Általános és szervetlen kémia Laborelıkészítı elıadás I.



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

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

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

Kémiai alapismeretek 6. hét

Művelettan 3 fejezete

Elegyek. Csonka Gábor 2008 Általános Kémia: oldatok 1 dia

5/12/2010. Elegyek. 4-1 Az elegyek fajtái. 10% etanol oldat (v/v) 4-2 Koncentrációk. Mol koncentrációk. 4-3 intermolekuláris kölcsönhatások

Folyadékok. Molekulák: Gázok Folyadékok Szilárd anyagok. másodrendű kölcsönhatás növekszik. cseppfolyósíthatók hűtéssel és/vagy nyomással

Halmazállapot változások

Folyadékok. Molekulák: Gázok Folyadékok Szilárd anyagok. másodrendű kölcsönhatás növekszik. cseppfolyósíthatók hűtéssel és/vagy nyomással

A sav és bázis fogalma

Általános kémia vizsgakérdések

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

Kémia I. 6. rész. Halmazállapotok, halmazállapot változások

Az anyagi rendszerek csoportosítása

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

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

HOMOGÉN EGYENSÚLYI ELEKTROKÉMIA: ELEKTROLITOK TERMODINAMIKÁJA

5. előadás

Az anyagi rendszer fogalma, csoportosítása

Oldódás, mint egyensúly

Sav bázis egyensúlyok vizes oldatban

Oldatok - elegyek. Elegyek: komponensek mennyisége azonos nagyságrendű

10.) Milyen alakja van az SF 4 molekulának? Rajzolja le és indokolja! (2 pont) libikóka; indoklás: 1 nemkötő és 4 kötő elektronpár

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

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

Többkomponenső rendszerek

Többkomponensű rendszerek I.

SZERVETLEN ALAPANYAGOK ISMERETE, OLDATKÉSZÍTÉS

Halmazállapot változások. Folyadékok párolgása. Folyadékok párolgása

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

Oldódás, mint egyensúly

Általános Kémia. Sav-bázis egyensúlyok. Ecetsav és sósav elegye. Gyenge sav és erős sav keveréke. Példa8-1. Példa 8-1

VÍZKÉMIA TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

Általános és szervetlen kémia 1. hét

Az anyagi rendszerek csoportosítása

2.11. A kétkomponensű rendszerek fázisegyensúlyai

Általános Kémia GY 3.tantermi gyakorlat

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

Fázisátalakulások. A víz fázisai. A nem közönséges (II-VIII) jég kristálymódosulatok csak több ezer bar nyomáson jelentkeznek.

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

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

Halmazállapotok. Gáz, folyadék, szilárd

FOK Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai tárgy kolokviumi kérdései 2017/18-es tanév

Sillabusz orvosi kémia szemináriumokhoz 1. Kémiai kötések

8. Gőz-folyadék egyensúly tanulmányozása kétkomponensű elegyekben. Előkészítő előadás

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

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: 15 pont. 2. feladat Összesen: 10 pont

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

KÉMIA Kiss Árpád Országos Közoktatási Szolgáltató Intézmény Vizsgafejlesztő Központ 2003

Kémiai alapismeretek 1. hét

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.

Ón-ólom rendszer fázisdiagramjának megszerkesztése lehűlési görbék alapján

KÉMIA. Kiss Árpád Országos Közoktatási Szolgáltató Intézmény Vizsgafejlesztő Központ 2003

Savak bázisok. Csonka Gábor Általános Kémia: 7. Savak és bázisok Dia 1 /43

Halmazállapot-változások

Textíliák felületmódosítása és funkcionalizálása nem-egyensúlyi plazmákkal

Légköri termodinamika

Telítetlen oldat: még képes anyagot feloldani (befogadni), adott hőmérsékleten.

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

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

Óravázlat- kémia: 4. fejezet 1. óra

(Kémiai alapok) és

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

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

Fluidum-kőzet kölcsönhatás: megváltozik a kőzet és a fluidum összetétele és új egyensúlyi ásványparagenezis jön létre Székyné Fux V k álimetaszo

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 1995 JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ

VEGYÉSZ ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

3. Az Sn-Pb ötvözetek termikus analízise, fázisdiagram megszerkesztése. Előkészítő előadás

KÉMIA I. RÉSZLETES ÉRETTSÉGI VIZSGAKÖVETELMÉNY A) KOMPETENCIÁK

Osztályozó vizsgatételek. Kémia - 9. évfolyam - I. félév

TÖBBKOMPONENS RENDSZEREK FÁZISEGYENSÚLYAI IV.

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

Ipari vizek tisztítási lehetőségei rövid összefoglalás. Székely Edit BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék

KÉMIA TANMENETEK osztályoknak

KÉMIA A KÉMIÁT SZERETŐK SZÁMÁRA

1. feladat Összesen 16 pont

Periódusosság. 9-1 Az elemek csoportosítása: a periódusostáblázat

1. feladat Összesen 8 pont. 2. feladat Összesen 18 pont

A tételek: Elméleti témakörök. Általános kémia

A jegyzőkönyvvezetés formai és tartalmi követelményei

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

Savak bázisok. Csonka Gábor Általános Kémia: 7. Savak és bázisok Dia 1 /43

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

FIZIKA. Ma igazán belemelegszünk! (hőtan) Dr. Seres István

ÖSSZEFOGLALÁS HŐTANI FOLYAMATOK

Indikátorok. brómtimolkék

Spontaneitás, entrópia

KÉMIA FELVÉTELI DOLGOZAT

Kémiai reakciók. Közös elektronpár létrehozása. Általános és szervetlen kémia 10. hét. Elızı héten elsajátítottuk, hogy.

Spontaneitás, entrópia

KÉMIA I. RÉSZLETES ÉRETTSÉGIVIZSGA-KÖVETELMÉNY A) KOMPETENCIÁK

Általános és szervetlen kémia 5. hét. Anyagi halmazok jellemzıi. Kinetikus gázelmélet. Elızı héten elsajátítottuk, hogy.

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

2011/2012 tavaszi félév 2. óra. Tananyag:

O k t a t á si Hivatal

Általános Kémia GY 4.tantermi gyakorlat

Az α értékének változtatásakor tanulmányozzuk az y-x görbe alakját. 2 ahol K=10

tema08_

Átírás:

Általános és szervetlen kémia Laborelıkészítı elıadás I. Halmazállapotok, fázisok Fizikai állapotváltozások (fázisátmenetek), a Gibbs-féle fázisszabály Fizikai módszerek anyagok tisztítására - Szublimáció - Átkristályosítás - Desztilláció (ideális/nemideális elegyek, azeotrópia) beniszabi@gmail.com

Halmazállapot Az anyag halmazállapotai I. Entitások elhelyezkedése; mozgása Példa Szilárd - kristályos - amorf

Az anyag halmazállapotai II. Halmazállapot Entitások elhelyezkedése; mozgása Példa

Az anyag halmazállapotai III. Halmazállapot Entitások elhelyezkedése; mozgása Folyadék Gáz Szuperkritikus fluid állapot (nagy T, p) szuperkritikus H 2 O (T > 374 C, p > 22 MPa) szuperkritikus N 2 (T > -147 C, p > 3,4 MPa) szuperkritikus CO 2 (T > 31 C, p > 7,3 MPa)

Az anyag halmazállapotai IV. Halmazállapot Plazmaállapot: túlhevített, ionizált gáz Entitások elhelyezkedése; mozgása molekulák atomok kationok és elektronok a plazma elektromos vezető, áramok folynak benne

Definíciók a halmazállapot-változások tárgyalásához fázis: az anyag kémiai összetételben és fizikai tulajdonságaiban egységes (homogén és izotróp) tartománya, a környezetétől határfelület választja el gőznyomás (tenzió): zárt edényben egy kondenzált fázissal dinamikus egyensúlyban levő gáz nyomása, adott hőmérsékleten

p (kpa) A tiszta víz fázisdiagramja folyadék szilárd gáz T ( C)

F = Sz = K = A Gibbs-féle fázisszabály (a víz példáján) F + Sz = K + 2 p fázison belül: fázisátalakulási görbe mentén: T

p (kpa) A szén-dioxid fázisdiagramja T ( C)

p (kpa) A jód fázisdiagramja T ( C)

Többkomponensű rendszerek összetételi változók: tört (százalék), koncentrációfajták... telített oldat: oldhatóság: túltelített oldat:

Szennyezett timsó átkristályosítása 100 Oldhatóság (g / 100 g víz) 80 60 40 20 0 KAl(SO 4 ) 2 CuSO 4 szénpor 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 T ( C)

Folyadék-gőz egyensúlyok Folyadék egyensúlyi gőznyomása (tenziója), forráspontja B folyadék illékonyabb, mint A, ha p B > p A és T B* < T * A Ideális biner folyadékelegyek Raoult-törvény (1887) p p x A = B = A = p p * A * B n x x A A B na + n B az oldat feletti gőz össznyomása a két tenzió összege (Dalton-törvény):

15 14 Benzol-toluol elegy gőznyomásgörbéje T = 20 C * p B Össz. Össsz gőznyomás (kpa) 13 12 11 10 9 8 folyadék gőz gőzösszetétel-görbe (vaporgörbe) folyadékösszetételgörbe (likviduszgörbe) 7 6 * p A 5 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 A benzol móltörtje, x B

A desztilláló berendezés részei és működése 9. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Benzol-toluol elegy forráspontgörbéje 115 * T A 110 100 kpa külső nyomáson 105 Forráspont ( C) 100 95 90 folyadék gőz 85 80 * T B 75 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 A benzol móltörtje, x B

Benzol-toluol elegy frakcionált desztillációja 115 * T A 110 100 kpa külső nyomáson 105 Forráspont ( C) 100 95 90 folyadék gőz 85 80 * T B 75 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 A benzol móltörtje, x B

Desztillációs készülékek egyszerű desztillációs berendezés frakcionált desztillációra alkalmas berendezés

Nemideális elegy: a sósav desztillációja 110 Hőmérséklet ( C) 105 100 95 90 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 A HCl tömegtörtje

Általános és szervetlen kémia Laborelıkészítı elıadás II. Reális elegyek desztillációja: etanol Megoszlási egyensúly, folyadék-folyadék extrakció Ioncsere A víztisztítás további módszerei Az anyagtisztítási módszerek összefoglaló áttekintése Arrhenius sav-bázis elmélete - savak és bázisok erőssége - sók előállítása

Alkohol-víz elegyek frakcionált desztillációja Hőmérséklet ( C) 102 100 98 96 94 92 90 88 86 84 gőz 82 80 78 folyadék 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 V /V % alkohol

A és B folyadékok ideális és reális elegyei Ideális elegy Reális elegy 1. típus 2. típus Kölcsönhatás erőssége Elegyedési hő Elegyedési térfogatváltozás Összes gőznyomás Szélsőérték (p-konc.) Szélsőérték (T-konc.) Példa

Megoszlási egyensúly, kirázás Apoláris anyag átoldódása vízből egy vízzel nem elegyedő oldószerbe c' pl. I 2 megoszlása víz és CHCl 3 között: D = org = 85 c ' aq D = ( m x / V org x)/ V aq = x m x V V aq org x = DV m 1+ DV org / V org aq / V aq = DV m 1+ DV org / V org aq / V aq n

Ioncserélő gyanta előállítása nagy molekulatömegű, szintetikus, térhálós polimer sztirol és divinil-benzol (térhálósító) kopolimerizációja: HC CH 2 CH CH 2 CH CH 2 CH CH 2 + + + +... kopolimer sztirol CH CH 2 divinilbenzol (DVB) CH CH 2 + CH CH 2 +... térhálósodási fok ~ % DVB CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH CH C... CH 2 CH CH 2 C CH 2...

Kationcserélő gyanta szerkezete R R erősen savas gyanta: - - SO 3 SO 3 SO 3 SO 3 SO 3 - - - R gyengén savas: - - - - - SO 3 SO 3 SO 3 SO 3 SO 3

Anioncserélő gyanta szerkezete R R erősen bázikus gyanta: + N(CH 3 ) 3 + N(CH 3 ) 3 N(CH 3 ) 3 + R gyengén bázikus: + + + N(CH 3 ) 3 N(CH 3 ) 3 N(CH 3 ) 3

Az ioncsere gyakorlata A teljes kationcsere H + -okat termel, a teljes anioncsere ugyanannyi OH iont (elektroneutralitás): H + + OH = H 2 O Mindig először kationcsere, aztán anioncsere A gyanta ioncserélő kapacitása: A kationcserélő gyanta regenerálása: Az anioncserélő regenerálása: Kevertágyas ioncserélő:

További víztisztítási módszerek alapjai I. Sótartalom Gazdaságos eljárás nagy Desztilláció (tengervíz: 3.5%) Gázhidrátok képződése

További víztisztítási módszerek alapjai II. Sótartalom < 1% brakkvíz Gazdaságos eljárás Fordított ozmózis

További víztisztítási módszerek alapjai III. Sótartalom < 1% brakkvíz Gazdaságos eljárás Elektrodialízis < 0.1% Ioncsere

Módszerek az oldószer víz eltávolítására Bepárlás csökkentett nyomáson Liofilizálás (fagyasztva szárítás) T ( C)

Az anyagtisztítási módszerek összefoglalása Egyensúly Tisztítási módszer Alapfeltétele Példa Szilárd / gőz Szilárd / gőz Folyadék/foly. megoszlás Szilárd / oldott anyag Folyadék / gőz Ionmegoszlás oldat / gyanta Ozmózis