Kémia az abszolút nullától több ezer fokig. Magyarfalvi Gábor Alkímia ma február 23.

Hasonló dokumentumok
A szilárd testek alakja és térfogata észrevehetően csak nagy erő hatására változik meg. A testekben a részecskék egymáshoz közel vannak, kristályos

A LÉGKÖR SZERKEZETE ÉS ÖSSZETÉTELE. Környezetmérnök BSc

Szabadentalpia nyomásfüggése

Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2010/2011. tanév Kémia I. kategória 2. forduló Megoldások

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

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

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

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

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

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

A TÖMEGSPEKTROMETRIA ALAPJAI

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

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

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

Általános és szervetlen kémia Laborelıkészítı elıadás I.

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

Modern fizika vegyes tesztek

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

Az anyagi rendszer fogalma, csoportosítása

A légköri sugárzás. Sugárzási törvények, légköri veszteségek, energiaháztartás

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

Allotróp módosulatok

Milyen színűek a csillagok?

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.

Dr. JUVANCZ ZOLTÁN Óbudai Egyetem Dr. FENYVESI ÉVA CycloLab Kft

Elektronegativitás. Elektronegativitás

Energia. Energia: munkavégző, vagy hőközlő képesség. Kinetikus energia: a mozgási energia

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

Általános Kémia, BMEVESAA101

Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2010/2011. tanév Kémia II. kategória 2. forduló Megoldások

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

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

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

Modern Fizika Labor. 12. Infravörös spektroszkópia. Fizika BSc. A mérés dátuma: okt. 04. A mérés száma és címe: Értékelés:

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

ELTE Fizikai Intézet. FEI Quanta 3D FEG kétsugaras pásztázó elektronmikroszkóp

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

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

Oldatok - elegyek. Elegyek: komponensek mennyisége azonos nagyságrendű

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)

Termodinamika (Hőtan)

Kémiai kötések és kristályrácsok ISMÉTLÉS, GYAKORLÁS

KÉMIA FELVÉTELI KÖVETELMÉNYEK

Altalános Kémia BMEVESAA101 tavasz 2008

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

A gáz halmazállapot. A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

Kémiai reakciók mechanizmusa számítógépes szimulációval

9. évfolyam. Osztályozóvizsga tananyaga FIZIKA

7. osztály Hevesy verseny, megyei forduló, 2003.

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

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

A fény tulajdonságai

Anyagismeret 2016/17. Diffúzió. Dr. Mészáros István Diffúzió

Jahn Teller-effektus Cs 3 C 60 -ban. Pergerné Klupp Gyöngyi. Matus Péter, Kamarás Katalin MTA SZFKI

OPTIKA. Fénykibocsátás mechanizmusa fényforrás típusok. Dr. Seres István

Diffúzió. Diffúzió. Diffúzió. Különféle anyagi részecskék anyagon belüli helyváltoztatása Az anyag lehet gáznemű, folyékony vagy szilárd

Az anyagi rendszerek csoportosítása

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

Az anyagi rendszerek csoportosítása

Sillabusz orvosi kémia szemináriumokhoz 1. Kémiai kötések

Hőtan ( első rész ) Hőmérséklet, szilárd tárgyak és folyadékok hőtágulása, gázok állapotjelzői

Textíliák felületmódosítása és funkcionalizálása nem-egyensúlyi plazmákkal

Bevezetés a lézeres anyagmegmunkálásba

MTA AKI Kíváncsi Kémikus Kutatótábor Kétdimenziós kémia. Balogh Ádám Pósa Szonja Polett. Témavezetők: Klébert Szilvia Mohai Miklós

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 1995 JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ

5. Laboratóriumi gyakorlat

1. feladat Összesen: 10 pont. 2. feladat Összesen: 14 pont

Kötések kialakítása - oktett elmélet

Az anyagok lehetséges állapotai, a fizikai körülményektől (nyomás, hőmérséklet) függően. Az anyagokat általában a normál körülmények között jellemző

Általános és szervetlen kémia 1. hét

Anyagvizsgálati módszerek Elemanalitika. Anyagvizsgálati módszerek

Általános Kémia GY 3.tantermi gyakorlat

Energia. Energiamegmaradás törvénye: Energia: munkavégző, vagy hőközlő képesség. Az energia nem keletkezik, nem is szűnik meg, csak átalakul.

7.3. Plazmasugaras megmunkálások

A lézer alapjairól (az iskolában)

1. feladat Összesen: 10 pont. 2. feladat Összesen: 11 pont

FOTOKÉMIAI REAKCIÓK, REAKCIÓKINETIKAI ALAPOK

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

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 1997

Halmazállapot-változások

Fázisátalakulások, avagy az anyag ezer arca. Sasvári László ELTE Fizikai Intézet ELTE Bolyai Kollégium

Reakciókinetika. Általános Kémia, kinetika Dia: 1 /53

1. Gázok oldhatósága vízben: Pa nyomáson g/100 g vízben

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

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

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

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

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

Műszeres analitika. Abrankó László. Molekulaspektroszkópia. Kémiai élelmiszervizsgálati módszerek csoportosítása

Fizikai kémia 2 Reakciókinetika házi feladatok 2016 ősz

Mivel foglalkozik a hőtan?

Az expanziós ködkamra

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

Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2009/2010. Kémia I. kategória II. forduló A feladatok megoldása

Kinetika. Általános Kémia, kinetika Dia: 1 /53

Vegyületek - vegyületmolekulák

Modern Fizika Labor. A mérés száma és címe: A mérés dátuma: Értékelés: Infravörös spektroszkópia. A beadás dátuma: A mérést végezte:

ATOMMODELLEK, SZÍNKÉP, KVANTUMSZÁMOK. Kalocsai Angéla, Kozma Enikő

Katalízis. Tungler Antal Emeritus professzor 2017

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

Átírás:

Kémia az abszolút nullától több ezer fokig Magyarfalvi Gábor Alkímia ma 2012. február 23.

A kémikusokat az összekapcsolódó atomok viselkedése érdekli, amit a hőmérséklet nagyban befolyásol Mit befolyásol és hogyan? Milyen hőmérsékleten jönnek a fizikusok? Érdekes-e a fagyott mozdulatlanság? 2

A hőmérséklet emelése általában gyorsítja a folyamatokat Elegendően sokszor és megfelelő energiával kell a találkozásnak megtörténnie 3

Magasabb hőmérsékleten a molekulák nagyobb hányada bír a szükséges energiával A gát metaforája 4

A fehérjeláncok denaturációja meghatározza a hús textúráját és színét A miozin gyorsabban, a mioglobin a többi fehérjével együtt koagulál A mioglobin az első ismert szerkezetű fehérje 5 A vastartalmú mioglobin átalakul hemikrómmá és megbarnul http://www.rcsb.org

A kollagén denaturálódás után lassan hidrolizál A kollagén tripla hélix szerkezete is denaturálódik A kollagénben gazdag húsban idővel sok zselatin keletkezik http://www.rcsb.org 6

A külső nyomás növekedtével a forráspont is megnövekedik, víz esetében akár 20 fokkal is Magasabb hőmérsékleten gyorsabbak a kémiai folyamatok 7

Az oldatok forráspontja is magasabb a tiszta víz forráspontjánál (fagyáspontjuk pedig alacsonyabb) Ez az emelkedés viszont nem jelentős (1 mol NaCl 1 liter vízben csak fél fokot hoz) 8

Van olyan kémiai folyamat is, ami a hőmérséklet emelésével lelassul 2NO(g) + O 2 (g) 2NO 2 (g) 2NO(g) (NO) 2 (g)...... (1) (NO) 2 (g) + O 2 (g) 2NO 2 (g).......(2) Az egyensúly melegítés hatására visszaszorul 9

Magasabb hőmérsékleten az erősebb kötések felszakításához is van elegendő energia Ha elég energiát közlünk, előbb-utóbb minden elpárolog Bizonyos fémek, sók, kerámiák, atomrácsos anyagok nem túl illékonyak 10

A jellemző égéstermékekben a legerősebb kötések lehetőek fel A. Fridman, Plasma Chemistry, Cambridge University Press, 2008 A hármas kötésű szén-monoxid magasabb hőmérsékletű lángokban 11 keletkezik

Elegendően magas hőmérsékleten már az atomok is ionizálódnak és plazma keletkezik http://www.nasa.gov/mission_pages/solar-b/solar_017.html 12

Égéssel és lángokkal csak korlátozott hőmérséklettartomány érhető el CH 4 + O 2 C 2 H 2 + O 2 2 H H 2 Adiabatikus lánghőmérséklet jól becsülhető számítással is 13

Adiabatikus lánghőmérsékletek T ad H 2 2200 C HC CH 3500 C N C C N 4500 C N C C C C N 5000 C A dinitrogén nagyon stabil termék 14

Egy elpárologtatott minta gőzében keletkező atomok koncentrációja megmérhető Az egyes atomokra jellemző fényelnyelés alapján egyszerre több elem jelenléte is vizsgálható 15

Ionizált argon plazma hevíti fel az elporlasztott mintát 7000 K környékére A változó elektromos térben mozgó ionok és elektronok hevítik fel a minta atomjait Az atomok által kibocsátott sugárzás elemezhető 16

Olvadékok és szilárd anyagok tulajdonságait, viselkedését magas hőmérsékleten nehéz mérni W 3410 C Ta 4 HfC 5 4215 C C ~3700 C * SiO 2 1713 C Ti 1650 C 17

A wolfram feldolgozás alapvető szabadalmai Budapesten születtek (Millner, Bródy) WO 3 + 3 H 2 W + 3 H 2 O szinterelés 18

A CO 2 lézerrel hevített kerámiaolvadékot gázáram lebegteti, miközben szerkezetét röntgensugarakkal vizsgálják Paul F. McMillan Nature Materials 7, 843-844 (2008) doi:10.1038/nmat2313 19

A plazma atomjai egy felülethez kapcsolódhatnak A folyamatot metán/hidrogén láng esetében a hidrogénatomok segítik elő Gyémánt vékonyréteg növesztése CH plazmából 20

A lángokban vagy plazmákban levő atomokat egy felületre leválasztva másképp nehezen hozzáférhető anyagok állnak elő Gyémánt csak egy szűk összetétel-tartományban keletkezik 21

A reaktív anyagok megfigyelhetőek helyben vagy kifagyasztva A reaktív részecskéket egymástól távol érdemes tartani 22

A mátrixizolációs mérések során nagy hígításban, inert anyagba fagyasztva vizsgálják a molekulákat A zártkörös He kriosztáttal 8-10 K hőmérséklet könnyen elérhető 23

Az inert gázzal kevert mintát átlátszó ablakra fagyasztva optikai úton vizsgálható lesz Infravörös elnyelései a minta részecskéinek belső rezgéseit, ezáltal szerkezetét mutatják meg 24

A rendszernek nagy vákuumban kell lennie, hisz különben más is kifagyna 25

26

A mátrixban a befagyott mozgások miatt egyértelműbb spektrumok rögzíthetők Ar mátrix (~1:2000) Gáz Folyadékfilm 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 A CH 3 -CH 2 -CH 2 -ONO spektruma Hullámszám/cm -1 27

A H-N=C=S és a H-S-C N molekulát azonosították a világűrben, de a H-C N S létezéséről még senki nem tudott A Sagittarius B2 csillagköd spektrumában az első kettőre jellemző sugárzást észlelték 28

A tiadiazolok hevítésre elbomlanak T. Pasinszki, T. Kárpáti, N.P.C Westwood, J. Phys. Chem. A 105, 6258 (2001) 29

A mátrixba fagyasztott tiadiazol bomlása során valóban HCNS keletkezik Számított Ar mátrix (fotolízis után fotolízis előtt) Kr mátrix (fotolízis után fotolízis előtt) Hullámszám/ cm -1 30 T. Pasinszki, M. Krebsz, G. Bazsó, G. Tarczay, Chem. Eur. J., 15, 6100 (2009)

A mátrixot felmelegítve megindul benne a diffúzió és a reakciók A fotolízis után, 8 K 35 K 8 K i-propoxi gyök? 4 óra fotolízis után, 8 K fotolízis előtt, 8 K ν~ / cm -1 31 E. Mátyus, G. Magyarfalvi, G. Tarczay, J. Phys. Chem. A 111, 832 (2007)

Szuperfolyékony hélium cseppjeiben nagyon alacsony hőmérsékleten szabad forgást észleltek A COS molekulák fényelnyelését egyenként lehet megfigyelni 32

Az alacsony hőmérséklet például a csillagközi térben nem teszi lehetetlenné a reakciókat Két atom ütközésekor energiának kell felszabadulnia Hőmérsékletcsökkenésre gyorsulnak bizonyos reakciók 33

Két gyök reakciójának nincs energiagátja I R Sims Science 2011;334:1506-1507