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

Hasonló dokumentumok
Általános Kémia, BMEVESAA101

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

Mit tanultunk kémiából?2.

Az atommag összetétele, radioaktivitás

A testek részecskéinek szerkezete

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

Magfizika tesztek. 1. Melyik részecske nem tartozik a nukleonok közé? a) elektron b) proton c) neutron d) egyik sem

Természetes vizek, keverékek mindig tartalmaznak oldott anyagokat! Írd le milyen természetes vizeket ismersz!

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

FIZIKA. Atommag fizika

Az anyagi rendszerek csoportosítása

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

A SZERB KÖZTÁRSASÁG OKTATÁSI ÉS TUDOMÁNYÜGYI MINISZTÉRIUMA SZERB KÉMIKUSOK EGYESÜLETE. KÖZTÁRSASÁGI KÉMIAVERSENY (Varvarin, május 12.

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

KÖZSÉGI VERSENY KÉMIÁBÓL március 3.

ÁLTALÁNOS KÉMIA. jelszó: altkem2014. kg1c1k06. Előadó: Dr. Vass Gábor kémiai épület 644-es szoba

Kormeghatározás gyorsítóval

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

FIZIKA. Radioaktív sugárzás

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

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (limitációk) Fókusz Légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

6. változat. 3. Jelöld meg a nem molekuláris szerkezetű anyagot! A SO 2 ; Б C 6 H 12 O 6 ; В NaBr; Г CO 2.

61. Lecke Az anyagszerkezet alapjai

8. Osztály. Kód. Szent-Györgyi Albert kémiavetélkedő

Az elemeket 3 csoportba osztjuk: Félfémek vagy átmeneti fémek nemfémek. fémek

KÉMIA TEMATIKUS ÉRTÉKELİ FELADATLAPOK. 9. osztály A változat

FELADATMEGOLDÁS. Tesztfeladat: Válaszd ki a helyes megoldást!

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

Vegyületek - vegyületmolekulák

Az atommag összetétele, radioaktivitás

Periódusosság. Általános Kémia, Periódikus tulajdonságok. Slide 1 of 35

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

Radiokémia vegyész MSc radiokémia szakirány Kónya József, M. Nagy Noémi: Izotópia I és II. Debreceni Egyetemi Kiadó, 2007, 2008.

Javítóvizsga. Kalász László ÁMK - Izsó Miklós Általános Iskola Elérhető pont: 235 p

Periódusosság. Általános Kémia, Periódikus tulajdonságok. Slide 1 of 35

Sillabusz orvosi kémia szemináriumokhoz 1. Kémiai kötések

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

Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás Biofizika, Nyitrai Miklós

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)

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

A tudós neve: Mit tudsz róla:

I. Atomszerkezeti ismeretek (9. Mozaik Tankönyv: oldal) 1. Részletezze az atom felépítését!

Elektrokémia. A nemesfém elemek és egymással képzett vegyületeik

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

Kémiai kötések és kristályrácsok ISMÉTLÉS, GYAKORLÁS

7. osztály Hevesy verseny, megyei forduló, 2003.

KÉMIA TEMATIKUS ÉRTÉKELİ FELADATLAPOK. 9. osztály C változat

Az Országos Képzési Jegyzékről és az Országos Képzési Jegyzék módosításának eljárásrendjéről szóló 133/2010. (IV. 22.) Korm.

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

KÉMIA FELVÉTELI KÖVETELMÉNYEK

ÁLTALÁNOS KÉMIA. vetített anyag és egyéb infók helye!!!!!!!

Áldott karácsonyi ünnepet és boldog új évet kívánok!

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

Curie Kémia Emlékverseny 2018/2019. Országos Döntő 7. évfolyam

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

HEVESY GYÖRGY ORSZÁGOS KÉMIAVERSENY

KÉMIA FELVÉTELI DOLGOZAT

Modern fizika vegyes tesztek

Az atom szerkezete. Az eltérülés ritka de nagymértékű. Thomson puding atom-modellje nem lehet helyes.

Tartalom Az atom szerkezete Atom. Részecske. Molekula Atommodellek A.) J. Thomson féle atommodell...4 B.) A Rutherford-féle vagy

T I T - M T T. Hevesy György Kémiaverseny. országos döntő. Az írásbeli forduló feladatlapja. 7. osztály. 2. feladat:... pont. 3. feladat:...

Periódusosság. 9-1 Az elemek csoportosítása: a periódusostáblázat

Minta vizsgalap I. Karikázza be az egyetlen megfelelő válasz betűjelét! (10x1 pont) 1. Melyik sorban szerepel csak só?

8. AZ ATOMMAG FIZIKÁJA

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

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

Hevesy verseny döntő, 2001.

MIKROFIZIKA. Atomok és molekulák. Avogadro törvénye szeptember 19. FIZIKA TÁVOKTATÁS

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

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

Allotróp módosulatok

PROMPT- ÉS KÉSŐ-GAMMA NEUTRONAKTIVÁCIÓS ANALÍZIS A GEOKÉMIÁBAN I. rész

NE FELEJTSÉTEK EL BEÍRNI AZ EREDMÉNYEKET A KIJELÖLT HELYEKRE! A feladatok megoldásához szükséges kerekített értékek a következők:

KÖZSÉGI VERSENY KÉMIÁBÓL (2016. március 5.)

Mag- és neutronfizika

Kormeghatározás gyorsítóval

O k t a t á si Hivatal

Atomszerkezet, kötések

Minta vizsgalap (2007/08. I. félév)

Az atomok szerkezete. Az atomok szerkezete. A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

4. változat. 2. Jelöld meg azt a részecskét, amely megőrzi az anyag összes kémiai tulajdonságait! A molekula; Б atom; В gyök; Г ion.

Hevesy György Kémiaverseny. 8. osztály. megyei döntő 2003.

Az atommagtól a konnektorig

FIZIKA. Sugárzunk az elégedettségtől! (Atomfizika) Dr. Seres István

KÉMIA I. RÉSZLETES ÉRETTSÉGI VIZSGAKÖVETELMÉNY A) KOMPETENCIÁK

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Az anyagszerkezet alapjai. Az atomok felépítése

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)

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

Az ionizáló sugárzások fajtái, forrásai

Boldog Új Évet kívánok!

KÉMIA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

7. osztály 2 Hevesy verseny, országos döntő, 2004.

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

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

Az anyagszerkezet alapjai. Az atomok felépítése

Oldatok - elegyek. Elegyek: komponensek mennyisége azonos nagyságrendű

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

2011/2012 tavaszi félév 3. óra

Átírás:

Általános Kémia, BMEVESAA101 Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár, csonkagi@gmail.com 1

Jegyzet Dr. Csonka Gábor http://web.inc.bme.hu/csonka/ Facebook, Youtube Nagy József: Általános Kémia I Veszprémi Tamás, Általános Kémia Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár, csonkagi@gmail.com 2

1: Az anyag Anyag-molekula-atom Halmazállapotok Az atom, az atommag Neutronbomlás Elem, relatív izotóptömeg, tömeghiány Izotóp arányok, átlagos atomtömeg Mol-moltömeg Tiszta anyagok, keverékek, szétválasztás 3

Az anyag Tömeg (m, g) és térfogat (V, m 3 ) jellemzi (extenzív) 3 állapot: Szilárd (s) Folyadék (l) Gáz (g) Nyomás (p, Pa) (intenzív) Hőmérséklet (T, K) Az anyag molekulákból és atomokból áll Az atomok : nukleonokból (proton, neutron) elektronokból állnak. La matière 4

Halmazállapotok Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár, csonkagi@gmail.com 5

Az atom átmérő: (~10-1 nm) Atommag (~10-7 nm) ami nukleonokból áll elektronfelhő töltés tömeg proton +1 1,00728 u neutron elektron 0-1 1,00866 u 0,00055 u e - p +,n mn > mp + me Semleges atom: N proton = N elektron H atom: 1,00783 u 6

A neutron béta bomlással bomlik (energiája: 782 kev): n 0 p + + e + νe (proton+ elektron + antineutrino) A felezési ideje (t1/2) : 10.2 perc Exponenciális bomlás: N = N0 exp(-k t) N/N0 = 0.5 = exp(-k t1/2)

A neutron quark szerkezete, és bomlása (Feyman diagram) Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár, csonkagi@gmail.com 8

A szabad neutron bomlása: első rendű reakció N( t) N(0) 1 2 t t 1/ 2 Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár, csonkagi@gmail.com 9

Elem (1) Az atomot jellemzi: Rendszám Z ( proton = elektron) Tömegszám A ( proton + neutron) A X Z Minden Z megfelel egy elemnek Pl.: 1H 2He 6C 8O 17Cl 26Fe 80Hg 92U... La matière 10

Elem (2) Egy elem (Z) többféle izotópként fordulhat elő (A változik). A hidrogén Z = 1 izotópjai: A=1 A=2 A=3 1 1H: hidrogén atom (1 proton, 0 neutron) 2 1H: deuterium (1 proton, 1 neutron) 3 1H: tritium (1 proton, 2 neutrons), radioaktív (t1/2) : 12.33 év 11

A hidrogén izotópjai 1 H=H 1 2 H=D 1 3 H=T 1 Az anyag 12

Relatív izotóptömeg Az atom egyetlen izotópjának nyugalmi tömege alapállapotban: a protonok, neutronok és elektronok tömegének összege, amelyből levonjuk a tömeghiányt. Leggyakrabban az egyesített atomtömeg egységben (amu) fejezik ki, ami a nyugalmi és alap- állapotban lévő szén-12 izotóp atomtömegének tizenketted része. Mértékegysége: u Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár, csonkagi@gmail.com 13

Tömeghiány - kötési energia Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár, csonkagi@gmail.com 14

Tömeghiány (E = m c 2 ) He atom tömege 2 elektron 2 proton tömege : 4,0027 u : 0,0011 u : 2,0146 u 2 neutron tömege : 2,0173 u tömeghiány : 0,0304 u = m E = m c 2 = a He atommag kötési energiája: 4,5x10-12 J, ezt szorozva az Avogadro számmal 2,7x10 12 J mol -1 (4 g He, hatalmas energia = 750 MWh, Paksi erőmű 500 MW) Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár, csonkagi@gmail.com 15

Tömeghiány további példák Z A Atomtömeg hiány MeV/nukleon H 1 1 1.00783 D 1 2 2.01410 0.00239 1.11 T 1 3 3.01605 0.00911 2.83 He 2 3 3.01603 0.00829 2.57 2 4 4.00260 0.03038 7.07 Li 3 6 6.01512 0.03435 5.33 3 7 7.01600 0.04213 5.61 Be 4 9 9.01218 0.06244 6.46 B 5 10 10.01294 0.06951 6.47 5 11 11.00931 0.08181 6.93 C 6 12 12.00000 0.09894 7.68 6 13 13.00335 0.10425 7.47 6 14 14.00324 0.11303 7.52 Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár, csonkagi@gmail.com 16

Kötési energia MeV/nukleon Az egy nukleonra eső kötési energia 9 8 He 7 6 Fe Maghasadás U 5 4 Magfúzió 3 2 1 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 Tömegszám A A szabad nukleonok tömege nagyobb mint a megfelelő atommag tömege Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár, csonkagi@gmail.com 17

Izotópok keveréke: Bór(Z=5) Definició: Egy X elem izotópjai keverékéből áll (ez helyfüggő) Izotóp-ujjlenyomat Izotóp összetétel (a bór esetében ez változó) 19,8 % 10 B m = 10,013 u 80,2 % 11 B m = 11,009 u Számítsuk ki a mérhető átlagos atomtömeget (0,198 10,013 u) + (0,802 11,009 u) = 10,81 u 18

A C izotópjai és atomtömege A következő izoptópok keveréke M C = 12,01 u 12 6C : A = 12 (6 p, 6 n) - 98,9 % 13 6C : A =13 (6 p, 7 n) - 1,1 % 14 6C : A = 14 (6 p, 8 n) - <<<0,001% (t1/2) : 5730 év, alkalmas kor meghatározásra Házi feladat: miért és hogyan? 19

Izotóp arányok a földkéregben (1) Z A Arány % t(1/2) H 1 1 99.9885 D 1 2 0.0115 T 1 3 12.33 év He 2 3 2 4 99.9999 Li 3 6 7.5900 3 7 92.4100 Be 4 9 100.0000 B 5 10 19.9000 5 11 80.1000 Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár, csonkagi@gmail.com 20

Izotóp arányok a földkéregben (2) Z A Arány (%) t(1/2) C 6 12 98.9300 6 13 1.0700 6 14 5730 év N 7 14 99.6320 7 15 0.3680 O 8 16 99.7570 8 17 0.0380 8 18 0.2050 Cl 17 35 75.7800 17 37 24.2200 Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár, csonkagi@gmail.com 21

Atomtömeg mérése (spektrométer) Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár, csonkagi@gmail.com 22

mol 1 mol részecske = 6,022.10 23 db részecske = N AV Konvenció: 1 db 12 C atom tömege: 12 u 1 mol 12 C tömege 12,00 g 12,00g = 6,022 10 23 12u 1u = 1/N AV = 1/ (6,022.10 23 ) = 1,661.10-27 kg 1 db 12 C tömege: 12,00 1,661.10-27 kg = 1,993.10-26 kg 23

Mol tömeg Egy elem moltömege egyenlő az elem egy moljának grammokban mért tömegével. Egy tiszta anyag moltömege egyenlő az anyag egy moljának grammokban mért tömegével. He: 4,0026g H 2 : 2 1,008g = 2,016g H 2 O: (2 1,008g) + 16,00g =18,016g CO 2 : 12g + (2 16,00g) = 44,00g H 2 SO 4 : (2 1,008g) +32,06g +(4 16,00g) = 98,076g 24

Alkáli fémek Periódusos táblázat Alkáli földfémek Halogének D-elemek Főcsoport Nemes Gázok Főcsoport Lantanidák és Aktinidák

Tiszta és keverék anyagok Anyag Tiszta anyag Fizikai folyamat Keverék Egyszerű Összetett Homogén Heterogén Fémek Nem-fémek Molekuláris Ionos Fe, Cu O 2, Cl 2 H 2 O, NaCl Levegő, oldatok kőzetek 26

Tiszta anyagok (Kémia) Egyszerű Azonos atomokból áll (elemek) Pl.: Összetett O 2 O 3 N 2 Cl 2 Fe Cu Al Au Hg Különböző atomokból áll (elemekből képződik) Dalton: állandó tömegviszonyok törvénye Pl.: H 2 O CH 4 C 6 H 12 O 6 Al 2 O 3 NaCl CaCO 3 Többszörös tömegviszonyok törvénye (Dalton) Pl.: CO 2 CO Sztöhiometria FeO Fe 2 O 3 NO NO 2 N 2 O N 2 O 3 N 2 O 5 La matière 27

Az oldatok jellemzése Oldat (oldott anyag i + oldószer) Sűrűség oldat g/cm 3 % tömeg m i / m ö.100 % Molalitás m i mol/kg oldószer Moltört x i ---- Molaritás C i vagy [i] mol/dm 3 oldat 28

Homok, cukor, vas és arany keveréke La matière Réalisation: C.Gisèle Jung -cgjung@ulb.ac.be 29

Mágneses szétválasztás 30

Fizikai elválasztások 31

Kromatográfia 1_17 Keverék Substances to be separated dissolved in liquid Pure liquid A B C Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár, csonkagi@gmail.com 32