Friss tételek

Az alumíniumgyártás [kémia]

1. Mi a fémkohászat feladata?

Nyersanyagokból olyan anyagot állítsanak elő, amit más iparágak tovább tudnak majd hasznosítani.

2. Miből állítják elő az alumíniumot?

a) Mi a kiindulási anyag összetétele?

A bauxit főbb összetevői: Al2O3, Fe2O3, SiO2, TiO2, H2O

b) Milyen szakaszai, fázisai vannak az alumíniumgyártásnak?

Az alumínium a földkéreg legelterjedtebb fémes eleme, de gazdaságos előállítására csak a bauxit alkalmas! Az alumíniumgyártás során a bauxit alumínium-oxid tartalmát kell eltávolítani, hogy tiszta timföldet (Al2O3) nyerjenek. A timföldből elektromos árammal történő redukció során nyerik a tiszta fémet. A timföldgyártás több részfolyamatból áll. Kémiailag a legfontosabbak:

3. Ismertesd a Boyer-féle eljárás lépéseit!

1. A feltárás során a timföld alumínium-oxid tartalmát nátrium-hidroxiddal kioldják:

Al2O3 + 2 NaOH + 3 H2O ® 2 Na [Al(OH)4]

nátrium-tetrahidroxo-aluminát

2.A feltárással nyert – az iszaptól elválasztott – oldatot hígítás után kristályos alumínium-hidroxiddal „beoltják” , s ekkor pelyhes csapadék alakjában timföldhidrát, azaz alumínium-hidroxid [Al(OH)3] válik ki:

Na[Al(OH)4] ® Al(OH)3 + NaOH.

3.A timföldhidrátot hevítve nyerik a tiszta timföldet, az alumínium-oxidot (Al2O3):

2 Al(OH)3 ® Al2O3 + 3 H2O.

A szilárd timföldet az elektrolízishez folyadékká kell alakítani: meg kell olvasztani, vagy fel kell oldani. Mivel a timföld olvadáspontja igen magas ( 2000°C körüli), azért megolvasztott kriolitban ( Na3AlF6) oldják fel. Az így nyert elegy olvadáspontja csak 1000°C körül van.

Az elektrolízishez szén ( grafit ) anódot alkalmaznak. Az elektromos áramot vasrudak segítségével vezetik be az elektrizáló kád grafitbélésébe.

Az elektrolízis folyamata:

Al2O3 ® 2 Al3+ + 3 O2-

Katód (-): Anód(+):

2 Al3+ + 6 e- = 2 Al 3 O2- = O2 + 6 e-.

A cseppfolyós alumínium az elektrolizálókád alján gyűlik össze, ahonnan meghatározott időközönként lecsapolják. Az anódon kiváló oxigén reakcióba lép a szénnel, CO és CO2 képződik, az anód állandóan fogy ezért mindig pótolni kell.

A bauxit többi alkotórésze lúgban nem oldódik fel, az ún. vörösiszapban marad. (A vörösiszap értékes anyag, különösen a magas titántartalma miatt)

Az elektrolízis folyamata:

Al2O3 ® 2 Al3+ + 3 O2-

Katód (-): Anód(+):

2 Al3+ + 6 e- = 2 Al 3 O2- = O2 + 6 e-.

4. Milyen energiaproblémát jelent az alumíniumgyártás, hogyan oldja meg hazai alumíniumiparunk ezt a kérdést?

Az alumíniumgyártás sok energiát igénylő folyamat, egyrészt az elektrolízis miatt, másrészt az olvadék magas hőmérsékleten (Kb. 1000°C-on) tartása miatt. Az itthon termelt timföldet kiviszik a Szovjetunióba és ott elektrolizálják, majd a keletkezett alumíniumot visszavásárolják.

5. Milyen felhasználási területeit ismerjük az alumíniumnak?

Az alumínium felhasználása széleskörű: a vas után a legfontosabb ipari fém. Például: gépgyártás, gépjárműgyártás, repülőgépek gyártása, élelmiszeripar, alufólia, elektromos vezetékek.

A fémek tulajdonságai [kémia]

1. Jellemezzük a fémek kristályszerkezetét!

a, Milyen a kötés a fémrácsban?

Tudjuk, hogy a fématomok kevés számú vegyértékelektronja viszonylag kis enegiával kötődik az atommaghoz. A fématomokat tehát kis ionizációs energia jellemzi, ami a nemfémekhez viszonyított kisebb elektron vonzóképesség következménye. A fémkristályok képződésekor az egyes fématomok vegyértékelektronjai (vagy azok egy része) a többi atom

magjának vonzó hatása következtében közössé válnak, delokalizálódnak; kialakul a fémes kötés. A fémes kötéssel összekapcsolt fématomok alkotják a szilárd fémrácsot.

b, Milyen fémrács típusokat ismerünk?

-lapon középpontos kockarács; melyben a koordinációs szám: 12

-térben középpontos kockarács; melyben a koordinációs szám:8

-hatszöges v. hexagonális kockarács; melyben a koordinációs szám:12

c, Mi a koordinációs szám?

A koordinációs szám arról ad felvilágosítást, hogy a kristályrácsban egy atomnak hány közvetlen (legközelebbi) szomszédja van. A koordinációs számból a rács tömöttségére, térkitöltésére következtethetünk. Általában a fémes rácsban az atomok legszorosabb illeszkedése, legnagyobb térkitöltése valósul meg.

2. Mi határozza meg a fémek fizikai sajátosságait? Indokold!

A fémek fizikai sajátosságait a fématomok és a fémrács szerkezete határozza meg.

3. Hogyan változik az elektromos vezetőképesség hőmérsékletemelkedés hatására? Miért nevezzük a fémeket elsőrendű-vezetőknek?

Azért nevezzük elsőrendű vezetőknek a fémeket, mert bennük a elmozdulás töltéssel rendelkező részecske az elektron. A fémek elektromos vezető képessége hőmérséklet-emelkedés hatására csökken. A fématomok, illetve a delokalizált elektronok ugyanis a magasabb hőmérsékletre jellemző erőteljesebb, gyorsabb mozgásuk következtében gyakrabban ütköznek, ami akadályozza az elektronok rendezett mozgását, s így az áramvezetést.

4. Mitől függ a fémek sűrűsége? Ez alapján, hogy csoportosíthatók?

A fémeket sűrűségük szerint is megkülönböztetjük:

-könnyűfémek: az 5g/köbcentinél kisebb sűrűségű fémek;

-nehézfémek: az 5g/köbcentinél nagyobb sűrűségű fémek.

Például: könnyűfémek <> nehézfémek

alkálifémek, vas, nikkel,

alkáliföldfémek, réz, arany stb.

alumínium stb.

A legnagyobb sűrűségű fém az ozmium: 22,6 g/köbcenti, a legkisebb a lítium:0,53 g/köbcenti. A fémek sűrűségét atomjaik tömege, mérete, és a rácstípus határozza meg.

5. Mivel magyarázható a fémek megmunkálhatósága, alakíthatósága?

A fémek többsége az elektromosságot és a hőt jól vezeti. Tapasztalat szerint a fémek elektromos- és hővezető képessége párhuzamosan változik, a jó elektromos vezető fém egyben jó hővezető is.

6. Milyen anyagok az ötvözetek?

Soroljunk fel néhány ismert ötvözetet, adjuk meg összetételüket!

A fémek nagy része olvadt állapotban egymásban oldódik; az olvadék lehűlve, a fémes jelleget megtartva kristályosodik, szilárdul meg, így jönnek létre az ötvözetek. Az ötvözetek sok esetben jobbak, mint a tiszta fémek. Pl. a krómmal ötvözött vas ellenáll a rozsdásodásnak, ha nikkelt is tartalmaz, akkor saválló. Az ötvözetek a nagyobb mennyiségű alapfémből és a kisebb mennyiségű ötvözőanyagból állnak. A legismertebb ötvözetek az acél, a sárgaréz (Zu+Zn) és a bronz (Cu+Sn).

A szén oxidjai és a szénsav [kémia]

1. Melyek a szén legismertebb oxidjai?

A szén-monoxid és a szén-dioxid.

a) Írjuk fel a molekuláik szerkezeti képleteit !

b) Melyik oxidban nagyobb a szén-oxigén kötés energiája?

A CO-ban

c) Hogyan magyarázható a szén-oxidok mérgező hatása?

A szén-monoxid belélegezve a tüdőbe kerül és a vérben lévő hemoglobin inkább a szén-monoxidot köti meg , mint az oxigént A CO2 megkötés reveribilis folyamat, míg a CO irreveribilisen kötődik.. Ennek következtében a vér nem tud több oxigént felvenni és ez rövid időn belül halált okoz . A szén-dioxid ellentétben a szén-monoxiddal csak nagy mennyiségben okoz halált.

2. Milyen termokémiai folyamat a szén égése?

Exoterm folyamat : C + O2 Þ CO2

a szén-monoxid égése ? Exoterm folyamat : 2CO + O2 Þ 2CO2

a vízgőz és a szén reakciója ? Endoterm folyamat : C + H2O Þ CO + H2

a szén-dioxid redukciója szénnel ? Endoterm folyamat : CO2 + C Þ 2CO

Írjuk fel az egyenleteket és adjuk meg a reakcióhők előjelei!

a, b : negatív előjelű a reakcióhő b, a : pozitív előjelű a reakcióhő

3. Mi történik, ha szén-dioxid gázt vízben oldunk?

Szénsav keletkezikÍrjuk fel a folyamat egyenletét!

CO2 + H2O <-> H2CO3

Mi történik a hőmérséklet-emelés hatására? Mit nevezünk „szárazjégnek”? Þ

A -80˙C –ra lehűtött szén-dioxidot , ami szilárd halmazállapotú . A neve azért „szárazjég”, mert szobahőmérsékleten elszublimál.

4. Hogyan állítanak elő széndioxidot a, laboratóriumban és

Mészkőből sósav segítségével. CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2

b, az iparban ?

Valamilyen elemi szén elégetésével vagy CO2-ben gazdag földdgázból.

5. Milyen ipari felhasználását ismerjüka, szén-monoxidnak,

Vasgyártásnál redukáló szerként használjuk

b, a széndioxidnak ? Túszoltókészülékekhez, szódagyártáshoz, szárazjég formájában hűtésre.

6. Nevezzünk meg néhány gyakorlatilag jelentős Hidrogén-karbonátot!

Kalcium-karbonát. CaCO3 (mészkő, márvány, kalcit) Magnézium-karbonát: MgCO3 (magnezit) Nátrium-karbonát: Na2CO3 (szóda) Nátrium-hidrogénkarbonát: NaHCO3 (szódabikarbóna) Kálmium-karbonát: K2CO3 (……………………..)

Az ammónia tulajdonságai, előállítása [kémia]

1. Ismertessük az ammóniamolekula szerkezetét, a molekula alakját, a molekulák közötti kölcsönhatást és ennek következményeit a párolgáshőre, az olvadás- és forráspontra!

A nitrogén és a hidrogén atomokat szigma - kötések kapcsolják össze.

Alakja: piramis,

2. Írjuk fel az ammónia reakcióját

a, vízzel: vízben rendkívül jól oldódok, vizes oldata a szalmiákszesz lúgos kémhatású. Az ammóniamolekula protonfelvétellel ammóniummá alakul, miközben a vízmolekulából hidroxidion képződik.

NH3 + H2O <-> NH + OH-

b, savakkal: Az ammóniagáz hidrogén-kloriddal fehér-kristályos sót, ammónium –kloridot képez:

NH3 + HCL = NH4Cl

c, Milyen reakciótípusba sorolhatók a fenti változások?

Sav-bázis reakció, protonátmenettel járó reakció, amiben az ammónia savként (donor) és bázisként (akceptor) is szerepel (amfoter).

3. Írjuk fel az ammónia ipari előállításának egyenletét!

Az iparban az ammóniát alkotóelemeiből nagy nyomás alatt szintézissel állítják elő. N2 + 3H2 = 2NH3

a, Miért nevezik a folyamatot szintézisnek?

b, Milyen hőmérséklet kedvező az ammóniaképződés szempontjából, tudva, hogy a reakció exoterm?

c, Milyen nyomás kedvező az ammóniaképződésnek?

d, Miért használnak katalizátort?

a, Elemeiből állítják elő

bA hőmérséklet csökkentése kedvez.

c, A folyamat nagy nyomáson (kb 30MPa) megy végbe.

d, A folyamat sebességét gyorsítja meg, az egyensúlyt nem változtatja meg.

4. Hazánkban hol állítanak elő ammóniát?

Laboratóriumban a szalmiákszesz vagy az ammónium-hidroxid hevítésével.

a, Miből nyerik a nitrogént?

A levegőből választják le cseppfolyósítással.

b, Mire használják fel az ammóniát?

Vegyi folyamatok kiinduló anyaga (műtrágya- és salétromsavgyártás). A mezőgazdaságban cseppfolyós ammóniát is alkalmaznak műtrágyaként. Nagy párolgáshője miatt hűtésre, hűtőgépek töltésére, a szalmiákszeszt pedig háztartási tisztítószerként használják.

Az oxigén és a kén összehasonlító jellemzése [kémia]

1. Mi a különbség és mi a hasonlóság az O2 és az S8 molekulákban kialakult kémiai kötés között? Indokoljuk a különbség okait!

Mind a kettőben apoláris kovalens kötés van, a kén molekulába egyszeres kötés, az oxigén molekulába kettős kötés van. Többszörös kötés kialakítására azok az atomok képesek, amelyeknek magtöltése nagy, de mérete kicsi, pl.: Oxigén.

2. Milyen allotrop módosulatait ismerjük az oxigénnek és a kénnek?

oxigén O3 – ózon

kén rombos, menoklin, amorf kén

Allotróp módosulat: az atomok másféleképpen kapcsolódnak össze.

3. Milyen kötésű vegyületekkel alkot az oxigén és a kén

a, fémekkel

b, nemfémekkel?

O a, A kis elektronegativitású(EN) fémekkel ionos kötést, pl.: magnéziumoxid, MgO

b, nagyobb NE-ú nemfémekkel kovalens kötést, pl.: SO2

S a, A kén fémekkel lehet ionos, pl.: Na2S, lehet kovalens, pl: ZnS

b, kovalens, pl.: SO2

4. Jelöljük egyenlettel az oxigénnek és a kénnek hidrogénnel való reakcióját! Hasonlítsuk össze a képződött vegyületek tulajdonságait!

2H+O2 2H2O

H2+SH2S

H2O

H2S

hidrogén kötés

dipol-dipol kölcsönhatás

olv.pont, forr.pont magasabb

olv.pont, forr.pont alacsonyabb

halmazállapot: folyadék

halmazállapot: gáz

színtelen, szagtalan

színtelen, záptojás szagú

semleges kémhatású

vizes oldata savas

5. Hogyan állítják elő az oxigént

a, laboratóriumban?

b, iparban?

a, hipermangán(KMnO4) hevítésével 2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2

b, levegőből cseppfolyósítással vagy vízbontással 2H2O= 2H2 + O2

6. Ismertessük az oxigén élettani hatását és felhasználási területeit!

biológiailag nélkülözhetetlen, légzés, C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + H2O

hegesztés, egészségügy, búvárok

A halogének összehasonlító jellemzése [kémia]

1. Hasonlítsuk össze a halogénelemek atomjának elektronszerkezetét és az elem tulajdonságait!

Az azonos főcsoportba tartozó elemek vegyértékhéjának szerkezete azonos, a halogénelemek esetében ez ns2np5. A vegyértékhéjukra 7 elektron található, így 1 elektront felvéve kialakul a stabil elektronszerkezet. Az elemek tulajdonságai: Jellegzetes szúrós szagú anyagok. Az alacsony olvadáspontok arra utalnak, hogy a kristályban a molekulát gyenge másodrendű kötések tartják össze (diszperziós kötések). A másodrendű kötések erőssége nő a molekulatömeg növekedésével. Így nő az olvadáspont és a forráspont is.

2. Hogyan változik a rendszám növekedtével a halogénelemek atomjának

a.)mérete

b.)elektronegativitása

mérete is nő, Elektronegativitásuk csökken.

3. Miért nevezzük a halogénelemeket oxidálószereknek?

Könnyen vesznek fel elektrontA F2 a legerősebb oxidálószer közülük, …

4. Melyik reakció megy végbe?

a.) KCl+Br2=

b.) KBr+I2=

Írjuk fel a lejátszódó folyamat egyenletét!

Cl2+2KBr=Br2+2KCl

5. Értelmezzük a klór színtelenítő, fertőtlenítő tulajdonságát!

A klór erős oxidálószer, a sósavgyártás egyik alapanyaga. Fertőtlenítő és színtelenítő szer. A fehérítésre használt hypo, és a közismert ACE hatóanyaga is klór. Valamennyi halogénelem erős méreg. A klór belélegzése mérgezési tüneteket okoz. Testfolyadékaink sok kloridiont tartalmaznak. Cl2+H2O=HCl+ HOCl , 2HOCl=2HCl+O2 Ezekkel az egyenletekkel függ össze a klóros víz fertőtlenítő és színtelenítő hatása.

6. Milyen felhasználási területeit ismerjük a klórnak?

A klórt nagy tömegben használja a vegyipar (a halogéneket szerves vegyületek előállítására használják). Klórt használnak a szén-tetraklorid (CCl4), de sok más oldó-, és fertőtlenítőszer előállítására is.

A vizes oldatok kémhatása [kémia]

.Értelmezzük a vizes oldatok kémhatását az ionkoncentrációkkal! Mi a vízionszorzat és mekkora az értéke?

A kémiai gyakorlatban igen fontos a víz autodisszociációja (magától végbemenő ionokra bomlása): H2O <-> H+ +OH-

A hidrogén és hidroxidionok koncentrációjának szorzata adott hőfokon állandó érték, ezt nevezik a víz ionszorzatának.

K=[H+]x[OH-]

E szorzat bármely vizes oldatban állandó, és lehetővé teszi, hogy nem csak

savoldatok H+-koncentrációját, ill. pH-ját, hanem lúgoldatok OH- -koncentrációjának ismeretében azok pH-ját is kiszámoljuk.

A tiszta víz ionkoncentrációi tehát 25°C-on:[H+]=[OH-]=10-7mól/dm3

A vizes oldatok hidrogén, ill. [OH-]-koncentrációját a gyakorlatban nem a (mól/dm3)-koncentrációval, hanem annak negatív logaritmusával, a pH-val ,ill. pOH-val adjuk meg.

pH=-lg[H+] pOH=-lg[OH-]

Ezek értéke vízre:pH=pOH=7,0

Savas oldatokra: pH <7>

Lúgos oldatokra: pH> 7> pOH

És a kettő közötti összefüggés 25°C-on minden híg vizes oldatra: pH+pOH=14 (Minél savasabb egy oldat, annál kisebb a pH-ja, minél lúgosabb egy oldat, annál nagyobb a pH-ja.)

2.Miért és hogyan változik meg a víz kémhatása, ha a) salétromsavat, b) NaOH-t oldunk benne?

H2O +HNO3 = H3O+ + NO3-

Az oxóniumionok túlsúlya miatta kémhatás savas lesz. Vegyünk 1 dm3 oldatot, ebben 0,01 mól HNO3 van

oldott állapotban. [H+]=0,01 mól/dm3 pH= -lg[H+]=-lg 0,01=2,0

b)NaOH = Na+ +OH- A hidroxidionok túlsúlya miatt az oldat kémhatása lúgos lesz. Vegyünk 1 dm3 oldatot, ebben 0,01 mól NaOH van oldott állapotban. [OH-]= 0,01 mól/dm3

pOH= - lg[OH-]=2 --- pH=14-2=12

3. A sók egy része vízben oldva kémhatásváltozást okoz.

a, Na2Co3 – lúgos NH4Cl – savas

b, NaCO3 ® 2Na++CO CO+H2O<->HCO+OH- - lúgos kémhatású

NH4Cl ®NH+Cl+ NH+H2O<->NH3+H3O+ - savas kémhatsú

A sók hidrolízisekor a vizmolekulákból származó H+ megkötése következtében az a sav és a bázis keletkezik amelyik a sót létrehozta.

4. Hogyan mutatható ki a vizes oldatok kémhatása?

A pH-mérésére szolgálnak az indikátorok, melyek azok a természetes (pl. lakmusz )

vagy mesterségesen előállított ( pl. metilnarancs ) gyengén savas vagy lúgos jellegű szerves vegyületek, amelyeknek disszociációja színváltozással jár.

Indikátor Savban Lúgban

Lakmusz vörös kék

Fenolftalein színtelen vörös

A pH közelítő pontosságú, gyors meghatározására alkalmasak az ún. univerzál indikátorok. Az univerzál indikátor különböző átcsapási pH-jú indikátorok keverékéből áll, minél több különböző átcsapási pH.jú anyag van benne, annál több pH-változást fog színváltozás alapján jelezni. Az univerzál indikátor forgalomba kerül oldat ill. indikátorpapír formájában. Mindkét esetben mellékelt, pontosan kalibrált színskála segítségével az oldatok pH-ja elég pontosan meghatározható.

5. Milyen szerepe van a kémhatásnak a biológiai folyamatokban?

Az emberi szervezet sejtjeiben és vérében a kémhatás enyhén lúgos, pH=7,40 (+- 0,02). Ettől az értéktől 0,4 eltérés már biztosan halálos. Az enzimek működéséhez optimális pH szükséges. A gyomor nyálkahártyájának fedősejtjei sósavat termelnek, így a gyomornedv kémhatása 1-2 –es pH-jú. A lizoszómák belsejében is savas a kémhatás, így el tudják pusztítani az endocitózissal bekerült kórokozókat. A hüvelyben élő tejsavtermelő baktériumok által létrehozott savas kémhatás megakadályozza a hüvelyben a kórokozó baktériumok és gombák elszaporodását

A megfordítható folyamatok és a kémiai egyensúly [kémia]

1. Értelmezzük a H2 + I2 = 2HI megfordítható reakciót!

x

x

-

alfa*x

alfa*x

-

x-alfa*x

x-alfa*x

2*alfa*x

a, Hogyan alakul ki a kémiai egyensúly?

Az odaalakulási és visszaalakulási sebesség megegyezik: Dinamikus egyensúly alakul ki.

b, Mi jellemző a kémiai egyensúlyra?

Disszociáció fok CHO =0,4 ; akkor az átalakulás 40%-os).

K: Egyensúlyi állandó

[ ]e = egyensúlyi koncentráció

d, K= [ HI]e2

[H2]e [I2]e

2. Hogyan lehet befolyásolni a kialakult kémiai egyensúlyt?

Ha valamilyen hatást gyakorolunk az egyensúlyra vezető folyamatokra, akkor le lehet tolni az egyensúlyt az alsó vagy a felső nyíl irányába. A + 2B = C Az egyik exoterm (hőt termelő), a másik endoterm (hőt elvonó) folyamat. hőmérséklet: ha csökken: exoterm, hőt termel, ennek az irányába tolódik el az egyensúly. ha nő: endoterm folyamat irányába. nyomás: ha csökken: endoterm felé, (hogy több mól anyag keletkezzen). ha nő: exoterm felé, a mólok száma csökken.

3. Mit fogalmaz meg a Le Chatelier – elv?

Az egyensúlyra vezető folyamatoknál a rendszer igyekszik ellensúlyozni a külső hatást.

4. Soroljunk fel néhány iparilag fontos reakciót!

- ammóniaszintézis

Az oldódás folyamata [kémia]

1. Értelmezzük az oldódás folyamatát!

Az oldódás során az oldandó anyag részecskéi az oldószer részecskéivel lépnek kölcsönhatásba. Oldódás közben megváltozhat az anyagok és a környezet belső energiája. A részecskék közül hidrátburok alakul ki.

2. Magyarázzuk meg

a, a NaCl és a H2O kölcsönhatását oldódáskor!

A nátrium-klorid vízben való oldásakor felszakad az ionkristályt összetartó ionkötés: Na+ és Cl- ionná bomlik. Az ionok és a dipólus vízmolekulák között pedig másodlagos kötés jön létre. Oldáskor a vízmolekulák csak körülveszik a konyhasó ionjait. Protont egyik ion sem vesz át a vízmolekulától. A nátrium-klorid kémhatása semleges.

NaCl(…..) = Na+(ag) + Cl-(ag)

b, a hidrogén-klorid-gáz vízben való oldását!

A HCl- és H2O-molekula között protonátmenettel járó kémiai reakció játszódik le. A protont (H+-ion) a HCl adja át a vízmolekulának. A HCl savas kénhatású.

(m)

H2O + Cl = H3O+ + Cl-

3. A tapasztalat alapján milyen általános törvényszerűség érvényesül a különböző anyagok oldásakor? Mondjunk példákat!

Az anyagok egy része ionokat képez oldódása során ami hidrogénatomokkal van körbevéve (elekrolitos disszociáció) vagy hidrogénkötések alakulnak ki az oldott anyag (pl.: alkohol) és a víz molekulái között.

4. Milyen adatokkal jellemezhető az oldatok összetétele?

Oldat = oldószer + oldott anyag

Az oldószer folyékony halmazállapotú (pl.: víz, alkohol, benzin, éter). Az oldott anyag lehet: szilárd (cukor), folyékony (alkohol), gáz (oxigén). Ha két cseppfolyós anyagból készült az oldat, oldószernek azt tekintjük, amelyikből lényegesen több van az oldatban. Ha egyenlő, elegyről beszélünk.

m/m% (tömeg%) = oldott anyag tömege

oldat tömege

5. Mire használják az úgynevezett fiziológiás konyhasóoldatot?

A fiziológiás NaCl –oldat 0,9 m/m%-os oldat. Ennyi az ionkoncentrációj az emberi sejteknek, így az ozmózisnyomás egyenlő a sejten kívül és a sejten kívüli folyadék esetében, így nem indul meg…………………………… (pl.: Injekció, infúzió)

A hidrogénkötés kialakulása és jelentősége [kémia]

1. Értelmezzük a hidrogénkötés kialakulásának módját és feltételeit!

A kémiai kötésnek azt a fajtáját, ahol egy hidrogénatom létesít kötést két másik atom között, hidrogénkötésnek nevezzük. Hidrogénkötések olyan molekulák között alakulnak ki, amelyek a hidrogénatomon kívül nagy elektronegativitású atomokat (pl.:N,O,F) tartalmaznak, és amely atomokhoz, nemkötő elektronpár is tartozik.

2. Hasonlítsuk össze a hidrogénkötés erősségéta, az elsőrendű kötésekhez viszonyítva;

b, a másodrendű kötésekhez viszonyítva.

a, Mivel a hidrogénkötés is másodrendű kötés, ezért érvényes, hogy a másodrendű kötésekre jellemző, hogy általában sokkal kisebb erősségűek, mint az elsőrendű kémiai kötések.

b, A másodrendű kötéseknek három fajtája van. A leggyengébb a diszperziós kölcsönhatás, amely a poláris molekulák között jön létre. Az apoláris részecskék között dipól-dipól kölcsönhatás lehet (ez közepes erősségű). A legerősebb másodrendű kötés viszont a hidrogénkötés. 3. Hogyan befolyásolja a hidrogénkötés a halmazok fizikai állandóit. Hasonlítsuk össze a víz és a kén-hidrogén fizikai állandóit: op.:0oC, fp.:100oC

A vízmolekulák a kén-hidrogén molekuláknál kisebb tömegűek és kisebb méretűek. Ennek ellenére közönséges körülmények között a víz folyékony halmazállapotú, a kén-hidrogén viszont gáz. A víz olvadás és forráspontja kiugróan magas. Ezek az adatok is arra utalnak, hogy a vízmolekulák között a dipólus-dipólus kölcsönhatásnál erősebb kötés alakul ki.

4. Rajzoljuk fel a két vízmolekula között létrejövő hidrogénkötést! Mi a különbség a víz és a jég között a hidrogénkötések szempontjából?

A vízmolekulák irányítottan rendeződnek, tetraéderes szerkezetet alakítanak ki. A jégben is hidrogénkötések vannak, de több mint a vízben. Ezért is nagyobb a jég sűrűsége.

5. Hasonlítsuk össze az alkoholmolekulák és a karbonsavmolekulák között kialakult hidrogénkötést! Melyik kötés az erősebb? Miért?

Alkoholmolekula: CH3-OH

Karbonsavak: -C=O

OH

A karbonsavak között 2 hidrogénkötés alakulhat ki 2 molekula között, így a forráspontja nagyobb az alkoholénál.

Másodrendű kémiai kötések [kémia]

1. Foglaljuk össze és ismertessük a másodrendű kötéseket!

A másodrendű kémiai kötések jóval gyengébb kapcsolódást jelentenek, mint az elsőrendű ionos, a kovalens vagy a fémes kötés

2. Milyen másodrendű kötés alakulhat ki az alábbi molekulák halmazaiban? H2 - diszperziós kötés, O2 - diszperziós kötés, SO2 - dipólus-dipóluskötés, CO2 - dipólus-dipóluskötés, NH3 - hidrogén kötés. Standard körülmények között a felsorolt anyagok mindegyike gáz-halmazállapotú. Miért?

Standard állapotnál a hőmérséklet 25CO és ezeknek az anyagoknak a forráspontja mind ez alatt az érték alatt található. Gyenge a molekularács és a másodrendű kötések hő hatására könnyebben felszabadulnak.

3. Ha egy elsőrendű kötés energiája: 80kJ/mol, milyen érték lehet a másodrendű kötések energiája? Milyen molekulák között alakul ki a legkisebb és a legnagyobb energiatartalmú másodrendű kémiai kötés?

Mivel a másodrendű kötések gyengébbek, mint az elsőrendűek, ezért a kötési energiájuk is kisebb lesz. Azoknál a molekuláknál, amelyeknél hidrogénkötés van, az energia 20-40kJ/mol között, míg a lazább dipólus-dipólus és a diszperziós kötéseknél ez az érték csak 0,4-8kJ/mol között van.

4. Miért illékonyak (szublimálhatók) az alábbi anyagok: jód, naftalin, kámfor?

A szublimáció az a halmazállapot-változás, melynek során a cseppfolyós állapot kihagyásával a szilárd anyag gázzá. Az olyan laza molekularácsos anyagok szublimálnak, mint a jód, a naftalin és a kámfor. A molekulák között gyenge másodlagos kölcsönhatás van.

5. Az alábbi gázok közül melyik cseppfolyósítható a legkönnyebben, illetve a legnehezebben? Indokoljuk is válaszunkat! NH3, CO, CO2, SO2

Könnyen cseppfolyósítható az NH3, CO2, SO2, mert molekulái között erősebb másodrendű kölcsönhatás van, mint a CO molekulái között.

6. Melyik másodrendű kémiai kötésnek van rendkívül nagy jelentősége a természetben, a biológiai rendszerekben? Írjunk példát és indoklást!

Például a hidrogénkötés igen fontos szerepet játszik a víz halmazállapotának kialakulásában és változásaiban.

Az ionos kötés [kémia]

1. Írjuk le az ionos kötés kialakulását!

Az atomokból elektronleadással pozitív, elektronfelvétellel negatív ionok képződnek Az ellentétes töltésű ionjai közötti elektromos kölcsönhatást nevezzük ionkötésnek. Az ionkötés erős elsőrendű kémiai kötés.

2. Milyen az ionkötésű anyagok halmazszerkezete?

Halmazszerkezete ionrácsos: a rácspontokban vannak az ionok. Az ionvegyületek szilárd halmazai végtelen ionrácsos kristályt építenek fel. A kristályt az ionkötés tartja össze, a kristályok általában kemények. a, Mit fejez ki az ionvegyületek képlete?

Az ionok egymáshoz viszonyított számarányait fejezi ki. Például az NaCl – képlet azt jelenti, hogy a nátrium-klorid vegyület bármekkora mennyiségben 1:1 a Na+ - ionok és Cl- - ionok számaránya. b, Milyen ionok vannak a mészkő kristályrácsában?

Mészkő (CaCO3): Ca2+ (kalciumion), CO32- (karbonát ion). c, Az összetett ionokban milyen a kémiai kötés? Kovalens kötés.

3. Milyen összefüggés van az ionvegyületek rácsenergiája és olvadáspontja, valamint a rácsenergia és a keménység közt?

Minél nagyobb a rácsenergia, annál erősebben kötődnek egymáshoz az ionok és annál több hő kell, hogy ezek felszakadjanak. Így magasabb az olvadáspontjuk. Valamint minél nagyobb a rácsenergia, annál erősebben kötődnek az ionok így annál keményebb.

4. Melyek a komplex ionok? Mondjunk rá példát!

A pozitív töltésű központi iont a hozzá koordinatív kötéssel (pl.: ion-dipóluskötés) kapcsolódó ligandumok veszik körül.

5. Milyen szerepe van az átmeneti fémek komplex ionjainak a biológiai rendszerekben?

A komplexek biológiai szempontból rendkívül jelentősek. Sok létfontosságú biológiai anyag (enzimek, vitaminok, hormonok) komplexion alapjában található az élő szervezetben, és így fejti ki működését.

 
Copyright © 2007- Érettségi vizsga tételek gyűjteménye. Designed by OddThemes | Distributed By Gooyaabi Templates