a külső elektronokat a magtól. Továbbá a második periódusban az atomoknak csak az s és p- pályák állnak rendelkezésre a kötés kialakításához. A nehezebb atomok képesek elektronokat juttatni a külső héjon található üres d-pályára, és azokat használni a kötéshez. Lásd: átlós rokonság, inert-pár hatás. periódusos törvény Törvény, amely szerint az elemek fizikai és kémiai tulajdonságai a protonszámuk periódikus függvényei. Dimitri Mendelejev vetette fel esőként ezt az elvet 1869-ben, az atomtömeget használva a protonszám helyett, betetőzve evvel Johann Döbereiner (1817), John Newlands (1863) és Lothar Meyer (1864) kísérleteit a kémiai tulajdonságok értelmezéséről. A periódusos törvénynek egyik legnagyobb sikere, hogy képes volt megjósolni előre az ismeretlen elemek és vegyületek kémiai és fizikai tulajdonságait, amelyeket később kísérleti úton igazoltak. Lásd: periódusos rendszer. periplanáris Lásd: torziós szög. perjódsav Lásd: jód(vii)sav. Perkin, Sir William Henry ( ) Brit vegyész, aki még hallgató korában véletlenül szintetizálta a mályva anilin festéket, amely az első szintetikusan előállított színezék lett. Gyárat épített az előállítására, amivel egy vagyont keresett. perklorát Lásd: klorát. perklórsav Lásd: klór(vii)sav. perlit Lásd: acél. Permalloys 355

360 Nagy mágneses permeabilitású ötvözetcsoport. Vasból és nikkelből (általában %) állnak, de gyakran más elemet is tartalmaznak kis mennyiségben (3-5 %, molibdén, réz, króm vagy wolfrám). Alkalmazzák vékony fóliaként elektromos transzformátorokban, mágneses árnyékolásra és számítógép memóriákban. permanens gáz Olyan gázok, pl. az oxigén, nitrogén, amelyekről régen úgy gondolták, hogy lehetetlen cseppfolyósítani. Ma azt a gázt tekintik permanens gáznak, amelyet csak nyomással, normál hőmérsékleten nem lehet cseppfolyósítani (azaz olyan gáz, amelynek a kritikus hőmérséklete a szobahőmérsékletnél alacsonyabb). permittivitás Jele: ε. Az elektromos elmozdulás aránya az őt létrehozó elektromos tér intenzitásához egy közegben. Fontos a dielektrikumként alkalmazott elektromos szigetelőknél. Ha két töltés, Q 1 és Q 2 r távolságra van egymástól vákuumban, a töltések közti erőt a következő egyenlet adja meg: F=Q 1Q 2/r 2 4πε 0 A Coulomb-törvény ezen kifejezésében SI egységeket használva, ε 0 az üres tér abszolút permittivitása, amit úgy is ismernek, mint az elektromos állandót. Értéke: 8.854x10-12 Fm -1. Amikor a töltések közötti tér nem vákuum, az egyenlet a következő: F=Q 1Q 2/r 2 4πε és az erő a töltések közt csökken. ε az új médium abszolút permittivitása. Egy közeg relatív permittivitása, (ε r), amelyet korábban dielektromos állandónak neveztek, megadható a következőképpen: ε r=ε/ε 0. permonokén(vi)sav Lásd: peroxikén(vi)sav. Permutit A zeolit kereskedelmi neve, víz lágyítására használják. peroxi-dikénsav Lásd: peroxikén(vi)sav. peroxidok Szervetlen vegyületek csoportja, amelyek O 2 2- iont tartalmaznak. Képzeletben hidrogén-peroxidból (H 2O 2) származtatható, de ezek az ionok vizes oldatban nem léteznek, mivel rendkívül gyorsan OH - -vá hidrolizálnak. peroxikén(vi)sav A kifejezés általában a peroximonokén(vi) savra (H 2SO 5) vonatkozik, amelyet permonokén(vi) savnak vagy Caro-féle savnak is hívnak. Kristályos vegyület. Hidrogén-peroxidot koncentrált kénsavval reagáltatva állítják elő. Vízben bomlik, a kristály is bomlik 45 o C felett, olvadással. Létezik a peroxidikénsav vegyület, H 2S 2O 8 is, (ezt korábban perkénsavnak nevezték). Szulfát oldatok nagy áramerősséggel történő elektrolízisével állítják elő. 65 o C-on (olvadással) bomlik; vízben hidrolizál, hidrolízise monosavat és kénsavat eredményez. Mindkét peroxisav rendkivül erélyes oxidálószer. Lásd: kénsavnál is (szerkezeti képlet) peroxi-monokén(vi)sav Lásd: peroxikén(vi)sav. Perspex A polimetilmetakrilát kereskedelmi neve. perturbációelmélet 356

361 Számításokban alkalmazott módszer, amelyet mind a klasszikus fizikában (pl. bolygók pályájának) mind a kvantummechanikában (pl. atomszerkezet) használnak. A rendszert két részre osztják, az egyik pontosan számítható, a másik pedig egy olyan kis kifejezés, ami megakadályozza, hogy az egész rendszer egzakt módon kiszámítható legyen. A perturbáció elmélet technikája lehetővé teszi a kis kifejezés hatásainak kiszámítását egy végtelen sorral (ami általában egy aszimptotikus sor). A sorozat minden egyes kifejezése egy korrekciós kifejezés az egzakt módon számítható rendszer megoldásaihoz. A klasszikus fizikában a perturbáció elmélet használható a bolygók pályájának kiszámításához. Kvantummechanikában a molekulák energiaszintjeinek számítására alkalmazzák. perzisztens Egy olyan peszticid, vagy más szennyezőanyag, amely nem bomlik le könnyen; tartósan, hosszú ideig fennmarad, és ezzel kárt okoz a környezetben. Pl. a Paraquat vagy DDT herbicidek alkalmazásuk után hosszú évekig fennmaradnak a talajban. PES Lásd: fotoelektron spektroszkópia. PESM Lásd: fotoelektron spektroszkópia. peszticid Olyan kémiai vegyület, amely elpusztítja a mezőgazdasági termékeket tönkretevő, vagy az embert valamilyen módon veszélyeztető kártevőket. A peszticidekhez tartoznak a herbicidek (pl. 2,4-D és Paraquat) amelyek elpusztítják a nemkívánatos növényeket és gyomokat; az inszekticidek (pl. pyretrium), amelyek pusztítják a rovarkártevőket; a fungicidek, amelyek a gombákat irtják; és a rodenticidek (mint a warfarin) a rágcsálók irtására. Az egyik probléma a peszticidekkel kapcsolatosan, hogy nagyon gyakran nem specifikusak, ezért mérgező hatással lehetnek a nem kártevő szervezetekre is. A másik, hogy lehetséges, hogy nem biodegradálhatók, ezért ellenállók a környezetben és felhalmozódhatnak élő szervezetekben (lásd: bioakkumuláció). A szerves-foszfor inszekticidek, pl.: a malation és paration biodegradálhatók, de károsíthatják az emberek légzőszervét és idegrendszerét és elpusztítanak hasznos rovarokat is, pl. a méheket. Hatásukat a kolinészteráz enzim működésének akadályozásával fejtik ki. A szerves-klorid inszekticidek, mint a dieldrin, aldrin és a DDT nagyon perzisztensek, nehezen biodegradálhatók. peta- Jele: P. Előtag a metrikus rendszerben a jelölésére. Pl.: méter = 1 petaméter. petrolkémiai anyagok Földgázból vagy kőolajból nyert szerves kémiai anyagok. PGA Lásd: foszfoglicerinsav. ph Lásd: ph skála. Phillips-eljárás Eljárás nagy sűrűségű polietilén előállítására, etént polimerizálva nagy nyomáson (30 atmoszférán) és 150 o C- on. A katalizátor króm(iii)-oxid, szilícium-dioxid és aluminium-dioxid hordozón. photoelectron spectromicroscopy (PESM) Felületek összetételének vizsgálatára alkalmazott technika, amely a felületen lévő atomok ionizációján alapul. Ionizáló sugárzást (röntgensugárzást vagy ultraibolya-sugárzást) használnak a felszíni atomok elektronjainak kilökésére. A kilépő elektronokat fókuszálják, ami lehetővé teszi a felszín képének elkészítését. 357

362 ph-skála Logaritmikus skála egy oldat savasságának vagy lúgosságának kifejezésére. Első közelítésként egy oldat ph-ja log 10c-ként definiálható, ahol c a hidrogén-ionok koncentrációja (mól per köbdeciméterben). Egy semleges oldat hidrogénion koncentrációja 25 o C-on 10-7 moldm -3, így a ph-ja 7. A 7 alatti ph savas oldatot jelez, a 7 feletti lúgosat. Pontosabban, a ph nem a hidrogén-ion koncentrációjától, hanem az aktivitásától függ, amely azonban kísérletileg nem mérhető. Gyakorlati célokra a ph-t, a vizsgálandó oldatban hidrogén elektróddal, mint félcellával határozzák meg, egy referencia elektródot (pl. kalomel elektród) használva másik félcellaként. A ph ekkor (E-E R) F/2,303RT, ahol E a cella e.m.e.-je, ER a referencia elektród standard potenciálja és F a Faradayállandó. A gyakorlatban az üvegelektród használata sokkal kényelmesebb. mint a hidrogén elektródé. A ph potential of hydrogen (hidrogén potenciált) jelent. A skálát Søren Sørensen ( ) vezette be, 1909-ben. pi-addukt Olyan adduktum, amely elektronpár átadással jön létre egy pi-pálya és egy szigma vagy pi-pálya között. pico- Jele: p. Előtag, amelyet a metrikus rendszerben a jelölésére használnak. Pl.: farad = 1 picofarad (pf). pi-elektron Elektron egy pi pályán. pikrát A pikrinsav sója vagy észtere. pikrinsav (2,4,6-trinitrofenol) Sárga, rendkívül robbanékony nitrovegyület: C 6H 2(NO 2) 3; relatív sűrűsége: 1,8; op.: 122 o C. pillangó-hatás Lásd káosz. pipetta Egy beosztással ellátott cső, amelyet mért térfogatú folyadékok, vagy néha gázok átvitelére használnak. Pirani-féle vákuummérő Alacsony nyomások ( torr; 100-0,01 Pa) mérésére használt készülék. Egy elektromos fűtőszál alkotja, körülvéve a gázzal, amelynek a nyomását mérik. Az, hogy milyen mértékig történik meg a hő elvezetése az elektromos száltól, függ a gáz nyomásától, ami így meghatározza az egyensúlyi hőmérsékletet. Mivel a fűtőszál ellenállása függ a hőmérsékletétől, a nyomás összefüggésben van az ellenállással. A fűtőszálat úgy helyezik el, hogy egy Wheaston-híd részét képezze és a nyomás leolvasása egy, a nyomás egységekre kalibrált mikroamperméterről történik. A hatás függ a gáz hővezető képességétől, ezért más gáz nyomásának mérésekor minden esetben kalibrálni kell. piranóz Öt szénatomot és egy oxigént tartalmazó, hattagú gyűrűből álló cukor. piridin Erős, kellemetlen szagú, színtelen folyadék: C 5H 5N (lásd: képlet). Relatív sűrűsége: 0,98; op.: 42 o C; fp.: 115 o C. Aromás heterociklusos vegyület, mely a kőszénkátrányban fordul elő. Más szerves kémiai anyag előállítására használják. 358

363 piridoxin Lásd: B-vitamin komplex. pirimidin Nitrogéntartalmú szerves bázis (lásd: képlet), alig oldódik vízben; egy csoport fontos biológiai származékot hoz létre, nevezetesen az uracilt, timint és citozint, melyek a nukleotidokban és nukleinsavakban (DNS és RNS) fordulnak elő. pirit (vaspiritek) A vas(ii)-szulfid: FeS 2 ásványi formája. Megjelenésében látszólag hasonlít az aranyra, így ismert fool s gold néven is, de keményebb és ridegebb annál (az késsel vágható). A pirit a szabályos rendszerben kristályosodik, aranysárga színű, fémes fényű, keménysége a Mohs-féle skálán: 6-6,5. A legközönségesebb és legelterjedtebb a szulfid-ásványok közül és kénforrásként használják a kénsavgyártásnál. Forrása pl.: a Rio Tinto bányák, Spanyolországban. piro- Előtag olyan oxosav leírására, amely egy alacsonyabb sav két molekulájából vízelvonással nyerhető. Pl. pirokénsav: H 2S 2O 7 (azaz 2H 2SO 4 mínusz H 2O). pirobórsav Lásd: bórsav. piroelektromosság Bizonyos kristályok, pl. a turmalin olyan tulajdonsága, hogy melegítés hatására az ellentétes lapokon ellentétes elektromos töltést vesz fel. A turmalinban: szobahőmérsékleten 1 K emelkedés a hőmérsékletben mintegy 10-5 Cm -2 polarizációt hoz létre. pirofóros Levegőn spontán meggyulladó. A pirofóros ötvözetek olyan ötvözetek, melyek ütésre szikráznak. Lásd: elegyfém. pirogallol 1,2,3-trihidroxi-benzol: C 6H 3(OH) 3, fehér, kritályos, szilárd anyag, op.: 132 o C. Lúgos oldata levegőn - az oxigénnel való reakció miatt - megbarnul. Erélyes redukálószer, a fényképészetben az előhívókban alkalmazzák. Használják a térfogatos gázanalízisben is, oxigén elnyelésére. pirokénsav Lásd: dikén(vi)sav. pirolízis Magas hőmérséklet eredményeképpen létrejövő kémiai bomlás. 359

364 piroluzit Lásd: mangán(iv)-oxid. pirometria Magas hőmérsékletek mérése, a kibocsátott sugárzás alapján, pirométerekkel. A modern, keskenysávú, vagy spektrális pirométerek a látható fényt kizáró szűrők mögött lévő, infravörös-érzékelő, fotoelektromos cellát használnak. Az optikai pirométer (vagy izzószálas vagy eltűnőszálas pirométer) esetében az izzó forrást egy elektromosan fűtött wolfram izzószál síkjában fókuszálják. Az izzószálon áthaladó áramot egy változtatható ellenállással állítják be arra az értékre, amikor az beleolvad a forrás képébe, amit egy vörös szűrőn és egy leolvasón keresztül néznek. A hőmérséklet egy kalibrált ampermérőn, vagy a változtatható ellenállás kalibrált tárcsáján olvasható le. A teljes sugárzású pirométerben a forrás által kibocsátott sugárzást egy konkáv tükörrel egy kormozott fóliára fókuszálják, amelyre termoelemet rögzítenek. A termoelem által létrehozott e.m.e. ből a forrás hőmérséklete számolható. pirometrikus kúpok Lásd: Seger-kúpok. pironok Hattagú gyűrűből álló vegyületek; egy oxigén heteroatomot és a gyűrűhöz kapcsolódó karbonil csoportot tartalmaznak. Két formája van, attól függően, hogy a karbonil az 1 vagy 3 helyzetben van-e. A piron gyűrűs rendszer számos, a természetben előforduló vegyületben megtalálható. piroszilikát Lásd: szilikát. piroszőlősav (2-oxopropánsav) Színtelen, folyékony, szerves sav: CH 3COCOOH. Fontos anyagcsere köztestermék, a glikolízis során keletkezik és a Krebs ciklus számára szükséges acetil koenzim-a-vá alakul. Anaerob feltételek között a piruvát laktáttá vagy etanollá alakul. piroxének Ferromágneses, kőzetalkotó szilikát ásványok egy csoportja. Gyakoriak bázikus eruptív kőzetekben, de kifejlődhetnek metamorf folyamatok során is gneiszben, agyagpalában és márványban. A piroxének kristálykémiája bonyolult, szilícium és oxigén atomok összefüggő láncából állnak, különböző más elemekkel összekapcsolva. Hasonlók az amfibólokhoz, azoktól a hasadási szögben különböznek. Általános képletük: X 1- px 1+pZ 2O 6, ahol X = Ca, Na; Y = Mg, Fe 2+ Mn, Li, Al, Fe 3+,Ti; és Z = Si, Al. Az ortorombos piroxének (ortopiroxének) (Mg, Fe) 2Si 2O 6 összetételükben változnak a két szélső tag, az ensztatit (Mg, Si 2 O 6) és az ortoferroszillit (Fe 2Si 2O 6) között. A monoklin piroxének (ciklopiroxének) alkotják a legnagyobb csoportot: diopszid: CaMgSi 2O 6 hedenbergit: CaFe 2+ Si 2O 6 Johannsenit: CaMn Si 2O 6 augit: (Ca, Mg, Fe, Ti,Al) 2(Si,Al) 2O 6 360

365 aegirin: Na Fe 3+ Si 2O 6 jadeit (lásd: jádekő) pigeonit: (Mg,Fe 2+,Ca) (Mg,Fe 2+ )Si 2O 6 pirrol Nitrogéntartalmú szerves vegyület (lásd: képlet), a porfirinok szerkezeti alkotója. pirszonit Ásvány, amely nátrium- és kalcium-karbonát hidratált keverékéből áll: Na 2CO 3.CaCO 3.2H 2O. pk érték Egy sav vagy lúg erősségének mértéke egy logaritmikus skálán. A pk értékét megadja a log 10(1/K a) kifejezés, ahol K a a sav disszociációs állandója. A pk értékeket gyakran használják savak erősségének összehasonlítására. Planck, Max Karl Ernst Ludwig ( ) Német fizikus, 1892-ben professzor lett a Berlini Egyetemen. Itt öntötte formába a kvantumelméletet, amelynek alapja egy 1900-as cikk. A század egyik legfontosabb tudományos felfedezése, amelyért 1918-ban elnyerte a fizikai Nobel-díjat. Planck-állandó Jele: h. Alapállandó, egy kvantum energiájának és frekvenciájának az aránya. Értéke: (40)x Js. Max Planck után nevezték el. A kvantummechanikai számításokban gyakran használják a redukált Planckállandót (vagy Dirac-állandót), mely a következő: ћ=h/2π= x10-34 Js. plasztocianin Kék, réztartalmú fehérje, amely a kloroplasztban található és elektron-hordozóként szerepel a fotoszintézis fénytől függő folyamatában. A plasztocianin aminósav csoportotokat tartalmaz rézhez kapcsolódva, ez adja a kék színét. plasztokinon A kloroplasztban található kinon, amely az egyik hordozómolekula, a fotoszintézis fénytől függő reakciójának elektrontranszport láncában. platina Jele: Pt. Ezüstfehér, fémes átmeneti fém (lásd: platinafémeknél is); rendszáma: 78; relatív atomtömege: 195,09; relatív sűrűsége: 21,45; op.: 1772 C; fp.: 3827±100 o C. Előfordul bizonyos nikkel- és rézércekben és bizonyos üledékekben, természetes állapotban. Fő forrása a réz-nikkel finomítás anódiszapja. Az elemet használják ékszerkészítésnél, laboratóriumi műszerekben (hőelemben, elektródként stb.), elektromos érintkezésnél és bizonyos ötvözetekben (pl.: irídiummal vagy ródiummal), továbbá hidrogénezésnél katalizátorként. Nem oxidálódik, és nem oldódik sósavban. Vegyületeinek többsége platina(ii)- vagy platina(iv)-komplex. platinafémek A második és harmadik átmeneti fémsor három eleme, közvetlenül követve az ezüstöt és aranyat: ruténium (Ru), ródium (Rh), palládium (Pd); ozmium (Os), irídium (Ir) és platina (Pt). Ezek az elemek, együtt a vassal, 361

366 kobalttal és nikkellel régebben a periódusos rendszer VII. csoportját adták. A platina-csoport fémei viszonylag kemények, és ellenállnak a korróziónak; használják őket ékszerkészítésre és van bizonyos ipari alkalmazásuk is, (pl. villamos érintkezésnél). Kémiai tulajdonságaik bizonyos mértékig hasonlóak, ami indokolja, hogy egy csoportba kerüljenek. A kémiai támadásokkal szemben mind ellenállók. Oldatban kiterjedten alkotnak komplexeket. Koordinációs komplexet hoznak létre a szén-monoxiddal és más, pi-kötő ligandumokkal. Számos olyan komplex állítható elő, amelyben a hidrogén közvetlenül kapcsolódik a fémhez. A fémek és szerves vegyületeik jelentős katalitikus aktivitással rendelkeznek. Lásd: az átmeneti elemeknél is. platinakorom Fekete, finomeloszlású platinafém, amelyet vákuum bepárlással állítanak elő. Abszorbensként és katalizátorként használják. pleokroitikus Olyan kristályt jelöl, amely különböző színűnek tűnik attól függően, hogy milyen irányból nézik. A jelenséget az anizotróp közegen áthaladó fény polarizációja okozza. plumbán (ólom(iv)-hidrid) Rendkívül instabil gáz: PbH 4. Állítólag magnézium-ólom ötvözetből keletkezik sav hatására. Először 1924-ban jelezték a jelenlétét, később kétségbe vonták a vegyület létezését. Demonstrálja, hogy a 14. csoportban csökken a hidridek stabilitása. A stabilabb származékok ismertek, pl. trimetil-plumbán (CH 3)PbH. plumbát Ólom-oxidok (vagy hidroxidok) lúggal történő reakciójakor keletkező vegyület. Az ólom-oxidjai amfoterek (gyengén savasak) és plumbát ion képződése közben reagálnak. Az ólom(iv)-oxid reakciója lúg olvadékkal plumbát(iv)-iont ad: PbO 2+2OH - PbO H 2O Valójában különböző ionok vannak jelen, amelyekben az ólom hidroxil csoportokhoz kapcsolódik, főképp a hexahidroxo-plumbát(iv)-ion, Pb(OH) Ez az a negatív ion, amely a kristályos, K 2PbO 3.3H 2O típusú trihidrátokban is jelen van. Az ólom(ii)-oxid lúgos oldatokban trihidroxo-plumbát(ii)-iont ad: PbO(s)+OH - (aq)+h 2O(l) Pb(OH) 3 2- (aq) A plumbát(iv)-ionokat régebben ortoplumbátoknak (PO 44 - ) vagy metaplumbátoknak (PbO 32 - ) nevezték. A plumbát(ii)-vegyületeket plumbitnak hívták. plumbit Lásd: plumbát. plutónium Jele: Pu. Sűrű, ezüstös, radioaktív, fémes transzurán elem, az aktinoidákhoz tartozik; rendszáma: 94; a legstabilabb izotóp tömegszáma: 244 (felezései ideje: 7.6x10 7 év); relatív sűrűsége: 19,84; op.: 641 o C; fp.: 3232 o C. Tizenhárom izotópja ismert. Messze a legfontosabb a plutónium-239 (felezési ideje: 2.44x10 4 év), amely lassú neutronokkal maghasadáson megy keresztül. Alapvető erőforrás az atomfegyverekhez és bizonyos atomreaktorokban. A világ atomerőműveiben évente kb. 20 tonna plutóniumot állítanak elő. Az elemet először Seaborg, McMillan, Kennedy és Wahl állította elő, 1940-ben. PM Lásd: particulate matter. p-mező elemei A periódusos rendszer elemeinek csoportja, amely a következő főcsoportokból áll: 13. csoport (B-től Tl), 14. (C-től Pb), 15. (N-től Bi), 16. (O-tól Po), 17. (F-től At) és a 18. (He-től Rn). Ezen elemek külső elektronkonfigurációja: ns 2 np x, ahol x=1-6. A jobb felső részen lévő tagok a nem fémek (C, N, P, O, F, S, Cl, Br, I, At), 362

367 baloldalon és lenn találhatók a fémek (Al, Ga, In, Ti, Sn, Pb, Sb, Bi, Po), a kettő között, balról jobbra, felülről lefelé egy kevésbé definiált csoport alkotja a félfémeket (B, Si, Ge, As, Te). Pockels-cella Egy elektrooptikai eszköz, amelyet arra használnak, hogy lézerekben populáció inverziót és sugárzás impulzust hozzanak létre. A Pockels-cellában az ammónium-dihidrogén-foszfát kristályok potenciálkülönbség hatására a síkban polarizált fényt cirkulárisan polarizálttá alakítják. A Pockels-cellát elkészíthetik egy lézer-rezonátor részeként. Ilyenkor, ha a fény visszaverődik egy tükörről, megváltozik a polarizációja. Az a fény, amely az egyik irányban volt polarizált átalakul az arra merőleges síkban polarizálttá. Ennek az a hatása, hogy a visszavert fény nem indukál emissziót. Amikor a Pockel-cella ki van kapcsolva, nincs polarizáció és az energia a rezonátorban indukált sugárzás-impulzus formájában szabadulhat fel. Lásd: lézernél is. poise A viszkozitás c.g.s. egysége; egyenlő annak tangenciális erőnek (din per négyzetcentiméterben kifejezett) értékével, amely ahhoz szükséges, hogy egy centiméter per szekundum sebességkülönbséget tartson fenn két, párhuzamos, egymástól egy centiméterre lévő folyadékréteg között. polariméter (polariszkóp) Egy készülék annak a szögnek a meghatározására, amellyel a síkban polarizált fény polarizációs síkja elfordul, amikor a fény áthalad az optikai aktivitást mutató anyagon. A polariméter lényegében egy fényforrásból, egy polarizátorból (pl.: egy polaroid lemez), amely a síkban polarizált fényt létrehozza, egy átlátszó cellából, amely a mintát tartalmazza, és egy analizátorból áll. Az analizátor egy polarizáló anyag, amely forgatható. A fényforrás fényét a polarizátor a síkban polarizálja, ez keresztülhalad a mintán, majd az analizátoron és a nézőkébe vagy fénydetektorba jut. A polarizáció szöge az, amikor forgatva az analizátort az átmenő fény maximumot mutat. A szög egy skáláról olvasható le. Egyszerű, hordozható polarimétereket használnak az édesiparban a cukoroldatok koncentrációjának meghatározására. poláris molekula Dipólus momentummal rendelkező molekula: azaz amelyben bizonyos (mértékű) elkülönülés van a töltésekben a kémiai kötésben, így a molekula egy része pozitív töltésű, másik része meg negatív. poláris oldószer Lásd: oldószer. poláris vegyület Olyan vegyület, amely vagy ionos (pl.: nátrium-klorid), vagy a molekulái nagy, állandó dipólusmomentummal rendelkeznek (pl.: víz). polariszkóp (polariméter) Anyagok optikai aktivitásának tanulmányozására használt eszköz (lásd: optikai aktivitás). A legegyszerűbb eszköz: egy fényforrásból, kollimátorból, polarizátorból és analizátorból áll. A mintát a polarizátor és az analizátor közé helyezik, a síkban polározott fény elforgatása az analizátor forgatásával megállapítható. polarizáció 1. Kémiai reakciótermékek képződése egy galvánelemben az elektródok közelében. Megnöveli az ellenállást az árammal szemben, gyakran csökkenti a cella e.m.e.-t. Lásd: a depolarizációnál is. 2. Egy elektromos térnek kitett szigetelőben a töltések részleges elkülönülése. 3. Egy poláris kémiai kötésben a töltések elkülönülése. polarizálhatóság Jele: α. Egy molekula külső elektromos térre adott válaszának mértéke. Egy molekulát egy külső elektromos térbe helyezve az elektromos töltések eltolódása dipólust indukál a molekulában. Ha az elektromos tér erőssége 363

368 E, az általa indukált dipólus momentum p, akkor α polarizálhatóságot a következő egyenlet definiálja: p=αe. A polarizálhatóság kiszámításához az alaptörvényekből a molekulák kvantummechanikájának alkalmazása szükséges. A polarizálhatóság, (α mint paraméter) kapcsolatot teremt a mikroszkópikus és makroszkópikus elméletek közt a Clausius-Mossotti és a Lorentz-Lorenz-egyenletben. polarizátor Eszköz, amelyet arra alkalmaznak, hogy a fényt síkban polarizálttá tegyék. A Nikol-prizma, vagy polaroid használható polarizátorként. Ha egy polarizátort helyeznek egy nem polarizált fényforrás elé, az átbocsátott fény egy specifikus irányban (síkban) polarizált lesz. Mivel az emberi szem nem képes észlelni, hogy a fény polarizált, egy analizátor szükséges ahhoz, hogy megállapítsa a polarizáció irányát. A polarizátor és analizátor keresztezése a fény kioltását eredményezi, azaz ha a polarizátor polarizációs síkja és az analizátor síkja merőleges egymásra, a polarizátor és az analizátor együttes alkalmazásakor nem halad át fény. Mind a polarizátor mind pedig az analizátor része a polariméternek. polarográfia Elektrokémián alapuló analitikai technika. Higanycsepp-elektród katódot, egy nagy, nem polarizálható anódot és a minta híg oldatát használják. A higanycsepp elektródban a higanyt egy keskeny csövön, lassan folyatják az oldatba, hogy a cső végéről leeső cseppek kicsik legyenek. Ily módon a katód felszíni területe kicsi és tiszta. A cella feszültségét változtatva egy polarogramot készítenek, amelyben az áramot ábrázolják a feszültség függvényében. Minden egyes kémiai species redukciójánál a katódon (az elektród potenciáljuk szerinti sorrendben) az áramban lépcsős növekedés tapasztalható. A lépcsők magassága arányos a komponens koncentrációjával. A technika használható fémek nyomnyi mennyiségének kimutatására és szolvatált komplexek vizsgálatára. polaroid Kettőstörő anyag, amely síkban polarizálttá teszi a rajta keresztülhaladó, nem polarizált fényt. Egy műanyag lemez alkotja, amelyet úgy alakítanak, hogy molekulái rendeződjenek, kettőstörővé váljon. A polaroid anyagot használó napszemüvegek abszorbeálják a horizontálisan vibráló fényt - a vízszintes síkokról visszaverődő fényt -, így csökkentik a csillogást. poli- Előtag egy polimer jelölésére, pl.: polietilén. Néha zárójelet használnak a polimer nevében, jelezve az ismétlődő egységet, pl.: poli(etén). poliakril-amid A 2-propén-amidból (CH 2:CHCONH 2) kialakított polimer. Poliakril-amid gélek előállításánál térhálósító szert használnak a háromdimenziójú mátrix kialakítására. Gélelektroforézisnél használják (lásd: PAGE). poliakril-amid gélelektroforézis Lásd: PAGE. poliamid A kondenzációs polimer egy típusa, amelynek előállításakor az egyik molekula aminó-csoportját reagáltatják a másik molekula karboxil-csoportjával, ami egy fehérje szerű szerkezetet ad. A poliamid láncokat hidrogénkötések tartják össze. policiklusos Olyan vegyületet jelöl, amely két, vagy több gyűrűt tartalmaz a molekuláiban. A policiklusos vegyületek tartalmazhatnak egyedi gyűrűket (mint a fenil-benzolban, C 6H 5C 6H 5) vagy összeolvadt gyűrűket (mint a naftalinban, C 10H 8). poli-dioxo-bór(iii)-sav Lásd: bórsav. 364

369 polién Egy telítetlen szénhidrogén, amely kettő vagy több kettős szén-szén kötést tartalmaz a molekulájában. poliészter Kondenzációs polimer, amely többértékű alkoholok és többértékű savak kölcsönhatásával keletkezik. A lineáris polimerek telített, hőre lágyuló műanyagok és a karbonil csoport polarizálódásakor, dipól-dipól kölcsönhatással kapcsolódnak. Kiterjedten használják szálas anyagként (pl. terilén). A telítetlen poliészterek könnyen kopolimerizálódnak hőre keményedő műanyagokká. Üvegszálas termékek gyártására használják. Lásd: alkidgyantánál is. polietén (polietilén, politén) Flexibilis, viaszos, átlátszó polialkén, hőre lágyuló műanyag; különböző módon készítik, változatos tulajdonságú termékeket ad. Az ICI eljárás során a nyomokban oxigént tartalmazó etént 1500 atmoszférát meghaladó nyomásnak teszik ki 200 o C-on. Az alacsony sűrűségű polietén (relatív sűrűsége 0,92) képlettömege: és közötti, kb. 110 o C-on lágyul, míg a nagy-sűrűségű polietén (relatív sűrűsége: 0,945-0,969) képlettömege egész ig, kb. 130 o C körül lágyul. Az alacsony sűrűségű polimer kevésbé kristályos, lévén inkább ataktikus. A polietént szigetelőanyagként alkalmazzák; ellenáll a savnak, könnyen önthető és fújható. Lásd: Phillips-eljárás; Ziegler-eljárás. polietilén Lásd: polietén. poliklór-etén (PVC, poli(vinil-klorid)) Erős, fehér, szilárd anyag, amely lágyítók hatására meglágyul. Előállítják klór-eténből inert oldószerben melegítve, benzoil-peroxid iníciátor alkalmazásával, vagy szabadgyökös mechanizmussal, melegítve a klóretént vízben, kálium-perszulfáttal vagy hidrogén-peroxiddal. Számos, különböző felhasználási területe ismert, mivel könnyű színezni, ellenálló a tűzzel, a kemikáliákkal és az időjárással szemben. poliklórozott-bifenil (PCB) A bifenil (C 6H 5C 6H 5) számos származékának bármelyike, amelyikben a benzol gyűrű néhány hidrogénatomját klór helyettesíti. Bizonyos polimerek gyártásánál használják elektromos szigetelőként. Erősen mérgezőek és gyanús, hogy karcinogén hatásúak; egyre növekvő használatuk aggodalomra ad okot, mivel kimutatták, hogy felhalmozódik a táplálékláncban. POLIMEREK Ismétlődő egységekből (monomerek) felépülő nagymolekulájú anyagok. A polimerek olyan anyagok, amelyek sok, ismétlődő molekuláris szerkezeti egységből ( mer -ből) felépülő makromolekulákkal rendelkeznek. A természetes anyagok között számos polimer található, például a gumi, és számos glükóz-alapú polimer, például a poliszacharidok, a cellulóz és a keményítő (a növényekben) és a glikogén (az állatokban). A fehérjék, nukleinsavak és szervetlen makromolekuláris anyagok, mint a kőzetalkotó szilikátok is polimernek tekinthetők. Szintetikus polimerek A szén kémiájának egyik különlegessége, hogy a szén képes atomjaiból hosszú láncokat alkotni. Ez a tulajdonság az alapja a vegyipar egy fontos területének, amely különböző tulajdonságú és hasznosítású polimer szerves anyagok gyártásával foglalkozik (lásd: műanyagok). Ezekben az anyagokban a molekulák lényegében az atomok hosszú láncai, különböző hosszúsággal. Bizonyos polimerekben a láncok között keresztirányú kötés (is) kialakul. A szintetikus polimerek olyan kémiai reakciók során keletkeznek, amelyekben egyedi molekulák (monomerek) kapcsolódnak egymással egy nagyobb egységet létrehozva (lásd: polimerizáció). A polimerek két típusa a homopolimerek és a heteropolimerek. 365

370 Homopolimerek Azok a polimerek, amelyek egyféle monomerből képződnek. Pl.: a polietén (polietilén), amelyet az etén (CH 2:CH 2) polimerizációjával állítanak elő. Az ilyen polimerek jellegzetesen addíciós reakció során keletkeznek telítetlen molekulákból. Más, hasonló példa a poliprén (polipropilén), a polisztirol és a politetrafluor-etilén (PTFE). A homopolimerek előállíthatók kondenzációs reakciókkal is (mint a poliuretán). Ezek az anyagok kopolimerként is ismertek. Előállításuk két (vagy több) különböző monomerből történik, rendszerint kondenzációs reakcióval, egyszerű molekula, például víz, vagy ammónia kilépésével. Tipikus példa az 1,6-diamino-hexán (haxametilén-diamin) reakciója a hexán-disavval (adipinsav), amely során nylon 6,6 keletkezik. A reakció itt a diamino-hexán amino-csoportja és a hexán-disav karboxil csoportja között játszódik le, víz kilépéssel (lásd: ábra). A polimer műanyagok tulajdonságai nagymértékben módosíthatók, ha azok két, vagy több különböző monomerből álló kopolimerek. Jól ismert példa az ABS (akril-nitril-butadién-sztirol) kopolimer, amelyet általában számítógépek és más elektronikus berendezések házának gyártásához használnak. Tulajdonságaik előre meghatározhatók a monomer-komponensek arányának változtatásával. Sztereospecifikus polimerek Mind a normál polietilén, mind pedig a nylon esetében a molekulák hosszú láncokat alkotnak, különböző hosszúságúakat, és a felépítő egységeknek nincs szabályos elrendeződése. Az ilyen polimerek ataktikusak. Ha a felépítő egység szabályos módon ismétlődik, sztereospecifikus polimerek keletkeznek. Ezek a polimerek kristályos tulajdonsággal rendelkeznek, mivel egy ismétlődő szabályosságot mutatnak a polimerlánc mentén. A polimer lehet izotaktikus, amikor egy adott csoport a fő láncnak mindig azonos oldalán marad, vagy lehet szindiotaktikus, amikor a csoport váltakozik a lánc mentén. A szterespecifikus polimerizáció végrehajtható bizonyos katalizátorok alkalmazásával (lásd Ziegler-eljárás). 366

371 polimerizáció Olyan kémiai reakció, amelyben molekulák kapcsolódnak össze polimer kialakítására. Ha a kémiai reakció addíciós reakció, a folyamat addíciós polimerizáció; kondenzációs reakciók kondenzációs polimerizációt hoznak létre, amelyben egy kis molekula eliminálódik a reakció során. A polimerek, amelyek egyetlen monomerből állnak homopolimerek; azok, amelyek két különböző monomerből állnak kopolimerek. polimetanal A metanal szilárd polimere, a metanal vizes oldatából bepárlással keletkezik. polimetilmetakrilát Átlátszó, hőre lágyuló akril anyag, ami metil-metakrilát polimerizációjával készül. A technikai neve poli(metil- 2-metilpropenoát). Olyan anyagokban használják, mint pl. a perspex. polimorfia Kémiai anyagok két (dimorfizmus), vagy több fizikai formában való létezése. Lásd: allotrópia. polipeptid Tíz, vagy több aminosavból álló peptid. A fehérjéket felépítő polipeptidek rendszerint aminósavból állnak. A rövidebbek közé tartozik pl. a gramicidin és bizonyos hormonok, így az ACTH, ami 39 aminósavból áll. A polipeptid tulajdonságait meghatározza a felépítő aminósavak típusa és szekvenciája. polipropén (polipropilén) Egy izotaktikus polimer, amely létezik kis- és nagy képlettömegű formában. A kis képlettömegű polimer előállítása: propén közepes nyomáson, 200 o C-on, egy inert anyagon elterített, melegített foszforsavkatalizátoron való átvezetésével. A reakció trimereket és tetramereket eredményez. A nagyobb képlettömegű polimer előállításánál a propént egy triallkil-alumíniumot és titán vegyületeket tartalmazó inert oldószerbe, heptánba vezetik. A termék izotaktikus és ataktikus polipropén keveréke, a többség izotaktikus. A polipropént hőre lágyuló formázó anyagként használják. polipropilén Lásd: polipropén. poliszacharid Monoszacharid (egyszerű cukor) molekulák hosszú láncából álló szénhidrátok bármely csoportja. A homopoliszacharidok csak egy típusú monoszacharidból állnak; a heteropoliszacharidok két, vagy több típusúból. A poliszacharidok molekulatömege akár a néhány milliót is elérheti, és gyakran rendkívül elágazóak. Néhány fontos poliszacharid: a keményítő, a glikogén és a cellulóz. polisztirol Átlátszó, üvegszerű anyag, amelyet feniletén (sztirol) gyökös polimerizációjával állítanak elő benzoil-peroxidot használva iniciátorként. Alkalmazzák mind hő, mind pedig elektromos szigetelőként, csomagolásra, és díszítési célokra. poliszulfidok Lásd: szulfidok. politén Lásd: polietén. politetrafluoretilén(ptfe) 367

372 Egy magas lágyulási ponttal (327 o C) rendelkező, hőre keményedő műanyag, amelyet a tetrafluór-etén (45-50 atmoszféra) nyomás alatt történő polimerizációjával állítanak elő. A reakcióhoz iniciátor szükséges, erre ammónium-peroxoszulfátot alkalmaznak. Kicsi a súrlódási együtthatója. A nem tapadó tulajdonságát valószínűleg a spirális szerkezete okozza, amelyben a szénatomok belső gyűrűjének felszínén találhatók a fluoratomok. Használják főzőedények bevonására és kenőanyagot nem tartalmazó csapágyaknál. politionát Politionsav sója. politionsavak Kén oxosavai, általános képletük: HO.SO 2.S n.so 2.OH, ahol n=0-4. Lásd: kénsavaknál is poliuretán Uretáncsoportot NH.CO.O - tartalmazó polimer, amelyet di-izocianátoknak a megfelelő diolokkal vagy triolokkal történő reagáltatásával készítenek. Poliuretánok széles tartománya állítható elő; használják ragasztóanyagokban, tartós festékeknél és lakkalalapanyagoknál, műanyagoknál és gumiknál. Víz hozzáadására a poliuretán műanyagok habbá alakulnak. polivinil-acetát (PVA) A hőre lágyuló műanyagot ragasztóanyagokban és védőrétegekben használják. A vinil-acetát (CH 2:CHCOOCH 3) polimerizációjával állítják elő. polivinil-alkohol Vízoldható polimer, amelyet a polivinil-acetát (PVA) nátrium-hidroxiddal történő hidrolízisével állítanak elő. Használják vízzel keverhető ragasztóanyagok készítésénél, textileknél íranyagként és szintetikus szálak készítésénél. polivinil-klorid Lásd: poliklór-etén. polónium Jele: Po. Ritka, radioaktív fémes eleme a periódusos rendszer 16. csoportjának (korábban VIB); rendszáma: 84; relatív atomtömege: 210; relatív sűrűsége: 9,32; op.: 254 o C; fp.: 962 o C. Előfordul uránércekben kb. 100 mikorgramm per 1000 kilogramm mennyiségben. Több mint 30 izotópja létezik, több mint bármely más elemnek. A leghosszabb életű izotópja a polónium-209 (felezési ideje: 103 év). Mivel a bomlásakor a kibocsátott energia 1.4x10 5 Jkg -1 s -1, az űrhajók számára lehetséges fűtőanyagként irányult rá a figyelem. Marie Curie fedezte fel, 1898-ban egy szurokérc mintában. pontcsoport Szimmetria elemek egy csoportja, amelyek egy pontot változatlanul hagynak; a molekulák osztályozásában használják. Hasonlítsd össze a tércsoporttal! populáció inverzió Lásd: lézer. porcelánföld Lásd kaolin. porfirin Szerves pigmentek olyan csoportja, amelyre jellemző, hogy egy négy, kapcsolódó nitrogént tartalmazó gyűrűből álló ciklikus csoportot (egy tetrapirrol magot) tartalmaz, amelyeknek nitrogén atomjai gyakran koordinálódnak fématomhoz. A porfirinek az oldalláncaikban térnek el egymástól. Ide tartoznak a klorofillok, amelyek 368

373 magnéziumot tartalmaznak; és a hem, amely vasat tartalmaz és a hemoglobin, mioglobin és citokróm prosztetikus coportokat alkotja. porkohászat Egy eljárás, amelyben por alakú fémeket vagy ötvözeteket préselnek különböző alakúvá magas hőmérsékleten. Az eljárást akkor kezdték alkalmazni, amikor por alakú wolframot préseltek izzólámpaszálakká a XX. század első évtizedében; ma széles körben alkalmazzák önkenő csapágyak és cementált wolfram-karbid vágóeszközök készítésénél. A porok előállítása az olvasztott fémek atomizációjával, vagy a fémvegyületek kémiai bomlásával történik, vagy a fémek vagy ötvözetek apróra törésével és őrlésével. A részecskéket egy formába préselik 140x10 6 Pa-tól 830x10 6 Pa nyomással, majd ellenőrzött atmoszférában melegítik a részecskék összekapcsolására (lásd: színterelés). potenciálfelület Egy többdimenziós felület, amelyet a többatomos molekulák és a kémiai reakciók elektronállapotának elméletében használnak. A potenciálgörbe a legegyszerűbb potenciálfelület. Minden egyes magközti távolságot a molekulában vagy a reagáló rendszerben egy dimenzió reprezentál, a potenciált úgyszintén. Ez azt jelenti, hogy egy N atomos, nem lineáris molekula potenciálfelülete (3N-6) dimenziójú felület egy (3N-5) dimenziójú térben. Egy lineáris molekula esetében a potenciálfelület egy (3N-5) dimenziójú térben van. Ha a felületnek minimuma van, akkor az elektronállapot stabil. Előfordulhat egynél több minimum is. Kémiai reakciókban a reagáló anyagok és a termékek potenciálfelszinei gyakran völgyek, amelyek magasabb energiájú tartományokkal vannak összekötve, azok jelentik a reakció aktivációs energiáját. potenciálgát Egy potenciál maximummal rendelkező tartomány, amely megakadályozza az egyik oldalán lévő részecskét, hogy átjusson a másik oldalra. A klasszikus elmélet szerint a részecskének a potenciálgát magasságának megfelelő energiánál többel kell rendelkeznie ahhoz, hogy átjusson. A kvantumelmélet szerint azonban véges a valószínűsége annak, hogy ennél alacsonyabb energiával rendelkező részecskék átjussanak (lásd: alagúthatás). Potenciálgát veszi körül az atommagot, és fontos a magfizikában; hasonló, de sokkal alacsonyabb gát létezik a félvezetők és a fémek közti határfelületeken és a különbözőképpen adalélkolt (dope-olt) félvezetők közt. A gátak fontosak az elektronikus eszközök tervezésénél. potenciálgörbe Elektronok potenciális energiájának grafikonja egy kétatomos molekulában, amelyben egy elektonállapot potenciális energiája van feltüntetve a függőleges tengelyen, az atomok közti távolság a vízszintes tengelyen; a görbe minimuma az átlagos magtávolságnál van. A potenciálgörbe jó analitikai leírását adja a Morse-potenciál. A disszociációs energia és bizonyos, a vibrációs spektroszkópiában fontos mennyiségek megtalálhatók a potenciálgörbén. potenciális energia Lásd: energia. 369

374 potenciometrikus titrálás Olyan titrálás, amelynek során a végpontot egy, a reakcióelegybe merülő elektród potenciáljának mérésével határozzák meg. pozitrónium Lásd: egzotikus atom. pörkölés Finomra őrölt érc, különösen szulfid ércek hevítése levegőn, az olvasztás előtt. A pörkölés kiűzi a nedvességet, a kémiailag kötött vizet és az illékony anyagokat. Szulfidok esetében a kén kén-dioxidként távozik és az érc oxiddá alakul át. prazeodimium Jele: Pr. Lágy, ezüstös fémes elem, a lantanoidákhoz tartozik; rendszáma: 59; relatív atomtömege: 140,91; relatív sűrűsége: 6,773; op.: 931 o C, fp.: 3512 o C. A bastnäsitban és monacitban fordul elő, amelyből ioncsere folyamattal nyerik ki. Az egyedüli természetben előforduló izotópja a prazeodímium-141, amely nem radioaktív; viszont tizennégy radioaktív izotópját állították elő. Elegyfémben használják, amely egy ritkaföldfém ötvözet 5% prazeodímiummal, öngyújtók tűzköveként. Más, 30 % prazeodímiumot tartalmazó ötvözeteket használnak a nyersolaj krakkolásánál katalizátorként. Az elemet 1885-ben fedezte fel C. A. von Welscbach. precessziós mozgás Mozgás egy formája, amely akkor fordul elő, ha egy forgó mozgást végző testre egy forgónyomaték hat, amely a forgás tengelyét igyekszik megváltoztatni. Azért lép fel, mert a forgás szögsebességének és a forgatónyomaték által létrehozott szögsebesség-növekedésnek az eredője egy új irányú szögsebesség; ami általában megváltoztatja az alkalmazott forgatónyomaték tengelyét és az eredeti forgástengely körüli rotáció fenntartásához vezet. A búgócsigára, amelynek a tengelye nem teljesen függőleges, forgatónyomaték hat a gravitációs erő miatt. Ahelyett hogy leesne, a csiga precessziós mozgást végez a függőleges vonal körül, a tengelyen keresztül. Precessziós hatások játszódnak le atomokban, mágneses térben. prekurzor Olyan vegyület, amely egy másikhoz vezet kémiai reakciók sorozatában. Priestley, Joseph ( ) Brit kémikus, aki 1755-ben presbiteriánus pap lett. Leedsben, 1767-ben egy közeli sörfőzdéből szén-dioxiddal kísérletezett ( fixed air ); ezzel feltalálta a szódavizet ban Birminghamba költözött, ben forradalmi nézetei miatt a csőcselék felégette a házát, ezért 1794-ben az USA-ba emigrált. Az 1770-es évek elején az égéssel kísérletezett; előállított hidrogén-kloridot, kén-dioxidot, és dinitrogén-oxidot ben izolálta az oxigént (lásd: Lavoisier, Antoine is). primer elem Egy galvánelem, amelyben az e.m.e.-t adó kémiai reakció nem megfelelően reverzibilis és emiatt az elemet töltőáram segítségével nem lehet feltölteni. (Lásd: Daniell-elem; Leclanche-elem; Weston-cella; higany-elem; hasonlítsd össze a szekunder elemmel). progeszteron Hormon, amelyet főképp a petefészek sárgateste, de a placenta is termel; a méh belső bevonatát képezi a megtermékenyített petesejt beültetéséhez. Ha a beültetés nem sikeres, a sárgatest elkorcsosul és ennek megfelelően a progeszteron képzés is megszűnik. Ha a beültetés sikeres, a sárgatest folytatja a progeszteron elválasztást a luteinizáló hormon és a prolaktin hatása alatt, a terhesség néhány hónapjában, majd a placenta veszi át ezt a szerepet. A terhesség ideje alatt a progeszteron szinten tartja a méh összetételét, megelőzi további petesejteknek a petefészekből való kibocsátását. A herék is termelnek preogeszteront, kis mennyiségben. Lásd: progesztogén. 370

375 progesztogén A természetben előforduló, vagy szintetikus hormonok egy csoportja, amely biztosítja a terhesség normális lefolyását. A legismertebb a progeszteron. Progeszteron nagy dózisa lehetetlenné teszi a luteinizáló hormonok kiválasztását, megakadályozva ezzel az ovulációt, és megváltoztatja a hüvely nyálkájának konzisztenciáját, így nem valószínű a fogamzás. Ezért a fogamzásgátlók fő alkotói. projekciós képlet Megállapodás a molekula három-dimenziós szerkezetének két-dimenzióban történő ábrázolására. (Lásd: Newman-projekció; fűrészbak-projekció). prokirális Olyan szerves molekula jelölése, amelynek nincs kiralitás centruma, de tartalmaz egy vagy több olyan szénatomot, amely két azonos és két más ligandumhoz kapcsolódik (C aabc). A szénatomot prokirális centrumnak nevezik. Azért használják ezt az elnevezést, mert ha a-t egy másik ligandum (d) helyettesít, amely különbözik a, b, és c-től, akkor a molekulában egy kiralitás centrum alakul ki: C abcd. prolaktin (laktogén hormon, luteotrop hormon, luteotropin) Az elülső agyalapi mirigy által termelt hormon. Emlősökben a tejelválasztó mirigyeket tejtermelésre, a petefészek sárgatesteit progeszteron hormon kiválasztására serkenti. prolin Lásd: aminósav. prométium Jele: Pm. Lágy, ezüstös fémes elem, a lantanoidákhoz tartozik; rendszáma: 61; relatív atomtömege: 145; relatív sűrűsége: 7,26 (20 o C-on); op.: 1080 o C; fp.: 2460 o C. Az egyetlen természetben előforduló izotópja a prométium-147, amelynek felezési ideje mindössze 2,52 év. Tizennyolc más izotópját állították elő, de ezek rendkívül rövid felezési idejűek. Az elem egyetlen ismert forrása a radioaktív hulladék. A prométium-147 bétabomlás erőforrásként számításba jön, de előbb el kell távolítani a prométium-146-ot és prométium-148-at, amelyek áthatoló gammasugárzást bocsátanak ki. J.A. Marinsky, L.E. Glendenin és C.D. Coryell fedezte fel, 1947-ben. propán Színtelen, gáz halmazállapotú szénhidrogén: C 3H 8, op.: -190 o C; fp.: -42 o C. Az alkán-sor harmadik tagja, a kőolajból nyerik ki. Legfőbb felhasználása palackozott gáz formában, tüzelőanyagként történik. propanal (propionaldehid) Színtelen, folyékony aldehid: C 2H 5CHO; op.: -81 o C; fp.: 48,8 o C. propándisav (malonsav) Fehér, kristályos dikarbonsav: HOOCCH 2COOH; op.: 132 o C. Az olvadáspontja felett etánsavra bomlik. Más dikarbonsavak szintézisénél alkalmazzák. propanol Egyike a C 3H 7OH képletű két alkoholnak: propán-1-ol CH 3CH 2CH 2OH, vagy propán-2-ol CH 3CH(OH)CH 3. mindkettő színtelen, illékony folyadék. A propán-2-ol-t propanon (aceton) előállításánál használják. propanon (aceton) Színtelen, tűzveszélyes, illékony vegyület: CH 3COCH 3, relatív sűrűsége: 0,79; op.: 95,4 o C; fp.: 56,2 o C. A legegyszerűbb keton, vízzel elegyedik. Propán-2-ol oxidációjával állítják elő (lásd: propanol), vagy a kumolból történő fenolgyártás melléktermékeként nyerik. Oldószerként és műanyagok gyártásánál alapanyagként használják. 371

376 propánsav (propionsav) Színtelen, folyékony karbonsav: CH 3CH 2COOH; relatív sűrűsége: 0,99; op.: 20,8 o C;fp.: 141 o C. Kalciumpropanátnak, a kenyér egy adalékanyagának készítésére használják. propén (propilén) Színtelen, gázhalmazállapotú szénhidrogén: CH 3CH:CH 2; op.: o C; fp.: 47.4 o C. Alkén, melyet a kőolajból, alkánok krakkolásával nyernek. Fő felhasználása a polipropén gyártásában van. propenal (akrolein) Színtelen, szúrós szagú, folyékony, telítetlen aldehid: CH 2:CHCHO; relatív sűrűsége: 0,84; op.: 87 o C; fp.: 53 o C. Propénből állítják elő; akrilátgyantákká polimerizálható. propenilcsoport (allilcsoport) A H 2C=CHCH 2- szerves csoport. propenoát (akrilát) A propénsav sója vagy észtere. propenol (allil-alkohol) Szúrós-szagú, színtelen, telítetlen folyékony alkohol: CH 2=CHCH 2OH; op.: 97 o C. Megtalálható a faszeszben; laboratóriumban előállítható propenal redukciójával vagy gicerint oxálsavval melegítve. Iparilag a propenal és a 2-propanol magas hőmérsékletű katalitikus reakciójával, vagy a propén klórozásával előállított 2-klór-propén hidrolízisével állítják elő. A kálium-permanganát a propanolt gliceriné oxidálja, az ezüst-oxid hatására propénsav és propenal elegye keletkezik. propenonitril (akrilnitril, vinil-cianid) Színtelen folyadék: H 2C:CHCN; relatív sűrűsége: 0,81; op.: 83.5 o C. Egy telítetlen nitril, propénből állítják elő, akrilgyanták készítésére használják. propénsav (akrilsav) Telítetlen, folyékony karbonsav: CH:CHCOOH; op.: 13 o C; fp.: 141,6 o C. Könnyen polimerizálódik, akrilgyanták gyártásánál használják. propilcsoport A CH 3CH 2CH 2- szerves csoport. propilén Lásd: propén. propionaldehid Lásd: propanal. prosztaglandin Szerves vegyületek csoportja, amely esszenciális zsírokból származik és számos fiziológiai hatása van az állatokra. Jelenlétüket a legtöbb testszövetben kimutatták. Nagyon alacsony koncentrációban hatnak a simaizom összehúzódására. A természetes és szintetikus prosztaglandinokat alkalmazzák szülés vagy abrortusz megindítására embereknél és háziállatoknál. Két, ellentétes hatású prosztaglandin-származék van jelen a véráramban: a tromboxán A2 véralvadást okoz, míg a prosztaciklin a véredények dilatációját okozza. Úgy gondolják, hogy az allergiás gyulladásokban és más betegségekben is szerepet játszanak a prosztaglandinok. prosztetikus csoport 372

377 Szorosan kapcsolódó, nem peptid, szervetlen vagy szerves része a fehérjéknek. Lehetnek lipidek, szénhidrátok, fémionok, foszfát-csoport stb. Néhány *koenzim helyesebben prosztetikus csoportnak tekinthető. protaktinium Jele: Pa. Radioaktív, fémes elem, az aktinoidákhoz tartozik; rendszáma: 91; relatív atomtömege: 231,036; relatív sűrűsége: 15,37 (számított); op.: <1600 o C (becsült). A legstabilabb izotópja a protaktínium-231, amelynek felezési ideje 3.43x10 4 év; legalább tíz más, radioaktív izotópja ismert. A protaktínium-231 előfordul uránércekben, az urán-235-ből származik. Nincs gyakorlati alkalmazása. Lise Meitner és Otto Hahn fedezte fel, 1917-ben. protamin Relatív alacsony molekulasúlyú fehérjék olyan csoportja, amely a kromoszóma DNS-sel található gerinceseknél az ondószálban. Egyszeres polipeptid-láncuk 67%-ban argininből áll. Úgy tartják, hogy a protaminok védik és segitik a kromoszómákat. proteáz (peptidáz, proteináz, fehérjebontó enzim) Bármely enzim, amely katalizálja a fehérjék lebontását kisebb peptid részekre és aminósavakra; ezt a folyamatot, fehérjebontásnak nevezzük. Pl.: a pepszin vagy a tripszin. Néhány proteáz szekvenciálisan hat; normálisan ez szükséges egy fehérje teljes, alkotó aminósavakra történő lebontásához. protein engineering (fehérjemérnökség) Fehérjék (különösen enzimek) szerkezetének megváltoztatására alkalmazott technikák. Ide tartozik a DNS szekvencia mesterséges megváltoztatása, aminósav-kódok bevitele (pl.: új aminósavaknak egy meglévő fehérjébe való beillesztésére). A szintetizált hosszúságú új DNS-t tartalmazó sejtek, vagy az átíráshoz és fordításhoz szükséges faktorokat tartalmazó rendszerek új fehérjék előállítására használhatók. Fehérje szintetizálható más módon az un. szilárd állapotú szintézissel is, amelyben a polipeptid láncot kémiai vegyületek szabályozásával szerelik össze. A lánc egyik végét rögzítik egy szilárd hordozóhoz, és a kémiai anyagok szelektíven meghatározzák, mely aminósavat adják a szabad véghez. A megfelelő kémiai anyagok kicserélhetők a folyamat során; a szintetizált polipeptidet kivonják, tisztítják. A fehérjemérnökséget használják a biotechnológiában alkalmazott enzimek (ún. designer enzimek ) előállítására is. A fehérjék három-dimenziós harmadlagos szerkezete rendkívül fontos a funkcióik betöltésében, ami számítógépes modellezéssel is kutatható. proton Stabil, pozitív töltésű elemi részecske, a töltés nagysága egyenlő egy *elektron töltésével, tömege: 1,672614x10-27 kg, ami 1836,12-szerese az elektron tömegének. Hidrogén ion, és előfordul az atommagokban. protonos sav Olyan sav, amely vizes oldatokban pozitív hidrogén iont (szigorúbban véve oxónium iont) képez. A kifejezést arra használják, hogy megkülönböztessék a hagyományos savakat a Lewis-féle savaktól vagy a Lowry Brønstaed-féle savaktól, nemvizes oldószerekben. protonszám Lásd: rendszám. Prout-hipotézis William Prout ( ) által 1815-ben előterjesztett hipotézis, amely szerint minden atomsúly a hidrogén atomsúlyának egész számú többszöröse, így minden atom a hidrogénatomból épül fel. Az ezt követő munkák az atomsúlyokról a XIX. században kimutatták, hogy a hipotézis helytelen (a klór, a 35.5 atomsúlyával kiváló példa erre). A XX. századi felfogás az atomszerkezetről (rendszám = a protonok száma egy atomban) és hogy a nem egész számú atomsúlyok az izotópok keveredése miatt alakulnak ki, igazolta Prout hipotézisét. pszeudoaromás (antiaromás) Váltakozó kettős és egyszeres kötéseket tartalmazó, gyűrűs vegyület, amely nem rendelkezik az aromás vegyületek jellegzetes tulajdonságaival. Az ilyen vegyületek nem engedelmeskednek a Hückel-szabálynak. Pl. a 373

378 cikloteraén (C 8H 8) nyolc szénatomból álló gyűrűt tartalmaz, konjugált kettős kötésekkel, de a gyűrű nem planáris és a vegyület alkénként viselkedik, addíciós reakciókat ad. pszeudoaxiális Lásd: gyűrű konformáció. pszeudoekvatoriális Lásd: gyűrű konformáció. pszeudohalogének Vegyületek olyan csoportja, ide tartozik a dicián/cián (CN) 2 és tiocián (SCN) 2, amelyek bizonyos mértékben hasonlítanak a halogénekre. Így hidrogén-savakat (HCN és HSCN), és CN- illetve SCN- iont tartalmazó ionos sókat alkotnak. pszeudorend Kémiai reakció rendje, ami az alkalmazott kísérleti körülmények miatt kisebbnek tűnik, mint a folyamat valódi rendje. Olyankor fordul elő, amikor az egyik reagáló anyag nagy feleslegben van jelen. Pl. A anyag hidrolízise úgy tűnhet, hogy [A]-val arányos, mert a jelenlevő víz mennyisége olyan nagy. PTFE Lásd: politetrafluoretilén. ptialin Szénhidrogént bontó enzim (lásd: amiláz). Az emlősök nyálában van jelen és a keményítő emésztésének kezdeti lépéseiért felelős. p-típusú félvezető Lásd: félvezető. puffer Olyan oldatok, amelyek sav vagy lúg hozzáadásakor és hígításkor ellenállnak a ph-változásnak. Savas pufferek gyenge savból és annak sójából állnak. A só adja az A negatív iont, ami a HA sav konjugált bázisa. Példa erre a szénsav és a nátrium-hidrogén-karbonát. Bázisos pufferek gyenge bázisból és a bázis sójából állnak (amely a konjugált savat szolgáltatja). Példa erre az ammónia és ammónium-klorid. Például egy savas pufferben HA molekulák, és A -ionok vannak jelen. Amikor ehhez savat adunk, a feleslegben lévő protonok többségét a bázis eltávolítja: A +H+ HA Amikor bázist adunk hozzá, a nem disszociált sav távolítja el az OH--ionok többségét. OH +HA A +H 2O Így sav vagy lúg hozzáadása csak kis ph-változást eredményez. A hidrogénion koncentrációt egy pufferben a következő kifejezés adja: Ka=[H + ]=[A ]/[HA] azaz a konjugált bázis és a sav arányától függ. Mivel ez hígításkor nem változik, egy puffer hidrogénion koncentrációja nem nagyon változik hígításkor. Laboratóriumban ismert, stabil ph-jú oldatok készítéséhez puffereket használnak. Természetes pufferek találhatók az élő szervezetekben, ahol a biokémiai reakciók nagyon érzékenyek a ph-változásra. A legfontosabb természetes pufferek a H 2CO 3/HCO3 és a H 2PO 4 /HPO 4 2 rendszerek. Pufferoldatokat használnak a gyógyászatban (intravénás injekcióknál), a mezőgazdaságban, és sok ipari folyamatban (így színezékeknél, erjesztési folyamatoknál, és az élelmiszeriparban). 374

379 pullulan Glükóz-egységekből felépülő vízoldható poliszacharid, amely oly módon polimerizálódott, hogy viszkózus és nem engedi át az oxigént. Ragasztókban, élelmiszercsomagolásra és tárgyak formázására használják. Az Aureobasidium pullulans nevű gombából származik. purin Nitrogéntartalmú szerves bázis (lásd: képlet), nagyon kevéssé oldódik vízben; biológiailag fontos származékok egy csoportját hozza létre, nevezetesen az adenint és guanint, amelyek a nukleotidokban és a nukleinsavakban (DNS és RNS) fordulnak elő. puskapor Robbanóanyag, kálium-nitrátból, kénből és szénporból. PVA Lásd: polivinil-acetát. PVC Lásd: poliklór-etén. 18. Q QSAR Lásd a molekulaszerkezet és biológiai hatás közötti mennyiségi összefüggést. QSMR Lásd a molekulaszerkezet és az anyagcsere közötti kvantitatív összefüggést. 19. R r.a.m. Lásd: relatív atomtömeg. racém elegy (racemát) Egy optikailag aktív vegyület d- és l-formájából egyenlő mennyiséget tartalmazó keverék. A racém elegyeket a dl-jelöléssel jelölik (pl. dl-tejsav). A racém elegy nem mutat optikai aktivitást. racemát Lásd: racém elegy. racemizálás Kémiai reakció, amelynek során egy optikai anyag racém eleggyé alakul. racionalizált egységek 375

380 Az egységek olyan rendszere, amelyben a definiáló egyenleteket úgy alakítják, hogy logikusan megfeleljenek a rendszer geometriájának. Így olyan egyenletek, amelyek körszimmetriával kapcsolatosak, a 2π faktort tartalmazzák, míg azok, amelyek gömbszimmetriával kapcsolatosak, a 4π-t. Az SI egységek racionalizáltak, a c.g.s. egységek nem. rács Atomok, ionok, vagy molekulák szabályos elrendeződése egy kristályos szilárd anyagban. Lásd kristályrács. rácsenergia Egy kristályrács stabilitásának mértéke, amelyet megad az energia, ami egy mólra vonatkoztatva felszabadulna, ha az atomok, ionok, vagy molekulák végtelen távolságból rácsot hoznának létre. Lásd Born Haber-ciklus. rad Lásd sugárzás egységei. radioaktív befogás Lásd befogás. radioaktív bomlásból származó Radioaktív bomlás eredményezi. radioaktív izotóp Lásd: radioizotóp. radioaktív kor Egy régészeti vagy geológiai minta kora, radioaktív bomláson alapuló folyamattal meghatározva. Lásd: radiokarbon kormeghatározás, hasadás-nyom kormeghatározás, kálium-argon kormeghatározás; rubídiumstroncium kormeghatározás; urán-ólom kormeghatározás radioaktív kormeghatározás Lásd: radiometrias kormeghatározás. radioaktív nyomonkövetés Lásd: izotópos jelölés. radioaktív sorozat A radioaktív nuklidok olyan sorozata, amelyben a sorozat minden egyes tagja az őt megelőző nuklid bomlásával keletkezik. A sorozat stabil nukliddal végződik. Három radioaktív sorozat fordul elő a természetben, melyek kiindulása a tórium-232 (a tórium sorozat), urán-235 (aktínium sorozat) és az urán-238 (urán sorozat). Mind a három sorozatnak az ólom egy izotópja a vége. A neptúnium sorozat a plutónium-241 mesterséges izotóppal kezdődik, amely bomlik neptúnium-237-re és bizmut-209-el fejeződik be. radioaktivitás Bizonyos atommagok spontán bomlása, amelyet alfa részecskék (hélium mag), béta részecskék (elektronok vagy pozitronok) kibocsátása, vagy gammasugárzás (rövid hullámhosszú elektromágneses sugárzás) kísér. Természetes radioaktivitás, a természetben előforduló radioizotópok spontán szétesésének eredménye. Számos radioizotóp három radioaktív sorozatba sorolható. A bomlás sebességét a kémiai változások, vagy bármely normális változás a környezetben nem befolyásolja. A radioaktivitás viszont indukálható számos nuklidban neutronokkal vagy más részecskékkel bombázva azokat. Lásd: bomlás; ionizáció; sugárzás; sugárzás egységei radioizotóp (radioaktív izotóp) 376

381 Egy elem radioaktív izotópja. Lásd: izotópos jelölés. radiokarbon kormeghatározás Módszer a biológiai eredetű régészeti leletek korának meghatározására. A kozmikus sugárzás eredményeképpen a légköri nitrogénmagok egy kis része a neutronbombázás miatt a szén-14 radioaktív maggá alakul N+n 6 14 C+p Az élő fák és más növények a fotoszintézis során szén-dioxidként valamennyit felvesznek a radioaktív szénatomokból. A fa kivágásakor a fotoszintézis megszűnik, a radioaktív szénnek a stabil szénatomhoz viszonyított aránya a radiokarbon bomlásával csökken. A mintában található 14C/12C mérhető, és lehetővé teszi a fa kivágásától eltelt idő kiszámítását. A módszerrel kapott eredmények következetesek egész a éves mintákig, bár pontosságuk függ a múltban létezett kozmikus sugárzás intenzitására vonatkozó feltevésektől. A technikát Willard F. Libby dolgozta ki kollegáival ben. radiokémia A kémiának a radioaktív vegyületekkel foglalkozó ága. Ide tartozik a radioaktív elemek vegyületeinek tanulmányozása és a radioaktív atomokat tartalmazó vegyületek használata és előállítása. Lásd: izotópos jelölés. radiolízis Ionizáló sugárzás alkalmazása kémiai reakciók létrehozására. A sugárzáshoz radioaktív anyagokból vagy gyorsítókból származó alfa-részecskéket, elektronokat, neutronokat, röntgensugárzást és gammasugárzást használnak. Az energiaátadás ionokat és gerjesztett specieseket hoz létre, amelyek további reakciókon mennek keresztül. A radiolízis különös tulajdonsága, hogy vízben, vagy más poláris oldószerben rövid életű szolvatált elektronokat hoz létre. radiometriás kormeghatározás (radioaktiv kormeghatározs) Lásd: kormeghatározási technikák; radioaktív kor. rádium Jele: Ra. Radioaktív, fémes elem, amely a periódusos rendszer 2. csoportjába (régebben IIA) tartozik. Rendszáma: 88; relatív atomtömege: 226,054; relatív sűrűsége: ~5; op.: 700 o C; fp.: 1140 o C. Előfordul uránércekben (pl. uránszurokércben). A legstabilabb izotópja: rádium-226 (felezési ideje: 1602 év), amely radonná bomlik. Radioaktív forrásként használják kutatásokban és bizonyos mértékig a radioterápiában. Az elemet 1898-ban Marie és Pierre Curie izolálta uránszurokércből. radon Jele: Rn. Színtelen, radioaktív gázhalmazállapotú elem, a periódusos rendszer 18. csoportjába tartozik (a nemesgázokhoz); rendszáma: 86; relatív atomtömege: 222 o C; sűrűsége: 9,73 gdm -3 ; op.: 71 o C; fp.: 61.8 o C. Legalább 20 izotópja ismert, a legstabilabb a radon-222 (felezési ideje: 3,8 nap). A rádium-226 bomlásával keletkezik és alfa-bomlást szenved. A radioterápiában használják. A radon előfordul a természetben, különösen gránit alatt fekvő területeken, úgy tartják, veszélyes lehet az egészségre. Mint nemesgáz, a radon gyakorlatilag inert, bár egy néhány vegyülete - pl. a radon-fluorid - előállítható. Először Willliam Ramsey és Robert Whytlaw-Gray ( ) izolálta, 1908-ban. raffinátum Oldószer-extrakcióval tisztított folyadék. raffinóz Fehér, szilárd szénhidrát: C 18H 32O 16; op.: 80 o C. Egy triszacharid (cukor egy típusa), amely fruktózból, galaktózból és glükózból áll. A természetben a cukorrépában és gyapotmag maradványokban fordul elő. ragasztó (adhezív) 377

382 Felületek összekötésére szolgáló anyagok, általában gélképző, kolloid oldatok. Sokfélék lehetnek; vannak állati eredetű ragasztók, (kollagén alapúak), növényi ragasztószerek, és szintetikus gyanták (például epoxigyanták). Raman-effektus Az elektromágneses sugárzás szóródásának egy típusa, amelyben a fény egy anyagi közegen áthaladva frekvencia- és fázis-változást szenved. A folyadékokban a Raman-szórás intenzitása kb. egy ezredrésze a Rayleigh-szóródásnak, ez az oka, hogy csak 1928-ban fedezték fel. Hasznosítani csak a lézer kifejlesztése után kezdték. A Raman-spektroszkópiában lézerből származó fényt bocsátanak az anyagon keresztül és a szóródást spektroszkópiásan elemzik. Az új frekvenciák az anyag által szórt monokromatikus fény Raman-spektrumában jellemzők az anyagra. Előfordul rugalmatlan és szuperelasztikus szóródás is. A technikát molekulaszerkezetek meghatározásának eszközeként és a kémiai analízisben használják. A hatást az indiai kutató, Sir C.V. Raman ( ) fedezte fel. Ramsay, Sir William ( ) Brit kémikus, Glasgowban született. Dolgozott Robert Bunsennek, majd visszatért Glasgowba, később professzor lett Bristolban ( ) és Londonban ( ). Az 1890-es évek elején Lord Rayleigh-vel tanulmányozta a levegőben előforduló gázokat ben felfedezte az argont ban Morris Travers-szel ( ) felfedezte a neont, kriptont és a xenont. Hat évvel később felfedezte az utolsó nemesgázt, a radont ben kitüntették a kémiai Nobel-díjjal, ugyanabban az évben, amikor a fizikai Nobeldíjat Rayleigh kapta. random séta A sétáló által megtett távolság meghatározásának problémája, ha egy kiindulási helyzetből a sétáló mehet előre (+x felé) vagy hátra (-x felé) és az irány megválasztása random (pl. pénz feldobása). A sétáló haladása az N lépéssel megtett D N nettó távolsággal jellemezhető. N lépés megtétele után D rms négyzetes középértéket, az átlagos távolságot a kiindulási helyzettől, a D rms= N kifejezés adja meg. A random sétát alkalmazza a fizika a diffúziónál, a Brown-mozgásnál és a polimerek és rendezetlen szilárd anyagok szerkezetével kapcsolatos problémáknál. Raney-nikkel A nikkel szivacsos formája, amelyet nátrium-hidroxiddal készítenek nikkel-alumínium ötvözetből. A nátriumhidroxid kioldja az alumíniumot, és így egy nagy felszínnel rendelkező rendkívül aktív nikkelforma alakul ki. Az anyag fekete, pirofóros por, telítve van hidrogénnel. Rendkívül hatékony katalizátor, különösen szobahőmérsékleten történő hidrogénezési reakciókban ben az amerikai kémikus, M. Raney ( ) fedezte fel. ranksite Nátrium-karbonátból, nátrium-szulfátból és kálium-kloridból álló ásvány: 2Na 2CO 3.9Na 2SO 4.KCl. Raoult-törvény Egy törtvény, amely kimondja, hogy egy oldószer parciális gőznyomása arányos a móltörtjével. Ha az oldószer parciális nyomása (amikor egy anyag oldva van benne) p, és a móltörtje (az oldószer móljainak száma osztva az összes mólszámmal) X, akkor p=p 0X, ahol p 0 a tiszta oldószer gőznyomása. Azt az oldatot, amely engedelmeskedik a Raoult törvénynek, ideális oldatnak nevezik. Általában a törvény csak híg oldatokra érvényes, bár bizonyos folyadékelegyek esetében egy egész koncentráció-tartományban érvényes. Az ilyen oldatok a tökéletes oldatok, amelyek olyan esetekben fordulnak elő, amikor a molekulák közti intermolekuláris erők hasonlóak azokhoz külön-külön az egyik és a másik anyag molekulái között. A folyadékelegyek esetében a Raoult-törvénytől való eltérés okozza az azeotrópok kialakulását. A törvényt a francia kémikus, Fracois Raoult ( ) fedezte fel. Raschig-eljárás Ipari eljárás klór-benzol (és fenol) előállítására, gáz-fázisú reakcióval benzolgőz, hidrogén-klorid és oxigén között (levegő), 230 o C-on: 378

383 2C 6H 6+2HCl+O 2 2H 2O+C 2H 5Cl A katalizátor réz(ii)-klorid. A klórbenzolt legnagyobb mértékben fenol előállítására használják a következő reakcióval: C 6H 5Cl+H 2O HCl+C 6H 5OH Ez a reakció 430 o C-on játszódik le, szilícium katalizátor jelentétében. Az eljárást a német kémikus Fritz Raschig ( ) vezette be. Rayleigh, Lord (John William Strutt; ) brit fizikus, aki a Cambridge University-n dolgozott, majd egy magán laboratóriumot épített. Ebben a laboratóriumban fedezte fel az elektromágneses hullám Rayleigh-szórását. Dolgozott akusztikán, elektromosságon és optikán; William Ramsay-vel felfedezték fel az argont ben kitüntették a fizikai Nobel- díjjal. Rayleigh-szórás Az elektromágneses sugárzás szóródása molekulákon, amelyben a szórt sugárzás frekvenciája változatlan. A szóródásnak ezt a típusát analizálta Lord Rayleigh a XIX. század végén egy cikkében, amelyben kimutatta, hogy az ég kék színe egy ilyen típusú fényszóródás eredménye, a föld légkörében lévő molekulák szórják a nap fényét. rayon/műselyem Cellulózból készített textília. Két típusa létezik, mindkettő kiindulási anyaga a facellulóz. A viszkóz-eljárás során szén-diszulfidban és nátrium-hidroxidban oldják, ilyenkor egy sűrű, barna cellulóz-xantátot tartalmazó folyadék keletkezik. A folyadékot finom fúvókákon savba juttatják, ahol a xantát bomlik és cellulóz-szál képződik. A termék a viszkóz műszál. Az acetát-eljárásnál cellulóz-acetátot készítenek, és azt oldják egy oldószerben, majd az oldatot fúvókákkal levegőbe fújják, ahol az oldószer elpárolog és acetát műselyem szálakat hagy maga után. RBS Lásd: Rutherford-féle visszaszórási spektrometria. reagáló anyag Lásd: kémiai reakció. reagens Olyan anyag, amely egy másik anyaggal reagál. A laboratóriumi reagensek vegyületek, - pl.: kénsav, sósav, nátrium-hidroxid, stb. - amelyeket kémiai reakciókban, vagy kísérletekben használnak. reakció Lásd: kémiai reakció. reakcióhő A felszabaduló, vagy elnyelődő energia annak eredményeként, hogy a reagáló anyagok moláris mennyiségei közt a kémia reakció teljesen lejátszódott. reakciósebességet meghatározó lépés Több lépésből álló kémiai reakció leglassúbb lépése. Az ilyen reakciókban gyakran egyetlen lépés jóval lassúbb, mint a többiek, és ennek a sebessége határozza meg az egész reakció sebességét. reakciósebességi állandó 379

384 Jele: k. Egy állandó a kémiai reakció sebességének koncentrációval (aktivitás) leírt kifejezésében. Pl.: egy egyszerű egymolekulás reakcióban A B, a sebesség arányos az A koncentrációjával, azaz sebesség=k[a], ahol k a hőmérséklettől függő reakciósebességi állandó. Az egyenlet a reakció reakciósebességi egyenlete, a formája a reakciómechanizmustól függ. realgár Az arzén(ii)-szulfid, As 2S 2 vörös ásványi formája. reális gáz Olyan gáz, amely nem rendelkezik az ideális gázokat meghatározó tulajdonságokkal. Molekuláik véges méretűek és erők hatnak közöttük. (lásd: állapot egyenlet). reciprok arányok Lásd: kémiai egyesülés. reciprok rács Kristályrács, amely meghatározható a valódi térben lévő rácsból. Ha a valódi térben a rács primitív transzlációs vektorait a, b, és c jelöli, akkor a reciprok rácsban a primitív transzlációs a, b és c a következőképp definiálható: a =bxc[abc], b =cxa[abc], és c = axb[abc], ahol [abc] a skaláris triplet szorzat, a.(bxc). A reciprok rács alapvető fontosságú a röntgen-diffrakciónál; az energiasávok a diffrakciós képben sokkal szorosabb kapcsolatban vannak a reciprok ráccsal, mint a valódi térbeli ráccsal. recirkuláció Az esszenciális elemek folyamatos mozgása a környezet biotikus (élő) és abiotikus (élettelen) részeiben. redox Lásd: oxidáció-redukció. redukálócukor Monoszacharid, vagy diszacharid cukor, amely képes elektront átadni más molekuláknak, tehát redukálószer. Rendszerint a szabad ketocsoport ( CO ) vagy aldehidcsoport ( CHO) jelenléte teszi képessé a monoszacharidot vagy diszacharidot arra, hogy redukálócukorként viselkedjen. A redukáló cukrok kimutathatók a Benedict-teszttel. Hasonlítsd össze a nem redukáló cukrokkal. redukálószer Olyan anyag, amely más anyagokat redukál. Ezt azzal éri el, hogy önmaga oxidálódik. A redukálószerek alacsony oxidációs számú atomokat tartalmaznak, azaz olyan atomokat, amelyek elektronokkal rendelkeznek. Más anyagokat redukálva ezek az atomok elektronokat adnak le. redukált Planck-állandó Lásd: Planck-állandó. redukció Lásd: oxidáció-redukció. refluxálás Egy laboratóriumi technika, amelyben egy folyadékot forralnak egy visszafolyó hűtővel felszerelt lombikban, így a folyadék folyamatosan visszafolyik a lombikba. Szerves szintézisekben használják, hosszan tartó reakcióknál. reformálás 380

385 Egyenes-láncú alkánok elágazó láncúvá alakítása krakkolással, vagy katalitikus reakcióval. A kőolaj finomításánál alkalmazzák, motorbenzinnek alkalmas szénhidrogének előállítására. Benzolt is állítanak elő alkán szénhidrogénekből katalitikus reformálással. A vízgőzös reformálás az a folyamat, amelynek során (a földgázból származó) metánt alakítják át szén-monoxid és hidrogén elegyévé, amit aztán szerves vegyületek szintézisére használnak. A reakció CH 4+H 2O CO+3H 2 kb. 900 o -on történik, nikkel katalizátor alkalmazásával. Regnault-módszer Gáz sűrűségének mérésére alkalmazott technika. Egy ismert térfogatú üveglombikot lemérnek üresen, majd ismert nyomású gázzal megtöltik és ismét lemérik. A meghatározást állandó és ismert hőmérsékleten kell végezni, az eredményeket standard nyomásra és hőmérsékletre kell korrigálni. A módszert a francia kémikusról, Henri Victor Regnault-ról ( ) nevezték el. rektifikálás Egy folyadék tisztítása desztillációval. Lásd: frakcionált desztilláció. rektifikált alkohol Az etanolnak (95,6 o ) és víznek desztilláció során nyert, konstans forráspontú elegye. relatív atomtömeg (relatív atomsúly, relative atomic mass, r.a.m.) Jele: A r. Egy természetben előforduló elem átlagtömeg per atom értékének aránya a szén-12 atom 1/12 ének tömegéhez. relatív molekulatömeg (molekulasúly) Jele: M r. Egy elem, vagy vegyület természetben előforduló formájának átlagtömeg per molekula értéke a szén- 12 atom 1/12-ének tömegére vonatkoztatva. Egyenlő a molekulát felépítő összes atom relatív atomtömegének összegével. relatív permittivitás Lásd: permittivitás. relatív sűrűség (relative density, r.d.) Egy anyag sűrűségének aránya valamilyen referencia anyag sűrűségéhez viszonyítva. Folyadékok vagy szilárd anyagok estében ez a sűrűség (rendszerint 20 o -on) aránya a víz sűrűségéhez (a maximális sűrűségéhez). Korábban ezt a mennyiséget fajsúlynak nevezték. Néha használják a gázoknál is a relatív sűrűséget, például száraz levegőre vonatkoztatva. Mindkét gáz sűrűségét standard hőmérsékleten és nyomáson véve figyelembe. relativisztikus kvantumelmélet Lásd: kvantumelmélet. relativisztikus kvantummechanika A speciális relativitáselmélettel összhangban lévő kvantummechanika. A relativisztikus kvantummechanika legfontosabb egyenlete a Dirac-egyenlet. Használata szükséges a nehéz atomok tulajdonságainak leírásához, és az atomspektrumok finomszerkezetének értékelésénél. A szilárd arany színe, és a tény, hogy a higany folyékony állapotban létezik, a kvantummechanika relativisztikus hatásainak köszönhető. relaxáció Egy rendszer visszatérése az egyensúly állapotba, miután egy külső hatás eredményeképpen hirtelen változáson ment keresztül. Az időt, amely alatt a relaxáció megtörténik, relaxációs időnek nevezik. Pl.: a mágneses magrezonanciánál (NMR) a relaxációs idő az az átlagos idő, amíg egy rendszer a magasabb energiaszintű 381

386 állapotban marad, mielőtt az alacsonyabb energiaszintű állapotba kerülne. Általában a bomlási folyamatoknál feltételezhető, hogy a bomlás exponenciális, és a relaxációs ideje az az idő, ami ahhoz szükséges, hogy a változó a kezdeti értékéről annak 1/e-d részére csökkenjen. Egy másik példa a relaxációs időre: az idő, ami ahhoz szükséges, hogy egy gáz, az állapotának egy hirtelen megzavarása után, visszatérjen a Maxwell-sebesség eloszláshoz. rem Lásd: a sugárzás egységei. renaturálás Egy denaturált fehérjének vagy nukleinsavnak helyreállítása úgy, hogy az visszanyeri eredeti funkcióját. Bizonyos fehérjék renaturálhatók a denaturálódást előidéző feltételek (hőmérséklet, ph stb.) visszaállításával. rend Egy kémiai reakciósebesség kifejezésben a kémiai reakció bruttó rendje a koncentrációk kitevőjének összege. Pl. egy reakcióban A+B C a sebesség egyenlet a következő lehet: R=k[A][B] 2. A reakció elsőrendű A-ra de másodrendű B-re. A bruttó rend értéke: három. A reakció rendje függ a mechanizmustól, a sebesség lehet független a koncentrációtól, (zéró order) és a rend értéke törtszám is lehet. Lásd molekularitás, pszeudorend rendezetlen ötvözet Lásd: rendezetlen szilárd anyag. rendezetlen szilárd anyag Olyan anyag, amely nem rendelkezik se tökéletes, se izolált kristályhibákkal rendelkező csal. Egy rendezetlen ötvözetben, amely a rendezetlen szilárd anyagok egy típusa, a különböző atomok véletlenszerű elrendeződésben találhatók. Más típusú rendezetlen szilárd anyag keletkezik akkor, ha nagy mennyiségű hibát juttatnak be a szilárd anyagba random eloszlásban. Egy amorf szilárd anyagban, így az üvegben például az atomok random hálózata található, kristályszerkezet nélkül. rendszám (proton szám) Jele Z. Egy atom magjában található protonok száma. Egy semleges atomban a rendszám egyenlő a mag körüli pályán található elektronok számával. rendszerek közti kereszteződés Egy folyamat, amely során egy szingulett gerjesztett elektronállapot átmegy egy triplett gerjesztett állapotba annál a pontnál, ahol a gerjesztett szingulett és triplett állapot potenciális energiagörbéi keresztezik egymást. Ez az átmenet spin-pálya-csatolás hiányában tiltott, de megtörténik, ha van spin-pálya csatolás. Az így képződött triplett gyakran gerjesztett vibrációs állapotban van. Ez a gerjesztett triplett állapot más molekulákkal való ütközések során elérheti a legalacsonyabb vibrációs állapotát. Az átmenet ebből az állapotból a szingulett állapotba tiltott a spin-pálya csatolás hiányában, de megengedett, ha van spin-pálya csatolás Ez lassú elektromágneses sugárzás kibocsátást eredményez, amely foszforeszcencia néven ismert. rénium Jele: Re. Ezüstfehér, fémes átmeneti elem; rendszáma: 75; relatív atomtömege: 186,2; relatív sűrűsége: 20,53; op.: 3180 o C; fp.: 5627 (becsült) o C. Az elemet a molibdén tisztításakor melléktermékeként nyerik. Bizonyos ötvözetekben használják (rénium-molibdén ötvözetek, szupravezetők). Számos komplexe létezik, amelyben az 382

387 oxidációs állapota 1-7 között változik. Walter Noddack ( ) és Ida Eva Tacke ( ) fedezte fel, 1925-ben. rennin Az emlősök gyomrát bélelő, sejtek által kiválasztott enzim, ez okozza a tej megalvadását. Egy oldható tejfehérjére hat, amelyet oldhatatlan kazeinné alakít. Ezzel lehetővé teszi, hogy a tej elég hosszú ideig maradjon a gyomorban ahhoz, hogy a fehérjebontó enzimek kifejthessék hatásukat. reológia Az anyag folyásának és deformációjának tanulmányozása. reopexia Olyan eljárás, amellyel bizonyos tixotróp anyagok gyorsabban megkeményednek, amikor keverik, rázzák, vagy ütögetik azokat. Gipsz és víz ilyen reopektikus anyag. répacukor Lásd szacharóz. repcemagolaj-metil-észter Lásd: bioüzemanyag. reptation Olyan mozgás, amely leírja egy polimer dinamikáját egy nagyon összekuszált állapotban, pl. hálós szerkezetben. Az összekuszált állapot: keresztkötésű láncok együttese egy olyan csőben, amely bizonyos topológiai megszorításokkal alakul ki. A lánc hosszabb, mint a cső, és így laza része mozog a csövön keresztül, aminek eredményeképpen a cső is változik az idővel. Ezt a mozgást a francia fizikus P.G. de Gennes reptationnak nevezte el (a latin reptare, csúszik-mászik alapján). Ő posztulálta ezt 1971-ben. Számos kísérlet utal arra, hogy a reptation dominál az összekuszált állapotban lévő polimerláncok dinamikájában. resolution Egy racém elegy szétválasztása optikai alkotórészeire. Bizonyos esetekben a két forma kristályai különbözők, az elválasztás megoldható manuálisan. Általában azonban fizikai módszerek (desztillálás, kristályosítás, stb.) nem használhatók, mivel az optikai izomerek azonos tulajdonságokkal rendelkeznek. A legközönségesebb technika a keveréket egy olyan vegyülettel reagáltatni, amely maga is optikai aktivitást mutat, azután elválasztani a kettőt. PL.: l-a és d-a racém elegyét reagáltatva l-b-vel, két AB vegyületet eredményez, melyek nem optikai izomerek, hanem diasztereomerek és elválaszthatók, majd visszalakíthatók tiszta l-a- és d-a vá. Biológiai technikákat is alkalmaznak. Használnak olyan baktériumokat, amelyek csak az egyik formát alakítják át, a másikat nem. resonance ionization spectroscopy (RIS) Spektroszkópiás módszer gázok egyes atomjainak kimutatására, az atomokat lézerrel ionizálva. A gerjeszteni kívánt atomokat tartalmazó mintát, olyan lézer fényének teszik ki, amelyet úgy hangolnak, hogy hatására csak ez az atom gerjesztődjön. Ha a fény frekvenciája, amelynél az atom gerjesztődik ν, az atomok a gerjesztett állapotban akkor ionizálhatók, ha az atom ionizációs potenciálja kisebb 2ν-nél. Ellentétben más ionizációs technikákkal, az ionizációnak ez a típusa csak azoknál az atomoknál történik meg, melyek rá vannak hangolva a fény frekvenciájára. Mivel a RIS rendkívül szelektív abban, hogy melyik atom ionizálódik egy adott frekvenciánál, nagyon sok alkalmazása van a kémiában. rész/csoport (moiety) Egy molekula jellegzetes része. Például a C 2H 5COOCH 3 észterben az OCH 3 alkohol(metanol)-résznek tekinthető. részecske a dobozban 383

388 A kvantummechanikában alkalmazott rendszer a kvantummechanika fontos jellemzőinek, pl. az energiaszintek kvantáltságának és a zéró pont energiának az érzékeltetésére. Egy m tömegű részecske két fal között mozoghat X=0 és X=L koordinátákkal. A részecske potenciális energiája nulla a falak közt és végtelen a falakon kívül. Az időtől független Schrödinger egyenlet erre a problémára egzakt megoldást ad az energiákra: E n, re n 2 h 2 /8mL 2, ahol n=1,2,..., és a hullámfüggvényekre: ψ n=(2/l) 1/2 sin(nπx/l), ahol n a kvantumszám, ami az energiaszintet jelzi, és h a Planck-állandó. A részecske a dobozban közelítő modellként használható a delokalizált elektronokra egy molekulában vagy fémben. A részecskék a dobozban probléma megoldható két vagy három dimenzióra is, lehetővé téve a szimmetrikus és degenerált energiaszintek közti összefüggések szemléltetését. részecske-hullám dualizmus Az a koncepció, amely szerint az energiahordozó hullámok részecske jelleggel rendelkeznek, a részecskéknek pedig hullámtermészetük van. Az, hogy a két modell közül melyik a helyesebb, a leírni szándékozott tulajdonságtól függ. Pl. az elektromágneses sugárzás hullámait részecskeként, fotonként kell elképzelni a fotoelektomos hatás magyarázatakor, míg az elektronokat de Broglie hullámként az elektrondiffrakciónál. részlegesen áteresztő membrán Olyan membrán, amely átereszti a kis vízmolekulákat és bizonyos oldott anyagokat, de nem engedi átjutni a nagy oldott molekulákat. A biológiai membránok leírásakor inkább ezt a kifejezést alkalmazzák a szemipermeábilis/ féligáteresztő membrán kifejezés helyett. Lásd: ozmózis. rétegrács Olyan kristályos szerkezet, amelyben az atomok kémiailag kapcsolódnak egy sík rétegben, és viszonylag gyenge erőkkel a szomszédos rétegekben lévő atomokkal. A grafit és a csillámok példák a rétegrácsos szerkezetre (azaz lemezes/réteges szilárd anyagok). retinol Lásd: A-vitamin. retorta Ipari kémiai reakcióhoz vagy desztillációhoz használt edény. retroszintetikus analízis Egy szisztematikus közelítés a szerves szintézisre, amelyben a célmolekulát bizonyos stratégiai kötéseknél, bizonyos szabályok szerint kisebb részekre daraboltnak tekintik. Ezeket a részeket ismert szintézismódszerekkel kezelik addig, amíg egyszerűbb vegyületekhez nem jutnak. A kémiai szintézisek logikai elemzése végrehajtható számítógépes programokkal. A technika, amelyet az amerikai vegyész, Elias James Corey (1928-) fejlesztett ki, nagyon termelékeny volt. Sok komplex, természetes termék szintézisét tette lehetővé. réz Jele Cu. Vörösesbarna átmeneti elem; rendszáma 19; relatív atomtömege 63,546; relatív sűrűsége 8,92; op. 1083,4 o C; fp o C. A rezet évezredek óta bányásszák, a rómaiak cuprumként ismerték, amely név Ciprus szigetének nevéből ered. A fém jól megmunkálható és alakítható, és kiváló a hő és elektromos vezetőképessége. Réztartalmú ásványok: a kuprit (Cu 2O), azurit (2CuCO 3.Cu(OH) 2), kalkopirit (CuFeS 2) és a malachit (CuCO 3.Cu(OH) 2). A termésréz előfordul izoláltan, a világ néhány részén. A nagy bányákban, az USA-ban, Chilében, Kanadában, Zambiában, Kongóban, és Peruban szulfidokat, oxidokat és karbonátokat tartalmazó érceket bányásznak. Általában olvasztással, kilugzással, elektrolízissel nyerik ki. A réz fémet elektromos kábelek és huzalok készítésére használják. A sárgaréz (réz-cink) és a bronz (réz-ón) ötvözetei széles körben nyernek alkalmazást. A rezet a víz nem támadja meg, de a nedves levegőn lassan egy jellegzetes zöld, felszíni réteg (patina) alakul ki rajta. A fém nem reagál híg kénsavval vagy sósavval, de salétromsavval nitrogén-oxidok keletkeznek. A réz vegyületek az elemet +1 és +2 oxidációs állapotban tartalmazzák. A réz(i) vegyületek többnyire fehérek (az oxid vörös). A réz(ii)-sók oldatban kékek. A fém nagyszámú koordinációs komplexet is képez. réz(i)-klorid 384

389 Fehér szilárd vegyület, CuCl; szabályos; relatív sűrűsége 4,14; op. 430 o C; fp o C. Réz(II)-klorid, feleslegben lévő rézforgács és sósav oldatának forralásával állítják elő. A réz(i) komplex ionként, [CuCl 2] - van jelen. Az oldatot levegőmentes desztillált vízbe öntve a réz(i)-klorid kicsapódik. Levegőtől és nedvességtől elzárva kell tartani, különben réz(ii)-kloriddá oxidálódik. A réz(i)-klorid lényegében kovalens, szerkezete hasonló a gyémántéhoz; azaz minden rézatomot négy klór atom vesz körül tetraéderes elrendezésben, és viszont. A gőzfázisban dimer és trimer speciesek vannak jelen. A réz(i)-kloridot használják az ammónium-kloriddal együtt az etén but-1-én-3-in-né (vinil-acetilénné) történő dimerizálásánál, amit a szintetikus gumi előállításánál használnak. A laboratóriumban a réz(i)-klorid és sósav keverékét használják arra, hogy a benzol-diazónium-kloridot klórbenzollá alakítsák a Sandmeyer reakcióban. réz(i)-oxid Vörös, oldhatatlan szilárd anyag Cu 2O; relatív sűrűsége 6,0; op o C. Előállítják lúgos réz(ii)-szulfát oldat redukciójával. Mivel a réz(ii)-oldathoz lúgoldatot adva réz(ii)-hidroxid kicsapódik, a réz(ii)-ionokat komplexszé alakítják tartarát-ionokkal; ilyen körülmények közt a réz(ii)-ion koncentráció olyan alacsony, hogy nem lépi túl a réz(ii)-hidroxid oldhatósági szorzatát. A réz(i)-oxid híg kénsavval reagálva réz(ii)-szulfát oldatot és rezet eredményez, azaz diszproporciónálódás történik. Cu 2O+2H + Cu 2+ +Cu+H 2O Koncentrált sósavban oldva [CuCl2] komplex-ion keletkezik. A réz(i)-oxidot egyenirányítók gyártásánál és vörös üvegek előállításánál használják. réz(i)vegyületek Vegyületek, amelyek a rezet az alacsonyabb (+1) oxidációs állapotában tartalmazzák, pl. réz(i)-klorid CuCl. réz(ii)-klorid Barnás-sárga por, CuCl 2; relatív sűrűsége 3,386; op. 620 o C. Létezik egy kékes-zöld dihidrát forma (rombos; relatív sűrűsége 2,54; 100 o C-n elveszíti a H 2O-t). A vízmentes, szilárd anyag előállítható klórt hevített réz felett átvezetve. Döntően kovalens kötésű, réteges szerkezete van, amelyben minden rézatomot négy klóratom vesz körül 0,23 távolságban és két további rézatom 0,295 távolságban. Koncentrált vizes oldata sötétbarna színű a komplex ionok, pl. a [CuCl 4] 2- jelenléte miatt. Higításkor a szín zöldre majd kékre változik a klorid-ionoknak vízzel való szukcesszív helyettesítése miatt, a végső színt a [Cu(H 2O) 6] 2+ ion adja. A dihidrát előállítható az oldat kristályosításával. réz(ii)-nitrát Kék, elfolyósodó, szilárd anyag Cu(NO 3) 2.3H 2O; relatív sűrűsége 2,32; op. 114,5 o C. Előállítható réz(ii)-oxidot vagy réz(ii)-karbonátot híg salétromsavval reagáltatva és a keletkezett oldatot kristályosítva. Más, 6 és 9 molekula vizet tartalmazó formája is ismert. Melegítéskor könnyen bomlik réz(ii)-oxidra, nitrogén-dioxidra és oxigénre. A vízmentes forma előállítható rezet reagáltatva nitrogén-dioxid etil-etanoátos oldatával. Ez melegítéskor szublimál, jelezve, hogy jelentősen kovalens. réz(ii)-oxid Fekete, oldhatatlan anyag; monoklin; relatív sűrűsége 6,3; op o C. Előállítják réz(ii)-karbonát, vagy réz(ii)- nitrát hevítésével. 800 o C fölé hevítve réz(i)-oxidra és oxigénre bomlik. A réz(ii)-oxid könnyen reagál ásványi savakkal, melegítésre réz(ii)-sókat képez; könnyen redukálható hidrogénáramban rézzé. A réz(ii)-oxid híg savakban kék rézsó oldatokat képezve oldódik. réz(ii)-szulfát Kék, kristályos, szilárd anyag CuSO 4.5H 2O; triklin; relatív sűrűsége 2,284. Az 5 molekula vizet tartalmazó 100 o C-on elveszít 4 molekula vizet, az ötödiket 150 o C-on, ilyenkor a vízmentes forma keletkezik (rombos, relatív sűrűsége 3,6; 200 o C felett bomlik). Az öt molekula kristályvizet tartalmazó forma előállításakor réz(ii)-oxidot, vagy réz(ii)-karbonátot híg kénsavval reagáltatnak, majd melegítik oldatot, hogy telítsék, ezután hűtésre kikristályosodik a kék, öt molekula vizet tartalmazó forma (egy néhány csepp koncentrált kénsavat adnak 385

390 rendszerint hozzá, a hidrolízis megakadályozására). Az iparban levegőt fuvatnak át réz és híg kénsav forró keverékén. Az öt molekula vizet tartalmazó formában minden egyes réz négy molekula vízzel van körülvéve egy négyzet csúcsain, az ötödik és hatodik oktaéderes helyen a szulfátból származó oxigének foglalnak helyet, az ötödik vízmolekula hidrogénkötéssel kapcsolódik. A réz(ii)-szulfátnak sok ipari alkalmazása van, így a Bordói-lé készítés és más rézvegyületek előállítása. Használják galvanizálásnál, textilfestésnél és farothadástgátló szerként. A vízmentes formát nedvesség nyomok kimutatására használják. A réz(ii)-szulfát- pentahidrát kék vitriol néven is ismert. réz(ii)vegyületek Vegyületek, amelyek a rezet a magasabb (+2) oxidációs állapotában tartalmazzák, pl. réz(ii)-klorid (CuCl 2). réz(patina) A réz felszínén, bázisos rézsókból kialakult, zöld patina. Összetétele változik a légköri feltételekkel; bázisos karbonát: CuCO 3 Cu(OH) 2, bázisos szulfát: CuSO 4 Cu(OH) 2 H 2O és néha bázisos klorid: CuCl 2 Cu(OH) 2 alkotja. rézammónium ion A tetraammin-réz(ii)-ion [Cu(NH 3) 4] 2+. Lásd ammin. rezonancia-hatás Lásd: elektronhatások. rézpirit Lásd kalkopirit. RF-érték Egy adott komponens által megtett távolság osztva az oldószerfront által megtett távolsággal. Egy adott rendszerben, ismert hőmérsékleten ez jellemző a komponensre, és annak azonosítására használható. rhe A fluiditás egysége, egyenlő a poise reciprokával. riboflavin Lásd: B-vitamin komplex. ribonukleinsav Lásd: RNS. ribóz Monoszacharid: C 5H 10O 5, szabadon ritkán fordul elő a természetben, de fontos a RNS (ribonukleinsav) alkotójaként. Származéka a dezoxiribóz: C 5H 10O 4 ugyanannyira fontos, mivel a DNS (dezoxiribonukleinsav) alkotója, amely a kromoszómákban a genetikai kód hordozója. ribulóz Ketopentóz cukor (lásd monoszacharid): C 5H 11O 5, a fotoszintézisnél a szén-dioxid megkötésében vesz részt ribulóz-1,5-biszfoszfát formában. ribulóz-biszfoszfát (RuBP) Öt szénatomos cukor, amely kapcsolódik a szén-dioxiddal és két, három szénatomos köztes terméket hoz létre a fotoszintézis fénytől nem függő folyamatának első lépésében (lásd Calvin-ciklus). A ribulóz-biszfoszfát karboxilezésében a közvetítő enzim a ribulóz-biszfoszfát-karboxiláz. 386

391 Rice-Herzfeld-mechanizmus Olyan mechanizmus, amely lehetővé teszi, hogy bonyolult láncreakciók egyszerű sebességtörvényeket adjanak a kémiai kinetikában. Egy példa a Rice Herzfeld mechanizmusra: az acetaldehid pirolízise. A mechanizmus egy kezdőlépésből, a lánclépésekből (kettő) és a lánczáró reakcióból áll. Ez ahhoz a kísérleti eredményhez vezet, hogy az összesített reakció három ketted rendű a CH 3CHO-ra. Annak megállapítására, hogy az ilyen mechanizmus helyes-e, az állandósult állapotközelítést alkalmazzák, vagy megoldják a reakciósebesség differenciál egyenleteit numerikusan. Lehetséges, hogy, mint ezen a példán is, a Rice Herzfel-mechanizmus helyes értéket ad a reakció fő részére, de nem veszi figyelembe a melléktermékhez vezető reakciókat. A Rice Herzfeld-mechanizmust F.O. Rice és K.F. Herzfeldről nevezték el, ők közölték 1934-ben. Rice-Ramsperger-Kassel-elmélet (RRK-elmélet) Egymolekulás reakciók leírására használt statisztikai elmélet. Az RRK elmélet, melyet O.K. Rice és H.C. Ramsperger - és tőlük függetlenül L. S. Kassel - terjesztett elő az 1920-as években, azt feltételezi, hogy a molekula lazán kapcsolt oszcillátorok rendszere. Mivel az oszcillátor kapcsolást lazának tekintik, számításokat lehet végezni a vibrációs módok között szabadon áramló energia statisztikus eloszlására. Az RRK elméletben egy molekula bomlásának sebességi állandója nő a molekula energiájával. Az RRK elméletet sikerrel alkalmazták bizonyos kémiai reakciókra, de előrejelző képessége korlátozott. A RRK elmélet nem kielégítő jellemzőit a rendszer egyes vibrációs állapotainak figyelembevételével az RRKM (Rice Ramsperger Kassel Marcus) elmélet javítja. ricinusolaj Halvány színű olaj, amelyet ricinusbokorból vonnak ki. Zsírsavak gliceridjének keverékéből áll, a domináló sav a ricinolsav (ricinusolajsav), C 17H 32(OH)COOH. Használják kenceként festékekben és lakkokban, továbbá a gyógyászatban hashajtóként. RIS Lásd: resonance ionization spectroscopy. ritka spin species Atommag, amely esetében statisztikailag valószínűtlen, hogy egy molekulában egynél több előforduljon (hacsak az anyagot mesterségesen nem dúsítják az atommagot tartalmazó izotóppal). Például a 13 C, mivel ennek a természetes gyakorisága 1.1 %. Egy ritka spin rendszerben rendszerint nem szükséges a ritka species két magja közötti spin-spin kölcsönhatást figyelembe venni, azaz 13 C- 13 C-t ugyanabban a molekulában. A ritka spin species ellentéte a gyakori spin species, amire a példa a proton. ritkaföldfémek Lásd: lantanoidák. ritkítás Egy folyadék nyomásának, és így sűrűségének csökkentése. R-izomer Lásd: abszolút konfiguráció. RNS (ribonukleinsav) Élő sejtek összetett szerves vegyülete (nukleinsav), a fehérjeszintézisben játszik szerepet. Bizonyos vírusokban az RNS örökletes anyag is. A legtöbb RNS a magban szintetizálódik, majd a citoplazma különböző részeiben oszlik el. Az RNS molekula nulkeotidok hosszú láncából áll, amelyekben a cukor a ribóz és a bázisok: adenin, citozin, guanin és uracil (lásd: ábra). Hasonlíts össze a DNS-sel! 387

392 robbanóanyag Vegyület, vagy keverék, amelyet meggyújtva vagy felrobbantva egy rendkívül gyors, heves kémiai reakció játszódik le, nagy mennyiségű gáz és hő képződésével, amelyet fény, hang és nagy nyomású lökéshullám kísér. A lassú hatású robbanóanyagok (low explosives) viszonylag lassan égnek begyújtáskor; használják fegyverek, lőfegyverek hajtóanyagaként; alkalmazzák robbantásoknál is. Példák erre a puskapor, és különböző füstnélküli lőporok, mint a kordit. A nagyerejű robbantóanyagok (high explosives) nagyon gyorsan bomlanak, és fékezhetetlen robbanást hoznak létre. Például a dinamit, nitroglicerin és a trinitro-toluol (TNT); ezeket detonátorral robbantják. Más nagyerejű robbanószerek például a pentaeritrol-tetranitrát (PENT) és az ammónium- nitrid/tüzelőolaj keverék (ANFO). A Cyclonite (RDX) nagyerejű katonai robbanószer; olajjal, viasszal keverve képlékeny robbanóanyagot ad (mint Semtex ). Lásd a kronológiát is táblázat - ROBBANÓANYAGOK : A puskapor felfedezése Kínában. 1242: Egy angol szerzetes, Roger Bacon ( ) leírja a puskapor készítését (anagrammát használva). c.1250: Berthold Schwartz, német alkimista bejelenti a puskapor újrafelfedezését. 1771: Pierre Woulfe, francia kémikus felfedezi a pikrinsavat (amelyet eredetileg sárga festékként használtak). 1807: Alexander Forsyth ( ), skót lelkész felfedezi a higany-fulminátot. 1833: Henri Braconnot ( ), francia kémikus nitrálja a keményítőt, egy rendkívül gyúlékony vegyületet állítva ezzel elő (a nyers nitrocellulózt). 388

393 1838: Theophile Pelouze ( ), francia kémikus nitrálja a papírt, nyers nitrocellulózt állít elő. 1845: Christian Schönbein ( ), német vegyész nitrálja a gyapotot, előállítva a nitrocellulózt. 1846: Ascania Sobrero ( ), olasz kémikus felfedezi a nitroglicerint. 1863: J. Wilbrand, svéd kémikus felfedezi a trinitrotoluoult (TNT). 1863: Alfred Nobel ( ), svéd kémikus feltalálja a higany-fulmináton alapuló robbanógyutacsot. 1867: Alfred Nobel felfedezi a dinamitot, összekeverve nitroglicerint kovafölddel. 1871: Hermann Sprengel, német kémikus kimutatja hogy a pikrinsav robbanószerként használható. 1875: Alfred Nobel felfedezi a robbanózselatint (nitroglicerin keverve nitrocellulózzal). 1885: Eugene Turpin, francia kémikus felfedezi az ammónium-pikrátot (melinit). 1888: Alfred Nobel újítása egy hajtóanyag, a nitroglicerinből és nitrocellulózból (ballisztit). 1889: Brit tudósok, Frederick Abel ( ), és James Dewar felfedeznek a ballisztithez hasonló hajtóanyagot, a kroditot. 1891: Bernhard Tollens ( ), német kémikus felfedezi a pentaeritrol-tetranitrátot (PETN). 1899: Henning felfedezi a ciklometilén-trinitramidot (RDX vagy cyclonite ). 1905: B. W. Dunn ( ), amerikai katonatiszt bevezeti az ammónium-pikrátot, mint robbanószert (dunnit). 1915: Brit tudósok bevezetik az amatolt (TNT+ammónium nitrát). 1955: Amerikai tudósok kidolgozzák az ammónium-nitráttüzelőolaj keveréket (ANFO) ipari robbanószerként. robbanózselatin Nitroglicerinből és lőgyapotból (cellulóz nitrát) álló robbanóanyag. Rochelle-só Kálium-nátrium-tartarát-tetrahidrát: KNaC 4H 4O 6.4H 2O. Színtelen, kristályos só, amelyet piezoelektromos tulajdonsága miatt használnak. Rochon-prizma Optikai eszköz, amely két kvarc prizmából áll. Az első az optikai tengellyel párhuzamosan van vágva, ott lép be a fény, a második, erre merőleges optikai tengelyű. Az ordinális sugarat elhajlás nélkül átengedi, de az extraordinális sugarat elhajlítja, amit egy ernyő abszorbeálhat. Az eszköz síkban polarizált fény előállítására alkalmas, használható ultraibolya sugarak esetén is. ródium Jele: Rh. Ezüstfehér, fémes, átmeneti elem; rendszáma: 45; relatív atomtömege: 102,9; relatív sűrűsége: 12,4; op.: 1966 o C; fp.: 3727 o C. A platinával együtt fordul elő; felhasználják bizonyos platina ötvözetekben (pl.: hőelemekhez), valamint ékszerek, és optikai eszközök bevonására. Kémiai tulajdonságai: savak nem támadják 389

394 meg, csak királyvízben oldódik, vörösizzáson reagál a nemfémekkel (pl.: oxigénnel és klórral). A fő oxidációs állapota +3, de +4-es oxidációs állapotban is képez komplexet. Az elemet William Wollaston ( ) fedezte fel, 1803-ban. rokon elemek A periódusos rendszer azonos csoportjába tartozó elemek. Rose's metal Alacsony olvadáspontú (kb. 100 o C alatti), 50 % bizmutból, % ólomból és % ónból álló ötvözet. rotációs csoport Egy pont körüli összes rotáció halmaza által képzett csoport. A rotációs csoport a rendszer impulzusnyomatékával kapcsolatos és fontos a molekulák rotációs mozgásának elméletében. A rotációs csoport csoportreprezentációja szoros kapcsolatban van az impulzusmomentum kvantumelméletével. rotációs spektroszkópia Molekulák rotációs mozgásának spektroszkópiás tanulmányozása. A rotációs spektroszkópia információt ad az atomok közötti távolságokról. A molekulák különböző rotációs energiaszintjei közötti átmenet az elektromágneses spektrum mikrohullámú és távoli infravörös tartományának felel meg. Csak akkor lehetnek rotációs energiaszintek közti átmenetek egy tiszta rotációs spektrumban, ha a molekula állandó dipólus momentummal rendelkezik. A közeli infravörös tartományban a rotációs átmenetek a vibrációs átmenetekre szuperponálódnak, így vibrációs-rotációs spektrumot adnak. Az ilyen típusú spektrum sokkal bonyolultabb, mint a tisztán rotációs spektrum. Lásd: vibrációs spektroszkópia. rotamer A koformációs izomerek egy olyan csoportja, amelyek egy vagy több egyszeres kötés körüli korlátozott rotáció miatt különböznek egymástól. rozsdamentes acél Az acél egy formája, amely minimum 11-12% krómot, kis százalékban szenet és gyakran más elemeket, nevezetesen nikkelt és molibdént is tartalmaz. Nem rozsdásodik, így széles körben alkalmazzák az iparban, a kémiai területeken, a háztartásokban. Különösen sikeres a 18-8-ként ismert ötvözet, amely 18% Cr-t, 8% Ni-t és 0,08% C-t tartalmaz. rozsdásodás Vas (vagy acél) korróziója, amely során hidratált vas(iii)-oxid, Fe 2O 3xH 2O képződik. A rozsdásodás csak víz és oxigén együttes jelenlétében történik. Elektrokémiai folyamat, amelyben a vas felület különböző részei a cella elektródjaiként szerepelnek. Az anódnál a vas atomok Fe 2+ -ionként oldódnak: Fe(s) Fe 2+ (aq)+2e a katódon hidroxid ionok keletkeznek: O 2(aq)+2H 2O(l)+4e 4OH - (aq) A Fe(OH) 2 oldatban oxidálódik Fe 2O 3-má. A rozsdásodást a vasban lévő szennyezések és a vízben jelenlévő savak vagy elektrolitok elősegítik. röntgen A dózis ekvivales korábbi egysége (lásd: sugárzás egységei). A röntgensugarak felfedezője, W.K. Röntgen ( ) után nevezték el. röntgendiffrakció 390

395 A röntgensugarak diffrakciója egy kristályon. A legtöbb kristályban a röntgensugarak hullámhossza összemérhető az atomok közötti távolsággal és a kristályrács ismétlődő szerkezete egy rácsként viselkedik a röntgensugarak számára. Így egy alkalmas kristály használható a spektrométerben a röntgensugarak szórására. A röntgendiffrakció az alapja a röntgenkrisztallográfiának is. röntgenfluoreszcencia Nagyenergiájú elektronokkal, más részecskékkel való ütközés vagy más, primer röntgensugárzás által létrejött gerjesztett atomok röntgensugárzás emissziója. A fluoreszcens röntgensugarak hullámhossza egy röntgen spektrométerrel mérhető. A röntgenfluoreszcenciát alkalmazzák olyan technikákban, mint például az elektronikus mikroanalizátor. röntgenium Jele: Rg. Radioaktív transzaktinida; rendszáma: 111. A 209 Bi és 64 Ni fúziójával állították elő. Mindössze néhány atomot mutattak ki. röntgenkrisztallográfia A röntgen-sugár diffrakció alkalmazása kristályok vagy molekulák szerkezetének meghatározására. A technika röntgensugarakat irányít egy kristályos mintára, és az elhajlást szenvedett sugarakat egy fotolemezen rögzíti. A diffrakciós kép a lemezen foltok mintázatából áll, a kristályszerkezet megállapítható a foltok helyzetéből és intenzitásából. A röntgensugárzás elhajlását a molekulákban lévő elektronok okozzák, ha a vegyület molekuláris kristályát használják, meghatározható a molekulában az elektronsűrűség-eloszlás. röntgenspektrum Lásd röntgensugarak röntgensugarak Az ultraibolya sugárzásnál rövidebb hullámhosszú elektromágneses sugárzás, amelyet úgy hoznak létre, hogy atomokat nagy kvantumenergiájú részecskékkel bombáznak. A hullámhossz tartománya és 10-9 m közötti. Ha elektronnal bombázzák, minden elem atomja jellemző röntgen spektrumot bocsát ki. A röntgen fotonok akkor emittálódnak, amikor a beeső elektronok az atom belső héjáról löknek ki elektront. Amikor ez megtörténik, egy külső elektron esik be a belső héjra, miközben veszít a potenciális energiájából (ΔE). Az emittált foton hullámhossza: λ=ch/δe, ahol c a fény sebessége, h a Planck-állandó. A röntgen-sugárzás képes keresztül hatolni az anyag számos formáján, ezért használják az orvosi gyakorlatban és az iparban belső szerkezetek vizsgálatára. Erre a célra a röntgen-sugarakat röntgen csővel állítják elő. rövid periódus Lásd: periódusos rendszer. RRK-elmélet Lásd: Rice-Ramsperger-Kassel-elmélet. RRKM-elmélet(Rice-Ramspenger-Kassel-Marcus elmélet Elmélet az egymolekulás kémiai reakciókra. A Rice-Ramsperger-Kassel-elméletet O.K. Rice és R. A. Marcus amerikai kémikusok 1950-ben továbbfejlesztették, majd Marcus és munkatársai az ezt követő cikkeikben még javították, figyelembe véve a résztvevő aktivált speciesek és aktivált komplexek egyes vibrációs frekvenciáit, rotációit és zéró-pont energiáit. Az RRKM-elmélet sikeresen alkalmazható a különböző egymolekulás reakciók kísérleti eredményeinek magyarázatára. R-S konvenció Lásd: abszolút konfiguráció. rubídium 391

396 Jele: Rb. Lágy, ezüstfehér, fémes elem, amely a periódusos rendszer 1. csoportjához (korábban IA) tartozik; rendszáma: 37; relatív atomtömege: 85,47; relatív sűrűsége: 1,53; op.: 38,89 o C; fp.: 688 o C. Előfordul ásványban, pl.: a lepidolitban. A fémet rubídium-klorid olvadékának elektrolízisével állítják elő. A természetben előforduló izotópja a rubidium-87 radioaktív (lásd: rubídium-stroncium kormeghatározás). A fém rendkívül reakcióképes, az első csoport elemeihez hasonló tulajdonságokkal rendelkezik, levegőn spontán meggyullad. Spektroszkópiásan fedezte fel Robert Bunsen és Gustav Kirchhoff, 1861-ben. rubidium-stroncium kormeghatározás Geológiai minták kormeghatározási módszere, amelynek alapja a rubídium-87 radioizotóp stroncium-87 stabil izotóppá történő átalakulása. A természetes rubídium 27,85 % rubídium-87-et tartalmaz, melynek a felezési ideje 4,7x10 10 év. A minta 87 Rb/ 87 Sr arányával becsülik meg a kort (néhány ezermillió évig). rubin A korund átlátszó vörös változata, amelynek színét a nyomokban jelenlévő króm adja. Értékes drágakő, értékesebb, mint a gyémánt. A legfinomabb rubint Burmából, Mogokból nyerik, ahol metamorf mészkőben fordul elő; ezen kívül csak Sri Lanka és Thaiföld még a fontos lelőhelyek. A rubin előállítható szintetikusan a Verneuil láng-fúziós eljárással. Az ipari rubint lézerekben, órákban és más precíziós műszerekben használják. rugalmas ütközés Olyan ütközés, amely során az ütköző testek összes kinetikus energiája az ütközés után megegyezik az ütközés előtti összes kinetikus energiájukkal. Rugalmas ütközés csak akkor történik, ha a kinetikus energia nem alakul át más energiaformává, mint az atomok ütközésekor. Makroszkopikus testek esetében azonban nem ez helyzet, mivel az energia egy része hővé alakul. Többatomos rendszerek ütközésekor bizonyos kinetikus energia átalakulhat a molekulák vibrációs vagy rotációs energiájává. rugalmatlan neutronszórás Egy technika molekulák mozgásának vizsgálatára neutronszórással. A neutronok egy folyadékmintán keresztülhaladva energiát vesznek fel, vagy adnak le. A neutronszórás kísérletek elemzésével információt lehet nyerni a folyadékról. Russel-Saunders csatolás (L-S csatolás) Egy kapcsolási típus a sok fermiumot tartalmazó rendszerekben. Pl.: az atomok elektronja és a magok nukleonjai, amelyekben az elektrosztatikus taszítás energiái sokkal nagyobbak, mint a spin-pálya kapcsolás energiái. Az alacsony rendszámú, több elektromos atom multiplettjeit a Russel Saunders kapcsolás jellemzi. Az amerikai Henry Norris Russelről ( ) és Federic Saundersről ( ) nevezték el, akik 1925-ben posztulálták ennek a típusú kapcsolásnak a jelenlétét az alacsony rendszámú, sok-elektronos atomok spektrumainak magyarázatára. A nehéz atomok és magok multiplettjeit jobban leírja a j-j csatolás, vagy közbenső csatolás, azaz olyan csatolás melyben az elektrosztatikus taszítás energiái és a spin-pályacsatolás hasonló nagyságúak. ruténium Jele: Ru. Kemény, fehér fémes átmeneti elem; rendszáma: 44; relatív atomtömege: 101,07; relatív sűrűsége: 12,3; op.: 2310 o C; fp.: 3900 o C. A platinával együtt fordul elő; katalizátorként használják bizonyos platinaötvözetekben. Kémiai tulajdonságai: oldódik olvasztott lúgokban, de a savak nem támadják meg. Magas hőmérsékleten reagál oxigénnel és halogénekkel. Különböző oxidációs állapotú komplexet képez. Elsőként K. K. Klaus izolálta, 1844-ben. Rutherford, Ernest Lord ( ) Új-zélandi születésű brit fizikus, között Sir J. J. Thomson alatt dolgozott a Cambridge University-n. Ezután Kanadában, a McGill Egyetemen lett professzor, ahol együtt dolgozott Frederick Soddyval a radioaktivitáson ben felfedezte az alfa és abéta részecskéket, ezt követte a következő évben a gamma sugárzás felfedezése ben Soddyval bejelentették, hogy a radioaktív bomlás sorozatos átalakulásokból áll ben Manchesterbe költözött, ahol az egyetemen Hans Geigerrel és E. Marsdennel megtervezték azt az alfa részecske-szórás kísérletet, amely 1911-ben az atommag felfedezéséhez vezetett. Miután 1919-ben Cambridgebe költözött, megvalósította az atom mesterséges hasítását ban kitüntették a kémiai Nobel-díjjal. 392

397 Rutherford-féle visszaszórási spektrometria Technika egy anyag mintáinak elemzésére, alfa-sugárzással besugározva és mérve a mintán szóródott alfa részecskék energiáit. Lehetővé teszi a jelenlevő elemek, és mennyiségeik meghatározását, mivel a szóródott alfa részecske energiája függ annak a magnak a tömegétől, amellyel ütközik. rutherfordium Jele: Rf. Rádioaktív transzaktinida elem; rendszáma: 104. Először Dubnából, Moszkva mellől jelentették ben; 1969-ben A. Ghiorso és csoportja mutatta ki Berkley-ben, Kaliforniában. Előállítható: kalifornium-129-et szén-12 maggal bombázva. Rutherford-modell Az alfa részecskék szórásának kísérletei alapján Ernest Rutherford által 1911-ben előterjesztett atommodell. A modell egy nagyon sűrű, pozitív töltésű magból és a körülötte pályán keringő elektronokból állt. A modell komoly problémát jelentett, mivel a klasszikus elektromosság és mágnesesség törvényei alapján az elektronnak a másodperc tört része alatt spirális mozgással a magba kellene zuhannia, miközben elektromágneses energiát sugároz. Ez a probléma vezetett a Bohr-elmélet kifejlesztéséhez 1913-ban; a megoldást a kvantummechanika és annak az atomszerkezetre történő alkalmazása hozta az 1920-as évek közepén. rutil A titán(iv)-oxid (TiO 2) ásványi formája. Rydberg-állandó Jele: R. Konstans, amely az atomspektrum képletében jelenik meg: egy elektron és egy nukleon közötti kötési energiára vonatkozik. Más konstansokkal a kapcsolata a következő: R=μ 02 me 4 c 3 /8h 3, ahol μ 0 a mágneses állandó, m és e az elektron tömege és töltése, c a fény sebessége, h a Planck-állandó. Értéke: 1,097x10 7 m -1. A svéd Johannes Robert Rydberg ( ) után nevezték el, ő dolgozta ki a képletet a hidrogén spektrumára. Rydberg-spektrum Egy gáz abszorpciós spektruma az ultraibolya tartományban, amelynek vonalai a rövidebb hullámhosszak felé haladva egyre közelebb kerülnek egymáshoz, míg bele nem olvadnak a folyamatos abszorpciós tartományba. Az abszorpciós vonalak az egyre 20. S-Sz s.t.p. Standard hőmérséklet és nyomás, régebben N.T.P (normál temperature and pressure). A standard feltételeket használják alapként olyan számításoknál, ahol a mennyiségek változnak a hőmérséklettel és nyomással. Ezeket a feltételeket használják gázok tulajdonságainak összehasonlításakor, értékük: 273,15 K (vagy 0 o C és Pa (760,0 mmhg). Sabatier-Senderens eljárás Szerves szintézis, hidrogénezéssel, hevített nikkel katalizátor alkalmazásával. Az iparban a telítetlen növényi olajok hidrogénezésére, margarin előállítására használják. Paul Sabatier ( ) és Jean-Baptiste Senderens ( ) után nevezték el. Sachse-reakció Metán reakciója, amelyben magas hőmérsékleten etin keletkezik: 2CH 4 C 2H 2+3H 2 A reakció körülbelül 1500 o C-on játszódik le, a magas hőmérsékletet részben a metánnak a levegőben történő elégetéséből nyerik. 393

398 Sackur-Tetrode-egyenlet Egy ideális, egyatomos gáz entrópiájának egyenlete. Az entrópiát (S) a következő egyenlet adja: S=nRTln(e 5/2 V/nN AΛ3), ahol Λ=h/2πmkT) 1/2, amelyben n a gáz mennyisége, R a gázállandó, e a természetes logaritmus alapja, h a Planck-állandó, m az egyes atomok tömege k a Boltzmann-állandó, T a termodinamikai hőmérséklet. A gáz moláris entrópiájának kiszámításához mind a két oldalt el kell osztani n-nel. A Sackur Tetrode-egyenlet felhasználható az entrópia-változásnak (ΔS) leírására egy ideális gáz izoterm kiterjedésekor Vi-ről Vf-re: ΔS=nRln(aV f)-nrln(av i)=nrln(v f/v i), ahol av a Sackur Tetrode-egyenlet logaritmusos zárójeles mennyisége. sajátértékek Egy sajátérték-egyenletben a konstansok megengedett értékeinek halmaza. Egy sajátérték-egyenletben a baloldal egy operátorból és egy sajátfüggvényből áll, amelyre az operátor hat; az egyenlet jobboldala ugyanannak a sajátfüggvénynek és egy konstansnak a szorzata. A sajátérték-egyenletek a kvantummechanikában fordulnak elő, ahol a sajátértékek kvantált mennyiségek. A Schrödinger-egyenlet egy sajátérték-egyenlet, melynek a sajátértékei a megengedett kvantált energiaszintek. sajátfüggvény Általában a sajátérték-egyenlet megoldása. A kvantummechanikában sajátfüggvények a rendszer megengedett hullámfüggvényeiként fordulnak elő és így kielégítik a Schrödinger-egyenletet. salak Fémek olvasztása, vagy finomítása során a salakképző anyag és a szennyezések közti reakcióval keletkező anyag (pl. kalcium-szilikát, amely kalcium-oxid salakképző anyag és szilícium-dioxid szennyezés reakciójakor keletkezik). A folyékony salak elválasztható a folyékony fémtől, mivel a felszínen úszik. Lásd: bázisos salaknál is. SALC (symmetry-adaped linear combinations) Az atompályák egy lineáris kombinációja, (linear combination of atomic orbitals, LCAO), amely az építő egysége a molekulapályákat felépítő LCAO pályáknak. A SALC-t, a molekula szimmetria-csoportjára alkalmas csoport-elmélettel szerkesztik. A SALC-t molekulapályák szerkesztésére alkalmazzák. salétrom Kereskedelmi kálium-nitrát; a nevet régebben a bizonyos arid területeken természetesen előforduló kéregszerű sókivirágzásra alkalmazták. salétromossav Gyenge sav: HNO 2, csak oldatban és gázfázisban ismert. Nitritekből állítják elő savval, lehetőleg olyan kombinációt alkalmazva mikor a só oldhatatlan csapadékként kivonható (pl.: Ba(NO 2) 2 és H 2SO 4). Az oldatok nem stabilak, melegítéskor salétromsavra és nitrogén monoxidra bomlanak. A salétromossav lehet oxidálószer (NO-t képez) I-dal és Fe 2+ -val, és redukálószer (NO 3-t képez) pl.: Cu 2+ -val, az utóbbi az általánosabb. Széles körben alkalmazzák (in situ előállítva) diazóniumvegyületek előállítására a szerves kémiában. Teljes (szisztematikus) neve: dioxo-nitrogén(iii)sav. salétromsav Színtelen, korrózív, mérgező folyadék: HNO 3; relatív sűrűsége: 1,50; op.: 42 o C; fp.: 83 o C. A salétromsav laboratóriumi előállítása: egy alkáli-fémnitrát és koncentrált kénsav elegy desztillációjával. Ipari gyártásakor először az ammóniát oxidálják nitrogén-monoxiddá, majd ezt nitrogén-dioxiddá. A nitrogén-dioxidot ezután vízzel reagáltatják, ami salétromsavat és nitrogén-monoxidot eredményez (a nitrogén-monoxidot újrahasznosítják). Az első reakcióhoz (NH 3-ból NO) finom dróthálót (platina vagy platina/ródium) katalizátort alkalmaznak. A NO oxidációja, és a NO 2 abszorpciója a termék kialakítására nem katalizált reakciók, nagy 394

399 kitermeléssel játszódnak le, de mindkét reakció másodrendű és lassú. A nyomás növelése csökkenti a reakció szelektivitását, így viszonylag nagy gázabszorpciós tartályokra van szükség. A gyakorlatban az elnyelő savat kb. 2 o C-ra hűtve ipari, koncentrált salétromsavat készítenek belőle, amely körülbelül 67 %-os. A salétromsav egy erős sav (vizes oldatban nagymértékben disszociál) és híg oldatban ásványi savként viselkedik. A koncentrált salétromsav erős oxidálószer. A legtöbb fémet oldja nitrátot képezve, nitrogén-oxidok fejlődése közben. A koncentrált salétromsav néhány nemfémmel is reagál oxosav, vagy oxid keletkezésével. Általában sötétbarna üvegben tárolják, mert fotolitikusan bomlik, dinitrogén-tetroxidra. Lásd: a nitrálásnál is. Sandmeyer-reakció Diazónium-sók reakciója, amelyet klór- és bróm-szubsztituált aromás vegyületek előállítására használtak. A módszer során, alacsony hőmérsékleten egy aromás amidot diazotálnak, majd ehhez halogénsav és réz(i)-haloid ekvimoláris oldatát adagolják. A diazónium-só a réz-haliddal komplexet alkot, amely a hőmérséklet emelés hatására bomlik. A réz-halid katalizátorként hat, a savból származó halid ionok reakciójában például: C 6H 5N 2+ (aq)+cl-(aq)+cucl(aq) C 6H 5N 2Cl(l)+N 2(g)+CuCl(aq) A reakciót 1884-ben fedezte fel Traugott Sandmeyer ( ) német kémikus. Sanger-reagens 2,4-dinitrofluór-benzol: C 6H 3F(NO 2) 2, a fehérjelánc végén lévő aminósav azonosítására használják. Nevét Frederick Sanger (1918-) után kapta. sárgaréz Rezet és cinket tartalmazó ötvözetcsoport. A tipikus sárgaréz kb. 67 % rezet és 33 % cinket tartalmazhat. saturation spectroscopy Spektroszkópiás módszer, amely lézert használ az abszorpciós maximum helyének pontos meghatározására. Az alkalmazott lézersugár felhasad egy intenzív telítő sugárra és egy kisebb intenzitású sugárra, amely szinte az ellenkező irányban halad keresztül a mintát tartalmazó üregen. A telítő sugár gerjeszti a molekulákat, amelyek Doppler hatással eltolódnak a telítő sugár frekvenciájára. A másik sugár jele megváltozik a detektoron, ha kölcsönhatásba kerül ugyanezekkel a Doppler-eltolódott molekulákkal. Ezek a molekulák nem mozognak párhuzamosan a sugarakkal és rendkívül kis Doppler-hatást mutatnak, így rendkívül nagy feloldóképességet eredményeznek. Lásd: a Lamb-horpadás spektroszkópiánál is. sav 1. Olyan vegyületek, amelyek hidrogént tartalmaznak és vízben disszociálva pozitív hidrogénionokat adnak. Általánosan egy HX savra a reakció a következőképpen írható le: HX H + +X - Valójában a hidrogénion (a proton) szolvatálva van, és a teljes reakció: HX+H 2O H 3O + +X - A H 3O + -ion az oxóniumion (hidroxónium vagy hidrónium). Ennek a savdefiníciónak az alapja az Arrhenius elmélet. Az ilyen savak általában korróziót okoznak, ízük csípős, savanyú, a lakmusz indikátort pirossá változtatják, és színváltozást hoznak létre más indikátoroknál is. Protonos savaknak nevezik őket, és csoportosíthatók erős savakra, amelyek szinte teljesen disszociálnak vízben, (pl. a kénsav, sósav) és gyenge savakra, amelyek csak részlegesen disszociálnak (pl. etánsav, és a hidrogén-szulfid). A savak erőssége a disszociáció mértékétől függ, amelyet a disszociáció állandó fejez ki. Lásd a bázisnál is. 2. Lowry-Brønsted sav-bázis elmélete (1923) a definíciót kiterjesztette. Eszerint a sav egy proton donor (egy Brønsted sav), a bázis pedig egy proton akceptor (Brønsted bázis). Például a következő reakció esetében: HCN+H 2O H 3O + +CN - 395

400 a HCN a sav, mert az adja a protont a H 2O-nak, a H 2O pedig bázisként szerepel, mert protont vesz fel. Hasonlóan az ellentétes irányú reakcióban, a H 3O + egy sav és a CN - a bázis. A reakciókban a protont leadó vagy felvevő két speciest konjugáltnak nevezik. Így a fenti reakcióban a HCN a CN - bázis konjugált sava, és a CN - a HCN sav konjugált bázisa. Hasonlóan a H 3O + a H 2O bázis konjugált sava. Az egyensúly, mint a fenti esetben is, a protonért való versengésben, a sav és a konjugált bázisa között alakul ki. Erős savnak gyenge a konjugált bázisa és viszont. E szerint a definíció szerint, a víz viselkedhet savként és bázisként is. Így a NH 3+H 2O NH 4+ +OH - esetben a H 2O a OH - konjugált sava. A definíció kiterjeszti a sav-bázis reakciókat a vízen kívül más oldószerekre is. Tekintve az egyensúlyt a NH 3+Na + Cl - Na + NH 2- +HCl esetében, a NH 3 és HCl savak, míg az NH 2 - és Cl - azok konjugált bázisai. 3. A Lewis-féle elmélet (G. N. Lewis 1923), a savak, és bázisok elméletének egy további kiterjesztését jelentette. Eszerint Lewis-sav az a vegyület vagy atom, amely elektronpár felvételére képes, és a Lewis-bázis az, amely az elektronpárt adja. Ez a definíció magába foglalja a hagyományos sav-bázis reakciókat. A HCl+NaOH NaCl+H 2O reakció lényegében H + +:OH - H:OH Azaz az OH- egy elektronpárt ad. Érvényes ez olyan reakciók esetében is, ahol nincsenek ionok, pl. H 3N:+BCl 3 H 3NBCl 3 amelyben az NH 3 a bázis (a donor) és a BCl 3 a sav (az akceptor). A Lewis- elmélet kapcsolatot teremt a savbázis reakciók és az oxidációs-redukciós reakciók között. Lásd vizes sav; oxosav címszónál is. savanhidridek Olyan vegyületek, amelyek vízzel reagálva savat adnak. Például a szén-dioxid vízzel reagálva szénsavat ad: CO 2(g)+H 2O(aq) H 2CO 3(aq) A savanhidridek egy különleges csoportját képezik a karbonsavak anhidridjei. Általános képletük a R.CO.O.CO.R, ahol R és R alkil- vagy arilcsoportok. Például az etánsav-anhidrid (CH 3CO.O.CO.CH 3) az etánsavnak (ecetsavnak) a savanhidridje. A szerves savanhidridek előállíthatók savakból (vagy savkeverékekből) vízelvonással. Rendszerint acilhalogenidet reagáltatnak a sav nátriumsójával. A savanhidridek könnyen reagálnak vízzel, alkoholokkal, fenolokkal és aminokkal, és az acilezési reakciókban használják őket. savanyú só Egy több-bázisú sav (sav, amely kettő, vagy több savas hidrogént tartalmaz) olyan sója, amelyben nem minden hidrogént helyettesít pozitív ion. Például a kétbázisú szénsav (H 2CO 3), HCO 3 - iont (hidrogén-karbonát) tartalmazó savanyú sókat képez. Néhány egybázisú sav sóját is savanyú sónak nevezik. Például a káliumhidrogén-fluorid KHF 2, ami [F...H-F] - iont tartalmaz, amelyben hidrogénkötés van a fluoridion F - és a hidrogénfluorid molekula között. savas 396

401 1. Sav vegyület leírása. 2. Egy olyan oldat, amely feleslegben tartalmaz hidrogén iont. 3. Egy olyan vegyület, amely vízben oldódva savat képez. Például a szén-dioxid egy savas oxid. savas eső Olyan csapadék, amelynek ph-ja 5,0-nél alacsonyabb, és a növényekre vagy állatokra hullva károsítja azokat. Az esővíz ph-ja az oldott szén-dioxid miatt (amely szénsavat képez) jellemzően 5,6. A savas esőt a légkörbe kerülő különböző szennyező gázok okozzák, különösen a főként fosszilis tüzelőanyagok égetéséből származó kén-dioxid, és az autók kipufogógázaiból származó nitrogén-oxidok. Ezek a gázok oldódva a légkör víztartalmában, kénsavat és salétromsavat képeznek az esőben, hóban vagy jégben, ez okozza a nedves leülepedést. A szennyezők gázként, vagy apró részecskeként is leülepedhetnek, ez a száraz leülepedés. Mindkét savas ülepedés hatással van a növények növekedésére sérülést okozva a leveleken, akadályozza a fotoszintézist, a talaj savasságát növelve pedig létfontosságú tápanyagok kimosódásához vezet. A talaj savas szennyezése savassá teszi a talajból a tavakba, folyókba jutó vizeket is, így azok nem lesznek képesek a halak számára megfelelő életfeltételek biztosítására. A zuzmók különösen érzékenyek a ph változására, és használhatók a savas szennyezés indikátoraként. savas hidrogén Egy savban található hidrogénatom, amely a sav disszociációjakor pozitív iont képez. Például a metánsavban: HCOOH H + +HCOO - a karboxilcsoport hidrogénatomja a savas hidrogén (az, amelyik közvetlenül kötődik a szénatomhoz nem disszociál). savassági fok Egy zsír szabad-sav tartalmának mértéke, egyenlő a sav semlegesítéséhez szükséges kálium-hidroxid milligrammjainak mennyiségével. A friss zsírok a zsírsavak gliceridjéből állnak, és nagyon kevés szabad savat tartalmaznak, a gliceridek az idővel azonban lassan lebomlanak és a savassági fok nő. sav-bázis indikátor Lásd indikátor. sávelmélet Lásd energiasávok. savhalogenidek Lásd acil halogenidek. sávos színkép Lásd spektrum, színkép. sc Szinklinális. Lásd: torziós szög. Scheele, Karl Wilhelm ( ) Svéd kémikus; gyógyszerész lett, majd 1775-ben saját gyógyszertárat alapított Köpingben. Számos kémiai felfedezést tett ben előállította az oxigént (l.: Lavoisier, Antoine; Priestley, Joseph) és 1774-ben izolálta a klórt. Felfedezte a mangánt, a glicerint, a hidrogén-cianidot (kéksavat), a citromsavat és sok más anyagot. scheelit 397

402 Kalcium-wolframát: CaWOO 4, amely a wolfram érce. Kontakt metamorf üledékekben, erekben fordul elő, színtelen vagy fehér tetragonális kristályok formájában. Schiff-bázis Olyan vegyület, amely egy aromás aminósav és egy aldehid vagy keton kondenzációjával keletkezik. Pl.: RNH 2+R CHO RN:CHR +H 2O A vegyületek gyakran kristályosak; a szerves kémiában az aromás aminok meghatározására használják (előállítják a Schiff-bázist és mérik az olvadáspontot). Nevét a német kémikus, Hugo Schiff ( ) után kapta. Schiff-reagens Hugo Schiff által tervezett reagens aldehidek és ketonok vizsgálatára: kén-dioxiddal elszíntelenített fukszinszínezék oldatából áll. Az alifás aldehidek azonnal visszaállítják a színt, míg az aromás ketonok egyáltalán nincsenek hatással a reagensre. Az aromás aldehidek és alifás ketonok lassan állítják vissza a színt. Schottky-hiba Lásd: kristályhiba. Schönflies-rendszer Molekulák szimmetriájának osztályozási rendszere. A C n csoportok csak egy n-szeres rotációs tengelyt tartalmaznak. A C nv csoportok az n-szeres rotációs tengelyen kívül egy tükörsíkkal rendelkeznek, ami tartalmazza a rotációs tengelyt (és az n-szeres tengely létezésével kapcsolatos tükörsíkokat), a C nh csoportok az n-szeres rotációs tengelyen kívül egy tükörsíkot tartalmaznak a tengelyre merőlegesen. Az S n csoportoknak egy n-szeres rotációs-reflexiós tengelye van, a D n csoportoknak n-szeres rotációs tengelyük van és kétszeres tengelyük merőlegesen az n-szeres tengelyre (és kétszeres tengelyekkel az n-szeres tengely létezésével kapcsolatosan). A D nh csoportoknak minden szimmetriája megvan, ami a D n csoportnak; és tükörsíkjaik, amelyek tartalmazzák az n-szeres tengelyt, felezik a szöget a kétszeres tengelyeknél. A Schönflies-jelöléseknél a C cyclic a ciklusosra utal, S a spiegel tükörre, D pedig a dihedral diéderesre. Az indexek h, v, és d horizontálisra (vízszintesre), vertikálisra (függőlegesre) és diagonálisra (átlósra), ahol ezek a szavak a tükörsíkoknak az n-szeres tengelyhez viszonyított (amelyet függőlegesnek tekintenek) helyzetére utalnak. A nem köbös csoportokon kívül - ezekre vonatkoztak az eddigiek, - léteznek köbös csoportok, amelyek több azonos n értékű rotációs tengellyel rendelkeznek. Ezek a tetraéderes csoportok: T, T h és T d, az oktaéderes csoportok: O és O h és az izoéderes csoport: I. A Schönflies-rendszer általánosan használt az izolált molekulákra, míg a kristálytanban a Hermann-Mauguin rendszert használják. schönit A kálium-szulfát: K 2SO 4 ásványi formája. Schrödinger, Erwin ( ) Osztrák fizikus; 1927-ben a fizika professzora lett a berlini egyetemnek ban a nácik elől Oxfordba menekült, 1936-ban visszatért Ausztriába, Grácba ban elment Dublinba, az Institute of Advanced Studies -ba. Végül 1956-ban visszatért Ausztriába. A hullámmechanikáról és a Schrödingeregyenletről a legismertebb, amely munkájáért 1933-ban a fizikai Nobel-díjjal tüntették ki, Paul Dirac-cal megosztva. Schrödinger-egyenlet A hullámmechanikában egy részecske hullámfüggvényére használt egyenlet (lásd: kvantummechanika). Az időtől független Scrödinger-egyenlet a következő: 2 ψ+8π 2 m(e-u)ψ/h 2 =0, ahol ψ a hullámfüggvény, a 2 a Laplace-operátor, h a Planck-állandó, m a részecske tömege, E az összes energiája, U a potenciális energiája. Irható a következő formában is: 398

403 Hψ=Eψ ahol H a Hamilton-operátor. Erwin Schrödinger dolgozta ki. Schweizer-reagens Olyan oldat, amelyet réz(ii)-hidroxidnak koncentrált ammónia oldatban történő oldásával készítenek. Színe mélykék. A cellulóz oldószereként alkalmazzák a rayon/műselyem készítés réz-ammóniás eljárásánál. Amikor a cellulóz oldatot a fonócsövön a savas fürdőbe átfújatják, a cellulóz szálak újraképződnek. scrubber/mosótorony Lásd: abszorpciós torony. seaborgium Jele: Sg. Radioaktív transzaktinida elem; rendszáma: 106. Először 1974-ben mutatta ki Albert Ghiorso kollegáival, Kaliforniában. Előállítható kalifornium-249 magot oxigén-18-cal bombázva. Az amerikai fizikus, Glenn Seaborg ( ) után nevezték el. Seger-kúpok (pirometrikus kúp) Egy kemencében, vagy égetőkemencében a hőmérséklet jelezésére alkalmazott kúpok sora. A kúpokat agyag, mészkő földpátok stb. különböző keverékeiből készítik, mindegyikük más hőmérsékleten lágyul meg. A csúcs lekonyulása jelzi az ismert lágyulási hőmérséklet elérését, ezzel a kemence hőmérséklete megbecsülhető. self-consistent field (SCF) A kvantummechanikában a több-test probléma közelítő megoldásainál használt fogalom. A folyamatot egy közelítő megoldással kezdik egy, az összes többi részecskével való átlagos kölcsönhatásból származó, egyetlen részecske potenciálban mozgó részecskére. Az átlagos kölcsönhatást, az összes többi részecske hullámfüggvénye határozza meg. Az átlagos kölcsönhatásra vonatkozó egyenlet megoldása után a kapott, javított megoldást használják a kölcsönhatás kifejezés kiszámításához. A folyamatot addig ismétlik a hullámfüggvényekre, amíg a hullámfüggvények és a hozzá tartozó energiák már nem különböznek szignifikánsan a ciklusban, amíg el nem érik az önmagukhoz konzisztens állapotot. Az atomelméletben a Hartree-Fock eljárásnál használják. Seliwanoff-teszt Biokémiai teszt ketóz cukrok - mint a fruktóz - jelenlétének kimutatására, oldatokban. E. F.Seliwanoff orosz kémikus dolgozta ki. Egy reagens (rezorcin kristályok oldva egyenlő mennyiségű vízben és sósavban) néhány cseppjét melegítik a vizsgálandó oldattal; vörös csapadék kialakulása pozitív eredményt jelent. sellak Kemény gyanta, egy növényi parazita, a dél-kelet ázsiai Lacifer lacca rovar gyanta váladékaként keletkezik. Felhasználják pecsétviaszokhoz, politúrhoz (francia politúr) és elektromos szigetelőkben. semiclassical approximation Közelítő technika kvantummechanikai mennyiségek számítására. Azért nevezik félig klasszikusnak, mert a hullámfüggvényt a Planck-állandó, h aszimptotikusan csökkenő kitevő sorozatával adja meg úgy, hogy az első kifejezés tisztán klasszikus. Ismert Wentzel Kramers Brilluin (WKB) közelítésként is, amelyet Georg Wentzel ( ), Hendrick Anton Kramers ( ) és Leon Brilluin ( ) után neveztek el, akik ezt 1926-ban egymástól függetlenül bevezették. Különösen sikeres az alagúthatásra, mint például a téremissziónál, és az alfa részecskéket termelő radioaktív bomlásra vonatkozó számításoknál. semleges Egy vegyület, vagy oldat, amikor az se nem savas, se nem bázisos. Egy semleges oldat egyenlő mennyiségben tartalmazza az oldott anyag protonált és deprotonált formáját. semlegesítés 399

404 Olyan folyamat, amelyben egy sav reagál egy bázissal, só és víz keletkezésével. Semtex Egy nitrogén alapú, stabil, szagtalan, képlékeny robbanóanyag. SEXAFS (surface-extended-x-ray absorption fine-structure spectroscopy) Felületek szerkezetének tanulmányozására alkalmas technika, amely hasznosítja a röntgensugárzás abszorbanciájának oszcillálását az abszorpciós él nagyfrekvenciás oldalán. A SEXAFS fizikai elve: a kvantummechanikai kölcsönhatás a fotoelektron hullámfüggvénye és a környező atomokon történő szóródás hullám függvényei között. Konstruktív interferencia esetén a fotoelektron nagyobb valószínűséggel jelenik meg; destruktív interferencia esetén a fotoelektron megjelenésének kisebb a valószínűsége. A technika így az atom környezetéről ad információt. A SEXAFS eredmények elemzése nagy mennyiségű információt szolgáltat a felszín szerkezetéről és arról, hogyan viselkedik az abszorpció esetén. sherardozás, diffúziós/száraz horganyzás Folyamat, amelynek során a vasat vagy acélt egy korrózióálló cink-réteggel vonják be, csak valamivel a cink olvadáspontja alatti hőmérsékletre hevítve, cinkporral. Körülbelül 371 o C-on a két fém egyesül, és egy köztes cink-vas ötvözet réteget, és egy külső tiszta cinkréteget hoz létre. A folyamat Sherard Cowper-Coles (meghalt 1935-ben) újítása volt. SI egységek Système International d Unités: Az egységek nemzetközi rendszere, ma minden tudományos célra ez ajánlott. Koherens és racionalizált, az m.k.s. rendszerből levezetett SI ma helyettesíti a c.g.s rendszert és a Brit egységeket. Hét alapegysége és két dimenzió nélküli egysége van (ezeket korábban kiegészítő egységnek nevezték), az összes többit ebből a kilencből származtatják. 18 speciális névvel jelölt, származtatott egysége van. Minden egységre megegyeztek egy jelölésben (ha egy tudós után nevezték el, akkor egy nagybetű, vagy egy kezdő nagybetű, különben a jel általában egy vagy két kisbetűből áll). Az egységek decimális szorzóit egy sor előtag jelöli. Amikor lehetséges, úgy állapítják meg, hogy a 10 kitevőjének egy nagyságrenddel való növekedését jelölő előtagra a három többszörösét használják. sial A föld kontinentális kérgét képező kőzetek. Gránit-típusú kőzetek, gazdagok szilícium-oxidban (SiO 2) és alumíniumban, Al, innen a neve. Hasonlítsd össze simaval! siemens Jele: S. Az elektromos vezetőképesség SI egysége, amely egyenlő egy 1 ohm ellenállású áramkör vagy elem vezetőképességével. A S=10-1 Ω. Korábban mho-nak vagy reciprok ohm-nak nevezték. Ernst Werner von Siemensről ( ) nevezték el. Siemens-Martin eljárás Az acélgyártás hagyományos, de ma már elavult módszere. Együtt hevítik az ócskavasat, nyersvasat stb. egy tűzálló béléssel ellátott, sekély, nyitott, generátorgáz égetésével fűtött kemencében. Az oxigénes konverter eljárás lépett a helyébe. sievert A dózis ekvivalens SI egysége. A svéd fizikus Rolf Sievert ( ) után nevezték el. sík-négyzetes Koordinációs komplex leírása, amelyben a négy ligandum a négyszög négy csúcsán helyezkedik el, koordinálódik a négyzet közepén elhelyezkedő fémionhoz. sima 400

405 A föld óceáni és a felső kérge alatt fekvő, kérgét képező kőzetek. Bazalt típusú kőzet, amely szilikában (SiO 2) és magnéziumban (Mg) gazdag. Innen a neve. A sima sűrűbb és képlékenyebb, mint a sial, ami a kontitentális kérget alkotja. SIMS Lásd: szekunder-ion tömegspektrometria. S-izomer Lásd: abszolút konfiguráció. SLUMO A második legalacsonyabb nem betöltött molekulapálya. Lásd: közvetlen alatta lévő pálya. smaragd A berill zöld drágakő változata; az egyik legértékesebb drágakő. A legszebb példányok Kolumbiában a Muzo bányákban fordulnak elő. Más előfordulási helyei az Ural-hegység, Transvaal Dél-Afrikában és Kaligunan Indiában. A smaragdot sikeresen szintetizálták. s-mező elemei A periódusos rendszer első két csoportjának elemei, az 1. (Li,Na, K, Rb, Cs, Fr) és a 2. (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra). Ezeknek az elemeknek a külső elektronkonfigurációja - egy nemesgáz-konfiguráció felett egy külső ns1 (első csoport) vagy ns 2 (2. csoport) - elektronokat tartalmaz. A meghatározás kizár minden olyan elemet, amely betöltetlen d-héjjal (átmeneti fémek) vagy betöltetlen f-héjjal (lantanoidák és aktinoidák) rendelkezik, még akkor is, ha a külső héj elektronkonfigurációja ns 1 vagy ns 2. Az s-mező elemei jellemzően reakcióképes fémek, stabil M + vagy M 2+ ionokat tartalmazó vegyületeket hoznak létre. Lásd: alkálifémek; alkáliföldfémek. smirgel Korundból (természetes alumínium-oxidból, Al 2O 3) és magnetitből, hematitból vagy spinellből álló kőzet. A görög Naxos szigeten és Törökországban fordul elő. A smirgelt dörzsölő és csiszolóanyagként használják, továbbá bizonyos betonpadlók készítésénél. smithsonit (hemimorfit) Cink-karbonát, ZnCO 3 (smithsonit) ásványi formája, bár az USA-ban ugyanezzel a névvel jelölik a vizet tartalmazó cink-szilikátot (hemimorfit). A gyógyászatban a napégésre és más bőrproblémák kezelésére a bőrápolószerekben használt anyag bázikus cink-karbonát, nyomnyi Fe(III)-oxiddal rózsaszínre színezve. S N1 reakció Lásd: nukleofil szubsztitúció. S N2 reakció Lásd: nukleofil szubsztitúció. SNG Helyettesített (vagy szintetikus) földgáz; gázalakú, fűtőanyagnak alkalmas szénhidrogének keveréke, amelyet szénből, kőolajból stb. állitanak elő. A földgáz felfedezése előtt a széngázt használták széles körben háztartási és ipari fűtőanyagként. Az USA-ban és más országokban, ahol nagy mennyiségű földgáz található a XX. század elején a széngázt felváltotta a földgáz. Valamivel később történt meg a széngáz helyettesítése UK-ban és Európa más részeiben. Újabban érdeklődés mutatkozik a szénhidrogén fűtőanyagok szintézise iránt. A fő források a kőszén és a kőolaj nafta frakciója. A kőszén esetében három módszert alkalmaznak. (1) pirolízist, azaz a destruktív desztilláció egy hatékonyabb formáját, gyakran a szénhidrogén termék további hidrogénezésével; (2) a szenet hidrogénnel, katalizátorok jelenlétében hevítve a szénhidrogének előállítására - az eljárást hydrolique faction -nek hívják (lásd: a Bergius-eljárásnál is); (3) és a szén-monoxid és hidrogén gyártásával, majd abból előállítva a szénhidrogéneket a Fischer Tropsch-eljárással. A SNG-t a naftából gőz reformálással készítik. 401

406 só Egy savnak és egy bázisnak a reakciójával keletkező vegyület, amikor a sav hidrogénjét fém, vagy más pozitív ionok helyettesítik. Általában kristályos, ionos vegyületek, pl. a Na + Cl - és az NH 4+ NO 3-. Gyakran tekintenek sónak kovalens fémes vegyületeket is, mint pl. TiCl 4. soda lime Nátrium- és kalcium-hidroxidok keveréke. Meszet marónátron-oldattal oltva készítik (ami NaOH + Ca(OH) 2), ebből a szürkés-fehér granulátumokat bepárolással nyerik ki. Az anyagot főként a víz és szén-dioxid ipari abszorpciójára állítják elő, de bizonyos mértékben felhasználják a szennyezések és kifolyások megfékezésében. Laboratóriumban is alkalmazzák szárítószerként. Soddy, Frederick ( ) Brit kémikus; Kanadában Ernest Rutherforddal és Londonban William Ramsayval dolgozott, mielőtt 1919-ben letelepedett Oxfordban ban közölte munkáját az izotópok létezéséről, ezért nyerte el 1921-ben a fizikai Nobel-díjat. sófőző anyalúg A nátrium-kloridnak a tengervízből történő kikristályosítása után maradt sóoldat. sóhíd Elektromos kapcsolat két félcella között. Általában egy sót, például kálium-kloridot tartalmazó, agar géllel töltött, U-alakú üvegcső. Használható egy sóoldatban áztatott szűrőpapírcsík is. sokpólus kölcsönhatások, multipol-kölcsönhatások Kölcsönhatás a távolságtól függő potenciális energiával rendelkező, ponttöltések (multipólusok) sorai között. A multipol kölcsönhatások az intermolekuláris erők fontos jellemzői. Egy n-pólus egy n töltés halmaza, n pólus momentummal. A monopol egy egyedi töltés, és a monopol momentum a töltés. Egy dipól két ellentétes töltésből áll, így nincs bruttó töltése (és monopol momentuma). Magasabb multipolok a kvadrupol és a oktupol. A multipolok közti potenciális energia-kölcsönhatás a távolsággal növekvő mértékben csökken (a multipol rendjének növekedésével). Ha egy 2 m pólus kölcsönhatásban van egy 2 n pólussal, a kölcsönhatás potenciális energiája (V) a távolsággal (r) a következőképpen változik: V=c/(r m+n-1 ) ahol c egy állandó. A távolsággal való hirtelen csökkenés a rend növekedésekor a semlegeshez közelítő töltések halmazának köszönhető, (ahogy ez kívülről látható). A legnagyobb kölcsönhatású multipol kölcsönhatások az ion-ion, ion dipólus, dipólus-dipólus és diszperziós kölcsönhatások. soktest probléma Nagyon nehéz egzakt megoldást találni, akár a klasszikus mechanika, akár a kvantum mechanika alkalmazásával olyan rendszerekre, amelyekben több mint két test kölcsönhatása játszik szerepet. A soktest kölcsönhatás fizikájának megértéséhez közelítő technikák, vagy modellrendszerek alkalmazása szükséges. Bizonyos problémákra, - például a háromtest-problémára - a klasszikus mechanikában kvalitatív információ nyerhető. Ha nagyon sok test van kölcsönhatásban, - például molekulák egy gázban, - a probléma elemezhető a statisztikus mechanikai technikák alkalmazásával. Solvay-eljárás (ammónia-szóda eljárás) Ipari eljárás nátrium-karbonát előállításra kalcium-karbonátból és nátrium-kloridból. Először a kalciumkarbonátot hevítik, ami kalcium-oxidot és szén-dioxidot ad, majd a szén-dioxidot átbuborékoltatják egy ammóniás nátrium-klorid oldaton, ahol nátrium-hidrogénkarbonát válik ki: H 2O+CO 2(g)+NaCl(aq)+NH 3(aq) NHCO 3(s)+NH 4Cl(aq) A nátrium-hidrogénkarbonátot melegítéssel nátrium-karbonáttá és szén-dioxiddá alakítják. Az ammóniumkloridot az első lépésből származó kalcium-oxiddal hevítik az ammónia visszanyerésére. A módszert a belga kémikus, Ernest Solvay ( ) szabadalmaztatta, 1861-ben. SOMO 402

407 Egyszeresen betöltött molekulapálya. sós Egy só kémiai vegyülete, vagy egy sót tartalmazó oldat leírása. sósav Lásd hidrogén-klorid. sótalanítás A só kivonása tengervízből a talaj öntözésére, vagy ivóvíz-szolgáltatás céljára. Az eljárás normálisan csak akkor gazdaságos, ha olcsó energiaforrás használható hozzá (pl. atomerőmű hulladékhője). Nagy gazdasági lehetőséget rejt magában a napenergia felhasználása a sótalanításra, mivel az édesvíz hiánya a meleg területeken a legakuttabb. Az alkalmazott módszerek: párologtatás, gyakran csökkentett nyomáson (flash evaporation); fagyasztás (a sós víz fagyásából tiszta jég képződik); fordított ozmózis (reverse osmosis); elektrodialízis; és ioncsere. sótartalommérő Egy oldat sótartalmának mérésére alkalmas készülék. Két fő típusa van: az egyik hidrométer és a sűrűséget méri, a másik az oldat elektromos vezetőképességét határozza meg. sörfőzés Sör készítésének folyamata. A Saccharomycetes cerevisiae és a S. uvarum (vagy S. carlsbergenesis) élesztők az árpa magjában lévő cukrokat alkohollá erjesztik. Az első lépésben az árpamagokat vízben áztatják, ez a malátázás. A magokat csírázni hagyják és a magok természetes enzimjei (az amiláz és a maltáz enzim) átalakítják a keményítőt maltózzá majd glükózzá. A következő lépés a szárítás vagy pörkölés, amikor a magokat megszárítják és összezúzzák. A sör színe függ az alkalmazott hőmérséklettől, minél magasabb a hőmérséklet annál sötétebb a sör. A következő lépésben a cefrézés történik, ahol az összezúzott magokat egy adott hőmérsékleten vízhez adják. A maradék keményítő átalakul cukorrá, az eredményként kapott folyadék a sörfőzés alapanyaga, a sörlé. Ekkor adják az élesztőt a sörléhez, hogy a cukrot alkohollá alakítsa, majd a komlót, ami a sör jellegzetes ízét adja. A komló a Humulus lupulus kúszónövény női virága, gyantákat tartalmaz ( humulones, cohumulones és adhumulones ), ez adja a sör jellegzetes, keserű ízét. sötét reakció Lásd fotoszintézis. sp Szin-periplanáris. Lásd: torziós szög. species Kémiai alkotó, pl. egy adott atom, ion vagy molekula. specifikus 1. Jelöli, hogy az extenzív változó mennyisége tömegegységre vonatkozik. Pl. a test specifikus látens hője a látens hő egységnyi tömegre vonatkoztatva. Ha az extenzív mennyiséget nagybetűvel jelölik (pl. az L a látens hőnél) akkor a specifikus mennyiséget a megfelelő kisbetűvel jelölik (pl. l a specifikus látens hőre). 2. Bizonyos, régebbi fizikai mennyiségek esetében a specifikus jelzőt más okok miatt használták (pl.: specifikus gravitáció=fajsúly, specifikus ellenállás), ezek az elnevezések ma már nem használatosak. specifikus/fajlagos aktivitás Lásd: aktivitás. spektrális érzékenységi görbe 403

408 Az elektromágneses sugárzás hatékonysága egy fotokémiai reakció létrehozásában grafikusan ábrázolva az alkalmazott hullámhossz függvényében. A fotoszintézis esetében a spektrális érzékenységi görbének a nm tartományban van egy csúcsa. Ez megfelel a klorofill abszorpciós spektrumában, ebben a tartományban jelentkező maximumnak. spektrofotométer Lásd: spektrométer. spektrográf Lásd: spektroszkóp. spektrokémiai sorozat Ligandumok sorba rendezve, aszerint, hogy milyen mértékben okozzák a d-pályák energiaszintjének felhasadását a fémkomplexekben (lásd: kristálytérelmélet). A közönséges ligandum-sorozat a következő: CN > NO 2 - > NH 3 > C 5H 5N > H 2O > OH - > F - > Cl - > Br - > I - spektrométer Különböző készülékek, amelyek alkalmasak spektrum létrehozására és hullámhossz, energia stb. mérésére. Egy egyszerű típus pl. a látható sugárzásra: egy kalibrált skálával felszerelt spektroszkóp, amely lehetővé teszi a hullámhosszak leolvasását vagy kiszámítását. Az elektromágneses spektrumnak a röntgentől az infravörösig tartó tartományában a spektrumot prizmával vagy ráccsal állítják elő (a kemény röntgensugárzás esetében kristállyal). Fotoelektromos detektort használva a spektrum megkapható grafikusan, megjelenítve a sugárzás intenzitásának változását a hullámhosszal. Az ilyen készülékeket spektrofotométereknek is nevezik. Léteznek spektrométerek a gammasugárzás, és a spektrum mikrohullámú és rádióhullám tartományainak tanulmányozására is (lásd: elektronspin rezonancia; mágneses magrezonancia). Azokat a készülékeket, amelyek a részecske-sugárzásból nyernek spektrumot, szintén spektrométereknek nevezik (lásd: spektrum, fotoelektron spektroszkópia). spektroszkóp Optikai készülék, amely spektrumot állít elő vizuális megfigyelésre. Az első ilyen készüléket R.W. Bunsen állította elő. A legegyszerűbb formája: egy üreges cső, amelynek az egyik végén egy rés van, ahol a fény belép a másik végén egy gyűjtőlencse, amely párhuzamos sugarakat hoz létre, egy prizma a fényszóráshoz, és egy teleszkóp a spektrum láttatására. A spektrográf esetében a spektroszkópot egy kamerával látják el a spektrum rögzítésére. Az ultraibolyától az infravörösig, szélesebb spektrumtartományban történő munkához a prizma helyett diffrakciós rácsot alkalmaznak. Lásd: a spektrométernél is. spektroszkópia Módszerek tanulmányozása spektrumok készítésére és elemzésére spektroszkópokkal, spektrométerekkel, spektrográfokkal és spektrofotométerekkel. Az így készített spektrumok interpretálása felhasználható kémiai analízisre, atomi és molekuláris energiaszintek vizsgálatára és égitestek összetételének, mozgásának meghatározására. spektrum, színkép 1. Alkotók vagy tulajdonságok eloszlása, növekvő vagy csökkenő nagyság szerinti sorrendbe rendezve. Pl.: egy tömegspektrográfon keresztülhaladó ionsugár, amelyben az ionok a töltés/tömeg arányuk szerint elhajlanak, egy tömegtartománnyal rendelkeznek, melyet tömegspektrumnak neveznek. A hangspektrum az energia eloszlása egy bizonyos forrás frekvencia-tartományában. 2. Elektromágneses energiák, növekvő vagy csökkenő hullámhossz és frekvencia szerint elrendezve (lásd: elektromágneses spektrum). Egy test, vagy anyag emissziós spektruma az a jellemző sugárzás-tartomány, amelyben emittál, amikor melegítik, vagy elektronokkal, ionokkal bombázzák, vagy fotonokat nyel el. Egy anyag abszorpciós spektruma előállítható: egy folyamatos sugárzás spektrumot az anyagon és egy 404

409 spektroszkópon átbocsátva. Az abszorbeáló anyag által a folyamatos spektrumból kivont energiák fekete vonalakként, vagy sávokként jelennek meg. Egy olyan anyag esetében, amely képes emittálni egy spektrumot, ezek pontosan ugyanazon a helyen vannak a spektrumban, mint a vonalak és sávok az emissziós spektrumban. Az emissziós és abszorpciós spektrumok lehetnek folyamatos, vonalas vagy sávos spektrumok. A folyamatos spektrum a frekvenciák töretlen sora viszonylag nagy tartományban; ilyeneket adnak az izzó szilárd anyagok, folyadékok és sűrített gázok. A vonalas spektrumok megszakított vonalak, amelyeket gerjesztett atomok és ionok hoznak létre, amikor visszatérnek alacsonyabb energiaszintre. A sávos spektrumok (vonalak közeli csoportjai) molekuláris gázokra vagy kémiai vegyületekre jellemzőek. Lásd: a spektroszkópiánál is spin (saját impulzusmomentum) Jele: s. Egy részecske, atom, mag stb. teljes impulzus momentumának a része, ami olyankor is létezik, amikor a részecske látszólag nyugalomban van, azaz amikor a transzlációs mozgása nulla, és ennek következtében az impulzus momentuma is nulla. Egy molekula, atom, vagy egy mag egy adott energiaszinten, vagy egy bizonyos elemi részecske, úgy rendelkezik egy bizonyos spinnel, mint ahogy van töltése vagy tömege is. A kvantumelmélet szerint ez kvantált, és csak h/2π többszöröse lehet, ahol h a Planck-állandó. A spin a spinkvantumszámmal jellemezhető. Pl.: egy elektron esetében s=±1/2, ami azt jelenti, hogy +h/4π amikor az egyik irányban pörög, és h/4π amikor a másik irányba. A spinjük miatt a részecskék rendelkeznek saját mágneses momentummal. Mágneses térben a részecskék spinje a tér irányára valamilyen szögben beáll, precesszálva e körül az irány körül. Lásd: a mágneses magrezonancia is. spin üveg Nem mágneses fém kis mennyiségű mágneses fémmel ( %) ötvözve, oly módon, hogy a mágneses elem atomjai véletlenszerű eloszlásban találhatók a nem mágneses elem kristályrácsában. Pl.: az AuFe vagy CuMn. A mágneses atomok random eloszlása miatt a spin üveg mágneses és egyéb tulajdonságainak elmélete bonyolult. spinell Oxid-ásványok csoportja a következő általános képlettel: F 2+ R 2 3+ O 4, ahol F 2+ =Mg, Fe, Zn, Mn vagy Ni, és R 3+ =Al, Fe, vagy Cr; a szabályos rendszerben kristályosodik. A spinellek három sorozatba sosolhatók: spinell (MgAl 2O 4), magnetit és kromit. Nagy nyomású kiömlési és metamorf kőzetekben fordulnak elő. spinodálgörbe Egy görbe, amely elválasztja a metastabil tartományt a nem stabil tartománytól egy biner cseppfolyós rendszer együtt létező tartományában. A spinodális görbe felett az egyensúly felé törekvés folyamata csepp- /gócképződéssel történik, míg a spinodális görbe alatt a rend paraméter periódikusan változik; kezdetben kicsi az amplitúdója (lásd: spinodáis bomlás). Valós rendszerekben a spinodális görbe a fluktuációk miatt nem egy éles határ. 405

410 spinodális bomlás Az egyensúly felé történő mozgás folyamata a fázisdiagramnak abban a részében, amelyben a rend-paraméter nem változik. Spinodális bomlás figyelhető meg biner elegyek csillapításában. spin-pálya-csatolás Kölcsönhatás egy egyedi részecske, pl. egy elektron, pálya- impulzusmomentuma és spin-impulzusmomentuma között. A könnyű atomoknál a spin-pálya csatolás kicsi, így a több-elektronos multipletteket a Russel Saunders csatolás írja el. Nehéz atomok esetében a spin-pálya csatolás nagy, a több-elektronos atomok multiplettjeinek leírása a j-j csatolással történik. A közepes méretű atomoknál a spin-pálya csatolás energiáinak nagysága összemérhető az elektronok közötti elektrosztatikus taszítási energiákkal, a multipletteket ebben az esetben közbenső csatolással írják le. A spin-pálya csatolás sok magban nagy, különösen a nehéz magokban. spin-rács relaxáció Egy folyamat, amelynek során egy kristály elektronjai visszatérnek az egyensúlyi statisztikai mechanikai eloszláshoz, miután egy zavaró hatás, pl. mágneses rezonancia miatt több elektron magasabb energia-állapotban tartózkodott. A magasabb energiaállapot energiafeleslegét a szilárd anyag rácsának vibrációja veszi fel. spontán emisszió Egy foton emissziója egy atomból, annak gerjesztett állapotából az alapállapotba történő átmenetekor. A spontán emisszió a külső elektromágneses sugárzástól függetlenül történik; az átmenetet az atomok és a kvantált elektromágneses tér vákuum fluktuációi közötti kölcsönhatások okozzák. A spontán emisszió folyamata - amely nem írható le a Schrödinger-egyenlettel megadott nem relativisztikus kvantummechanikával -, okozza azt, hogy az atom foton-kibocsátás előtti, gerjeszett állapota korlátozott élettartamú. stabil egyensúly Lásd: egyensúly. stabilizátor 1. Olyan anyag, amelyet kémiai reakció lejátszódásának meggátolására használnak, azaz egy negatív katalizátor. 2. Olyan anyag, amely meggátolja egy kolloid koagulálását. stabilzációs energia Az az energiakülönbség, amellyel a delokalizált kémiai szerkezet energiája különbözik a lokalizált kötésekkel rendelkező szerkezettől. Megkapható a vegyület képződésének kísérletileg mért hőjét (kjmol -1 ), kivonva a lokalizált kötéseket feltételező klasszikus szerkezet alapján számított értékből. stacionárius állapot Egy rendszer olyan állapota, amelyben a kvantummechanika által megengedett energiaszinttel rendelkezik. Egyik stacionárius állapotból a másikba történő átmenet a megfelelő energia kvantum emissziójával, vagy abszorpciójával történik (pl. foton formájában). stacionárius fázis Lásd: kromatográfia. standard cella Olyan galvánelem, mint a Clarck-cella vagy Weston-cella, amelyet az e.m.e. standardjaként használnak. standard elektród Egy elektród (félcella), amelyet elektród potenciál mérésére használnak. Lásd: hidrogén félcella standard elektródpotenciál 406

411 Lásd: elektródpotenciál. standard hőmérséklet és nyomás Lásd: s.t.p. standard oldat A térfogatos analízisben használt ismert koncentrációjú oldat. Stark-effektus Vonalak hasadása az atomok spektrumában, erős elektromos tér hatására. Johannes Stark ( ) német fizikusról nevezték el, ő fedezte fel 1913-ban. A normális Zeeman-effektushoz hasonlóan, a Stark-effektus is megérthető Lorentz klasszikus elektron elméletének fogalmaival. A hidrogén atomok Stark-effektusát az atomok Bohr-elmélete is leírja. A Stark-effektus kvantummechanikai leírásakor az elektromos teret perturbációnak tekintik az atom olyan kvantum állapotaira és energiaszintjeire, amikor az elektromos tér nincs jelen. Ez volt a perturbációs elmélet első alkalmazása a kvantummechanikában. Stark-Einstein-törvény Egy törvény, amely kimondja, hogy egy fotokémiai folyamatban (mint pl. egy fotokémiai reakcióban), minden egyes molekula abszorbeál egy fotont, ez okozza a fő fotokémiai folyamatot. Bizonyos körülmények között egy molekula egy fotont abszorbeálva elindít egy több molekulát érintő folyamatot. A Stark Einstein törvényt Johannes Stark és Albert Einstein után nevezték el. statisztikus mechanika A fizika ága, amely statisztikai módszereket alkalmaz a rendszer mikroszkópikus alkotóira, hogy a makroszkópikus tulajdonságokat előrejelezze. A módszert elsőként Boltzmann alkalmazta gázok termodinamikai tulajdonágainak magyarázatára a molekulák statisztikai tulajdonságai alapján. A klasszikus statisztikus mechanikában minden egyes részecske egy pontot foglal el a fázistérben, azaz minden pillanatban van pontos helye és impulzusa. Annak a valószínűsége, hogy a pont valamilyen teret foglal el a térben, arányos a térfogatával. A Maxwell-Boltzmann törvény megadja a részecskék legvalószínűbb eloszlását a térben. A kvantumelmélet eljötte azonban ezen előtételek egzaktságát megzavarta, (Heisenberg-féle határozatlansági elv). Az ennek eredményeként létrejött kvantumstatisztikában a fázist cellákra osztották, minden egyes cella hf, térfogattal rendelkezett, ahol h a Plank állandó és f a részecskék szabadságfoka. Az új felfogás vezetett a Bose Einstein statisztikához, és azoknál a részecskéknél, amelyek a Pauli-féle kizárási elvnek engedelmeskednek, a Fermi Dirac statisztikához. stere Térfogategység, egyenlő 1m 3 -rel. Ma tudományos célokra használják. Stern-Gerlach-kísérlet Kísérlet, amely a rotáló testek tér kvantáltáságát demonstrálja. Először Otto Stern ( ) és Walther Gerlach ( ) német tudósok mutatták be, 1921-ben. Kísérleteikben ezüst atomokból álló sugárzást vezettek át egy inhomogén mágneses téren. A kísérlet célja a tér és a töltéssel rendelkező rotáló testek közti kölcsönhatás tanulmányozása volt. A töltéssel rendelkező rotáló test úgy viselkedik, mint egy mágnes. A klasszikus mechanikában az impulzus momentum iránya akármilyen értéket felvehet, így a mágnes bármilyen orientáltságú lehet. A kvantummechanikában viszont az impulzus momentum kvantált, ami azt jelenti, hogy a mágnes csak bizonyos, diszkrét elhelyezkedést mutathat. A várakozásnak megfelelően, alacsony intenzitású sugárzásnál atomok éles sávja volt megfigyelhető. Az alacsony intenzitás csökkenti az atomok ütközése által okozott zavaró hatást. Stirling-közelítés Közelítés n szám faktoriálisához, n! hez. A Stirling-közelítés precíz formája 407

412 n!=(2π) 1/2 n n+1/2 exp(-n) Ez a közelítés n nagy értékeire érvényes, és akkor pontos, ha n nagyobb 10-nél. A Stirlingkifejezésnek egyszerűsített formája a log en!=nlog en-n, ami a precíz forma egy közelítése, kiejtve azokat a tagokat, amelyek növekedése nem olyan gyors, mint n-é. Az egyik fontos alkalmazása a Stirling-közelítésnek a Boltzmann-eloszlás levezetése (lásd: Boltzmannegyenlet). Ebben az alkalmazásában n sokkal nagyobb 10-nél, ami lehetővé teszi az egyszerűsített Stirlingközelítés használatát. STM Lásd: pásztázó alagút mikroszkóp. stokes Jele: St. A kinematikus viszkozitás c.g.s. egysége; egyenlő egy folyadék poise-ban kifejezett viszkozitásának arányával a gramm per köbcentiméterben kifejezett sűrűségéhez. 1 stokes=10-4 m 2 s -1. Sir George Gabriel Stokes ( ) brit matematikus és fizikus után nevezték el. Stokes-sugárzás A Raman-effektusban előforduló elektromágneses sugárzás, amelynél a szórt sugárzás frekvenciája alacsonyabb, mint a nem szórt sugárzásé, azaz energiaátadás történik a fotonból a szóró molekulára. Az ilyen típusú spektrális Raman-vonalakat Stokes-vonalaknak nevezik, a Stokes-vonalak halmazát a Raman-spektrum O-ágának nevezik. Hasonlóan, az anti-stokes sugárzás az a sugárzás, amelynél a szórt elektromágneses sugárzás frekvenciája nagyobb, mint a nem szórt sugárzás frekvenciája, azaz, enegiaátadás történik a szóró molekuláról a fotonnak. Ennek a típusú sugárzásnak megfelelő Raman-spektrális vonalakat anti-stokes vonalaknak nevezik, az anti- Stokes vonalak halmazát Raman spektrum S-ágának nevezik. A Stoke-sugárzást Sir George Gabriel Stokes ( ) brit fizikus után nevezték el. stopped-flow technique Technika gyors reakciók vizsgálatára, oldatban. A reagens oldatokat gyorsan keverik és egy csövön áramoltatják. A keverék összetételét vagy tulajdonságát a cső egy pontján monitorozzák (pl. fotométerrel). Az áramlást hirtelen megszakítják és a jel változását az idővel használják a folyamat kinetikájának elemzésére. A technika hasznos a milliszekundum tartományban történő reakciók tanulmányozására. strange attraktor Lásd: attraktor. stroncianit A stroncium-karbonát, SrCO 3 ásványi formája. stroncium Jele: Sr. Lágy, sárgás, fémes elem a periódusos rendszer 2. csoportjába (korábban IIA) tartozik. Rendszáma: 38; relatív atomtömege: 87,62; relatív sűrűsége: 2,6; op.: 769 o C; fp.: C. Az elem a stroncianit (SrCO 3) és a cölesztin (SrSO 4) ásványokban található. Előállítható az ércet oxiddá pörkölve, majd azt alumíniummal redukálva (azaz a Goldschmidt-eljárással). Az elemet, amely rendkívül reakcióképes, bizonyos ötvözetekben és vákuum getterként használják. A stroncium-90 izotóp megtalálható a radioaktív kihullásokban (felezési ideje: 28 év) és a kálciummal együtt részt vehet az anyagcsere-folyamatokban, összegyűlik a csontokban. Martin Klaproth ( ) és Thomas Hope ( ) fedezte fel 1789-ben, Humphry Davy izolálta, 1808-ban. stroncium-bikarbonát (stroncium-hidrogén-karbonát) Lásd: stroncium-hidrogén-karbonát. stroncium-hidrogén-karbonát (stroncium-bikarbonát) 408

413 Vegyület: Sr(HCO 3) 2, amely csak oldatban stabil. Szén-dioxid hatására keletkezik stroncium-karbonát vizes szuszpenziójából. Melegítésre ez a folyamat visszafordítható. stroncium-karbonát Fehér, szilárd: SrCO 3; ortorombos; relatív sűrűsége: 3,7; 1340 o C-on bomlik. A természetben a stroncianit ásványban fordul elő. Iparilag cölesztint (stroncium-szulfátot) forralnak ammónium-karbonáttal. Előállítható: szén-dioxidot stroncium-oxid vagy hidroxid felett átvezetve, vagy egy stroncium-só oldatán keresztülvezetve. Foszforeszkál, katód-sugár üvegek ernyőjének bevonására használják. Használják továbbá cukorfinomításnál, salakképzőként bizonyos fémkemencékben és tüzijátékok vörös lángjaként. stroncium-klorid Fehér vegyület: SrCl 2. Vízmentes só (szabályos; relatív sűrűsége: 3,05; op.: 872 o C; fp.: 1250 o C). Előállítható: klórt melegített stroncium felett átvezetve. Elfolyósodik és könnyen képez hexahidrátot: SrCl 2.6H 2O (relatív sűrűsége: 2,67). Ez előállítható: sósavat stroncium-karbonáttal, -oxiddal vagy hidroxiddal semlegesítve. A stroncium-kloridot katonai világítórakétákban használják. stroncium-oxid Fehér vegyület: SrO; relatív sűrűsége: 4,7; op.: 2430 o C, fp.: 3000 o C. Előállítható: stroncium-karbonát, - hidroxid vagy -nitrát melegítésével. Használják más stronciumsók előállítására, pigmentekben, szappanokban, zsiradékokban, és szárítószerként. stroncium-szulfát Fehér szilárd anyag: SrSO 4; relatív sűrűsége: 3,96; op.: 1605 o C. Előállítható stroncium-oxidot, -hidroxidot, vagy -karbonátot kénsavban oldva. Festékekben és kerámia bevonatokban pigmentként, és tüzijátékok vörös színének előállításához használják. sugaras eloszlási függvény Egy központi atomtól r távolságban található atomok átlagos száma. Egy kristály esetében a sugaras eloszlás függvény szabályos csúcsok sorozata, a rácsban elhelyezkedő atomok helyzetének megfelelően. A sugaras eloszlási függvény számítása alapvető fontosságú a folyadékok elméletében. sugárzás 1. Energia terjedése elektromágneses hullámok vagy fotonok formájában. 2. Részecskék áramlása; elsősorban alfa vagy béta részecskéké egy radioaktív forrásból, vagy neutronoké egy atomreaktorból. sugárzás kvantumelmélete Egy elmélet az elektromágneses sugárzás emissziójára és abszorpciójára. Mivel kvantumelmélet, az emisszó (kibocsátás) és abszorpció (elnyelés) folyamatát foton keletkezésének és eltűnésének fogalmával írja le. A fotonok az emisszió során keletkeznek és az abszorpcióval tűnnek el. Abszorpció akkor történik, amikor az elektromágneses sugárzás, ütközve a kvantummechanikai rendszerrel, például egy atommal vagy molekulával, átmenetet indukál az alapállapotból a gerjesztett állapotba a sugárzás fotonjának abszorpciójával. Hasonlóan, emisszó akkor történik, amikor egy atom visszatér a gerjesztett állapotból az alapállapotba, azaz spontán kibocsátás játszódik le. Egy gerjesztett állapotban lévő atom számára az is lehetséges, hogy indukált emisszióval bocsásson ki fotont, ezt a folyamatot használják a lézereknél. sugárzás nélküli bomlás/visszaalakulás Egy atom vagy molekula visszaalakulása gerjesztett állapotából egy alacsonyabb energiaszintű állapotra elektromágneses sugárzás kibocsátása nélkül. Közönséges példa az *Auger-hatás, amelyben elektronok emittálódnak, nem fotonok. sugárzási egységek Mértékegységek, amelyeket a radionuklid aktivitásának és az ionizáló sugárzás dózisának kifejezésére használnak. A curie, röntgen, rad és rem egységek nem koherensek az SI rendszerrel, de ideiglenes használatuk 409

414 az SI egységekkel megengedett, amíg az SI származtatott egységei - a becquerel, gray és sievert - megszokottá nem válnak. A bequerel (Bq) az aktivitás SI egysége, egy olyan radionuklid aktivitása, amely átlagosan egy spontán nukleáris átmenet per szekundum sebességgel bomlik. Így 1 Bq = 1s -1 A korábbi egység a curie (Ci) 3,7x10 10 Bq-val egyenlő. A curie-t úgy választották, hogy körülbelül 1 gramm rádium-226 aktivitásának felelt meg. A gray (Gy) az abszorbeált dózis mértékegysége, amely az abszorbeált dózis olyan esetben, amikor az ionizáló sugárzás által az anyaggal közölt energia egységnyi tömegre vonatkozik, 1 joule per kilogramm. A korábbi egység, a rad (rd), ami 10-2 Gy-jel egyenlő. A sievert (Sv) az SI egysége a dózis ekvivalensnek, a dózis ekvivalens akkor, amikor az ionizáló sugárzás abszorbeált dózisát megszorozva egy meghatározott, dimenzió nélküli számmal 1Jkg -1 -t ad. Mivel a sugárzás különböző típusai különböző hatással vannak a biológiai szövetekre, egy súlyozott abszorpciós dózist, a dózis ekvivalenst használják, amelyben az abszorpciós dózist módosítják, megszorozva a Nemzetközi Sugárzásvédelmi Bizottság által meghatározott faktorral. A korábbi egység a dózisekvivalensre a rem volt (a rövidítés a roentgen equivalent man-ből ered), ez egyenlő 10-2 Sv-el. Az SI egységekben az ionizáló sugárzásnak való kitettség kifejezése coulomb per kilogrammban történik, a röntgen, vagy gammasugárzás azon mennyisége, amely 1 kg száraz levegőben 1 coulomb töltést hordozó ionpárt hoz létre. A korábbi egység, a röntgen (R) egyenlő 2.58x10-4 Ckg -1. sújtólég Bányákban képződött metán. súlypát (barit) A bárium-szulfát ortorombos ásványi formája, BaSO 4; a fő bárium érc. Rendszerint fehér, de lehet sárga, szürke vagy barna is. Nagy lerakódásai találhatók Spanyolországban, Andalúziában és az USA-ban. sűrűség Egységnyi térfogatú anyag tömege. Az SI rendszerben a mértékegysége a kgm -3. Lásd relatív sűrűség; gőzsűrűség. sűrűségfüggvény-elmélet Módszer a molekulák elméleti kezelésére, amelyben az elektronsűrűséget használják az egyes elektronok közti kölcsönhatások helyett. Sikeresen alkalmazzák nagy molekulák esetében. sütőpor Por alakú vegyületek keveréke, amelyet nyers tésztához, vagy sütemény keverékhez adnak, hogy az a sütés során megemelkedjen. Használják élesztő helyett is, a kenyérgyártásban. A sütőpor tartalmaz egy szén-dioxid forrást, például nátrium-hidrogén-karbonátot, vagy ammónium-hidrogén-karbonátot, és egy savas anyagot, például kalcium-hidrogén-foszfátot, kálium-hidrogén-tartarátot (borkő), vagy nátrium-hidrogén-foszfátot. A meleg, nedves keverékben a sav a hidrogén-karbonátból felszabadítja a szén-dioxidot, ez okozza a tészta megemelkedését. sütőszóda Lásd nátrium-hidrogén-karbonát. syn Lásd: torziós szög. szabad elektron Lásd elektron. szabad-elektron közelítés 410

415 Közelítés azt feltételezve, hogy az elektronok a fémekben elemezhetők a gázok kinetikus elméletével anélkül, hogy a fémek periodikus potenciálját figyelembe vennék. Jó kvalitatív eredményt ad a fémek bizonyos tulajdonságaira, például az elektromos vezetésre. Nagyon alacsony hőmérsékleten a kvantum statisztikus mechanikát kell használni a klasszikus statisztikus mechanika helyett. A szabad elektron közelítés a fémek tulajdonságainak kvantitatív leírására nem megfelelő. A közelítően szabad elektronközelítés egy javított formája, amiben a periodikus potenciált a szabad elektronok perturbációjaként kezelik. szabadenergia Egy rendszer munkavégző képességének mértéke. A Gibbs-féle energia (vagy Gibbs-féle függvény) definíciója a következő: G=H-TS, ahol G a reverzibilis folyamatban felszabaduló, vagy elnyelt energia állandó nyomáson és állandó hőmérsékleten (T), ahol H az entalpia, és S a rendszer entrópiája. A Gibbs- szabadenergia változása (ΔG) jelzi a feltételeket, melyek közt egy reakció, lejátszódik. Ha ΔG pozitív, a reakció csak akkor játszódik le, ha energiát biztosítunk ahhoz, hogy kimozdítsuk az egyensúlyi helyzetből (azaz, ΔG=0). Ha ΔG negatív, a reakció az egyensúlyig spontán lejátszódik. A Helmholtz-féle szabadenergia (vagy Helmholtz-függvény) (F) definíciója F=U-TS, ahol U a belső energia. Egy izoterm reverzibilis folyamatra ΔF a rendelkezésre álló hasznos munkát jelenti. szabadgyök Olyan atom, vagy atomcsoport, amely párosítatlan vegyértékelektronnal rendelkezik. Szabadgyökök előállíthatók fotolízissel vagy pirolízissel, amikor nem képződnek ionok a kötés felszakadásakor (lásd homolitikus hasadás). A legtöbb szabadgyök rendkívül reakcióképes a párosítatlan vegyértékelektron jelenléte miatt. Lásd a láncreakciónál is. szabadságfok 1. Egy rendszer konfigurációjának meghatározásához szükséges, független paraméterek száma. A fogalmat a kinetikus elméletben alkalmazzák azon független módok meghatározására, amelyekben egy atom vagy molekula energiát képes felvenni. Különböző paraméteregyüttesek választhatók ki, ebből következően az elmélet részletei változnak. Például egy egyatomos gáz minden egyes atomjához három szabadságfok rendelhető, a térbeli helyzetének meghatározására, a tér három koordinátájának megfelelően. Az energia egyenlő eloszlásának elve alapján az atom átlagenergiája minden egyes szabadságfokra azonos, és egyenlő kt/2-vel (ahol k a Boltzmann-állandó és T a termodinamikai hőmérséklet). Így az egyatomos gáz teljes moláris energiája 3LkT/2, ahol L az Avogadro-állandó (az atomok száma/mól). Minthogy k=r/l, ahol R a moláris gázállandó, a teljes moláris energia 3RT/2. Egy kétatomos gázban a két atom hat koordinátát igényel, ami így hat szabadságfokot eredményez. Ezt hat, független energiatárolási lehetőségként értelmezik; ezen az alapon a molekulának három szabadságfoka van a transzlációs mozgás különböző irányaira, két szabadsági foka a molekula tengely körüli rotációjára, és egy vibrációs szabadsági foka a két atom közti kötés mentén. A rotációs szabadság fokok kt/2 résszel járulnak a teljes energiához; hasonlóan, a vibrációs szabadság fok a kinetikus energiának egy azonos része, és átlagban ekkora potenciális energiával kell, hogy rendelkezzen. A kétatomos gáz egy molekulájának teljes energiája ennek megfelelően 3kT/2 (transzlációs energia az egész molekulára) plusz 2kT/2 (rotációs energia) plusz 2kT/2 (vibrációs energia), azaz összesen 7kT/2. 2. A fázisszabályban egy rendszer állapotának leírásához szükséges minimális számú független változó. Ebben az értelemben a gáznak két szabadságfoka van (hőmérséklet és nyomás). szabályos kristály Kristály, melynek az elemi cellája egy kocka (lásd a kristályrendszer). A szabályos kristályok illeszkedésének három lehetősége van: az egyszerű, a lapon centrált és a tércentrált köbös illeszkedés. Lásd az illusztrációt. 411

416 szacharin Fehér, kristályos, szilárd anyag: C 7H 5NO 3S, op.: 224 o C. A kőolajból vagy kőszénkátrányból származó toluol egy vegyületéből állítják elő. Jól ismert mesterséges édesítőszer, mintegy 500-szor édesebb, mint a cukor (szacharóz). Rendszerint nátriumsóként kerül forgalomba. Állatkíséreletek szerint rákkeltő hatású, ezért bizonyos országokban korlátozták a használatát. szacharóz (nádcukor,répacukor) Cukor, amelyben egy glükóz molekula kapcsolódik egy fruktózhoz. Széles körben fordul elő a növényekben, különösen nagy mennyiségben a cukornádban és a cukorrépában (15-20%), amelyekből kivonják és finomítják (asztali) cukor készítésére. 200 o C-ra hevítve a szacharóz karamellé alakul. szálas fehérje Lásd fehérje. szalicilsav (1-hidroxi-benzoésav) A természetben, bizonyos növényekben előforduló karbonsav: HOC 6H 4COOH; relatív sűrűsége: 1.44; op.: 159 o C; 211 o C-on szublimál. Alkalmazzák aszpirin készítésére és az élelmiszer- és festékiparban. szalmiáksó Lásd: ammónium-klorid. szamárium Jele: Sm. Lágy, ezüstös fémes elem, a lantanoidákhoz tartozik. Rendszáma: 62; relatív atomtömege: 150,35; relatív sűrűsége: 7,52 (20 o C); op.: 1077 o C; fp.: 1791 o C. Monacitban és bastnasitban fordul elő. Hét, természetben előforduló izotópja van, mindegyik stabil, kivéve a szamárium-147-et, amely gyengén radioaktív (felezési ideje: 2.5x10 11 év). Speciális ötvözetekben alkalmazzák atomreaktorok részeihez és neutron abszorberként. A szamárium-oxidot (Sm 2O 3) kis mennyiségben speciális optikai üvegekhez használják. Legnagyobb mértékű felhasználása az SmCO5 ferromágneses ötvözet, mely bármely más anyagnál ötször erősebb állandó mágnest ad. Az elemet Francois Lecoq de Boisbaudran fedezte fel, 1879-ben. szaponin Egyfajta mérgező glikozid, amely vízzel összerázva habzó kolloid oldatot ad. Számos növényben előfordul (így pl. a vadgesztenyében). Lebontja a vörös vérsejteket. Halak mérgezésére használták. Hidrolízise különböző cukrokat ad. szappan 412

417 Állati zsiradékot nátrium-hidroxiddal forralva készített anyag. A reakció során a zsírsavak glicerin-észterei glicerinné, és a jelenlévő sav nátriumsójává hidrolizálnak (főként sztearát, oleát, és palmitát), egy lágy, félig szilárd, detergens hatású anyag keletkezik. Kálium-hidroxiddal több a folyékony termék: ez a lágy szappan. Tágabb értelemben más fémek hosszú láncú zsírsavakkal alkotott sóit is szappannak nevezik. szárazelem Elsődleges vagy másodlagos elem, amelyben bizonyos módon az elektrolitok folyása akadályozott. Az elem számos zseblámpában, rádióban és számológépben Leclanche-elem, amelyben az elektrolit ammónium-klorid paszta, és a tartó a negatív cink elektród (egy külső műanyag borítással). A Leclanche-elem különböző változatait alkalmazzák a szárazelemekben. A cink- klorid elemben az elektrolit az ammónium-klorid helyett cink-klorid paszta. Számos lúgos, másodlagos elem tervezhető szárazelemként. Ezekben az elektrolit egy folyadék (nátrium, vagy kálium-hidroxid), amelyet egy porózus anyagban, vagy gélben helyeznek el. A lúgos szárazelemek rendszerint cink-mangán-dioxid, ezüst-oxid-cink, nikkel-kadmium, vagy nikkel vas elektród rendszereket tartalmaznak (lásd nikkel-vas akkumulátor). Különleges célokra készültek szárazelemek és akkumulátorok szilárd elektrolittal. Ezek szilárd kristályos sót tartalmazhatnak, pl. ezüst-jodidot, egy ioncseremembránt vagy szerves viaszt kis mennyiségű oldott ionos anyaggal. Az ilyen elemek alacsony áramot szolgáltatnak. Miniatűr elemekben használják őket, elektromos berendezésekben. szárazjég Szén-dioxid, amelyet hűtőanyagként alkalmaznak. Kényelmes a használata, mivel természetes nyomáson -78 o C-on (195 K) szublimál. származék Olyan vegyület, amely bizonyos más vegyületből származik, és rendszerint megtartja annak általános szerkezetét. Pl. triklórmetán (kloroform) a metán származéka. származtatott egység Lásd alapegység. százas beosztású skála Lásd Celsius-skála. szedimentáció (ülepítés) Szilárd részecskék ülepítése egy folyadékban; vagy azért, hogy egy koncentrált iszapot és egy híg szuszpenziót hozzanak létre, vagy a szilárd részecskéket tartalmazó oldat tisztítására. Rendszerint a gravitációs erőn alapul, de ha a részecskék nagyon kicsik, vagy ha a szilárd és folyadék fázis közti sűrűség-különbség túl kicsi, centrifugát használnak. A legegyszerűbb esetben az ülepedés sebességét a Stokes-törvény határozza meg, a gyakorlatban azonban ritkán lehet elérni azt a sebességet. Az ülepedés sebességét egy ultracentrifugában mérve a makromolekulák méretére lehet következtetni. szék Lásd gyűrű konformáció. szekunder alkohol Lásd: alkoholok. szekunder amin Lásd: aminok. szekunder elem Olyan galvánelem, amelyben az e.m.e-t termelő kémiai reakció megfordítható, így áram alkalmazásával az elem feltölthető. Lásd: akkumulátor, beágyazott elem. Hasonlítsd össze a primer elemmel! 413

418 szekunder emisszió Elektronok emissziója egy felületről más, töltéssel rendelkező részecskék becsapódásának, különösen (elsődleges) elektronokkal történő bombázásnak hatására. Minthogy a szekunder elektronok száma meghaladhatja a primer elektronokét, a folyamat fontos a fotoelektron-sokszorozókban. Lásd: Auger-hatás. szekunder-ion tömegspektrometria (secondary-ion mass spectrometry - SIMS) Technika szilárd anyag kémiai szerkezetének elemzésére, ionokkal bombázva azt. A vizsgálandó szilárd anyagot 5 és 20 kev közötti energiájú ionokkal, ún. primer ionokkal bombázzák. Számos, különböző típusú részecske válik le a szilárd anyag felszínéről: semleges atomok és molekulák, elektronok, fotonok, negatív és pozitív ionok. A leszakadó negatív és pozitív ionok, amelyeket szekunder ionoknak neveznek, azonosíthatók tömegspektrométerrel. Ennek a technikának az alkalmazásával szilárd minták nagy pontossággal jellemezhetők. szekvencia-szabály Lásd: CIP-rendszer. szelén Jele: Se. Metalloid elem, a periódusos rendszer 16. csoportjába (korábban VIB) tartozik; rendszáma: 34; relatív atomtömege: 78,96; relatív sűrűsége: 4,81 (szürke); op.: 217 o C; (szürke) fp.: 684,9 o C. Számos allotróp formája létezik, így a szürke, vörös, fekete szelén. Más fémek szulfid-érceiben fordul elő, melléktermékként nyerik ki (az elektrolízissel történő tisztítás anódiszapjából pl.). Az elem félvezető; a szürke allotrópja fényérzékeny; fotocellákban, xerox készítésnél és más hasonló helyeken alkalmazzák. Kémiai tulajdonságai a kénéhez hasonlóak; vegyületeiben a Se +2,+4,+6 oxidációs állapotú. A szelént 1817-ben fedezte fel Jöns Berzelius. szelén cella Két fotoelektromos cellának valamelyike: az egyik a fotokonduktív hatáson alapul, a másik a fotofeszültségen, vagy záróréteges fotoelektromos hatáson (lásd fotoelektromos hatás). A fotokonduktív szeléncellában külső e.m.e.-t kell alkalmazni; a szelén ellenállása változik a fény hatására, a keletkező áram mértéke a szelénre jutó fénynek. A záróréteges fotoelektromos hatáson alapuló esetben az e.m.e a cellában keletkezik. Ebben a típusú cellában üvegszerű, vagy fémes szelén vékony filmjét viszik fel egy fém felületére, vagy egy átlátszó filmre; vagy egy másik fémet, rendszerint aranyat vagy platinát helyeznek a szelén fölé. Mindkét típusú cellát alkalmazzák a fényképészetben, fénymérőkben. szelenidek A szelénnek más, elektropozitívabb elemmel alkotott biner vegyületei. A nem fémek szelenidjei kovalensek (pl.: H 2Se). A legtöbb fém-szelenid előállítható az elemek közvetlen egyesülésével. Vannak köztük jól definiált ionos vegyületek (Se-2 -t tartalmazók), míg mások nem sztöchiometrikus, interszticiális vegyületek (pl. Pd4Se, PdSe2). szemi-empirikus számítások Atom és molekuláris mennyiségek számolási technikája, amelyben az integrálok értékeiként kísérletekből származó mennyiségeket használnak fel (pl.: spektroszkópiásan nyert ionizációs energia). Korábban széles körben alkalmazták különösen nagy molekulák esetében, amelyek kiterjedt számolásokat igényeltek az integrálok kiszámítására ab initio módszerrel. A számítástechnika fejlődésével azonban a nagy molekulák tulajdonságai kiszámíthatókká váltak az ab initio számításokkal, így a félig empírikus számítások használata folyamatosan visszaszorult, először a kis molekuláknál, újabban a nagy molekuláknál. szemikarbazonok Szerves vegyületek, amelyek telítetlen =C:N.NH.CO.NH 2 csoportot tartalmaznak. Aldehideknek vagy ketonoknak szemikarbaziddal (H 2N.NH.CO.NH 2) való reagálásakor keletkeznek. A szemikarbazonok viszonylag magas olvadáspontú kristályos vegyületek. Aldehidek és ketonok azonosítására használják a kvalitatív analízisben; szemikarbazon származékokat állítanak elő, majd az olvadáspontok alapján azonosítják. A szemikarbazonokat használják a ketonoknak reakció-elegyekből történő elválasztására is; a származékot kikristályosítják, majd hidrolizálják, ami ketont eredményez. 414

419 szemipoláris kötés Lásd: kémiai kötés. szén Jele C. Nemfémes elem, a periódusos rendszer 14. csoportjába tartozik (korábban IVB), rendszáma 6; relatív atomtömege 12,011; op. ~3550 o C; fp. ~4827 o C. A szénnek három fő allotróp módosulata létezik (lásd allotrópia). A gyémánt (relatív sűrűsége 3,52) előfordul a természetben és szintetizálható. Rendkívül kemény, és kristályai erősen fénytörők. A gyémánt keménysége a kovalens kristályszerkezetből következik; ebben minden egyes szénatom kovalens kötéssel kapcsolódik négy másikhoz, amelyek egy tetraéder csúcsán helyezkednek el. A C-C kötéshossza 1,54 nm, a kötés szöge 109,5 o. A grafit (relatív sűrűsége 2,5) lágy, fekete, síkos anyag (néha fekete ólomnak vagy plumbago -nak is nevezik). Előfordul a természetben és előállítható az Acheson-eljárással. A grafitban a szénatomok réteges elrendeződésűek, egy rétegben minden egyes szénatom három másikkal van körülvéve, amelyekhez egyszeres vagy kettős kötéssel kapcsolódik. A rétegeket a sokkal gyengébb van der Waals erő tartja össze. A szén-szén kötés hossza a rétegekben 0,142 nm, a rétegek 0,34 nm-re vannak egymástól. A grafit jól vezeti a hőt és az elektromosságot. Számos helyen használják, pl. villamos érintkezésnél, magas hőmérsékletű eszközöknél, szilárd kenőanyagnál. A grafit agyaggal keverve adja a ceruzabelet. A harmadik, kristályos allotrópja a fullerit (lásd buckminsterfullerén). Létezik néhány amorf szénforma is, mint a korom, vagy a növényi és állati eredetű szenek. A szénnek két stabil izotópja van (protonszámuk 12 és 13), és négy radioaktív izotópja (10, 11, 14, 15). A szén-14-et használják a radiokarbon kormeghatározásnál. A szénvegyületek száma rendkívül nagy, a szén azon egyedülálló tulajdonsága miatt, hogy képes stabil kovalens kötés létesítésére más szénatomokkal, és hidrogénnel, oxigénnel, nitrogénnel és kénatomokkal is. Így szénatomokból álló láncokat, gyűrűket tartalmazó változatos vegyületek sokaságát hozza létre. szénasszimiláció A légköri szén-dioxidnak a szerves molekulákba történő beépülése. Ez a folyamat játszódik le a fotoszintézis során. Lásd szén-ciklus. szén-biszulfid Lásd szén-diszulfid. szén-ciklus 1. Az egyik legjelentősebb a kémiai elemek ciklusai közül a környezetben. A szenet szén-dioxidként a levegőből veszik fel a növények és a fotoszintézis során építik be a szöveteikbe. Az állatok szervezetébe kerülhet, a növények elfogyasztásakor. A növények, állatok, és a bontást végző organizmusok légzése során a szén-dioxid visszajut az atmoszférába. A fosszilis fűtőanyagok (pl. a szén vagy tőzeg) égetése szintén szén-dioxidot bocsát az atmoszférába. Lásd az illusztrációt. 2. (A fizikában) magreakciók sorozata, amely során négy hidrogénmag egyesül egy héliummagot alkotva, energia, két pozitron és két neutrinó felszabadulása közben. Úgy gondolják, hogy a folyamat számos csillag energiaforrása, és hat lépésben történik. A szén-12 katalizátorként szerepel, a folyamatok végén újraképződik C+ 11 H 7 13 N+γ 7 13 N 6 13 C+e + +ν e 6 13 C+ 11 H 7 14 N+γ 7 14 N+ 11 H 8 15 O+γ 8 15 O 7 15 N+e + +ν e 7 15 N+ 11 H 6 12 C+ 24 He. 415

420 szén-dioxid Színtelen, szagtalan gáz, CO 2; oldható vízben, etanolban és acetonban; sűrűsége 1,977 gdm-3 (0 o C); op. 56,6 o C; fp. 78,5 o C. Előfordul az atmoszférában (0,04 % térfogatra vonatkoztatva), de tartózkodási ideje ebben a fázisban rövid, mivel a növények egyrészt fogyasztják a fotoszintéziskor, másrészt termelik légzésnél és égéskor. Laboratóriumban könnyen előállítható fémkarbonátokból híg savval, vagy nehézfémkarbonátok hevítésével. A szén-dioxid a mészgyártás és az erjesztési folyamatok mellékterméke. A szén-dioxid folyadék állapotának tartománya szűk; a folyékony szén-dioxidot csak nagy nyomáson lehet előállítani. A CO 2-molekula lineáris, mind a két oxigén kettős kötéssel kapcsolódik a szénatomhoz. Kémiai tulajdonságait tekintve nem reakcióképes, és nem táplálja az égést. Vízben szénsav képződése közben oldódik. A szilárd szén-dioxid (szárazjég) nagy mennyiségét használják nagyüzemi hűtést igénylő folyamatoknál. Használják tűzoltókészülékeknél is, a legtöbb tűz esetén alkalmas alternatíva a víz kiváltására. Használják szénsavas italokban is. A légkör szén-dioxid szintje az elmúlt 100 év folyamán mintegy 12 %-kal nőtt, elsősorban a fosszilis tüzelőanyagok kiterjedten alkalmazott égetése, és az esőerdők nagy területeinek kiirtása miatt. Feltehetően ez a fő oka az ún. üvegházhatás miatt az ezen időszak alatt bekövetkezett 0,5 o C-os globális hőmérséklet-emelkedésnek. Ma már lépéseket tesznek a CO 2-koncentráció további növekedésének, és az azt követő globális felmelegedésnek a megelőzésére. szén-diszulfid (szén-biszulfid) Színtelen, erősen fénytörő folyadék, CS 2; gyengén oldódik vízben, oldódik etanolban és éterben. Relatív sűrűsége 1,261; op. 110 o C; fp. 46,3 o C. A tiszta szén-diszulfid szaga az éterre emlékeztet, a kereskedelmi termék azonban sokkal kellemetlenebb szagú, mivel több, más kénvegyülettel szennyezett. Régebben fa, kén és faszén keverék hevítetésével állították elő; a modern előállítási eljárás a földgáz és kén felhasználásán alapul. A szén-diszulfid kiváló oldószere az olajoknak, viasznak, guminak, kénnek és foszfornak, de a nagymértékű toxicitása és gyúlékonysága miatt használata csökkenőfélben van. Xantátok előállítására használják a viszkózfonalak gyártásánál. szendvics-vegyület Átmeneti fém komplex, amelyben két, atomokból álló gyűrű között szendvicsként található a fématom vagy ion. A ferrocén volt az első ilyen előállított vegyület, amelyben két ciklopentadienil gyűrű zárja közbe a vas iont. Ezekben a vegyületekben (amelyeket metallocéneknek is neveznek) a fém a gyűrű pi elektron-rendszeréhez koordinálódik, nem az egyes atomokhoz. Nagyon változatosak, lehetnek öt-, hat-, hét-, vagy nyolctagú gyűrűk, a Cr, Mn Co, Ni vagy Fe fémekkel. Más, hasonló vegyületek is ismertek. A többemeletes szendvicsek három, vagy több párhuzamosan elhelyezkedő gyűrűt tartalmaznak, köztük a fémmel. A hajlított szendvicsben a gyűrűk nem párhuzamosak. A félszendvicsben vagy (zongoraszékben) egy gyűrű van, egyetlen ligandummal a fém másik oldalán. széngáz 416

421 Gáz fűtőanyag, a szén száraz lepárlásakor keletkezik. A XIX. század végén XX. század eleljén a széngáz volt az egyik fő energiaforrás; a szén levegő kizárásával történő hevítésével állították elő helyi gázművekben. Jellemző összetétele 50% hidrogén, 35% metán és 8% szén-monoxid volt. Az eljárás mellékterméke a szénkátrány és a koksz. Ennek a gáznak a használata lecsökkent a földgáz könnyebb elérhetőségével, bár 1970-es évek elején érdeklődés alakult ki a szén használatára, az SNG előállítására. szénhidrát Szerves vegyületek egy csoportja, amelynek általános képlete C x(h 2O) y. A legegyszerűbb szénhidrátok a cukrok, ideértve a glükózt és a szacharózt is. Sokkal nagyobb molekulatömeggel rendelkező, összetettebb szénhidrátok a poliszacharidok, például a keményítő, a glikogén és a cellulóz. A szénhidrátoknak számos létfontosságú szerepe van az élő szervezetben. A cukrok, pontosabban a glükóz és származékai nélkülözhetetlen köztes termékek az élelemnek energiává történő átalakításakor. A keményítő és más poliszacharidok energiatároló makromolekulák a növényekben. A cellulóz, lignin és mások a támasztó sejtfalakat alkotják a növények fás részében. A kitin szerkezeti poliszacharid, amely számos gerinctelen állat testhéjában megtalálható. szénhidrogének Csak szénből és hidrogénből álló kémiai vegyületek. Rendkívül nagyszámú, különböző szénhidrogén létezik, a fő típusai: alkánok, alkének, alkinek és aromás szénhidrogének. szénkátrány A szén száraz lepárlásakor keletkező kátrány. Korábban a széngáz gyártásának mellékterméke volt, ma az acélgyártáshoz készített koksz előállításakor keletkezik. A nyers kátrány sok szerves anyagot tartalmaz, így benzolt, naftalint, metil-benzolt, fenolokat stb., amelyek desztillációval kinyerhetők. A maradék a szurok. Egy időben a szénkátrány volt sok szerves vegyület fő forrása, ma inkább a kőolaj és a földgáz. szén-monoxid Színtelen, szagtalan gáz, alig oldódik vízben, oldható etanolban és benzolban; sűrűsége 1,25 gdm -3 (0 0 C); op C; fp C. Gyúlékony és erősen mérgező. A laboratóriumban előállítható metánsavból (hangyasav) koncentrált kénsavas vízelvonással. Iparilag a földgázból állítják elő a metán oxidációjával, a víz-gáz reakcióval. A szén tökéletlen égésekor keletkezik; előfordul az autók kipufogógázában. Semleges oxid, levegőben szén-dioxiddá ég el. Jó redukálószer, használják számos kohászati eljárásnál. Érdekes kémiai tulajdonsága, hogy átmeneti fémekkel karbonilt képez, például a Ni(CO)4. A fémekkel való kapcsolódáskor a szén-monoxid képes az üres p-pályákat hasznosítani, aminek a következménye, hogy stabilizálja az alacsonyabb oxidációs állapotot, a nulla oxidációs állapotot is. Ez az oka a toxicitásának is, mivel kapcsolódik a hemoglobinban lévő vashoz, és ezzel meggátolja az oxigén felvételét. szénsav Kétbázisú sav, H 2CO 3, szén-dioxidnak vízben történő oldásakor, az oldatban keletkezik: CO 2(aq)+H 2O(l) H 2O(aq). A sav egyensúlyban van az oldott szén-dioxiddal és disszociál is a következőképpen: H 2CO 3 H + +HCO 3 - K a=4.5x10-7 mol dm -3 HCO 3 CO H + K a=4,8x10-11 mol dm -3. A tiszta sav nem izolálható, bár éteres oldatban 30 o C-on előállítható. A szénsavból kétféle só sorozata származtatható: a karbonátok és a hidrogén-karbonátok. szénsavas telítés Szén-dioxid oldása folyadékba, nyomás alatt. 417

422 szénszálak Szénből álló szálak, amelyekben a szénnek irányított kristályszerkezete van. A szénszálakat textilszálak hevítésével készítik, és erős kompozit anyagokban alkalmazzák magas hőmérsékleten. szén-szuboxid Lásd triszén-dioxid. szén-tetraklorid Lásd tetraklormetán. szennyezés Emberi tevékenység által létrehozott, nem kívánatos változás a természeti környezet fizikai, kémiai vagy biológiai tulajdonságában. Károsíthatja az emberek és más élőlények életét. A szennyezés hatással lehet a talajra, folyókra, tengerekre vagy az atmoszférára. Két nagy csoportja van, a biodegradálható szennyezők, (pl. szennyviz) természetes folyamatokkal ártalmatlanná válnak. Ezek megfelelően elhelyezve és kezelve nem okoznak állandó veszélyt. A nem biodegradálható szennyezések (ipari hulladékok nehézfémei - ólom) és a peszticidként alkalmazott DDT és más klórozott szénhidrogének) végül akkumulálódnak a környezetben, és koncentrálódhatnak a táplálékláncban. A szennyezés más formáihoz tartoznak a zaj- (pl. sugárhajtású repülőgépek, közlekedés és ipari folyamatok) és a hőszennyezés (pl. nagy mennyiségű hő tavakba, folyókba való bejuttatása káros a vadvilágra). Jelenleg a szennyezésekkel kapcsolatos problémák közé soroják a következőket: a radioaktív hulladék anyagok elhelyezésének problémái, a savas eső; fotokémiai szmog; az emberi hulladék növekvő mennyisége; a szén-dioxidnak és más üvegházi gázoknak magas szintje az atmoszférában (lásd: üvegházhatás); a nitrogén-oxidok, klór-fluorszénhidrogének (CFC) és halonok által okozott kár az ózon rétegben; a felszíni vizek szennyezése a mezőgazdaság által használt műtrágyák és kibocsátott szennyvíziszap által, amelyek eutrofizációt okoznak. A szennyezések megelőzésére, vagy korlátozására tett lépések közé tartozik a gyárak emissziójának szigorú szabályozása, a füstnélküli tüzelőanyagok használata, bizonyos peszticidek betiltása, az ólommentes benzin használatának növelése, a klórfluorszénhidrogének használatának korlátozása és bizonyos országokban a katalitikus konverter bevezetése az autók által kibocsátott szennyezések csökkentésére. szennyező anyag Az emberi tevékenység során keletkezett és a környezetbe juttatott, az élő szervezeteket károsító anyag. A szennyezők lehetnek mérgező anyagok (pl.: peszticidek) vagy az atmoszféra természetes alkotórészei (pl.: széndioxid), de túl nagy mennyiségben. Lásd: szennyezés. szerin Lásd: aminósav. szerkezeti izoméria Lásd: izoméria. szerkezeti képlet Lásd: képlet. szerkezeti tényező F hkl-el jelölt mennyiség, ahol h,k,l a kristály Miller-indexei, amely a röntgenkrisztallográfiában és más, a kristályokon történő szórással kapcsolatos kísérletekben fordul elő. A F hkl-t a következő egyenlet definiálja: F hkl=σf i;exp[2π(hx i+ky i+lz i)], ahol az összeg az egységnyi cella minden atomjára vonatkozik, f i az i-edik atom szóródási tényezője a következőképpen definiálva: f i=4π 0(ρsinkr/kr)r 2 dr 418

423 ahol k=4πsinζ/λ, ahol ζ a Bragg-szög (lásd: Bragg-törvény), λ a röntgensugár hullámhossza, ρ az i-edik atom elektronsűrűség-eloszlása. A szerkezeti tényezőt használják a Patterson-szintézisnél (lásd: Patterson-függvény). szerpentin A hidratált magnézium-szilikát ásvány egy csoportja, amelynek az általános összetétele: Mg 3Si 2O 5(OH) 4. Monoklin; két fő formában fordul elő: a krizotil, ami szálas és az azbeszt fő forrása, és az antigorit, mely lemezes formában fordul elő. Általában zöld vagy fehér, és márványozott, néha emlékeztet a kígyóbőrre - innen a neve. Olivinben, piroxénben és amfibólban gazdag ultrabázisos kőzetek metamorf átalakulása során keletkezik. A szerpentinit egy főképp szerpentinből álló kőzet; díszítőkőként használják. szerves- Egy elem neve előtt alkalmazott előtag, annak jelzésére, hogy az elem vegyülete szervescsoportot tartalmaz (az elem kötődik szénhez). Pl. ólom(iv)-tetraetil, egy szerves-ólom vegyület. szerves fémvegyület Olyan vegyület, amelyben a fém-atom vagy ion szervescsoporthoz kapcsolódik. A kötések lehetnek egyszeres fém szén-kötések, mint az alumínium-alkilekben (pl. Al(CH 3) 3), de vannak esetek, amikor a kötés a kettős kötés pi-elektronjaival jön létre, mint a platina és az etén közötti komplexben, vagy a gyűrű pi-elektronjaival, mint pl. a ferrocénnél. szerves foszforvegyület Olyan vegyület, amely legalább egy szén-foszforkötést tartalmaz. Használják őket peszticidként (malathionban vagy parathionban), vagy katalizátorként és oldószerként. A foszfát-észtereket, amelyeket néha ebbe a csoportba sorolnak, textilek tűzállóvá tételére használják. szerves kémia A kémia szénvegyületekkel foglalkozó ága. szervetlen kémia A kémia egyik ága, amely az elemekkel és vegyületeikkel foglalkozik, a szén kivételével. Bizonyos egyszerű szénvegyületeket, így a CO-t, CO 2-t CS 2-t, a karbonátokat és a cianidokat általában a szervetlen kémia tárgyalja. szeszfok Az alkohol (etanol) mennyiségének mértéke az italokban. A normaszesz 49,28 % etanolt tartalmaz súlyra (kb. 57 % térfogatra). A szeszfok a normaszesz százalékában van kifejezve, így 70 o szeszfok 0.7x57 % alkoholt tartalmaz. szeszkvi- (másfélszeres-) Előtag, jelzi a 2:3 arányt a kémiai vegyületben. A szeszkvi-oxid képlete: M 2O 3. szeszkviterpén Lásd: terpének. szfalerit (cinkblende) A cinkszulfid, ZnS ásványi formája, szabályos rendszerben kristályosodik, a fő cinkásvány. Rendszerint sárgásbarna vagy barnás-fekete és gyakran galenittel fordul elő metaszomatikus üledékekben és hidrotermális erekben. Minden kontinensen bányásszák, fő forrásai: USA, Kanada, Mexikó, Oroszország, Ausztrália, Peru és Lengyelország. szfingolipid Lásd: foszfolipidek. 419

424 sziderit A vas(ii)-karbonátnak, FeCO 3 barna, vagy szürkészöld ásványi formája. Gyakran magnézium, vagy mangán helyettesíti a vasat. Szediment üledékekben, vagy hidrotermális erekben fordul elő. Fontos vasérc. Angliában Grönlandon, Sapnyolországban, Észak Afrikában és az USA-ban található. szigma kötés Lásd: orbitál elektronpálya. szigony mechanizmus Egy mechanizmus bizonyos reakciók értelmezésére, amely olyan fématomok, mint a nátrium vagy kálium és halogénmolekulák, például bróm között játszódik le. Például K+Br 2 KBr+Br. Amint az alkáliatom közelít a brómmolekulához a vegyértékelektronja átmegy a brómmolekulára, mint egy szigony. Ezzel kialakul két ion, köztük Coulomb-vonzással, és a reakció lejátszódik. Ez a mechanizmus, amelyet kvantitatívan is kidolgoztak, magyarázatot ad arra, hogy miért játszódik le az alkáli fématomok és a halogénmolekulák közötti reakció sokkal gyorsabban annál, ami várható lenne csak mechanikai ütközéseket feltételezve. szilán 1. Színtelen gáz: SiH 4; oldhatatlan vízben; sűrűsége: 1,44 gdm -3 ; relatív sűrűsége: 0,68 (folyadék); op.: 185 o C; fp.: 112 o C. Előállítják a szilíciumot lítium-tetrahidro-aluminát(iii)-al reagáltatva. Képződik magnéziumszilicidnek (Mg 2Si) savakkal történő reakciója során is, bár ilyenkor evvel egyidőben más szilícium-hidridek is keletkeznek. A szilán maga, ha levegő nincs jelen stabil, de öngyulladó még alacsony hőmérsékleten is. Redukálószer. Korrodeált anyag eltávolítására használták berendezések elérhetetlen helyein (csövekben, atomerőművekben). 2. (vagy szilícium-hidrid) Szilícium hidrogénnel alkotott vegyületeinek bármely csoportja. Általános képletük: SinH 2n+2. A sorozat három első tagja maga a szilán (SiH 4), a diszilán (Si 2H 6) és triszilán (Si 3H 8). A vegyületek analógok az alkánokkal, de sokkal kevésbé stabilak és a sorozatnak csak az alacsony tagú elemei állíthatók elő számottevő mennyiségben (Si 6H 14-ig). Kettős vagy hármas kötésű szilícium-hidrid nem létezik (azaz az alkéneknek, alkineknek nincs analógjuk). szilárd Halmazállapot, amelyben az anyag szerkezete háromdimenziós szabályszerűséggel rendelkezik, a felépítő atomok, ionok vagy molekulák közelsége és a közöttük ható erők erőssége miatt. A szilárd anyagok többsége kristályos (lásd: amorfnál is). Ha egy kristályos anyagot melegítenek, az alkotók kinetikus energiája nő, és egy adott hőmérsékletnél, amelyet olvadáspontnak neveznek, az alkotók közötti erők nem képesek tovább összetartani azokat a kristályszerkezetben. Ennél a hőmérsékletnél a rács összeomlik, a szilárd anyag cseppfolyóssá válik. szilárd oldat Kristályos anyag, két vagy több alkotó keveréke, amelyben az egyik komponens ionjai, atomjai vagy molekulái helyettesítik a másik komponens néhány ionját, atomját, vagy molekuláját a normális kristályrácsában. Megtalálhatók bizonyos ötvözetekben. Pl. az arany, és a réz képez olyan ötvözetet, amelyben néhány rézatom a rácsban arannyal van helyettesítve. Általában az aranyatomok véletlenszerű eloszlásban találhatók, a réz-arany összetételnek egy tartományában. Bizonyos összetételnél a réz és arany atomok mindegyike szabályos, egyedi rácsokat képezhet (szuperrácsok). Kettős sók (pl. timsók) kevert kristályai is szilárd oldatok. Vegyületek akkor képezhetnek szilárd oldatokat, ha izomorfok (lásd: izomorfia). Szilárd-Chalmers-effektus L. Szilárd ( ) és T.A. Chalmers által 1934-ben felfedezett hatás. Radioaktív termékek elválasztására használták olyan atomreakciókban, amelyek során neutronabszorpció és ezt követően gamma-sugárzás kibocsátása történik. Ha egy anyag egy neutront abszorbeál és közvetlenül utána gamma-sugarat bocsát ki, a gammasugár kibocsátása a mag visszaverődését okozza. Gyakran a visszaverődés energiája elegendő ahhoz, hogy felszakítsa a kémiai kötést atomok és a molekulák között. Így, bár az atom, ami a neutront abszorbeálta az eredeti atom egy izotópja, kémiailag különböző formában lesz jelen, amely lehetővé teszi az elválasztást. Pl.: nátrium-klorát (NaClO 3) vizes oldatát lassú neutronokkal bombázva a Cl 37 átalakul Cl 38 á, és sok Cl 38 bomlik a 420

425 klorátból és klorid formában az oldatba megy. Ez egy példa a hot atom (forró atom) reakcióra. A Cl 38 ezüstnitráttal kicsapható. szilicid A szilícium vegyülete egy elektropozitívabb elemmel. A szilicidek szerkezetileg hasonlók az interszticiális karbidokhoz, de a tartomány sokkal változatosabb. Ásványi savakkal reagálva szilánok egész sora keletkezik. szilicium Jele: Si. Metalloid elem, a periódusos rendszer 14. csoportjába (korábban IV B) tartozik; rendszáma: 14; relatív atomtömege: 28,086; relatív sűrűsége: 2,33; op.: 1410 o C; fp.: 2355 o C. A földkéregben a második leggyakrabban előforduló elem (25,7 %, tömegre), a szilícium(iv)-oxid különböző formáiban (pl.: kvarc) és a szilikát ásványokban található meg. Az elemet oxidjából nyerik, elektromos kemencében szénnel redukálva. Széles körben használják a félvezető tulajdonságai miatt. Gyémántszerű kristályos szerkezete van, létezik egy amorf formája is. Kémiai tulajdonságait tekintve a szilícium kevésbé aktív, mint a szén. Vörösizzáson egyesül az oxigénnel, oldódik lúg olvadékában. Sok szerves szilícium vegyület ismert, (pl. sziloxánok), de a szilicium nem alkot olyan mértékben szilícium-hidrogén vegyületeket és származékokat, mint a szén (lásd: szilán). Az elemet Antoine Lavoisier azonosította 1787-ben, és Jöns Berzelius izolálta, 1823-ban. szilicium(iv)-oxid (szilicium-dioxid, szilika) Színtelen, vagy üvegszerű szilárd anyag: SiO 2; vízben oldhatatlan; oldódik (reakcióval) hidrogén-fluoridban és erős lúgokban; op.: 1713 o C; fp.: 2230 o C. A következő formák fordulnak elő a természetben: krisztobalit (szabályos vagy tetragonális kristályok; relatív sűrűség: 2,32); tridimit (rombos; relatív sűrűség: 2,26); kvarc (hexagonális; relatív sűrűség: 2,63-2,66); lechatelierit (relatív sűrűség: 2,19). A kvarcnak két módosulata van: α- kvarc, 575 o C alatt és β-kvarc, 575 o C felett; 870 o C felett a β-kvarc lassan átalakul tridimitté és 1470 o C felett lassan alakul krisztobalittá. A szilícium(iv)-oxid elfordul a földkéregben különböző formákban, a sárga homok, pl. kvarc vas(iii)-oxid szennyezésekkel, a tűzkő pedig amorf kvarcforma. A szilika fontos ipari anyag, pl. a szilikatégláknál, amely tűzálló kemence-bélelő anyag, a kopásnak és korróziónak is ellenáll. A szilícium(iv)-oxid az alapja az átlátszó és opak szilikaüvegeknek. Felhasználásuk alapja, hogy átengedik az ultraibolya-sugarakat és ellenállók a mechanikai- és hőhatásoknak. A szilícium(iv)- oxid egy bizonyos mennyiségét közönséges üvegekben és bizonyos bevonatokban, zománcokban használják fel. Sokféle alkalmazása van: szárítószerként is, szilikagél formában. szilicium-dioxid Lásd: szilícium(iv)-oxid. szilicium-karbid (karborundum) Fekete, szilárd vegyület: SiC, oldhatatlan vízben, oldható olvadt lúgban; relatív sűrűsége: 3,217; op.: kb o C. A szilicium-karbidot előállítják szilícium(iv)-oxidot szénnel hevítve elektromos kemencében (a tisztasági foktól függően koksz és homok is használható). Rendkívül kemény, ezért széles körben használják csiszolóanyagként. A szilárd anyag mind szfalerit, mind pedig wurtzit szerkezetben létezik. szilikagél (kovasavgél) Merev gél, amelyet úgy készítenek, hogy a nátrium-szilikát szólt koaguláltatják, majd melegítéssel a vizet eltávolítják. Használják katalizátor-hordozóként, és szárítószerként is, mivel könnyen abszorbeálja a levegő nedvességét. A gél maga színtelen, de amikor exszikkátorokban stb. szárítószerként alkalmazzák, kék kobaltsót adagolnak hozzá. Nedvesség hatására rózsaszínné válik, ez jelzi, hogy a gél regenerálásra szorul (hevítéssel). szilikát Szilíciumból és oxigénből álló, negatív ionokat tartalmazó anyagok. Rendkívül sokrétű csoportot alkotnak. A természetes szilikátok a legtöbb kőzet fő alkotórészei (lásd: szilikát ásványok). Szerkezeti egységük alapja a SiO 4 tetraéder. Ez előfordulhat egyrészt diszkrét SiO 4 4- anionként, mint az ortoszilikátokban, például a fenakitban (Be 2SiO 4), vagy a willemitben (Zn 2SiO 4). Számos nagyobb szilikát species is előfordul (lásd: ábra). Ezeknél a SiO 4 tetraéderek egy közös oxigénatomon keresztül kapcsolódnak össze, mint például a piroszilikátokban: Si 2O 7-6 pl.: Sc 2Si 2O 7. A kapcsolódás létrejöhet olyan formában is, mint a benitoitnál: 421

426 BaTiSi 3O 9, de akár végtelen anionláncok is keletkezhetnek. A polimerek alkothatnak egyszeres (piroxének) vagy kettős láncot (amfibólok). A spodumen: LiAl(SiO 3) 2 egy piroxén, az azbeszt ásványok amfibólok. Nagy, kétdimenziós lemezek kialakulása is lehetséges pl. a különböző csillámokban (lásd: ábra) és a kapcsolódás kiterjedhet a teljes három-dimenziós vázszerkezetre, gyakran három vegyértékű atommal történő helyettesítéssel a rácsban. Pl.: a zeolitok. szilikát ásványok Kőzetalkotó ásványok csoportja; a föld külső kérgének nagy részét (körülbelül 90%-át) alkotják, az összes ásvány egyharmad részét adják. Minden szilikát ásvány a SiO 4 tetraéder alapvető szerkezeti egységen (lásd: szilikát) alapul. Felépítésükben részt vesz egy fém (pl.: kalcium, magnézium, alumínium) kapcsolódva a szilíciumhoz és oxigénhez. A szilikátásványok csoportosíthatók a tetraéderek kapcsolódási módja alapján. A hat csoportjuk a következő: nezoszilikátok, (pl.: olivin, gránát); szoroszilikátok (pl.: hemimorfit); cikloszilikátok (pl.: axinit, berill és turmalin); inoszilikátok (pl.: amfibólok és piroxének); filloszilikátok (pl.: csillámok, agyagásványok és zsírkő) és tektoszilikátok (pl.: földpátok és földpátpótlók). Számos szilikát fontos gazdaságilag. szilikonok Polimer vegyületek, láncaikban szilícium atomok váltakoznak oxigénatomokkal és a szilícium szervescsoportokhoz kapcsolódik. Különböző szilikonok léteznek: olajok, viaszok és gumik. A hőmérsékletnek és kémiai hatásoknak jobban ellenállnak, mint a megfelelő szénvegyületek. sziloxánok 422

427 A vegyületek olyan csoportja, amelyekben szilícium atomok kapcsolódnak oxigénatomokhoz és szerves csoportok kapcsolódnak a szilíciumatomokhoz (pl.: R 3SiOSiR 3, ahol R szerves csoport). A szilikonok sziloxánokból álló polimerek. szilvin A kálium-klorid ásványi formája. szimmetria Egy tárgy azon tulajdonsága, ami képessé teszi arra, hogy bizonyos szimmetria műveleken keresztülmenve az új állapota megkülönböztethetetlen legyen az eredeti állapotától (pl.: egy pont körüli inverzió, egy síkon való tükrözés, egy tengely körüli forgatás). A tárgynak a szimmetria műveletekkel kapcsolatos geometriai tulajdonságát szimmetria elemnek nevezik. A fenti példában a szimmetria elemek: a pont, amely körül az inverzió; a sík, amelynél a tükrözés; és a tengely, amely körül a forgatás történik. Lásd: a molekuláris szimmetriánál is. szimmetrikus pörgettyű Lásd: impulzusmomentum. szín index (colour index - CI) Egy meghatározónak tekintett jegyzék a színezékekről és pigmentekről; információt tartalmaz a kereskedelmi nevükről, az alkalmazási módszerről, színtartóságáról stb. szindiotaktikus Lásd: polimer. szinerézis Állás közben egy gél szilárd és folyékony komponensének spontán elkülönülése. színes fényképezés Különböző módszerek, amelynek során színes képet készítenek filmen vagy papíron, fotográfiai eszközökkel. Egy általánosan használt eljárása a szubtraktív megfordításos rendszer, ami egy olyan filmet használ, amelynek három fényérzékeny emulziós rétege van, mindegyikük reagál egyre az alapszínekből. Előhívás során fekete kép képződik ahol a szín kék, a fehér területeket sárgára, a kék komplementer színére színezi, a besötétített területeket átlátszóra fehéríti. Egy sárga szűrő az emulzió és a következő réteg között a kék fényt távol tartja a második, zöld-érzékeny emulziótól. Ez bíborvörös lesz, ahol nem esik rá zöld fény. Az utolsó emulzió vörösérzékeny, és egy (kékeszöld) képet ad a negatívon a festés után. Amikor fehér fény a három rétegen keresztül világít a kékeszöld festék kivonja a vöröset, ahol az nem fordul elő a képen a bíborvörös kivonja a zöldet, és a sárga kivonja a kéket. A negatívat megvilágító fény így visszaállítja az eredeti képet akár dia vagy nyomtatott papír számára. szingulett Atomállapot, amelyben két elektronspin impulzusmomentuma kioltja egymást nulla nettó spint eredményezve. A szingulett állapot energiája rendszerint nagyobb, mint a triplett állapoté a spinkorrelációknak az elektronok közötti Coulomb-kölcsönhatásokra gyakorolt hatása miatt (Hund-szabályok). Ez jelentős energia-különbséghez vezethet a triplet és szingulett állapot között. szinklinális Lásd: torziós szög. szinperiplanális Lásd: torziós szög. szinproporcionálódás 423

428 Olyan reakció, amelyben egy elem magasabb oxidációs állapotú formája reagál ugyanannak az elemnek az alacsonyabb oxidációs állapotú formájával egy köztes oxidációs állapotú elemet hozva létre. Például Ag 2 +(aq)+ag(s) 2Ag + (aq) a diszproporcionálódás ellentettje. szinterelés Poralakú anyag hevítése és tömörítése az olvadáspontja alatti hőmérsékleten, a részecskék egyetlen, merev formába való összehegesztésére. Általában fémeket, ötvözeteket, üveget és kerámia-oxid anyagokat színterelnek. A színterelt mágneses anyagok mágneses térben hűtve különlegesen erős állandó mágnest képeznek. szintetikus Mesterségesen készített anyag; azaz, ami nem természetes forrásból ered. szintézis Kémiai vegyület keletkezése sokkal egyszerűbb vegyületből. szinton Lásd: szupramolekuláris kémia. szivattyú Eszköz, amely energiát közöl egy folyadékkal, hogy azt egy helyről, vagy szintről egy másikra mozdítsa, vagy hogy a nyomását növelje (hasonlítsd össze a vákuumszivattyúval). A centrifugális szivattyúknak és turbináknak egy forgó kereke van, amely növeli a folyadék sebességét; a folyadék által nyert energia egy része így nyomásenergiává alakul át. A dugattyús, kiszorításos szivattyúk közvetlenül a folyadékra hatnak a nyomás elleni áramlásra kényszerítve azt. Lehetnek: dugattyús-szivattyúk, forgódugattyús-szivattyúk, fogaskerék-szivattyúk, csavar-szivattyúk. szkandium Jele: Sc. Ritka, lágy, ezüstös, fémes elem a periódusos rendszer 3. csoportjába (régebben IIIA) tartozik. Rendszáma: 21; relatív atomtömege: 44,956; relatív sűrűsége: 2,989 (alfa-forma), 3,19 (béta forma); op.: 1541 o C; fp.: 2831 o C. A szkandium gyakran fordul elő a lantanoidák érceiben, kinyerhető abból, mivel a tiocianátja jobban oldódik éterben. Az egyetlen természetes, nem rádioaktív izotópja a szkandium-45. Létezik kilenc radioaktív izotópja, amelyek mindegyike viszonylag rövid felezési idejű. Mivel a fém nagyon reakcióképes, és nagyon drága, így sem a fémet, sem a vegyületeit nagymértékben nem használják ben ekaboron névvel Dmitri Mendelejev előre jelezte az oxidot (melyet scandianak neveznek), Lars Nilson ( ) izolálta, 1879-ben. szkvalén A koleszterin szintézis köztes terméke; harminc szénatomot tartalmazó szénhidrogén. A szkvalén közvetlen oxidációja 2,3-epoxiddá az állatokban, növényekben és gombákban a szterén szintézis utolsó egyszerű lépése. szmektikus Lásd: folyadék-kristály. szóda Nátrium-vegyület, pl. a mosószóda (Na 2CO 3.10H 2O). szóda (vizmentes) Vízmentes nátrium-karbonát: Na 2CO

429 szódabikarbona Lásd nátrium-hidrogén-karbonát. szol Folyadékban diszpergált, apró, szilárd részecskékból álló kolloid. szolvatálás Kölcsönhatás az oldott anyag ionjai és az oldószer molekulái között. Pl. amikor nátrium-klorid oldódik vízben, a nátriumion vonzza a poláris vízmolekulákat, a negatív oxigénatomok a pozitív, Na + ionok irányába mutatnak. Az átmenetifém ionok szolvatációja koordinatív kötéssel is történhet, mint például a hexaqua réz(ii)-ionnál, [Cu(H 2O) 6] 2+. A szolvatáció folyamata teszi lehetővé az ionos anyagok oldását, mivel a felszabaduló energia fedezi a kristályrács felbontásához szükséges energiát. Csak poláris oldószereknél fordul elő. Az olyan szolvatációt, amikor az oldószer víz, hidratációnak nevezik. szolvolizis Reakció egy vegyület és az oldószere között. Lásd: hidrolízis. szomszédos csoport részvétel Egy hatás a szerves kémiai reakciókban, amelyekben a reagáló centrum kölcsönhatásba lép egy magányos elektronpárral, vagy elektronokkal a molekula más, a centrummal nem összekapcsolt kötéseiből. Ez hatással lehet a reakció sebességére, vagy a termékek sztereokémiájára. szonokémia Nagy intenzitású, hang- vagy ultrahanghatásnak kitett folyadékok kémiai reakcióinak tanulmányozása. Ez a folyadékban apró buborékok keletkezését, növekedését és összeesését okozza, amely nagy nyomású és magas hőmérsékletű lokalizált centrumokat hoz létre, rendkívül gyors lehülési sebességekkel. Ezek a körülmények alkalmasak új reakciók tanulmányozására, polimerek lebontására, amorf anyagok létrehozására. szorbit Polihidroxi-alkohol: CH 2OH(CHOH)4CH 2OH; a glükózból származik; izomer a mannittal. Megtalálható a csipkebogyóban és berkenyében. Előállítják a glükóz katalitikus hidrogénezésével. A szorbitot használják édesítőszerként (diabetikus ételeknél) és C-vitamin, különböző kozmetikumok, élelmiszerek és gyógyszerek előállításánál. szoros illeszkedés Gömbök olyan elhelyezkedése, amelyben minimális teret foglalnak el. Egy egyszerű síkban minden gömb hat szomszédos gömbbel van körülvéve hatszöges elrendeződésben. A második rétegben a gömbök az első réteg mélyedéseibe illeszkednek és így tovább. Minden gömb 12 másik gömbbel érintkezik. A szoros illeszkedésnek két típusa van. A hexagonális szoros illeszkedésnél a gömbök a harmadik rétegben közvetlenül az első rétegbeliek felett vannak, stb., a síkok elrendezése ABAB. A köbös szoros illeszkedésnél a harmadik rétegben a gömbök az elsőtől eltérő mélyedésben foglalnak helyet, az elrendeződés ABCABC. Lásd szabályos kristálynál is. szorpció Gáz abszorpciója egy szilárd anyag által. szorpciós szivattyú A vákuum-szivattyú egy típusa, amelyben a rendszerből a gázt egy szilárd anyaggal történő abszorpcióval vonják ki (pl. aktív szénnel, vagy zeolittal), alacsony hőmérsékleten. szögfeszültség 425

430 Egy kötésszög eltérése a normális értékétől. A szögfeszültség hatásai sokszor láthatók alifás gyűrűs vegyületeknél. Például a ciklopentánban, C 5H 10 a gyűrű kötésszöge eltér a ciklohexánban található normál tetraéder szögtől (109 o 28 ). A szögfeszültségnek ezt a gyűrűs formáját gyakran Baeyer-feszültségnek nevezik. szögfüggő fotoelektron spektroszkópia (ARPES) Felületek összetételének és szerkezetének tanulmányozására alkalmas technika. Méri az elektromágneses sugárzás által a felületből kilökött fotoelektronoknak mind a kinetikus energiáját, mind pedig a szögeloszlását. Lásd a fotoelektron spektroszkópiánál is. szőlőcukor Lásd glükóz. sztalaktitok és sztalagmitok Kalcium-karbonát kőzetlerakódások mészkő barlangokban. A sztalaktitok elkeskenyedő kúpok, vagy függők, amelyek a barlang mennyezetéről lógnak le; a sztalagmintok felfelé nőnek a barlang aljától és általában szélesebb alapúak, mint a sztalaktitok. Mindkettő oldott kalcium-hidrogén-karbonátot tartalmazó vízcseppekből képződik és növekedésük évezredekbe telik. sztannán (ón-hidrid) Lásd: ón(iv)-hidrid. sztannát Ón-oxidnak (vagy hidroxidnak) lúggal történő reakciója során keletkező vegyület. Az ón-oxidok amfoterek (gyengén savasak) és sztannát-ionokat adnak. Az ón(iv)-oxid olvadt alkálival sztannát(iv)-iont ad: SnO 2+2OH - SnO H 2O Valójában különböző ionok vannak jelen, melyekben az ón hidroxid-csoportokhoz kapcsolódik, a legfőbb a hexahidroxo-sztannát(iv)-ion: Sn(OH) Ez a negatív ion a kristályos K 2Sn 2O 3.3H 2O típusú trihidrátokban. Az ón(ii)-oxid lúgos olatokban trihidroxo-sztannát(ii)-iont ad: SnO(s)+OH-(aq)+H 2O(l) Sn(OH) 3- (aq) A sztannát(iv)-vegyületeket régebben ortosztannátoknak (SnO 4 4- ) vagy metasztannátoknak (SnO 3 2- ) nevezték. A sztannát(ii)-vegyületeket sztannitoknak hívták. sztannit Lásd: sztannát. sztearát (oktadekanoát) A sztearinsav sója vagy észtere. sztearinsav (oktadekánsav) Szilárd, telített zsírsav, CH 3(CH 2)16COOH; relatív sűrűsége: 0,94; op.: 71,5-72; fp.: 360 o C (bomlással). Széles körben fordul elő (gliceridként) állati és növényi zsírokban. szteradián Jele: sr. Dimenzió nélküli (kiegészítő) SI egysége a térszögnek; egyenlő avval a térszöggel, amelyet a gömb felszínén, a gömb sugarának négyzetével egyenlő felszín bezár. sztereoizoméria Lásd: izoméria. 426

431 sztereokémia A kémiának az az ága, amely a molekulák szerkezetével foglalkozik, és avval, hogy hogyan befolyásolja az atomok és molekulák elrendeződése a kémiai tulajdonságokat. sztereoreguláris Egy polimer, ha a láncának oldalcsoportjai szabályos mintázatot mutatnak. sztereospecifikus Olyan kémiai reakciók, ahol a termékekben az atomok térbeli elrendeződése egy bizonyos módon történik. Pl. a Ziegler-eljárás a polietiléngyártásnál. szterin Szteroid alapú alkoholok bármely csoportja, amely egy 8-10 szénatomos szénhidrogén oldalláncot tartalmaz. Szterinek létezenek szabad szterinként vagy zsírsav-észtereként. Állati szterinek (zooszterin) a koleszterin, a lanoszterin. A fő növényi szterin (fitoszterin) a béta-szitoszterin, míg a gombák szterinjei (mikoszterin) közé tartozik az ergoszterin. szteroid Egy telített vegyületből, ciklopentano-perhidrofenantrénből származó lipidek olyan csoportja, amely négy gyűrűből álló magot tartalmaz (lásd: ábra). A legfontosabb szteroid származékok a szteroid alkoholok, vagy szterinek. Szteroidok az epesavak is, amelyek elősegítik a zsírok emésztését a bélben; a szexhormonok (androgének és ösztrogének); és a mellékvese állomány által termelt kortikoszteorid hormonok is. A D-vitamin is szteroid szerekezeten alapul. sztirol Lásd: feniletén. sztochasztikus folyamat Bármely olyan folyamat, amelynek egy véletlenszerű, random eleme van. A sztochasztikus folyamatok fontosak a nem egyensúlyi statisztikus mechanikában és a rendezetlen szilárd anyagoknál. Az időtől függő sztochasztikus folyamatokban az a változó, amely változik az idővel ezt oly módon teszi, hogy nincs korreláció a különböző időintervallumok között. A sztochasztikus folyamatokra példa a Brown-mozgás. Az olyan egyenleteket, mint például a Langevin-egyenlet, vagy a Fokker-Planck egyenlet, amelyek sztochasztikus folyamatokat írnak le, sztochasztikus egyenleteknek nevezik. A sztochasztikus folyamatok és egyenleteik elemzéséhez statisztikai módszereket és a valószínűségelméletet kell alkalmazni. sztöchiometria A relatív arányok, amelyekkel az elemek vegyületeket képeznek, vagy amelyben az anyagok reagálnak. sztöchiometriai együttható Lásd: kémiai egyenlet. sztöchiometrikus Kémiai reakciók, amelyekben a reagáló anyagok egyszerű egész számú arányokban vegyülnek. 427

432 sztöchiometrikus keverék Anyagok keveréke, amelyek maradék nélkül reagálhatnak egymással. sztöchiometrikus vegyület Olyan vegyület, amelyben az atomok pontosan egész számú arányban vegyülnek egymással. Hasonlitsd össze a nem sztöchiometrikus vegyülettel! sztöchometrikus összeg Lásd: kémiai egyenlet. sztrichnin Bizonyos növényekben található színtelen, mérgező, kristályos alkaloid. szublimáció Közvetlen halmazállapot-változás a szilárdból a gáz halmazállapotba. szublimát Szublimációval képződött szilárd anyag. szubmilliméteres hullámok Az egy milliméter alatti hullámhosszakkal (és ennek megfelelően 300 gigahertznél nagyobb frekvenciákkal) rendelkező elektromágneses sugárzás, kiterjesztve a távoli infravörös sugárzásra. A szubmilliméteres hullámok forrása egy közepes nyomású higanylámpa kvarcban. A Golay-cellával detektálhatók. szubsztantivitás A színezék affinitása a szubsztráthoz. szubsztitúciós reakció (helyettesítéses reakció) Reakció, amelynek során egy, vagy több atomot vagy molekulát más atomok vagy molekulák helyettesítenek. Lásd: elektrofil szubsztitúció; nukleofil szubsztitúció. szubsztituens 1. Atom vagy csoport, ami helyettesít egy másikat egy szubsztitúciós reakcióban. 2. Atom vagy csoport, ami úgy tekinthető, hogy egy hidrogént helyettesít egy kémiai származékban. Pl. a dibróm-benzol (C 6H 4Br 2): a bezol egy származéka bróm szubsztituensekkel. szubsztrát Az az anyag, amelyre a katalizátor hat, pl. amire a biokémiai reakciókban az enzim hat. szulfaminsav Színtelen, kristályos szilárd anyag: NH 2SO 2OH, rendkívül jól oldódik vízben; rendszerint ikerionként (zwitter ion) van jelen: H 3N + SO 3-. Erős sav, könnyen képez szulfamát-sókat. Használják galvanizálásnál, kemény víz által okozott vízkő eltávolítására, herbicideknél, mesterséges édesítőknél. szulfanilsav (4-aminobenzolszulfonsav) Színtelen, kristályos szilárd anyag: H 2NC 6H 4SO 2OH, amelyet fenil-amin (anilin) hosszantartó melegítésével állítanak elő. Könnyen képez diazovegyületeket; színezékek és szulfa gyógyszerek készítésére használják. szulfánok 428

433 Kénláncokat tartalmazó, kénből és hidrogénből álló vegyületek. Általános képletük: H 2Sn. A legegyszerűbb a hidrogén-szulfid: H 2S; a sorozat más tagjai: H 2S 2, H 2S 3, H 2S 4, stb. Lásd: szulfidok. szulfát Kén(VI)sav sója vagy észtere. A szerves szulfátok képlete: R 2SO 4, ahol R egy szervescsoport. A szulfát sók az SO 4 2- iont tartalmazzák. szulfidok 1. Kénnek egy elektropozitívabb elemmel alkotott szervetlen vegyületei. A kénnek a nem-fémekkel alkotott vegyületei kovalens vegyületek, pl. a hidrogén-szulfid (H 2S). A fémek S 2- iont tartalmazó, ionos szulfidokat alkotnak; ezek a hidrogén-szulfid sói. S x 2- iont tartalmazó poliszulfidok is keletkezhetnek. 2. (vagy tioészterek) Szerves vegyületek, amelyekben a S- csoport kapcsol össze két szénhidrogén csoportot. A szerves szulfidokat a kapcsolódó csoport alapján nevezik el, pl. dimetil-szulfid (CH 3SCH 3), etil-metil-szulfid (C 2H 5SCH 3). Analógok az éterekkel, ahol az oxigént kén helyettesíti. Halogén-vegyületekkel reagálva szulfónium vegyületeket képeznek és szulfoxidokká oxidálhatók. szulfinát (ditionit, hiposzulfit) Negatív iont tartalmazó só (S 2O 4 2- ), rendszerint szulfitoknak (SO 2) feleslegében történő redukciójával keletkeznek. Oldatai nem nagyon stabilak, tioszulfátra és hidrogénszulfit ionokra bomlik. Szerkezete: O 2S-SO 2-. szulfinsav (ditionossav, hipokénessav ) Nem stabil sav: H 2S 2O 4, só formáiban ismert (szulfinátok). Lásd: kénsavnál is. szulfit Kénessavból származtatott só vagy észter. A só SO 3 2- trixoxoszulfát(iv)-iont tartalmazza. Szulfitok általában redukáló tulajdonságot mutatnak. szulfonálás Olyan kémiai reakció, melynek során SO 3H csoportot visznek helyettesítéssel a benzol gyűrűre, ezzel szulfonsavat hozva létre. A reakciót hosszú ideig tartó koncentrált kén(vi)savas visszafolyózással hajtják végre. Lejátszódhat azonban hideg dikén(vi)sav (H 2S 2O 7) hatására is. A szulfonálás egy olyan elektrofil szubsztitúció, amelyben az elektrofil csoport a kén-trioxid molekula, SO 3. szulfonamidok -SO 2NH 2 csoportot tartalmazó szerves vegyületek. A szulfonamidok a szulfonsav amidjai. Közülük számos rendelkezik antibakteriális hatással; szulfa gyógyszerekként is ismertek. Ide tartozik a szulfadiazin: NH 2C 6H 4SO 2NHC 4H 3N 2, a szulfatiazol: NH 2C 6H 4SO 2NHC 5H 2NS és mások. Megakadályozzák a baktériumok szaporodását, különböző bakteriális fertőzések kezelésére alkalmazzák, különösen bél- és húgyúti fertőzésénél. szulfonát A szulfonsav sója vagy észtere. szulfónium vegyületek R 3S +, szulfónium iont tartalmazó vegyületek, ahol R szerves csoport. Keletkezhetnek szerves szulfidokat halogén vegyületekkel reagáltatva. Pl. a dietil-szulfid (C 2H 5SC 2H 5) klór-metánnal (CH 3Cl) reagálva dietil-metilszulfónium-kloridot ad (C 2H 5) 2 CH 3S+Cl -. szulfonsavak -SO 2OH csoportot tartalmazó szerves vegyületek. Szulfonsavak keletkeznek aromás szénhidrogéneket tömény kénsavval reagáltatva. Erős savak, teljesen ionizálódnak szulfonát ionra SO 2O-. 429

434 szulfoxidok Szerves vegyületek, amelyek a =S=O (szulfoxid) csoportot két másik csoporthoz kapcsolódva tartalmazzák, pl. a dimetil-szulfoxid, (CH 3)SO. szulfurilcsoport Az =SO 2 csoport, mint a kén-diklorid-dioxidban. szulfuril-klorid Lásd: kén-diklorid-dioxid. szuperbázis Lásd: szupersav. szuperfoszfát Ipari foszfát keverék, fő alkotója a monokalcium-foszfát. Az egyszerű szuperfoszfátot előállják a foszfát kőzetet kénsavval kezelve; a termék % felvehető P 2O 5 foszfort tartalmaz: Ca 10(PO 4) 6F 2+7H 2SO 4=3Ca(H 2PO 4) 2+7CaSO 4+2HF A tripleszuperfoszfátot a kénsav helyett foszfor(v)-savval készítik; a termék 45-50% felvehető P 2O 5-t tartalmaz: Ca 10(PO 4) 6F 2+14H 3PO 4=10Ca(H 2PO 4) 2+2HF szuperionos vezető Ionos szilárd anyag, amelyben az elektromos vezetés az ionok mozgásának következtében az olvadt sókéhoz hasonló, azaz a vezetés sokkal nagyobb, mint általában az ionos szilárd anyagoknál. szuperképlékenység Bizonyos fémek és ötvözetek azon tulajdonsága, hogy magas hőmérsékleten egyenletesen nyújthatók néhány ezer százalékkal, eltérően a normál fémektől, amelyek 100 %, vagy annál kisebb nyújtást bírnak ki ben fedezték fel ezt a tulajdonságot egy cink-alumínium ötvözetben (22 %) és azóta számos ötvözetnél és kerámiánál mutatták ki, hogy rendelkezik ezzel a tulajdonsággal. Ahhoz, hogy a szuperképlékenység létrejöjjön, a fémszemcséknek apróknak és lekerekítetteknek kell lenniük; az ötvözet kis deformációsebességet kell, hogy mutasson. szuperoxidok Szervetlen vegyületek egy csoportja, ami O 2 - iont tartalmaz. Jelentős mennyiségben csak a nátrium, kálium, rubídium és cézium esetében keletkeznek. Nagyon erélyes oxidálószerek; vízzel hevesen reagálnak oxigént, és OH - ionokat adva. A szuperoxid-ion egy párosítatlan elektront tartalmaz, paramágneses és színes (narancs). szuperrács Lásd: szilárd oldat. szupersav Olyan sav, amelynek a proton leadóképessége egyenlő, vagy nagyobb, mint a vízmentes kénsavé. A szupersav a Brønsted-sav egy különös típusa. A kénsavnál sokkal erősebbek; előállíthatók bizonyos pentafluoridokat és származékaikat olyan savakhoz adagolva, mint a fluorkénsav (HSO 3F) vagy hidrogén-fluorid (HF). A pentafluoridok, pl. az antimon-pentafluorid (SbF 5) nagyon erős Lewis-savak. A HF-SbF 5 és a HSO 3F-SbF 5 keverékek a legerősebb ismert savak; alkalmazásuk közé tartozik a szerves kémiában a nagyon gyenge bázisok protonálása és hidrogén elvonása telített szénhidrogénekből, karbónium létrehozására. A HSO 3F és SbF 5 ekvimoláris keverékét a kereskedelmi nevén Magic acidnak (mágikus sav) nevezik. A nagyon erős bázisokat, mint a lítium-diizopropil-amidot pl. szuperbásizként ismerik. 430

435 szupersugárzó Lézer jelölése olyan esetekben, amikor az indukált emisszió átmenetének hatékonysága elég nagy ahhoz, hogy a létrejövő sugárzást az elektromágneses sugárzás egyetlen impulzusával létrehozza, tükrök nélkül. Pl. a nitrogén lézer, amely az ultraibolya C 3 Πu B 3 Σg átmeneten alapul. szuprafluiditás Egy cseppfolyós anyag rendkívül alacsony hőmérsékleten, (pl. hélium esetében 2,186 K-on) fellépő, nagyon nagy hővezetése és súrlódásmentes folyása. Azt a hőmérsékletet, amelynél a szuprefluiditás kialakul, lambda pontnak nevezik. szupramolekuláris kémia Intermolekuláris erőkkel (hidrogénkötés, van der Waals-erők) összetartott, nagy molekulatársulások keletkezésével és tulajdonságaival foglalkozó ága a kémiai kutatásnak. Egyik jellemzője a szupramolekuláris kémiának az önszerveződés (önrendeződés), amelyben a molekulák tulajdonságai miatt spontán alakulnak ki szerkezetek. A molekuláris egységeket néha szintonoknak nevezik. Másik terület a rendkívül nagy molekulák tanulmányozása, amelyek bonyolult kémiai reakciókban használhatók, a természetben előforduló hemoglobinhoz vagy nukleinsavakhoz hasonló módon. Óriási lehetőség van az ilyen molekulákban a gyógyászatban, elektronikában, optikában. A helicate és a texaphyrin molekulák és a dendrimerek tipikus példák az e területen érdeklődésre számot tartó vegyületekre. Itt találkozunk a host- guest kémiával is, amely specifikusan, egy másik molekula elfogadására tervezett molekulákkal foglalkozik. Pl.: a koronaéterek, kriptandok és kalixarének. szupravezetőképesség Néhány anyag azon tulajdonsága, hogy bizonyos hőmérséklet alatt, az átmeneti pont alatt az ellenállásuk nulla. Egészen a legutóbbi időkig az ismert szupravezető anyagok átmeneti pontja nagyon alacsony volt. Az újabban előállított szintetikus szerves vezetők és bizonyos fémoxid kerámiák sokkal magasabb hőmérsékleten válnak szupravezetővé. Pl. a sokat tanulmányozott itterbium-bárium-réz-oxidok átmeneti hőmérséklete 100 K. szurok A kőszénkátrány, fakátrány vagy kőolaj (bitumen) desztillációjának fekete vagy barnásfekete maradványa. A kifejezést használják néha a természetesen előforduló kőolajmaradványra (aszfalt). Felhasználják kötőanyagként (pl. útkátrány), vízállóvátételénél (pl. kátránypapír) és tüzelőanyagként. szurokérc Lásd: uraninit. szurokföld Lásd: olajhomok. szűrés A folyamat, amelynek során a szilárd részecskéket szűrővel elválasztják. A vákuumszűrés során a folyadékot egy vákuumpumpa segítségével szívják a szűrőn keresztül. Az ultraszűrés nyomás alatt történő szűrés. szűrlet A szűrés során nyert tiszta folyadék. szűrő Egy eszköz szilád részecskéknek folyadéktól, vagy gáztól való elválasztására. A folyadékokra a legegyszerűbb laboratóriumi szűrő egy tölcsér, amelybe egy szűrőpapír van elhelyezve. Speciális, porózus, zsugorított üvegaljú szűrőket is alkalmazhatnak. Lásd Gooch-izzítótégely. 21. T 431

436 2,4,5-T 2,4,5-triklór-fenoxi-ecetsav (2,4,5-triklór-fenoxi-etánsav); egy szintetikus auxin, amelyet korábban széles körben használtak herbicidként és lombtalanításra. Használata ma sok országban be van tiltva, mivel többnyire a toxikus dioxinnal szennyezett. Tafel-ábrázolás Az áramsűrűség (j) logaritmusa a túlfeszültség (ε) függvényében garfikusan ábrázolva az elektrokémiában, a magas túlfeszültség határában. Ez a határ az elektrolízisben akkor fordul elő, ha a túlfeszültség nagy és pozitív az anódon; vagy, ha a túlfeszültség nagy és negatív a katódon. Pozitív túlfeszültség esetén a Butler Volmer egyenlet második tagja elhanyagolható, mivel az sokkal kisebb, mint az első exponenciális mennyiség, így j=j 0exp[(1-α)fε] A negatív túlfeszültség esetén az első exponenciális hanyagolható el, amely a követezőt adja: j=j 0exp(-αfε), amiből ln(-j)=lnj 0 αfε. Tehát a Tafel-ábrázolásnál α megkapható, mint a görbe meredeksége és j 0 mint a ε=0 metszéspont. taktoszol Nem gömbszerű, maguktól rendeződni képes részecskéket tartalmazó kolloid szolok. Például a pálcikaszerű részecskékből álló vanádium-pentoxid szol. Ha egy taktoszolt mágneses térbe helyeznek, a részecskék rendeződnek a tér erővonalai mentén. tallium Jele: Tl. Szürkés, fémes elem, a periódusos rendszer 13. csoportjába (korábban IIIB) tartozik, rendszáma: 81; relatív atomtömege: 204,39; relatív sűrűsége: 11,85 (20 o C); op.: 303,5 o C; fp.: 1457±10 o C. Előfordul a szfaleritben és bizonyos vasércekben; kis mennyiségben nyerik ki ólom és cink koncentrátumokból. A természetben előforduló izotópjai a tallium-203 és tallium-205; tizenegy radioaktív izotópját azonosították. Kevés helyen használják; speciális célú kísérleti ötvözetekben és néhány esetben az elektronikában. A szulfátot rágcsálóirtásra használják. A tallium(i)-vegyületek hasonlítanak az alkáli fémekéhez. A tallium(iii)-vegyületek könnyen redukálhatók tallium(i)-é, így erős oxidálószerek. Az elemet 1861-ben fedezte fel Sir William Crookes. tannin Komplex szerves kémiai anyagok egy csoportja, amelyek általában levelekben, éretlen gyümölcsben, és fák törzsében találhatók. A szerepük nem bizonyított, bár kellemetlen ízük talán elriasztja az állatokat a legeléstől. Bizonyos tanninoknak ipari alkalmazása van, jelesen a bőr- és tintagyártásnál. tantál Jele: Ta. Nehéz, kékes-szürke átmeneti elem; rendszáma: 73; relatív atomtömege: 180,948; relatív sűrűsége: 16,63; op.: 2996 o C; fp.: 5247 o C. Nióbiummal együtt fordul elő a kolumbit-tantalit ércben (Fe,Mn)(Ta,Nb) 2O 6. Hidrogén-fluoridban oldva vonják ki, elválasztva a tantál és nióbium-fluoridokat K 2TaF 7-ként, majd nátriummal redukálják. Az elem tartalmazza a stabil tantál-181 izotópot és a hosszú életű radioaktív tantál-180 izotópot (0,012 %; felezési idő <107 év). Néhány más, rövid-életű izotópja is létezik. Az elemet ötvözetekben használják elektronikus berendezések alkotóiban. Használnak tantált a sebészetben is, (csontok összeszegecselésére) mivel a fém nem reagál. Kémiailag a levegőn, a fémen passzív oxid réteg képződik. Komplexet képez, melyekben +2,+3,+4, és +5 oxidációs állapotban van. A tantált Anders Ekeberg ( ) azonosította 1802-ben és Berzelius izolálta, 1820-ban. tapadásgátló anyag Olyan anyag, amelyet felületekre alkalmaznak, hogy meggátolják összetapadásukat. Számos ipari folyamatban alkalmazzák, pl.: élelmiszeriparban, üveg-, papír- és műanyaggyártásnál. Lehetnek polietilén, politetrafluoretén (PTFE), polivinil-alkohol (PVA), szilikonok és viaszok, sztearátok és más gliceridek. Abherentként és elválasztó anyagként is ismertek. tartarát 432

437 A borkősav sója vagy észtere. tartrazin Élelmiszeradalék (E102), amely az élelmiszereket sárgára színezi. Toxikus választ válthat ki az immunrendszerben; bizonyos országokban alkalmazása be van tiltva. tautoméria Az izoméria egy formája, amelyben két izomer (tautomerek) egyensúlyban vannak. Lásd keto-enol tautoméria TCA ciklus Lásd Krebs-ciklus technécium Jele: Tc. Radioaktív, fémes átmeneti elem; rendszáma: 43; op.: 2172 o C; fp.: 4877 o C. Az elemet kimutatták bizonyos csillagokban és az urán hasadási termékeiben. Először Carlo Perrier és Emilio Segré ( ) állította elő a technécium-97-et úgy, hogy a molibdént deutériummal bombázta. Tizenhat ismert izotópja van. A legstabilabb izotópja a technécium-99 (felezési idő: 2.6x10 6 év), amit a gyógyászati gyakorlatban izotópos jelölésre alkalmaznak. Kémiailag a fém tulajdonságai a mangán és a rénium közöttiek. teflon Kereskedelmi neve a politetrafluoretilén egy formájának. tehetetlenségi nyomaték Jele: I. Egy tengely körül forgó testre jellemző mennyiség. Egy m i tömegű, i részecskéből álló test esetén - ahol a részecskék forgástengelyre merőleges távolsága r i - a test tehetetlenségi nyomatékát e körül a forgástengely körül a következő képlet adja meg: I=Σm ir i2. Egy test tehetetlenségi nyomatéka fontos mennyiség, a forgómozgásnál az, ami a lineáris mozgásnál a tömeg. Egy molekulában minden forgómozgás elemezhető három, egymásra merőleges forgástengely alkalmazásával. Ezek mindegyikéhez rendelhető tehetetlenségi nyomaték. Első közelítésként a molekula egy merev rotornak tekinthető, azaz olyan testnek, amely nem torzul a forgása miatt. A merev rotornak négy típusa van: Gömb esetén mind a három tehetetlenségi nyomaték egyenlő (pl. SF 6). Szimmetrikusnál két tehetetlenségi nyomaték egyenlő (pl. NH 3). Aszimmetrikus esetén mind a három tehetetlenségi nyomaték különböző (pl. H 2O). A rotor típusa függ a molekula szimmetriájától. Ha a molekula szabályos vagy ikozaéderes, a szimmetria gömbszerű. Ha háromszoros vagy annál magasabb szimmetriatengelyű, akkor szimmetrikus. Ha nincs háromszoros vagy annál magasabb szimmetriatengelye, akkor aszimmetrikus. Minden lineáris molekula (a kétatomos molekulák) lineáris rotor. Valójában a molekulák nem tekinthetők merev rotornak a rotáció okozta centrifugális erők miatt. Ilyen erők figyelembevétele a merev modellhez adott korrekciós tényezővel történhet. tejcukor Lásd: laktóz. tejsav (2-hidroxipropánsav) Színtelen, szagtalan, higroszkópos, szirupszerű folyadék, CH 3CH(OH)COOH, savanyú ízű; relatív sűrűsége 1,206; op. 18 o C; fp. 122 o C. Etanal-ciánhidrin hidrolízisével, vagy propán-1,2-diol híg salétromsavval történő oxidációjával állítják elő. A tejsavat gyártják a laktózból (tejből) erjesztéssel. Felhasználják festékeknél és cserzésnél az iparban. A tejsav egy alfa-hidroxi-karbonsav. Lásd optikai aktivitás. Tejsav keletkezik az aktív izomszövetekben a piroszőlősavból, amikor az oxigén mennyisége korlátozott és következésképpen a májban a glükóz képzésre elvonódik. Intenzív fizikai megterheléskor felhalmozódhat az izmokban, görcs-szerű fájdalmat okozva. Bizonyos baktériumokban keletkezik erjesztéskor; jellemző a savanyú tejre. tele szubsztitúció 433

438 A szubsztitúciós reakciók egy típusa, amelyben a belépő csoport olyan atomra kerül, ami egy vagy több atommal van távolabb attól az atomtól, ahonnan a távozó csoport kilépett. Lásd: a cine-szubsztitúciót is. telítés Lásd: túltelítettség. telítetlen 1. (egy vegyület) Kettős, vagy hármas kötésekkel rendelkezik a molekulában. Addíciós és szubsztitúciós reakciót is mutatnak. Hasonlítsd össze a telítettel. 2. (egy oldat) Lásd telített. telített 1. (egy vegyület) Olyan molekulákból áll, amelyek csak egyszeres kötéseket tartalmaznak (azaz nincs kettős-, vagy hármaskötés bennük). A telített vegyületek szubsztitúciós reakciókban vesznek részt, nem az addícióban. Hasonlítsd össze a telítetlennel! 2. (egy oldat) Egy adott hőmérsékleten egy oldott anyagból a maximális egyensúlyi mennyiséget tartalmazza. A telített oldatban az oldott anyag egyensúlyban van a fel nem oldott anyaggal, vagyis az a sebesség, amelynél az oldott anyag részecskéi kilépnek az oldatból pontosan egyenlő, azzal a sebességgel, amellyel oldódnak. Az egyensúlyi mennyiségnél kevesebb oldott anyagot tartalmazó oldatok telítetlenek. Az oldat, amely az egyensúlyi mennyiségnél többet tartalmaz, túltelített. Túltelített oldatok előállíthatók telített oldatok lassú hűtésével; metastabilak, kis kristálymag hozzáadására a többlet oldott anyag kikristályosodik. 3. (egy gőz) Lásd: gőznyomás tellúr Jele: Te. Ezüstös, metalloid elem, a periódusos rendszerben a 16. csoportba (korábban VIB) tartozik; rendszáma: 52; relatív atomtömege: 127,6; relatív sűrűsége: 6,24 (kristályos); op.: 449,5 o C; fp.: 989,8 o C. Főképp telluridokban fordul elő arany, ezüst, réz és nikkel érceiben; és a réz finomítás melléktermékeként nyerik ki. Nyolc természetes és kilenc radioaktív izotópja van. Félvezetőkben használják; kis mennyiségben ólomhoz és bizonyos acélokhoz is adagolják. Kémiai tulajdonságai a kénhez hasonlóak. Franz Müller ( ) fedezte fel, 1782-ben. telluridok Tellúrnak egy másik, elektropozitívabb elemmel alkotott biner vegyületei. A tellúrnak nem fémekkel alkotott vegyületei kovalensek (pl.: H 2Te). A fém-telluridok az elemek közvetlen egyesítésével állíthatók elő és ionosak (Te 2- -t tartalmaznak), vagy nem sztöchiometrikus interszticiális vegyületek (pl.: Pd 4Te, PdTe 2). tenardit A nátrium-szulfát, Na 2SO 4 ásványi formája. tera- Jele: T. Előtag, amelyet a metrikus rendszerben használnak a jelölésére. Pl.: volt = a teravolt (TV). térbeli gátlás Olyan hatás, amelyben egy kémiai reakció lelassul, vagy nem játszódik le, mert az egyik reagáló molekulán lévő nagy csoportok megakadályozzák a másik reagáló molekula megközelítését. térbeli hatás, szterikus hatás Az a hatás, amikor egy kémiai reakció sebessége, vagy a reakcióút függ a molekulában lévő csoportok elrendeződésétől, vagy méretétől. terbium Jele: Tb. Ezüstös, fémes elem, a lantanoidákhoz tartozik; rendszáma: 65; relatív atomtömege: 158,92; relatív sűrűsége: 8,23 (20 o C); op.: 1356 o C; fp.: 3123 o C. Apatitban, xenotimban fordul elő, amelyből ioncsere 434

439 folyamattal nyerik ki. Egy természetes izotópja van, a terbium-159, amely stabil. Tizenhét mesterséges izotópját azonosították. Félvezető készülékekben használják dopolásra. Carl Mosander ( ) fedezte fel, ban. tércentrált köbös (elhelyezkedés) Lásd szabályos kristály. tercier alkohol Lásd alkoholok tercier amin Lásd aminok. tércsoport Szimmetria elemek egy csoportja egy rácsra alkalmazva. Hasonlítsd össze pontcsopottal! tereftálsav (1,4-benzoldikarbonsav) Színtelen, kristályos, szilárd anyag: C 6H 4(COOH) 2, op.: 300 o C. p-xilol (1,4-dimetil-benzol) oxidációjával állítják elő; poliészterek, pl. Terylén gyártására használják. téremissziós mikroszkóp (FEM) Az elektronmikroszkóp olyan típusa, amelyben egy nagy, negatív feszültséget alkalmaznak vákuumban, egy fluoreszcens réteggel bevont üvegernyőtől adott távolságra elhelyezett fémcsúcsra. A csúcs elektronokat termel téremisszióval, azaz az elektronok emittálása nagyerejű elektromos tér hatására, egy nem melegített fémből történik. A kibocsátott elektronok az egyedi atomi síkok egy nagyított képét jelenítik meg a fluoreszcens ernyőn. A műszer feloldóképességének a korlátja az atomok vibrációja, ezért célszerű a hegyet folyékony héliummal hűteni. Bár a pontot alakító egyes atomok nem jelennek meg, más anyagok egyes adszorbált ionjai megjeleníthetők, és ezeknek az aktivitása is megfigyelhető. térfogat Jele: V. Egy test vagy folyadéktömeg által elfoglalt tér. térfogatos analízis Kvantitatív analízis, amely térfogatméréseket használ. Gázoknál főképp azt a technikát alkalmazzák, hogy jellel ellátott tartályokban, higany felett reagáltatják, vagy abszorbeáltatják a gázokat, és mérik a térfogatváltozást. Folyadékok esetében titrálást használnak. térhatás Lásd elektronhatások. 435