Szőri Milán: Kolloidkémia

Hasonló dokumentumok
Kolloidkémia 1. előadás Első- és másodrendű kémiai kötések és szerepük a kolloid rendszerek kialakulásában. Szőri Milán: Kolloidkémia

KOLLOIDKÉMIA ANYAGMÉRNÖK BSc. NAPPALI TÖRZSANYAG

3. A kémiai kötés. Kémiai kölcsönhatás

Atomszerkezet. Atommag protonok, neutronok + elektronok. atompályák, alhéjak, héjak, atomtörzs ---- vegyérték elektronok

A kémiai kötés. Kémiai kölcsönhatás

Kémiai kötések. Kémiai kötések kj / mol 0,8 40 kj / mol

Sillabusz orvosi kémia szemináriumokhoz 1. Kémiai kötések

Atomszerkezet. Atommag protonok, neutronok + elektronok. atompályák, alhéjak, héjak, atomtörzs ---- vegyérték elektronok

Allotróp módosulatok

Kémiai kötések és kristályrácsok ISMÉTLÉS, GYAKORLÁS

Kötések kialakítása - oktett elmélet

Minta feladatsor. Az ion neve. Az ion képlete O 4. Szulfátion O 3. Alumíniumion S 2 CHH 3 COO. Króm(III)ion

Elektronegativitás. Elektronegativitás

Jegyzet. Kémia, BMEVEAAAMM1 Műszaki menedzser hallgatók számára Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Dr Madarász János, egyetemi docens.

Energiaminimum- elve

Általános Kémia GY tantermi gyakorlat 1.

Kémiai alapismeretek 4. hét

ROMAVERSITAS 2017/2018. tanév. Kémia. Számítási feladatok (oldatok összetétele) 4. alkalom. Összeállította: Balázs Katalin kémia vezetőtanár

Általános Kémia, BMEVESAA101

AZ ANYAGI HALMAZOK ÉS A MÁSODLAGOS KÖTÉSEK. Rausch Péter kémia-környezettan

1) Standard hidrogénelektród készülhet sósavból vagy kénsavoldatból is. Ezt a savat 100-szorosára hígítva, mekkora ph-jú oldatot nyerünk?

Számítások ph-val kombinálva

Szalai István. ELTE Kémiai Intézet 1/74

A kovalens kötés polaritása

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 1995 JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ

Kolloidkémia 5. Előadás Kolloidstabilitás. Szőri Milán: Kolloidkémia

Általános Kémia, BMEVESAA101 Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár. Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár,

Oldatok - elegyek. Elegyek: komponensek mennyisége azonos nagyságrendű

Minta feladatsor. Az ion képlete. Az ion neve O 4. Foszfátion. Szulfátion CO 3. Karbonátion. Hidrogénkarbonátion O 3. Alumíniumion. Al 3+ + Szulfidion

1. feladat Összesen: 8 pont. 2. feladat Összesen: 11 pont. 3. feladat Összesen: 7 pont. 4. feladat Összesen: 14 pont

Általános Kémia II gyakorlat I. ZH előkészítő 2016.

Az anyagi rendszer fogalma, csoportosítása

20/10/2016 tema04_biolf_

1. feladat Összesen: 15 pont. 2. feladat Összesen: 10 pont

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

A 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet (29/2016. (VIII. 26.) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Kolloid állapotjelzők. Molekuláris kölcsönhatások. Határfelületi jelenségek: fluid határfelületek

KÉMIA Kiss Árpád Országos Közoktatási Szolgáltató Intézmény Vizsgafejlesztő Központ 2003

KÉMIA I. RÉSZLETES ÉRETTSÉGI VIZSGAKÖVETELMÉNY A) KOMPETENCIÁK

A kovalens kötés elmélete. Kovalens kötésű molekulák geometriája. Molekula geometria. Vegyértékelektronpár taszítási elmélet (VSEPR)

b./ Hány gramm szénatomban van ugyanannyi proton, mint 8g oxigénatomban? Hogyan jelöljük ezeket az anyagokat? Egyforma-e minden atom a 8g szénben?

A hidrogénmolekula. Energia

Curie Kémia Emlékverseny 2016/2017. Országos Döntő 9. évfolyam

1. feladat Összesen: 10 pont. 2. feladat Összesen: 6 pont. 3. feladat Összesen: 18 pont

Általános Kémia GY 3.tantermi gyakorlat

Kémia OKTV 2006/2007. II. forduló. A feladatok megoldása

KÉMIAI ALAPISMERETEK (Teszt) Összesen: 150 pont. HCl (1 pont) HCO 3 - (1 pont) Ca 2+ (1 pont) Al 3+ (1 pont) Fe 3+ (1 pont) H 2 O (1 pont)

Az atom- olvasni. 1. ábra Az atom felépítése 1. Az atomot felépítő elemi részecskék. Proton, Jele: (p+) Neutron, Jele: (n o )

KÉMIA I. RÉSZLETES ÉRETTSÉGIVIZSGA-KÖVETELMÉNY A) KOMPETENCIÁK

Altalános Kémia BMEVESAA101 tavasz 2008

Oldatok - elegyek. Többkomponensű homogén (egyfázisú) rendszerek. Elegyek: komponensek mennyisége azonos nagyságrendű

100% = 100 pont A VIZSGAFELADAT MEGOLDÁSÁRA JAVASOLT %-OS EREDMÉNY: EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA 40%.

tema04_

8. Osztály. Kód. Szent-Györgyi Albert kémiavetélkedő

A feladatok megoldásához csak a kiadott periódusos rendszer és számológép használható!

Az átlagok jelentése és haszna

O k t a t á si Hivatal

KÉMIA. Kiss Árpád Országos Közoktatási Szolgáltató Intézmény Vizsgafejlesztő Központ 2003

A hidrogénmolekula. Emlékeztető: az atompályák hullámok (hullámfüggvények!) A hullámokra érvényes a szuperpozíció (erősítés és kioltás) elve!

m n 3. Elem, vegyület, keverék, koncentráció, hígítás m M = n Mértékegysége: g / mol elem: azonos rendszámú atomokból épül fel

a. 35-ös tömegszámú izotópjában 18 neutron található. b. A 3. elektronhéján két vegyértékelektront tartalmaz. c. 2 mól atomjának tömege 32 g.

Kolloid állapotjelzık. Molekuláris kölcsönhatások. Határfelületi jelenségek: fluid határfelületek

KÉMIA KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Összesen: 20 pont. 1,120 mol gázelegy anyagmennyisége: 0,560 mol H 2 és 0,560 mol Cl 2 tömege: 1,120 g 39,76 g (2)

Az elektromos kettősréteg. Az elektromos potenciálkülönbség eredete, értéke és az azt befolyásoló tényezők. Kolloidok stabilitása.

T I T - M T T. Hevesy György Kémiaverseny. A megyei forduló feladatlapja. 7. osztály. A versenyző jeligéje:... Megye:...

4. Molekulák, ionok, kémiai alapelvek, a kémiai kötés típusai. Kémiai kötés kialakulásának oka: energianyereség.

Az oldatok összetétele

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

1. változat. 4. Jelöld meg azt az oxidot, melynek megfelelője a vas(iii)-hidroxid! A FeO; Б Fe 2 O 3 ; В OF 2 ; Г Fe 3 O 4.

XXIII. SZERVES KÉMIA (Középszint)

A nátrium-klorid oldat összetétele. Néhány megjegyzés az összetételi arány méréséről és számításáról

Javítókulcs (Kémia emelt szintű feladatsor)

Általános Kémia GY, 2. tantermi gyakorlat

Labor elızetes feladatok

KÉMIA FELVÉTELI DOLGOZAT

T I T - M T T. Hevesy György Kémiaverseny. A megyei forduló feladatlapja. 8. osztály. A versenyző jeligéje:... Megye:...

VEGYÉSZ ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

KÉMIA TANMENETEK osztályoknak

Általános kémia képletgyűjtemény. Atomszerkezet Tömegszám (A) A = Z + N Rendszám (Z) Neutronok száma (N) Mólok száma (n)

Többkomponensű rendszerek. Diszperz rendszerek. Kolloid rendszerek tulajdonságai. Folytonos közegben eloszlatott részecskék - diszperz rendszerek

KÉMIA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Kémiai kötések. Kémiai kötések. A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

Anyagvizsgálati módszerek Mérési adatok feldolgozása. Anyagvizsgálati módszerek

Hevesy György Országos Kémiaverseny Kerületi forduló február évfolyam

Folyadékok és szilárd anyagok

1. B 6. C 11. E 16. B 2. E 7. C 12. C 17. D 3. D 8. E 13. E 18. D 4. B 9. D 14. A 19. C 5. C 10. E 15. A 20. C Összesen: 20 pont

Kémiai alapismeretek 3. hét

1. feladat Összesen: 18 pont. 2. feladat Összesen: 9 pont

Környezeti analitika laboratóriumi gyakorlat Számolási feladatok áttekintése

EGYÉB GYAKORLÓ FELADATOK Összetétel számítás

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 2002

Atomok. szilárd. elsődleges kölcsönhatás. kovalens ionos fémes. gázok, folyadékok, szilárd anyagok. ionos fémek vegyületek ötvözetek

Általános és szervetlen kémia 3. hét Kémiai kötések. Kötések kialakítása - oktett elmélet. Lewis-képlet és Lewis szerkezet

Halmazállapot változások. Folyadékok párolgása. Folyadékok párolgása

Adatok: Δ k H (kj/mol) metán 74,4. butadién 110,0. szén-dioxid 393,5. víz 285,8

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (korlátok) Fókusz: a légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

Többkomponensű rendszerek I.

Kémiai reakciók Műszaki kémia, Anyagtan I. 11. előadás

Curie Kémia Emlékverseny 2018/2019. Országos Döntő 9. évfolyam

Átírás:

Kolloidkémia 1. előadás Összetétel megadás és mérési alapismeretek. Első- és másodrendű kémiai kötések és szerepük a kolloid rendszerek kialakulásában. Szőri Milán: Kolloidkémia 1

Levelezős Órarend ALKALOM ELŐADÁS ALKALOM GYAKORLAT 1. (11.09) Első- és másodrendű kémiai kötések és szerepük a kolloid rendszerek kialakulásában. Elegyösszetétel mennyiségi jellemzése. Asszociációs kolloidok. 2. (11.16) 3. (11.23) Makromolekulás oldatok. Határfelületi jelenségek I.: Gázok és gőzök adszorpciója szilárd felületen. Adszorbensek. 1. Határfelületi jelenségek II.: Folyadék-folyadék, szilárd-folyadék (11.16) határfelületek. Diszperz rendszerek csoportosítása. Diszperz rendszerek általános jellemzése és állapotváltozásai. 2. (11.23) Kolloidstabilitás. Balesetvédelem. A CMC meghatározása elektromos vezetőképesség méréssel Híg festékoldat adszorpciója S/L határfelületen Aeroszolok, habok és emulziók. 4. (12.07.) Szolok és szuszpenziók. 3. (12.07) Részecskeméret-eloszlás mérések dinamikus fényszórás méréssel (Koherens rendszerek.) Szőri Milán: Kolloidkémia 2

Kurzussal kapcsolatos emlékeztető Kurzus: http://www.uni-miskolc.hu/~kemszori/ Az előadás látogatása ajánlott, beleszámít az évvégi értékelésbe Gyakorlat kötelező! Köpenyben, előkészített jegyzőkönyvvel Minden óra előtt: kérdések a korábbi tananyaggal kapcsolatban (max. 10 perc) Klasszikus szóbeli vizsga: beugró ZH (min. 8/10 kérdés) tételhúzás tételkidolgozás (max. 10 perc) tételkidolgozás után szóbeli (max. 15 perc) Szőri Milán: Kolloidkémia 3

Kolloidkémia vizsgatételek 1. Első- és másodrendű kémiai kötések és szerepük a kolloid rendszerek kialakulásában. Többkomponensű elegyek összetételének mennyiségi jellemzése. 2. Asszociációs kolloidok. 3. Makromolekulás oldatok. 4. Határfelületi jelenségek I.: Gázok és gőzök adszorpciója szilárd felületen. Adszorbensek. 5. Határfelületi jelenségek II.: Folyadék-folyadék, szilárd-folyadék határfelületek. 6. Diszperz rendszerek csoportosítása. Diszperz rendszerek általános jellemzése és állapotváltozásai. 7. Kolloidstabilitás. 8. Aeroszolok, habok és emulziók. 9. Szolok és szuszpenziók. 10. Koherens rendszerek. Szőri Milán: Kolloidkémia 4

Szakirodalom Szántó F.: A kolloidkémia alapjai, Gondolat, Budapest (1987). ISBN 963 281 840 7 Patzkó Ágnes: A kolloidika alapjai, JATEPress, Szeged (2013). ISBN 978 963 315 126 6 László K. Felületek fizikai kémiája, BME Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék, Tipotex kiadó (2011) ISBN 978-963-279-471-6. Barnes G.T., Gentle I. R.: Interfacial Science, Oxford University Press, (2005). Paul C. Hiemenz, Raj Rajagopalan: Principles of Colloid and Surface Chemistry (3rd Edition), CRC Press, New York (1997). ISBN 082 479 397 8 Szőri Milán: Kolloidkémia 5

Kolloidkémia magyarországi kolloid méretű történte Friedrich Wilhelm Ostwald (1853-1932) A mol fogalmának bevezetője Ostwald-eljárás (HNO 3 ipari előállítása) Ostwald-féle hígítási törvény Egyik Honfoglaló törzsfő Herbert Max Finlay Freundlich (1880-1941) Oldatokban lejátszódó adszorpció Kolloid oldatok stabilitása Koaguláció Buzágh Aladár (1895 1962) Ostwald-Buzágh-féle üledékszabály szolstabilitás kontinuitás-elmélete adhézió mérési módszer kidolgozása Szántó Ferenc (1925-1989) agyagásványok adszorpciós és nedvesedési tulajdonságai szuszpenziók ülepedési és reológiai sajátosságok organofil agyagásványok előállítása Szőri Milán: Kolloidkémia 6 http://www.uni-miskolc.hu/~kemszori/

Áttekintés Összetétel mennyiségi jellemzése Mérési eredmények kiértékelése Kémiai kötések Szőri Milán: Kolloidkémia 7

Áttekintés Összetétel mennyiségi jellemzése Mérési eredmények kiértékelése Kémiai kötések Szőri Milán: Kolloidkémia 8

Összetétel mennyiségi jellemzése I. Tömegszázalék, m/m% [%]: 100 g oldatban (m oldat =m o.a. +m o.sz. ) lévő oldott anyag grammokban kifejezett tömege (m o.a. ), ami a tömegtört (w o.a. ) százszorosa: m m o.a. Τ m % = 100% = m o.a. 100% = w m o.a. + m o.sz m o.a. 100% oldat Térfogatszázalék, V/V% [%] 100 cm 3 oldatban (V oldat ) lévő oldott anyag térfogata (V o.a. ), ami a térfogattört ( o.a. ) százszorosa: V V % = V o.a. 100% = φ V o.a. 100% oldat Megjegyzés: a térfogatok nem összeadhatók, az oldat térfogata nem egyenlő A és B komponens térfogatának összegével! A térfogatok additívitása csak kivételesen esetekben elfogadható közelítés! Tömegkoncentráció, c T vagy o.a. [g/dm 3 ] Egy dm 3 oldatban (V oldat ) lévő oldott anyag grammokban kifejezett tömege (m o.a. ): c T = ρ o.a. = m o.a. V oldat Anyagmennyiségi koncentráció, molaritás, c [mol/dm 3 ] Egy dm 3 oldatban (V oldat ) lévő, M o.a. moláris tömegű oldott anyag mólokban kifejezett kémiai anyagmennyisége (n o.a. ): c = n o.a. = m o.a. 1 V oldat V oldat M o.a. A sűrűség nem csak a tiszta anyagok jellemzésére szolgálhat. Mivel az oldatok sűrűsége összefügg az összetétellel, így indirekt módon alkalmas lehet oldatösszetétel megadására. A sűrűség az oldat tömegének (m oldat ) és térfogatának (V oldat ) hányadosa: ρ = m oldat = m o.a. + m o.sz. V oldat V oldat Szőri Milán: Kolloidkémia 9

Összetétel mennyiségi jellemzése II. Molalitás vagy Raoult-koncentráció, ഥm o.a., [mol/kg] Egy kg oldószerben (m o.sz. ) lévő, M o.a. moláris tömegű oldott anyag mólokban kifejezett kémiai anyagmennyisége, (n o.a. ): m o.a. = n o.a. = m o.a. 1 m o.sz. m o.sz. Móltört, x o.a. [-] Az oldott anyag mólokban kifejezett kémiai anyagmennyisége (n o.a. ) hányad része az oldatban lévő mólokban kifejezett összes kémiai anyag anyagmennyiségnek (n o.a. +n o.sz. ): n o.a. m o.a. /M o.a. x o.a. = = n o.a. +n o.sz. m o.a. /M o.a. + m o.sz. /M o.sz. továbbá x o.a. +x o.sz. =1. A mólszázalék, % (n/n%) A móltört százszorosa: nτ n % = x o.a. 100% M o.a. Az oldatok sűrűsége összefügg az összetétellel, így indirekt módon alkalmas lehet oldatösszetétel megadására: Sűrűség, [g/cm 3 ] A sűrűség az oldat tömegének (m oldat ) és térfogatának (V oldat ) hányadosa: ρ = m oldat V oldat = m o.a. + m o.sz. V oldat Szőri Milán: Kolloidkémia 10

Összetétel mennyiségi jellemzése III. Ismétlésként: http://www.agr.unideb.hu/~kremper/oldatok.pdf http://cheminst.emk.nyme.hu/gyakorlat/02-koncentracio.pdf Szőri Milán: Kolloidkémia 11 http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop425/2011_0001_521_elelmiszer-mikrobiologia/ch10.html

Áttekintés Összetétel mennyiségi jellemzése Mérési eredmények kiértékelése Kémiai kötések Szőri Milán: Kolloidkémia 13

Bevezetés Populáció Gyakoriság c mért -u 1? c valódi c mért c mért +u 2 Normál eloszlás f c = 1 2πσ 2 e Mérendő mennyiség (c) c c valódi 2 2σ 2 Minta Mérendő mennyiség (c) Δ Szisztematikus hiba w Véletlenszerű hiba mol/dm 3 Mérendő mennyiség (c) 14

A természet pontosságáról Pontosság természetéről x valódi Bizonyos fizikai mennyiség párok nem határozhatók meg egyszerre tetszőleges pontossággal (Heisenberg-féle bizonytalansági reláció). Ez nem a méréstechnikai korlát, hanem az anyag egyik alapvető tulajdonsága! m x v x hely-impulzus bizonytalanság: h 4 x i p Részecske tömege i h 4 ismerem a helyét Δx bizonytalansággal 1kg 1 μm 10-28 m/s energia-idő bizonytalanság: E t a sebességének bizonytalansága Δv x h 4 9,11 10-31 kg (1 e - ) 1 μm 110 m/s (395 km/h) 15 http://hirmondo.szabadszallas.hu/traffipax-17/

Mérési eredményekről Középérték számítás, szóródás jellemzése (Hogyan jellemezzem a mérési eredményeimet?) Átlag Medián Módusz Terjedelem Standard deviáció Kerekítés Kiugró mérési eredmények meghatározása (Melyiket hagyjam el?) Dixon-féle Q-próba (Grubbs-féle teszt) Mérési eredmények megadása (Hogyan adjam meg a végeredményt?) Hibaterjedés (Hogyan számoljak tovább a szóródással?) (Megfelelő mintaszám meghatározása (Hány mérést kell csinálnom?)) 16

Pontosság Rendszeres hiba kimutatására szolgál Megfelelő és megbízható referenciaanyag szükséges Pontosság: Abszolút eltéréssel jellemezhető = c i c ref Torzítatlanság jellemzésére szolgál a visszanyerési tényező (recovery): c R = c i ref 100% 17

Precizitás Véletlen hiba mérőszáma Véletlen hiba nem korrigálható teljesen, de a mérések számának növelésével rendszerint csökkenhető Standard deviáció (szórás): s = SD = Relatív standard deviáció: σ i j=1( xҧ x j ) 2 i 1 RSD% = SD xҧ 100% 18

Középérték számítás & szóródás megadása Várható érték becslése (Mennyi is a mérési eredményem?) Hogyan jellemezzem a mérési eredményeimet? Mennyiségek: j x j (cm 3 ) x j = (തx x j (cm 3 ) x j 2 (cm 6 ) 1 12.8 0.5750 0.3306 2 12.3 0.0750 0.0056 3 12.3 0.0750 0.0056 4 11.5 0.7250 0.5256 x(cm ҧ 3 )= 12.2 s = σ 4 j=1 x 2 j = 0.5 4 1 Medián? Módusz? 12.3 cm 3 19

Dixon-féle Q teszt Kiugró érték szűrése (Melyik mérési eredményt hagyjam ki?) Input: Megbízhatósági szint megadása (pl. 1-2α = 95%) Mérési adatok (pl. fogyások:12.3cm 3, 12.8cm 3, 11.5cm 3, 12.3cm 3 ) Mérési adatok száma (pl. i = 4) Eljárás: Rendezzük növekvő sorrendbe az i db mérési adatot (x 1,, x i )! Számítsuk ki a terjedelmet (w): w = x i x 1 Alkalmazzuk a következő képleteket: d i 1 = x i x i 1 Q i 1 = d i 1 /w d 1 = x 2 x 1 Q 1 = d 1 /w Ha Q > Q kritikus, akkor elhagyandó az adott extrémum (x 1 vagy x i ) Ha Q Q kritikus, akkor megtartandó az adott extrémum (x 1 vagy x i ) Wilfrid Joseph Dixon Megbízhatósági szint Mérések száma 90% 95% 99% i Q kritikus 3 0.941 0.970 0.994 4 0.765 0.829 0.926 5 0.642 0.710 0.821 6 0.560 0.625 0.740 7 0.507 0.568 0.680 8 0.468 0.526 0.634 9 0.437 0.493 0.598 10 0.412 0.466 0.568 20

Dixon-féle Q teszt (Feladat) Kiugró érték szűrése (Melyik mérési eredményt hagyjam ki?) Input: Megbízhatósági szint megadása (pl. 1-2α = 95%) Mérési adatok (pl. fogyások:12.3cm 3, 12.8cm 3, 11.5cm 3, 12.3cm 3 ) Mérési adatok száma (pl. i = 4) Eljárás: Rendezés: x 1 = 11.5cm 3 ; x 2 = 12.3cm 3 ; x 3 = 12.3cm 3 ; x 4 = 12.8cm 3 Terjedelem: w = 12.8cm 3 11.5cm 3 = 1.3cm 3 Alkalmazzuk a következő képleteket: d i 1 = 12.8cm 3 12.3cm 3 =0.5cm 3 Q i 1 = 0.5cm3 1.3cm 3 d 1 = 12.3cm 3 11.5cm 3 =0.8cm 3 Q 1 = 0.7cm3 1.3cm 3 Q Q kritikus, minden mérési eredmény megtartandó. Wilfrid Joseph Dixon Megbízhatósági szint Mérések száma 90% 95% 99% i Q kritikus 3 0.941 0.970 0.994 4 0.765 0.829 0.926 5 0.642 0.710 0.821 6 0.560 0.625 0.740 7 0.507 0.568 0.680 8 0.468 0.526 0.634 9 0.437 0.493 0.598 10 0.412 0.466 0.568 21

Eredmények megadása - numerikusan μ = x ҧ ± t α, n s n Gyakoriság Mérés eredménye: c mért -u 1 95% c valódi c = c = 1. 123 ± 0.010 mol dm 3 c = 1. 123(10) mol dm 3 +0.010 c = 1.123 mol 0.010 dm 3 1.123 c mért c mért +u 2 1.113 1.133 c ҧ ± t α, n s n Mérendő mennyiség (c) mol/dm 3 1-2α 90.00% 95.00% 98.00% 99.00% 99.80% α 0.05 0.025 0.01 0.005 0.001 Mérések száma 2α 0.1 0.05 0.02 0.01 0.002 i=n+1 szabadsági fok (n) Student-féle t értékek 2 1 6.314 12.706 31.821 63.657 318.309 3 2 2.920 4.303 6.965 9.925 22.327 4 3 2.353 3.182 4.541 5.841 10.215 5 4 2.132 2.776 3.747 4.604 7.173 6 5 2.015 2.571 3.365 4.032 5.893 7 6 1.943 2.447 3.143 3.707 5.208 8 7 1.895 2.365 2.998 3.499 4.785 9 8 1.860 2.306 2.896 3.355 4.501 10 9 1.833 2.262 2.821 3.250 4.297 11 10 1.812 2.228 2.764 3.169 4.144 12 11 1.796 2.201 2.718 3.106 4.025 13 12 1.782 2.179 2.681 3.055 3.930 14 13 1.771 2.160 2.650 3.012 3.852 15 14 1.761 2.145 2.624 2.977 3.787 16 15 1.753 2.131 2.602 2.947 3.733 17 16 1.746 2.120 2.583 2.921 3.686 18 17 1.740 2.110 2.567 2.898 3.646 19 18 1.734 2.101 2.552 2.878 3.610 20 19 1.729 2.093 2.539 2.861 3.579 inf 10000 1.645 1.960 2.327 2.576 3.091 22

Konfidenciasáv megadása μ = x ҧ ± t α, n s n 1-2α 90.00% 95.00% 98.00% 99.00% 99.80% α 0.05 0.025 0.01 0.005 0.001 Mérések száma 2α 0.1 0.05 0.02 0.01 0.002 j x j (cm 3 ) x j = (തx x j (cm 3 ) x j 2 (cm 6 ) 1 12.8 0.5750 0.3306 2 12.3 0.0750 0.0056 3 12.3 0.0750 0.0056 4 11.5 0.7250 0.5256 x(cm ҧ 3 )= 12.2 s(cm 3 ) = σ 4 j=1 x2 j = 0.5377 4 1 μ = 12.2cm 3 ± 3.182 0.5377cm3 4 V = 12.2cm 3 ± 3.182 0.5377cm3 4 = 12.2 ± 0.9 cm 3 = 12.2 ± 0.9 cm 3 i=n+1 szabadsági fok (n) Student-féle t értékek 2 1 6.314 12.706 31.821 63.657 318.309 3 2 2.920 4.303 6.965 9.925 22.327 4 3 2.353 3.182 4.541 5.841 10.215 5 4 2.132 2.776 3.747 4.604 7.173 6 5 2.015 2.571 3.365 4.032 5.893 7 6 1.943 2.447 3.143 3.707 5.208 8 7 1.895 2.365 2.998 3.499 4.785 9 8 1.860 2.306 2.896 3.355 4.501 10 9 1.833 2.262 2.821 3.250 4.297 11 10 1.812 2.228 2.764 3.169 4.144 12 11 1.796 2.201 2.718 3.106 4.025 13 12 1.782 2.179 2.681 3.055 3.930 14 13 1.771 2.160 2.650 3.012 3.852 15 14 1.761 2.145 2.624 2.977 3.787 16 15 1.753 2.131 2.602 2.947 3.733 17 16 1.746 2.120 2.583 2.921 3.686 18 17 1.740 2.110 2.567 2.898 3.646 19 18 1.734 2.101 2.552 2.878 3.610 20 19 1.729 2.093 2.539 2.861 3.579 inf 10000 1.645 1.960 2.327 2.576 3.091 23

Hibaterjedés Művelet R = ka R = A + B R = A B Hiba terjedés s R = ks A s R = s 2 2 A + s B s R = s 2 2 A + s B R = AB R = A B s R R = s R R = s A A s A A 2 2 + s B B + s B B 2 2 A képletek létezéséről tudj, de magát a képletet NE tanuld meg! R = lg(a) R = 10 A s R = s A A s R R = (ln10)s A 24

Feladat NaOH-oldat 20,00 cm 3 -os részleteire 12,8 cm 3 ; 12,3 cm 3 ; 12,3 cm 3 11,6 cm 3 0,09856 mol/dm 3 koncentrációjú HCl-oldat fogyott. Mekkora a NaOH pontos anyagmennyiségi koncentrációja 95%-os konfidenciasávval? (egyéb hibát nem tekintünk) V HCl = 12.2cm 3 ± 3.182 0.5277cm3 4 = 12.2 ± 0.9 cm 3 n HCl = c HCl V HCl = 0.09856mol/dm 3 (12.2 ± 0.9) cm 3 = 0.09856mmol/cm 3 (12.2 ± 0.9) cm 3 = 1.202 ± 0. 089 mmol NaOH + HCl = NaCl + H 2 O n HCl = n NaOH c NaOH = n NaOH /V NaOH = 1.202 ± 0.089 mmol/10.00 cm 3 = 0.120 ± 0.009mmol/cm 3 = 0.120 ± 0.009 mol/dm 3 25

Áttekintés Összetétel mennyiségi jellemzése Mérési eredmények kiértékelése Kémiai kötések Szőri Milán: Kolloidkémia 26

A kémia alapmodellje az elektrosztatika Vonzás: (fil)??? Taszítás: (fób) Szőri Milán: Kolloidkémia 27

Elsőrendű kémiai kötések Szőri Milán: Kolloidkémia 28

Ionos kötés - NaCl Na (g) + Cl (g) = NaCl Na (g) + Cl (g) = Na + (g) + Cl - (g) Elektrosztatika tartja össze Nagy EN különbség Kis EN-ból kation Nagy EN-ból anion Szőri Milán: Kolloidkémia 29

Potenciális energia Kovalens kötés H 2 H. H H-H távolság Nagy EN és kicsi EN különbség Elektronok eloszlási valószínűsége megnő a két atommag között. Két magányos hidrogénatomnál energetikailag kedvezőbb a hidrogénmolekula http://www.chem.ufl.edu/~chm2040/index.html Szőri Milán: Kolloidkémia 30

Kovalens kötés EN Polaritás H 2 0 apoláris HI ~0,5 gyengén poláris HBr ~0,7 poláris HCl ~0,9 erősen poláris HF ~1,9 igen erősen poláris NaCl ~2,1 ionos Elektronsűrűsödés a két atom közt Kis elektronsűrűsödés a két atom közt Kis elektronsűrűség a két atom közt Szőri Milán: Kolloidkémia Apoláris Poláris Ionos ΔEN 31

Kovalens kötés és molekula polarizáltsága Kötés polaritás Molekulapolaritás első közelítésben kötéspolaritások vektoriális összege Állandó elektromos dipólusmomentum vektor (μ) és annak nagysága ( μ ) A molekulát egy töltést leíró vektorral helyettesítjük (jól jön az intermolekuláris kölcsönhatások leírásakor) μ Elektronban gazdag H-H apoláris nem dipólusos molekula H-F poláris dipólusos molekula μ Elektronban szegény μ =1,82D Szerves kémiában e - -eltolódás Molekula μ (D) HF 1,82 LiH 5,88 LiF 6,33 H 2 O 1,85 H 2 S 0,97 Li-H poláris Li-F ionos NH 3 1,47 Szőri Milán: Kolloidkémia 32

Molekulák polarizálhatósága külső tér (pl. elektromos mező, ion, dipólusos molekula) által megváltozik a molekula elektronsűrűsége Polarizáció Példák polarizációra: Állandó dipólus Állandó dipólus Apoláris molekula Pillanatnyi dipólus Szőri Milán: Kolloidkémia 33

Fémes kötés - Fe Kis elektronegativitású elemek Jó hő- és elektromos vezetők Fémionok (atomtörzsek) Szőri Milán: Kolloidkémia Kiterjedt, delokalizált elektronfelhő 34

Másodrendű kémiai kötések Szőri Milán: Kolloidkémia 35

A kémia alapmodellje az elektrosztatika ion ion dipól indukált dipól apoláris Szőri Milán: Kolloidkémia 36

Ion-dipól, dipól-dipól kölcsönhatás ion-dipól dipól-dipól pl. sók vizes oldata pl. éter (foly. áll.) Szőri Milán: Kolloidkémia 37

Indukált dipól-indukált dipól kölcsönhatás A molekulán belül kovalens kötés apoláris molekula fluktuáció Molekulák közt gyenge kölcsönhatás (Pillanatnyi) indukált dipólus (Pillanatnyi) indukált dipólus dipólus keletkezik másik apoláris molekula Indukált dipól-indukált dipól kölcsönhatás Szőri Milán: Kolloidkémia 38

H 2 O molekula dipólusmomentuma A poláris kötés (és elrendeződésük) következménye: a nagy állandó elektromos dipólusmomentum (polaritás) Dipólusos molekulákat jól oldja (dipól-dipól kölcsönhatás) Szőri Milán: Kolloidkémia 39

További következmények Ionokat jól oldja (ion dipól kölcsönhatás) Folyékony halmazállapot (hidrogénhidas kölcsönhatás) Szőri Milán: Kolloidkémia 40

Kötéstípusok, kötéserősségek Rendű Kötéstípusok Kölcsönhatások Első- Másod- Kölcsönhatási energia (kj/mol) Példák Ionos Kation-anion 400-4000 Erős Na+Cl-(sz) Kovalens Elektronpárok 150-1100 Erős F 2 (g), CH 4 (g) Fémes Kationok és a vegyértékhéj elektronok 75-1000 Erős Na(s), Mg(s) Ion-dipól Töltés és a permanens dipól 40-600 Erős Na + -H 2 O Hidrogénkötés Poláris hidrogén és a nemkötő elektronpár 10-40 Közepes H 2 O-H 2 O H 2 O-CH 3 OH Dipól-dipól Állandó dipólusok közt 5-25 Közepes HCl-HCl Ion-indukált dipól Dipól-indukált dipól Indukált dipól-indukált dipól Ion és az általa keltett dipólus közt Állandó dipólus és az általa keltett dipólus közt Pillanatnyilag kialakult dipólusok közt 3-15 Gyenge Fe 2+ -O 2 2-10 0,05-40 Gyenge Gyenge HCl-Cl 2 Ar(g)-Ar(g) C 6 H 14 -C 6 H 14 Szőri Milán: Kolloidkémia 41 https://switkes.chemistry.ucsc.edu/teaching/chem1b/handouts/intermolecularforces.pdf

A kémia alapmodellje az elektrosztatika ion ion Töltések közt: E r = 1 q 1 q 2 4πε 0 r Semleges részecskék közt: dipól E r = 4ε σ r 12 σ r 6 indukált dipól apoláris Szőri Milán: Kolloidkémia 42

Kölcsönhatások távolságfüggése Töltések közt: E r = 1 q 1 q 2 4πε 0 r Semleges részecskék közt: E r = 4ε σ r 12 σ r 6 Szőri Milán: Kolloidkémia 43

Példák kémiai kötéstípusokra Szőri Milán: Kolloidkémia 44 http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/c123/intermol.html

Következmények Inhomogén molekuláris elektromos töltéseloszlás Különböző erősségű intramolekuláris kölcsönhatások (preferált orientációk, részecskepárok) Nagyobb molekulák térkitöltése Térbeli diszkontinuitások kialakulása (függhet a részecske koncentrációtól) KOLLOID RENSZEREK KIALAKULÁSA Szőri Milán: Kolloidkémia 45

Szőri Milán: Kolloidkémia 46