ÁLTALÁNOS KÉMIA BELÉPŐKÉRDÉSEK 2015

Átírás

1 ÁLTALÁNOS KÉMIA BELÉPŐKÉRDÉSEK 2015 A vizsga megkezdéséhez 5 belépő kérdésből 4-ra kell helyes választ adni (NINCS második lehetőség). Csak a tökéletes, hibátlan válaszokat fogadjuk el. A válaszait amennyiben lehetséges mindig indokolja. Amennyiben a válasz egyenletet vagy diagramot is tartalmaz, a benne található betűk fizikai értelmét és mértékegységét adja meg. A diagramok esetén a tengelyeket feliratozni kell. A beugróhoz számológép használható, más segédeszköz használata nem megengedett. A három kérdés megválaszolására összesen 15 perc áll rendelkezésére. 1) Adjon definíciót a kovalens kötésre (egy példa molekula is)! Kovalens kötés: atomok közt közös elektronpárral kialakított elsőrendű kémiai kötés, pl.: HCl, H 2, F 2. 2) Adjon definíciót az ionos kötésre (egy példa molekula is)! Ionos kötés: ionok közt fellépő elektrosztatikus vonzás, pl.: NaCl, KBr. 3) Adjon definíciót a datív kötésre (egy példa molekula is)! Datív kötés: az egyik atom adja a kötő elektron párt a másik pedig az üres pályát biztosítja, pl.: H 3 B-NH 3 komplex 4) Mi a kolligatív és koordinatív kötés közt a különbség? Kolligatív kötésnél a két atom 1-1 elektront ad a párba, míg koordinatív kötés esetén az egyik biztosítja az elektron párt a másik pedig az üres pályát 5) Jellemezze a molekularácsot (példa)! Molekula rács: rácspontokban molekulák ülnek, amelyeket másodrendű kölcsönhatások (gyenge diszperziós kölcsönhatások, esetleg hidrogén híd) tartanak össze, pl.: CH 4 Az ilyen anyagok alacsony olvadáspontúak, oldódnak apoláris oldószerben, gyakran szublimálhatók, nem vezetik az elektromos áramot. 6) Jellemezze az atomrácsot (példa)! Atomrács: rácspontokban atomok helyezkednek el, amelyeket elsőrendű kovalens kötések tartanak össze, pl.: C (gyémánt), SiO 2. Az ilyen anyagok magas olvadáspontúak, kemények, nem oldódnak, nem vezetők. 7) Jellemezze az ionrácsot (példa)! Ion rács: rácspontokban ionok foglalnak helyet, amelyeket elektrosztatikus kölcsönhatás tart össze, pl.: NaCl Az ilyen anyagok gyakran magas olvadáspontúak, poláris oldószerben oldódnak, olvadékuk vezető. 8) Jellemezze a fémes rácsot (példa)! Fém rács: rácspontokban fém kationok találhatóak, amelyeket delokalizált elektron felhő tart össze, pl.: Na Az ilyen anyagok változatos olvadáspontúak, nem oldódnak, elektromosan vezetők.

2 9) Jellemezze a folyadékállapotot! 10) Jellemezze a szilárd halmazállapotot! 11) Jellemezze a légnemű halmazállapotot! Tulajdonság Gáz Folyadék Szilárd Szabad úthossz Nagy Kicsi Nincs Transzláció + ± - Rotáció Vibráció Összenyomhatóság Nagy Kicsi Igen kicsi Szerkezet Rendezetlen Rendezetlen Rendezett* * kristályos 12) Rajzolja fel a víz fázisdiagramját! Jelölje az egyes tartományokat, fontosabb pontokat és fázisokat elválasztó göbéket! H Hármaspont; T H és p H hármasponthoz tartozó hőmérséklet és nyomás K kritikus pont; T K és p K kritikus ponthoz tartozó hőmérséklet és nyomás O olvadás görbe; SZ szublimációs görbe; P párgolgási görbe 13) Mi a diszpergálás? Diszpergálás: Az anyag kisebb részecskékre történő szétoszlatása. 14) Mi a diszperziós közeg? Diszperziós közeg: az a közeg, amiben szétoszlatjuk a részecskéket. 15) Mit nevezünk füstnek? Füst: szilárd anyag (gyakran égéstermékek) diszpergálva légnemű diszperziós közegben. 16) Mit nevezünk ködnek? Köd: folyadékok diszpergálva légnemű diszperziós közegben. 17) Mit nevezünk szuszpenziónak? Szuszpenzió: szilárd részecskék diszpergálva folyadékban. 18) Mit nevezünk szublimációnak? Szublimáció: halmazállapot változás ahol a szilárd anyag közvetlenül gőz fázisba lép át a folyadék fázis kihagyásával 19) Definiálja a szublimációs tenzió fogalmát! A szilárd fázissal egyensúlyt tartó gőz nyomása. 20) Egy adott anyag esetén a párolgáshő, vagy a szublimációs hő a nagyobb érték? Indokoljon! A szublimációs hő a nagyobb, mert a szilárd-folyadék átmenet és a folyadék-gáz átmenet energia szükségletét is tartalmazza. 21) Egy adott oldószerből készített híg oldat esetén mitől függ az észlelhető fagyáspontcsökkenés mértéke?

3 Az oldószer moláris fagyáspont csökkenésétől és az oldott részecskék számától (Raoult koncentrációjától). 22) Definiálja a híg oldat fogalmát! Akkor nevezhetjük hígnak az oldatot, ha teljesül esetében a híg oldatok törvénye (pl. a fagyáspontcsökkenés lineáris függése az oldat molaritásától) vonatkozó törvényszerűség. 23) Mire és miért használható fel a fagyáspont csökkenés? Fagyáspont csökkenéssel moltömeg határozható meg, hiszen a mértéke csak a fentebb említett két paramétertől függ, így ismert oldószer és minta bemérési tömeg mellett az ismeretlen minta anyagmennyisége és így moltömege meghatározható. 24) Milyen feltételek teljesülése esetén érvényes a fagyáspontcsökkenés összefüggése? Az oldott anyag oldódik az adott oldószerben Az oldott anyag nem reagál kémiailag az adott oldószerrel, beleértve az esetleges disszociációt, asszociációt. Az oldatból tiszta oldószer fagy ki (azaz eutektikus típusú fázisdiagramm jellemzi a rendszert) Az oldat kellően híg. 25) Milyen feltételek teljesülése esetén érvényes a forráspont emelkedés összefüggése? Az oldott anyag oldódik az adott oldószerben Az oldott anyag nem reagál kémiailag az adott oldószerrel, beleértve az esetlges disszociációt, asszociációt. Az oldatból tiszta oldószer párolog el (azaz az oldott anyag tenziója elhanyagolható). Az oldat kellően híg. 26) Egy U-alakú cső amelynek alján félig áteresztő membrán található - egyik szárába desztillált vizet töltünk, a másik szárába azonos térfogatú tömény só oldatot. Mit tapasztal az egyensúly beálltakor? A desztillált víz oldalon a folyadék mennyisége csökken, míg a só oldat oldalán a csőben megnő a folyadék mennyiség. Ozmózis történik, a membránon vízmolekulák lépnek át és hígítják a só oldatot. 27) Mitől függ az ozmózis nyomás? Az ozmózis nyomás az oldott részecskék számától (koncentrációjától) és a hőmérséklettől függ. 28) Definiálja az izotóniás oldat fogalmát! Izotóniás oldat: ozmózisos nyomása megegyezik a sejten belüli ozmózis nyomással 29) Definiálja a parciális nyomás fogalmát! Parciális nyomás: az a nyomás amit akkor fejtene ki az adott gázkomponens, ha egyedül töltené ki a rendelkezésre álló teret 30) Írja le, mit mond ki a Dalton törvény (egyenlet és 1 mondatos válasz)! Dalton törvény: egy rendszer össznyomása megeggyezik a komponensek parciális nyomásainak összegével; p ö = Pi - ahol p ö --össznyomás [Pa], P i i-edik komponens parciális nyomása [Pa] 31) Írja le, mit mond ki az Amagat szabály (egyenlet és 1 mondatos válasz)! Amagat szabály: a rendszer parciális térfogatainak összege megadja a rendszer teljes térfogatát; V ö = V i - ahol V ö össz térfogat [m 3 ] ; V i iedik komponenes parciális térfogata [m 3 ] 32) Definiálja egy folyadék gőztenziójának fogalmát! Gőztenzió: adott hőmérsékleten a folyadékkal egyensúlyt tartó gőz parciális nyomása [Pa] 33) Definiálja a gőz fogalmát! Gőz: Légnemű halmazállapotú, a kritikus hőmérséklet alatti hőmérsékletű anyag. 34) Hogyan függ a gőztenzió a hőmérséklettől (egyenlet és 1 mondat)? A gőztenzió exponenciálisan függ a hőmérséklettől:

4 p = Ae L RT p a tenzió [Pa] A preexponencialis tényező [Pa] R az egyetemes gázállandó [8,314 J/(mol*K)] T az abszolút hőmérséklet [K] L látens hő [J/mol] 35) Definiálja a gáz fogalmát. Gáz: légnemű halmazállapot a kritikus hőmérséklet fölött, ahol már nem cseppfolyosítható. 36) Mi a kritikus hőmérséklet? Kritikus hőmérséklet: a kritikus állapothoz tartozó hőmérséklet. 37) Mi a kritikus nyomás? Kritikus nyomás: a kritikus állapothoz tartozó nyomás 38) Hármaspont definíciója A hármaspontban az adott anyag mindhárom halmazállapota egymással egyensúlyban megtalálható. 39) Mit mond ki az az Avogadro törvény? Avogadro-törvény: a különböző (ideális) gázok megegyező térfogata azonos körülmények között azonos számú részecskét tartalmaz (az anyagmennyiség megegyezik) 40) Mi az Avogadro szám és mi a jelentése? Avogadro szám : N A = 6*1023 mol -1 ; egy mol anyag 6*10 23 darab részecskét (pl. atom, ion, molekula) tartalmaz 41) Hogyan változik olvadás közben egy tiszta anyag hőmérséklete? A tiszta anyag hőmérséklete nem változik olvadás közben. 42) Mely fizikai állandókra van szüksége, ha szeretné megkapni azt a hőmennyiséget, amely a -10 C-os jég, +25 C-os vízzé alakításához szükséges? Szükséges a jég fajhője, a jég olvadás hője és a víz fajhője. 43) Mit mond ki a Hess tétel? A reakcióhő független az úttól, amelyen a rendszer a kiindulási állapotból a végállapotba jut, csak a kezdeti és végállapot függvénye. 44) Definiálja a hőkapacitás, a fajhő valamint a mólhő fogalmát! Hőkapacitás: megadja, hogy menyi hőt kell közölni egy rendszerrel ahhoz, hogy hőmérséklete 1 K-el emelkedjen [J*K -1 ]. Mólhő (moláris hőkapacitás): megadja, hogy menyi hőt kell közölni 1 mol anyaggal ahhoz, hogy hőmérséklete 1 K-el emelkedjen [J/*mol -1 *K -1 ]. Fajhő (fajlagos hőkapacitás): megadja, hogy menyi hőt kell közölni 1 kg anyaggal ahhoz, hogy hőmérséklete 1 K-el emelkedjen [J*kg -1 *K -1 ]. 45) Egy légritkított térben, melynek térfogata V, elhanyagolható térfogatú folyadék található. A gőztérben mérhető nyomás p. Mekkora lesz a nyomás (változatlan hőmérsékleten), ha a V térfogatot a felére csökkentjük? (indoklás, ill. mi történik) A nyomás ugyan annyi marad, mivel a gőztenzió sem változik (mivel T=áll.), attól hogy V térfogat a felére csökken mindössze több gőz fog lekondenzálni a folyadék fázisba 46) Egy tökéletes gáz térfogata V. Hogyan változik a nyomása, ha a térfogatot változatlan hőmérsékleten a harmadára csökkentjük? (indoklás) Tökéletes gázokra: p 1 *V 1 =p 2 *V 2 alapján az új nyomás 3-szorosa lesz az eredetinek 47) Mely anyagok képződéshőjét tekintjük 0-nak? A legstabilisabb módosulatú elemek képződéshőjét. 48) Hogyan számítja ki a reakcióhőt a képződéshőkből! A termékek megfelelő sztöchiometriai számmal szorzott képződéshőinek összegéből

5 kivonjuk a kiindulási anyagok megfelelő sztöchiometria számmal szorzott képződéshőinek összegét. 49) Mi a reakcióhő fogalma? Reakcióhő: a sztöchiometriai egyenlethez tartozó hőváltozás, ΔH r [J/mol]. 50) Mi a képződéshő fogalma? Képződéshő: az a reakcióhő, amikor a vegyület elemeinek legstabilisabb módosulataiból képződik, standard hőmérsékleten és nyomáson, ΔH k [J/mol] 51) Rajzolja fel egy korlátlanul elegyedő biner folyadékelegy forráspont-összetétel egyensúlyi görbéjét (halgörbe). Jelölje a fontosabb tartományokat, pontokat és görbéket. Az inhomogén területen a két fázis egyensúlyban van az adott nyomáson. 52) Definiálja a vaporgörbét! A vaporgörbét jellemző pontok azon gőzösszetétel hőmérséklet párt adják meg, ahol a megadott nyomáson a gőz egyensúlyt tart a folyadékkal. 53) Definiálja a likviduszgörbét! A likviduszgörbét jellemző pontok azon folyadékösszetétel hőmérséklet párt adják meg, ahol a megadott nyomáson a folyadék egyensúlyt tart a gőzzel. 54) Mekkora nyomás esetén egyezik meg egy T-x diagramon található vapor görbe az elegy forráspont-összetétel görbéjével? Pa nyomáson 55) Milyen következtetést tud levonni a gőzfázis összetételét illetően a halgörbe alapján? A gőzfázisban az illékonyabb komponens mindig nagyobb hányadban van jelen, mint az egyensúlyi folyadék fázisban. 56) Definiálja a forráspontot és a forrási hőmérsékletet! Forráspont: az a hőmérséklet, ahol a folyadék gőztenziója eléri a kpa nyomást. Forrás hőmérséklet: az a hőmérséklet ahol a folyadék gőztenziója elér egy adott külső nyomást 57) Lehet-e egy oldat forráspontja alacsonyabb, mint a tiszta oldószeré? Indokoljon! Lehet. Pl.: minimális forráspontú azeotróp esetén, vagy ha az oldott anyag illékonyabb, mint az oldószer. 58) Egy halgörbével jellemezhető kétkomponensű elegy esetén hogyan változik a hőmérséklet desztillálás közben? A hőmérséklet nő. 59) Mi az azeotrópos elegy? Az azeotrópos elegy olyan folyadékelegy, amelynek fázisdiagrammján található azeotróp

6 pont. Ebben a pontban (összetételnél) az egyensúlyi folyadék és gőzösszetétel megegyezik az adott nyomáson. Az azeotróp összetétel maximális, ha a hőmérséklete nagyobb, mint bármely alkotó forráshőmérséklete, minimális, ha a hőmérséklete alacsonyabb, mint bármely alkotó forráshőmérséklete. Azeotrópos elegy desztillációval nem választható szét alkotórészeire, mivel a forráskor keletkező gőz összetétele megegyezik a folyadék összetételével. 60) Rajzolja fel egy maximális forráspontú azeotróp elegy összetétel-hőmérséklet diagramját és jelölje az azeotróp összetételt, ill. a fontosabb görbéket! P=állandó A - azeotrop pont V Vapor görbe L Likvidusz görbe x a azeotróp összetétel 61) Mondjon példát azeotróp összetételre! 96 % etil-alkohol 4 % víz 62) Mi a szilárd oldat? Mondjon példát ilyen elegyekre! Elegykristályban a komponensek képesek egymás kristályrácsába korlátlanul beépülni. Pl.: Ag-Au 63) Rajzolja fel egy olyan SZ-F rendszer fázis diagramját (T-x) amelyben a komponensek kristályai korlátlanul be tudnak épülni egymás kristályrácsába, és nincs se maximális, se minimális olvadás pontja a kétkomponensű elegynek! Jelölje az egyes tartományokat!

7 64) Mit nevezünk savnak, bázisnak az Arrhenius sav-bázis elmélet szerint (példa)? Arrhenius: egy sav disszociációja során H + iont ad le (pl. HCl), a bázis OH - iont (pl. NaOH) 65) Mit nevezünk savnak, bázisnak a Brönsted sav-bázis elmélet szerint (példa)? Brönsted: a savak (pl. HCl) proton leadásra képesek, a bázisok proton felvételére képesek (pl. NH 3 ) 66) Mit nevezünk savnak, bázisnak a Lewis sav-bázis elmélet szerint (példa)? Lewis: sav minden olyan vegyület, ami elektronpár hiánnyal rendelkezik(pl. BF 3 ) azaz elektronpár akceptorok, a bázisok (pl. NH 3 ) elektronpár donorok 67) Mi a savmaradék? Írjon egy példát is! Savmaradék: a savakból a proton(ok) leadása után visszamaradó negatív ion, pl.: Cl - 68) Mi a savgyök? Írjon egy példát is! Savgyök: a savakból OH gyök lehasadásakor visszamaradó gyök, pl. acil gyök CH 3 CO 69) Adjon példát olyan vegyületre, amely egyszerre képes Brönsted savként vagy Brönsted bázisként viselkedni! Írja fel a megfelelő egyenleteket! H 2 O = OH - + H + (itt sav) H 2 O + H + = H 3 O + (itt bázis), további példák ammónia, hidrogénkarbonát ion 70) Milyen típusú vegyületek a sav-bázis indikátorok és mire használják őket? A sav bázis indikátorok olyan színanyagok, amelyek általában gyenge savak. A disszociálatlan indikátormolekula más színű, mint annak konjugált bázisa, így az oldat ph-jától függően megváltozik a színük. Számos indikátor van, melyek különböző phtartományban változtatják színüket. Segítségükkel az oldat ph változása követhető. 71) Mit nevezünk az indikátor átcsapási tartományának, és mi történik az átcsapáskor? Az indikátor átcsapási tartománya az a mintegy 1.5 ph egységet átfogó ph tartomány, melyben az indikátor a színét észrevehetően változtatja, A látható színt a különböző színű sav illetve a savmaradék relatív aránya határozza meg. Az átcsapási tartomány az indikátor-sav pk értéke körül található. 72) Az ecetsav savállandója K D = , míg a fenol esetén K D = Melyikük az erősebb sav? Indokoljon! Az ecetsav az erősebb sav mivel K D -je nagyobb, így nagyobb mértékben disszociál H + ionra és savmaradék ionra. 73) Definiálja a ph fogalmát! A ph a hidrogén-ion koncentráció (aktivitás) negatív tízes alapú alapú logaritmusa. ph=lg[h + ] 74) Mely ph értéket tekintjük semlegesnek (25 o C-on és légköri nyomáson)? 7-es ph 75) Írja le egy MA (HA gyenge sav, MOH erős bázissal alkotott sója) hidrolíziséhez vezető lépéseket. 1. a só disszociál: 2. a gyenge sav anionja hidrolizál: 76) Miért nevezzük konjugációs sav-bázis elméletnek a Brönsted elméletet? A Brönsted-féle elmélet szerint minden savból bázis, illetve minden bázisból sav képződik (az NH 3 bázis, belőle NH 4 + sav képződik - amely képes H + iont leadni). Az ilyen, egymásból származtatható anyagpárokat konjugált párnak nevezzük. 77) Milyen esetben lesz lúgos egy egybázisú savból képzett só vizes oldata? Ha a bázisból származó konjugált sav erősebb, mint a só képzéshez használt sav. 78) Milyen esetben lesz savas egy egybázisú savból képzett só vizes oldata? Ha a bázisból származó konjugált sav gyengébb, mint a só képzéshez használt sav. 79) Mennyi a ph-ja egy 10-2 molos NaOH oldatnak? ph = 14-lg10-2 =12

8 80) Definiálja a pufferkapacitás fogalmát! pufferkapacitás: egy egyértékű erős sav (vagy bázis) anyagmennyisége, melyet 1 dm 3 pufferelegyhez térfogatváltozás nélkül hozzáadva, annak ph-ja 1 egységnyivel csökken (vagy nő). 81) Egy vizes oldat egy litere 2,0 mol ecetsavat (AcH) és 4,0 mol nátrium-acetátot (AcNa) tartalmaz. Mennyi az oldat ph-ja? (K AcH = 2*10-5 ) ph = lg (K AcH n sav n só ) = 5,0 82) Mit jelent a standard elektródpotenciál fogalma? Annak a galvánelemnek az elektromotoros ereje, amelynek az egyik elektródája a standard hidrogén gáz elektród, a másik pedig a vizsgált rendszer, úgy, hogy annak koncentrációja egységnyi, a hőmérséklet 298 K. Ha gáz halmazállapotú anyagok is részt vesznek az elektródreakcióban, akkor ezek parciális nyomása megegyezik a normál légköri nyomással ( Pa). 83) Adja meg az alábbi elektród reakcióhoz tartozó reakcióban hogyan függ az elektród potenciál az egyes komponensek koncentrációjától ha T=25 o C : 84) Hogyan tudja egy elektród elektródpotenciálját meghatározni? Megmérjük azt az elektromotoros erőt ami az elektród és a buborékoló standard hidrogén elektród közt fellép. 85) Hogyan függ egy elektród potenciálja az elektródreakcióban résztvevő anyag koncentrációjától? Nernst-egyenlet fejezi ki az összefüggést: a Ox + ze b Red ε = ε 0 + RT [Ox]a ln zf [Red] b Ahol ε 0 a standard elektródpotenciál [V]; R az egyetemes gázállandó [8,314 J/(mol.K)] T az abszolút hőmérséklet [K]; F a Faraday-állandó, értéke C/mol z a redoxreakcióban átadott elektronok száma (az oxidált és a redukált forma közötti elektronszám különbség) [Ox] és [Red] az oxidált és redukált forma koncentrációja (mol/dm 3 ) 86) Rajzoljon le egy standard hidrogén elektródot! H 2 Pt c H+ = 1 mol/dm 3 T= 25 o C p H2 = 101,325 kpa

9 87) Milyen folyamatok mennek végbe az egyes elektródokon az alábbi galvánelem esetén (egységnyi koncentrációjú oldatok esetén): Zn Zn 2+ (aq) Cu 2+ (aq) Cu ε (Zn 2+ /Zn)= 0,762 V ; ε (Cu 2+ /Cu) = +0,342 V Anódfolyamat (oxidáció): Zn (sz) Zn 2+ (aq) + 2 e Katódfolyamat (redukció): Cu 2+ (aq) + 2 e Cu (sz) 88) Definiálja az anód fogalmát! Anód: az az elektród amin oxidáció megy végbe 89) Definiálja a katód fogalmát! Katód az az elektród amin redukció megy végbe 90) Definiálja az elektrolit fogalmát! Elektrolit: azok a vegyületek, amelyek vizes oldata vagy olvadéka, mozgékony töltéshordozók anionok és kationok révén, elektromos áram vezetésére képesek 91) Mi a sóhíd szerepe elektrolíziskor ill. galvánelemek esetén? Sóhíd szerepe: megakadályozza az oldatok összekeveredését, de biztosítja a töltés áramlást a két félcella között; mind az elektrolízisnél, mind a galvánelemeknél 92) Miért vezetik a sóoldatok az elektromos áramot? A bennük található elmozdulásra képes ionok révén vezetik az áramot. 93) Mit fogalmaz meg Faraday I. törvénye? Az elektrolízis során az elektródokon képződő anyag tömege (m) arányos az áthaladó elektromos töltésmennyiséggel (Q). 94) Hány coulomb töltés szükséges 1 mol Al 3+ fém alumíniummá alakításához? 3*96500 C = C 95) Hogyan tudja számszerűsítve jellemezni egy reakció egyensúlyi állapotát (csak egyenlet)? Egyensúlyban: K = i [P i ]a i[r i ] x ahol K-egyensúlyi állandó; P i termék koncentrációja [mol/dm 3 ]; R i kiindulási anyagok koncentrációja [mol/dm 3 ]; a,x sztöchiometria számok *Egyensúlyi állapotban érvényes hogy a termékek sztöchiometria számra emelt koncentrációik szorzata és a kiindulási anyagok sztöchiometria számra emelt koncentrációik szorzatának a hányadosa megegyezik a K-val. 96) Hogyan tolhatja el az A + 2 B = 2 C egyensúlyi gázfázisú reakciót C képződése felé, ha tudja, hogy ΔH r = +50 kj/mol? (indoklás) A reakció endoterm így a hőmérséklet növelésével. A reakció molszám csökkenéssel jár, így a nyomás növelésével. 97) Mit mond ki a legkisebb kényszer elve (Le Chatelier-Brown elv)? Le Chatelier-Brown elv: ha egy rendszert egyensúlyi állapotban megzavarnak, akkor a rendszer úgy állítja helyre az egyensúlyát, hogy a zavaró hatást csökkenti 98) Definiálja a kémiai reakciósebesség fogalmát (1 mondat és egyenlet)! Egy kémiai reakció sebességén a koncentrációk időbeli változását értjük: v(t) = 1 υ A d[a] dt ahol ν reakció sebesség [mol*dm -3 *s -1 ]; t idő [s]; [A] A anyag koncentrációja [mol*dm -3 ] υ A sztöchiometriai együttható [-]

10 99) Mitől, és hogyan függ egy kémiai reakció sebességi együttható (1 mondat és egyenlet)? A hőmérséklettől függ az Arrhenius-egyenlet alapján. k = Ae E a RT k reakció sebességi együttható [mértékegysége több paraméter függvénye] A preexponenciális tényező [mértékegysége több paraméter függvénye] e Euler szám [-]; E a aktiválási energia [J]; R egyetemes gáz állandó [8,31 J*mol -1 *K -1 ] T hőmérséklet [K] 100) Mit nevezünk egy reakció rendjének (reakciókinetika)? Általánosságban a reakciók kinetikus rendjén a sebességi egyenletben szereplő koncentrációk hatványkitevőinek az összegét értjük. 101) Milyen kapcsolat van a reakcióban szereplő sztöchiometria számok és a reakció rendje között, és hogy kaphatjuk meg a sztöchiometria számokból a rendet? Semmilyen kapcsolat nincs, a reakció rendje csak kísérlet alapján adható meg. 102) Egyensúlyi reakciók esetén milyen az oda és a vissza reakciók relatív sebessége mikor beállt az egyensúly a rendszerben? Egyensúlyban a reakció két irányának sebessége megegyezik. 103) Milyen kapcsolat áll fent az egyensúlyi állandó és az oda-, valamint a visszaalakulás reackiósebességi együttható között elemi reakciók esetén (1 mondat és egyenelet)? Elemi reakciók esetén a két reakciósebességi együttható hányadosa megadja az egyensúlyi állandót. K = k k K egyensúlyi állandó [mértékegysége függ a reakció egyenlettől] k a megfelelő irányú reakció sebességi együtthatója [mértékegysége több paraméter függvénye] 104) Mi a katalizátor? A katalizátor egy reakció aktiválási energiáját csökkenti (sebességét növeli) az által hogy új reakció utakat nyit meg és a reakció végén változatlan formában vissza marad. 105) Írjon példát katalitikus reakcióra! Pl.: katalizátor: Fe 106) Hogyan változik a hőmérséklet növelésével egy egyensúlyi reakció K-ja ha a reakcióhője negatív előjelű? Negatív reakcióhő exoterm folyamat a hőmérséklet növelésével csökken a termék képződés, csökken K.

11 107) Mit nevezünk egy atom rendszámának? Rendszám: az atomban a protonok száma. 108) Mit nevezünk egy atom tömegszámának? Tömegszám: az atomban található protonok és neutronok számának összege. 109) Miért nem okoz jelentős hibát az elektronok számának figyelmen kívül hagyása, egy atom tömegének a meghatározásában? Mert az elektron tömege kb. 1/1800-ada a proton, ill. neutronok tömegének. 110) Miért hasonló az egyes elemek reaktivitása a periódusos rendszer egyes főcsoportjaiban fentről lefele haladva? Mert a reaktivitást a vegyértékhéj elektronok határozzák meg elsősorban és az főcsoporton belül azonos. 111) Sorolja fel a periódusos rendszer 1. főcsoportjába tartozó atomokat. H, Li, Na, K, Rb,Cs, Fr 112) Sorolja fel a periódusos rendszer 2. főcsoportjába tartozó atomokat. Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 113) Sorolja fel a periódusos rendszer 3. főcsoportjába tartozó atomokat. B, Al, Ga, In, Tl 114) Sorolja fel a periódusos rendszer 4. főcsoportjába tartozó atomokat. C, Si, Ge, Sn, Pb 115) Sorolja fel a periódusos rendszer 5. főcsoportjába tartozó atomokat. N, P, As, Sb, Bi 116) Sorolja fel a periódusos rendszer 6. főcsoportjába tartozó atomokat. O, S, Se, Te, Po 117) Sorolja fel a periódusos rendszer 7. főcsoportjába tartozó atomokat. F, Cl, Br, I, At 118) Sorolja fel a periódusos rendszer 8. főcsoportjába tartozó atomokat. He, Ne, Ar, Xe, Rn 119) Írja fel a 29 Cu elektronhéj-felépítését. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 120) Milyen térszerkezet tartozik az sp hibridállapothoz (vázlatos rajz és egy példa)? 121) Milyen térszerkezet tartozik az sp 2 hibridállapothoz (vázlatos rajz és egy példa)? 122) Milyen térszerkezet tartozik az sp 3 hibridállapothoz (vázlatos rajz és egy példa)? 123) Milyen térszerkezet tartozik az sp 3 d hibridállapothoz (vázlatos rajz és egy példa)? 124) Milyen térszerkezet tartozik az sp 3 d 2 hibridállapothoz (vázlatos rajz és egy példa)? sp: lineáris sp 2 : trigonális sp 3 : tetraéderes acetilén, HCN etén, BF 3 CH 4, NH 3 sp 3 d: trigonális bipiramis sp 3 d 2 : tetragonális bipiramis (oktaéder) PCl 5 SF 6

12 125) Mit mond ki a VSEPR elmélet alapgondolata? A VSEPR elmélet szerint a vegyérték héjon lévő kötő elektronpárok taszítják egymást így egymástól minél távolabb akarnak kerülni és ez határozza meg a geometriát. 126) Mi a nagyobb térigényű a VSEPR elmélet szerint, a kötő vagy a nemkötő elektron pár? Az elmélet szerint a nemkötő elektron párok térigénye nagyobb, mint a kötő elektron pároké. 127) Milyennek várható az NH 3 térszerkezete a VSEPR elmélet szerint? Válaszát indokolja! Az NH 3 torzult tetraéderes, mivel a vegyérték héjon 4 elektron pár helyezkedik el, tetraédert várnánk, azonban ebből az egyik magányos pár így több helyet foglal el, mint a többi, ez okozza a torzulást. 128) Mit mind ki a Hund szabály (maximális multiplicitás elve)? Hund szabály: az alhéjak kiépülésekor az elektronok arra törekednek, hogy közülük minél több legyen párosítatlan. Más megfogalmazásban a degenerált elektronállapotok esetén (egy alhéj kiépülése során) az elektronok először azonos spinnel épülnek be egyesével az atompályákra, majd az adott alhéjon lévő összes atompálya egyszeres betöltése után indul meg a párképzés 129) Mit mond ki a Pauli elv? Pauli elv: 1 atompályán maximum két ellentétes spinű elektron lehet, mivel az atomban nem lehet két olyan elektron, amelynek mind a négy kvantumszáma megegyezik 130) Mi az ionizációs energia? Ionizációs energia megadja, hogy mekkora energiát kell befektetni ahhoz, hogy gáz halmazállapotú atomból elektront végtelen távolságra eltávolítsunk. 131) Rajzolja le a hidrogén atom 1s pályáját! gömbszimmetrikus 132) Rajzolja le a szén atom 2p x, 2p y és 2p z pályáját! 133) Rajzolja le a H 2 molekula kötő és lazító pályáját! Melyiknek magasabb az energia szintje? Melyiken található alap állapotban elektron?

13

14 134) Két hidrogén atomot egymáshoz közelítünk, hogyan változik a potenciális energia, a hidrogén atommagok távolságának a függvényében? A kapott görbének milyen szélsőértéke van és mi rendelhető ehhez? E e a hidrogén kötési energiája? R e magtávolság az alap állapotú hidrogén molekulában Minimuma van. A minimumhoz tartozik az egyensúlyi H-H kötéshossz.