SZAK: KÉMIA Általános és szervetlen kémia 1. A periódusos rendszer 14. csoportja. a) Írják le a csoport nemfémes elemeinek az elektronkonfigurációit

Átírás

1 SZAK: KÉMIA Általános és szervetlen kémia 1. A periódusos rendszer 14. csoportja. a) Írják le a csoport nemfémes elemeinek az elektronkonfigurációit b) Tárgyalják összehasonlító módon a csoport első elemének két allotróp módosulatának fizikai tulajdonságait. c) Milyen típusú biner vegyületeket képeznek a 14. csoport nemfémei a hidrogénnel? Hasonlítsák össze a telített vegyületek stabilitását. Tárgyalják röviden a kémiai kötések természetét ezekben a vegyületekben. d) Mutassák be röviden a csoport nemfémeinek legfontosabb oxidjainak szerkezetét, fizikai és kémiai tulajdonságait. 2. A periódusos rendszer 16. csoportja. a) Írják le a csoport nemfémes atomjainak az elektronkonfigurációját b) Tárgyalják a kovalens sugár és az első ionizációs energia változását ezekre a nemfémekre. c) Adjuk meg az általános képletet a csoport első négy elemének a hidrogénnel alkotott biner vegyületeire. Hogy változik a forráspontja ezeknek a vegyületeknek? Magyarázzák röviden. d) Melyik az az oxidációs szám amelyet ezek az elemek elérhetnek a vegyületeikben? Adjunk példákat a harmadik periódus elemének a vegyületeire minden lehetséges oxidációs szám esetén (legalább egyet). e) Adjunk meg egy előállítási módszert egy a harmadik periódusban levő elem oxosavjára. 3. A periódusos rendszer 17. csoportja. a) Írják le a csoport első négy elemének az elektronkonfigurációját. Tárgyalják a kovalens sugár és az elektronaffinitás változását a csoportban. b) Adjanak meg legalább két módszert a harmadik periódusban levő elem előállítására. c) Adják meg a képleteit és az elnevezéseit ezeknek az elemeknek a hidrogénnel alkotott biner vegyületeire. Tárgyalják a kémiai kötés természetét ezekben a vegyületekben. d) Írjak le és nevezzék meg a harmadik periódusban levő elem által képzett oxosavakat. Adják meg a központi atom oxidációs számát, hibridizáció típusát és geometriáját. Tárgyalják a saverősség változását ezeknél a savaknál. 4. Adottak a Z=8, Z=11, Z=15 és Z=16 elemek. a. Írják le elektronkonfigurációjukat, határozzák meg ezeknek az elemeknek a helyét a periódusos rendszerben az elektronkonfiguráció alapján és azonosítsák ezeket az elemeket. b. Írják le a Z=11, Z=15 és Z=16 elemek összes vegyületeit a Z=8 elemmel. c. Írják le a kémiai kötés kialakulását a Z=8 elemnek egy egy a többi elemmel alkotott biner vegyületére. Írják le a szerkezeti képletét és elnevezését a maximális oxidációs állapotú oxidokból származó oxosavakra, ott ahol ezek képződnek. 1

2 5. Írják le és nevezzék meg az oxigénnek a 3. periódus nemfémes elemeivel alkotott vegyületeit. a) Írják le a kémiai kötés kialakulását két ezek közül választott vegyületre b) Adják meg az elnevezését és a szerkezeti képletét a fenn említett maximális oxidációs állapotú oxidokból származó oxosavakra. c) Adjanak meg egy ipari előállítási módszert az előbbi pontnál található oxosavak egyikére. Fizikai kémia 1. A fázistörvény azon rendszerekben amelyekben kémiai reakciók játszódnak le. 2. Többelektronos atomok elektronkonfigurációjának megállapítása: energiaszintek, a Pauli elv, a Hund szabály. 3. Határozzuk meg a reakciósebességet és írjuk fel a differenciál, illetve integrált sebességi egyenletet a reakció előrehaladási fokának függvényében, egy homgén folyadékfázisú, elsőrendű, A T típusú reakció esetében. 4. A Nernst egyenlet az első, illetve másodfajú elektródok esetében. 5. Adszorpció a folyadék/gáz határfelület esetében, az adszorpció termodinamikája és a Gibbs egyenlet. Analitikai kémia 1. A mérési eljárási elvek az atom és molekula spektrometriában az UV VIS színkép tartományban 2. A ph potencimetriás meghatározása (műszerezettség, kalibrálás, jellemzők) 3. Egy 0,3048 g gyenge savat HA (M HA = 60) tartalmazó mintát 50,00 ml re feloldunk. Amikor a sav felét megtitráltuk 0,1000N os nátrium hidroxiddal a ph = 4,75 volt, a teljes semlegesítéskor pedig ph = 8,70. a) Számítsuk ki a sav százalékos töménységét; b) ha a mintát 0,1000N os kálium hidroxiddal titráljuk, számítsuk ki a titrálási görbét 4. Magyarázzuk meg két egyértékű 10 5 illetve 10 7 savállandójú gyenge savat tartalmazó elegy szén tetraklorid extrakcióval történő elválasztásának az elvét. Magyarázzuk meg a kísérleti körülmények megválasztásának módját. 5. Magyarázzuk meg egy metanolból és n propanolból álló keverék poláros állófázison történő gázkromatográfiás elválasztásának elvét. Mutassuk be az eluálás sorrendjét és, hogyan fog a minta kromatogramja kinézni 1,5 nél kisebb valamint ennél nagyobb rezolúció értékek esetében. Ábrázoljuk a kromatogramon az ebből meghatározható retenciós paramétereket. 2

3 Szerves kémia és reakciómechanizmusok 1. Adott a CxHy bruttó képletű M alkén (x és y adott értékek). a) Írják fel és nevezzék meg a képletnek megfelelő összes lehetséges alkén izomert. b) Annak az izomernek az esetében amely a legkevesebb jelet adja a 1 H NMR spektrumban (ha nem határozták meg ezt az izomert akkor egy szabadon választott izomerre írják fel a reakciókat) írják fel azokat a reakciókat amelyek alapján átalakítható: (A) halogén származékokká; (B) karbonsavakká; (C) alkoholokká (összesen 4 reakció). A négy választott reakció közül legalább az egyik elektrofil addiciós mechanizmus alapján kell hogy végbemenjen. Mutassák be ennek a reakciónak a mechanizmusát. 2. Adott a CxHy bruttó képletű M aromás szénhidrogén (x és y adott értékek). a) Írják fel és nevezzék meg a képletnek megfelelő összes lehetséges aromás szénhidrogén izomert. b) Annak az izomernek az esetében amely a legkevesebb jelet adja a 1 H NMR spektrumban (ha nem határozták meg ezt az izomert akkor egy szabadon választott izomerre írják fel a reakciókat) írják fel azokat a reakciókat amelyek alapján átalakítható: (A) halogén származékokká; (B) karbonsavakká; (C) nitro vegyületté (összesen 4 reakció). A négy választott reakció közül legalább az egyik eletrofil szubsztituciós mechanizmus alapján kell hogy végbemenjen. Mutassák be ennek a reakciónak a mechanizmusát. 3. Javasoljanak egy reakciósort amely alapján benzolból és etanolból kiindulva p nitrobenzoesav állítható elő. a) Írják fel a javasolt reakciósor reakcióegyenleteit. Nevezzék meg a felhasznált vegyületeket és határozzák meg a rekciókörülményeket. Írják fel az egyik reakció mechanizmusát. b) Milyen fontosabb hasonlóságokat és különbségeket figyelhetünk meg a benzoesav és a benzilalkohol IR spektrumainak esetében. c) Írják fel az p etil benzoesav mono és diszubsztituált aromás gyűrűt tartalmazó karbonsavizomereit. 4. Adottak az A, B és C vegyületcsoportok [A, B, C csak a megadott tematikában szereplő csoportokhoz tartozhatnak tehát a szénhidrogének közül csak alkének és arének, illetve a funkciós csoportot tartalmazó vegyületek közül halogénszármazékok, alkoholok vagy karbonsavak lehetnek]. A csoport 3 B csoport C csoport 3

4 Írjanak fel 1 vagy 2 reakciót mindegyik számozott átalakulásra egy szabadon választott példavegyület esetében. A választott reakciókra írják fel a reakcióegyenleteket, reakciókörülményeket és nevezzék meg a kiinduló anyagokat és termékeket. Az egyik ismertetett reakció esetében írják fel a mechanizmust is. 5. Adott a következő reakcióséma: Adott az A vegyület szerkezete, a c1 c4 reakciókörülmények és az r1 r4 reagensek. Az A vegyület a tematikában szereplő egyik vegyületcsoporthoz tartozik [A a megadott szénhidrogének közül csak alkén vagy arén lehet illetve a funkciós csoportot tartalmazó vegyületek közül halogén származék, alkohol vagy karbonsav], a c1 c4 reakciókörülmények illetve r1 r4 reagensek csak a tematikában felsorolt vegyületcsoportokra jellemzőek lehetnek. a) Határozzák meg, írják fel a képletüket és nevezzék meg a B, C, D és E vegyületeket. b) Írják fel és nevezzék meg az A vegyület lehetséges izomereit. c) Az A E vegyületek közül választott egyik molekula esetében határozzák meg a jellegzetes spektroszkópiai elemeket (NMR. IR, UV VIS). d) Az A E vegyületek közül választott egyik molekula esetében írjanak fel 2 jellegzetes reakciót (előállítási módszert vagy jellegzetes kémiai átalakulást). Az egyik választott reakció esetében tárgyalják a reakciómechanizmust is. Koordinatív és fémorganikus vegyületek 1. a) A 4 es koordinációs szám koordinációs geometriák (adjunk egy egy példát b) 3 elektron donor ligandum típusok (adjunk példákat legalább 3 ligandum c) Lítiumorganikus származékok előállítási módszerek d) A 18 elektronos szabályt alkalmazva javasoljunk egy egy fémorganikus vegyületet a V és Fe fémekre, amelyek legalább 3 különböző 1 6 elektron donor ligandumot tartalmaznak. 2. a) A 6 os koordinációs szám koordinációs geometriák (adjunk egy egy példát b) 2 elektronos donor ligandum típusok (adjunk példákat legalább 3 ligandum 4

5 c) Lítiumorganikus származékok szerkezeti jellegzetességek d) A 18 elektronos szabályt alkalmazva javasoljunk egy egy fémorganikus vegyületet a Cr és Co fémekre, amelyek legalább 3 különböző 1 6 electron donor ligandumot tartalmaznak. 3. a) A 2 és 3 koordinációs számok koordinációs geometriák (adjunk egy egy példát b) 5 elektronos donor ligandum típusok (adjunk példákat legalább 3 ligandum c) Magnéziumorganikus származékok vegyület típusok, szintézis d) Adott a Cp 4 Mn 2 (CO) 4 vegyület. 4. Állapítsuk meg a vegyület szerkezetét tudva, hogy két CO csoport a központi atomok közt hídligandumként koordinált és adjuk meg a Cp csoportok haptocitását. 5. a) A 6 os koordinációs szám koordinációs geometriák (adjunk egy egy példát b) 4 elektronos donor ligandum típusok (adjunk példákat legalább 3 ligandum c) Magnéziumorganikus származékok reaktivitás d) Adott a Cp 2 (C 3 H 5 )Mo(CH 2 C 6 H 5 ) vegyület. Javasoljanak egy szerkezetet erre a vegyületre és határozzák meg a szerves csoportok haptocitását. Biokémia 1. A nukleinsavak szerkezete. 2. A fehérjék szerkezete (meghatározási reakciók nélkül). 3. A glikolízis 4. A Szentgyörgyi Krebs ciklus 5