GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Kémiai Tanszékcsoport
FELELŐS OKTATÓ Plánkáné dr. Szabó Terézia egyetemi docens
KREDIT 2
HETI ÓRASZÁM 3
TÍPUSA laboratóriumi gyakorlat
SZÁMONKÉRÉS Gyakorlati jegy
TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE -
PÁRHUZAMOS FELTÉTEL
-ELŐFELTÉTEL K112 Szerkezetvizsgálat kredit
HELYETTESÍTŐ TÁRGYAK
-PERIÓDUS tavaszi félév
JAVASOLT FÉLÉV 6., ld. mintatantervek (6-8.)
KÖTELEZŐ vagy KÖTELEZŐEN VÁLASZTHATÓ
vegyész (K), klinikai kémikus kötelező (K)
Tematika:
A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K121 Bioszervetlen kémia
MEGHIRDETŐ TANSZÉK(CSOPORT) Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék
FELELŐS OKTATÓ Dr. Kiss Tamás egyetemi tanár
KREDIT 2
HETI ÓRASZÁM 2
TÍPUSA előadás
SZÁMONKÉRÉS kollokvium
TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE
PÁRHUZAMOS FELTÉTEL nincs
ELŐFELTÉTEL K029 Szervetlen kémia szigorlat vagy K024 Fémes elemek kémiája
HELYETTESÍTŐ TÁRGYAK nincs
PERIÓDUS tavaszi félév
JAVASOLT FÉLÉV 5–10.
KÖTELEZŐ vagy KÖTELEZŐEN VÁLASZTHATÓ
vegyész (KV), klinikai kémikus (kötelező)
Tematika:
A tantárgy az élő szervezetekben lejátszódó fémion–biomolekula kölcsönhatások biokémiáját, biológiai, fiziológiai szerepét tárgyalja áttekintően, döntően az egyes fémioncsoportokat sorbavevő leíró jelleggel.
A létfontosságú elemek és biokémiai evolúciójuk. Koordinációs kémiai alapok és bioszervetlen kémiai vonatkozásaik. Fémion–biomolekula kölcsönhatások jellemzése.
Szerkezetvizsgáló módszerek a bioszervetlen kémiában. Az alkáli- és alkáliföldfémek bioszervetlen kémiája. Az alumínium, a szilícium, a szelén és a vanádium bioszervetlen kémiája.
Kismolekulák aktiválása, az O2 bioszervetlen kémiája.
Vastartalmú enzimek és metalloproteinek. A vas anyagcseréje. A réz bioszervetlen kémiája. A réz anyagcseréje. A cink biokémiája és anyagcseréje. Egyéb nyomelemek (Co, Mn, V, Ni, Cr, Mo) szerepe az élő szervezetben.
Toxikus fémionok (Cd, Hg) az élő szervezetekben és azok detoxifikálása.
Ligandumok és fémkomplexek a gyógyászatban, kelátterápia.
Ajánlott irodalom:
1. Kőrös Endre: Bioszervetlen kémia (Gondolat, 1980)
2. Gergely Pál-Erdődi Ferenc-Vereb György: Általános és bioszervetlen kémia (Semmelweis, 1992) 3. J.J.R. Frausto da Silva, R.J.P. Williams: The Biological Chemistry of the Elements (Clarendon
Press, 1993)
4. W. Kaim, B. Schwederski: Bioinorganic Chemistry: Inorganic Elements in the Chemistry of Life, (Wiley, Wiley, Chichester, 1994)
5. J.A. Cowan: Inorganic Biochemistry, An Introduction, (VCH, New Ytork, 1993)
A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K122 Elméleti szervetlen kémia MEGHIRDETŐ TANSZÉK(CSOPORT) Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék
FELELŐS OKTATÓ Dr. Gajda Tamás egyetemi docens
KREDIT 2
HETI ÓRASZÁM 2
TÍPUSA előadás
SZÁMONKÉRÉS kollokvium
TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE
-PÁRHUZAMOS FELTÉTEL nincs
ELŐFELTÉTEL K029 Szervetlen kémia szigorlat
HELYETTESÍTŐ TÁRGYAK nincs
PERIÓDUS őszi félév
JAVASOLT FÉLÉV 5–10.
KÖTELEZŐ vagy KÖTELEZŐEN VÁLASZTHATÓ
vegyész, kémiatanár, kémiatanár kiegészítő (KV)
Tematika:
A szervetlen vegyületek szerkezetét leíró három legfontosabb, egymást csak kevéssé átfedő, elmélet valamint a szervetlen szerkezeti kémia néhány fontosabb témaköre kerül tárgyalásra.
A vegyértékelektronpár-taszítási elmélet A főként nemfémes elemek vegyületeire vonatkozó elmélet ill.
az elmélet korlátainak bemutatása. Az elektronhiányos klaszterek vázelektronpár elmélete. A poliboránok szerkezetének leírásából kiindulva az elmélet általánosítása az elektronhiányos fémes (pl. Zintl-fázisok, karbonil klaszterek) ill. nemfémes (pl P4, fullerének) klaszterek, kalitkavegyületek szerkezetének leírására/meghatározására. Az izolobalitás fogalma és sztereokémiai alkalmazása.
A kristálytér/ligandumtér-elmélet A szervetlen kémia alapkollégiumban szerzett ismeretek (egyelektronos eset) kiterjesztése az elektron–elektron kölcsönhatást is figyelembe vevő többelektronos kezelésre. Az elmélet alkalmazása az átmenetifém-komplexek szerkezeti ill. egyéb az elektronszerkezettel összefüggő tulajdonságainak értelmezésére. Az f-mező ionjai.
Az átmenetifém-komplexek MO-elmélete oktaéderes és tetraéderes szerkezetek esetén. A fémion ill. a ligandumok közötti -kölcsönhatás értelmezése és következményei.
A fémkomplexek sztereoizomériája. A kiralitás feltétele szervetlen vegyületek esetén, nómenklatúra.
Topografikus sztereokémia: egymagvú komplexek (4-,5- ill. 6-os koordináció, egy- két- ill. többfogú ligandumok); többmagvú komplexek.
A szupramolekuláris szervetlen kémia. Intermolekuláris kölcsönhatások révén kialakuló struktúrák:
önfelépítő rendszerek, programozott önfelépítés, önfelismerő önfelépítés, multikomponensű önfelépítés.
Néhány lehetséges gyakorlati felhasználás.
Ajánlott irodalom:
1. Csákvári Béla, "Szervetlen vegyületek molekulageometriája", A Kémiai Legújabb Eredményei, 30, Akadémiai Kiadó, 1976.
2. Csákvári Béla, Pongor Gábor, "Az átmenetifémek és fémorganikus vegyületek sztereokémiája"
A Kémiai Legújabb Eredményei, 83, Akadémiai Kiadó, 1998.
3. C.J. Balhausen, "Introduction to Ligand-field Theory", McGraw-Hill, New York, 1962 4. S.F.A. Kettle, "Physical Inorganic Chemistry', Spektrum, Oxford, 1996
5. A. von Zelewsky, "Stereochemistry of Coordination compounds", John Wiley and Sons, 1996 6. J.-M. Lehn, "Supramolecular chemistry, concepts and perspectives", VCH Weinheim, 1995
A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K123 Bevezetés a bioszervetlen kémiába MEGHIRDETŐ TANSZÉK(CSOPORT) Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék
FELELŐS OKTATÓ Dr. Nagy László egyetemi tanár
KREDIT 1
HETI ÓRASZÁM 1
TÍPUSA előadás
SZÁMONKÉRÉS kollokvium
TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE
PÁRHUZAMOS FELTÉTEL nincs
ELŐFELTÉTEL K024 Fémes elemek kémiája kredit
HELYETTESÍTŐ TÁRGYAK K121 Bioszervetlen kémia
PERIÓDUS tavaszi félév
JAVASOLT FÉLÉV 4–10.
KÖTELEZŐ vagy KÖTELEZŐEN VÁLASZTHATÓ
kémiatanár, kémiatanár kiegészítő (KV)
Tematika:
A bioszervetlen kémia tárgya és az alkalmazott vizsgálati módszerek áttekintése. Az elemek felosztása bioszervetlen kémiai szempontból. A koordinációs kémiai alapfogalmak.
A legfontosabb bioligandumok (aminosavak, peptidek, szénhidrátok, DNS, porfirin, szideroforok) fémionmegkötése.
A létfontosságú elemek, azok evolúciója és biológiai szerepük áttekintése, templáthatás, entatikus állapot. A létfontosságú elemek felvétele és szállítása; fémionszelektivitást befolyásoló tényezők. Bioásványok képződése és biológiai funkciói. A nátrium-, kálium- és kloridionok szerepe az élő szervezetekben.
Az oxigénhordozó metalloproteinek (hemoglobin, mioglobin, hemeritrin, hemocianin) szerkezete és müködése. Vas-hem és –nemhem (a vas tárolása, szállítása, vas–kén proteinek) metalloproteinek szerkezete és funkciói. A cinktartalmú metalloproteinek (pl. szénsav-anhidráz, alkohol-dehidrogenáz, szuperoxid-dizmutáz, hidroxilázok, foszfatázok) szerkezete és funkciói. A réz-metalloproteinek felosztása, szerkezetük és szerepük az életfolyamatokban. A mangán- (PS II.), a molibdén- (a nitrogén fixálása), kobalt- (B-vitamin), nikkel- és vanádiumtartalmú metalloproteinek ill.
koenzimek szerkezetei és funkciói. Egyéb fémionok (króm, alumínium, higany, kadmium, ólom) hatása az élő szervezetekre.
Az oxigén és származékai bioszervetlen kémiája. Oxidázok, peroxidázok, kataláz és a szuperoxid-dizmutáz működése. Fémionok ill. fémkomplexek felhasználása a kemoterápiában: a ciszplatin működése, a Wilson- valamint a Menkes-kór kezelése, radioterápia. Egyéb fémkomplexek a gyógyászatban.
Ajánlott irodalom:
1., Kőrös Endre: Bioszervetlen kémia, Gondolat, 1980.
2., Gergely Pál-Erdődi Ferenc-Vereb György: Általános és bioszervetlen kémia, Semmelweis, 1999.
3., J.J.R. Frausto da Silva, R.J.P. Williams: The biological chemistry of the elements, Clarendon Press, 1993.
A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K124 Molekulageometria
MEGHIRDETŐ TANSZÉK(CSOPORT) Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék
FELELŐS OKTATÓ Dr. Galbács Zoltán egyetemi docens
KREDIT 1
HETI ÓRASZÁM 1
TÍPUSA előadás
SZÁMONKÉRÉS kollokvium
TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE
PÁRHUZAMOS FELTÉTEL nincs
ELŐFELTÉTEL K024 Fémes elemek kémiája
HELYETTESÍTŐ TÁRGYAK nincs
PERIÓDUS tavaszi félév
JAVASOLT FÉLÉV 4–10.
KÖTELEZŐ vagy KÖTELEZŐEN VÁLASZTHATÓ
vegyész (KV), kémiatanár (KV), kémiatanár kiegészítő (KV)
Tematika:
A vegyértékelektronpár-taszítási elmélet alapjai. A molekulageometriát befolyásoló tényezők.
A második periódus elemeinek molekulageometriája.
Alkáli- és alkáliföldfém elemek molekulageometriája.
Molekulageometria a harmadik és magasabb periódus elemei körében (alumínium–gallium–indium–
tallium; szilícium–germánium–ón–ólom; foszfor–arzén–antimon–bizmut; kén–szelén–tellur; klór–
bróm–jód.)
Az átmenetifémek molekulageometriája.
Nemesgázvegyületek. Fém-karbonilok. Fém–fém kötések.
Peroxidok. Hidrátok, klatrátok. Szilikátok. Perovszkit-vegyületek.
Fullerének.
Ajánlott irodalom:
R.J. Gillespie, I. Hargittai: The VSEPR Model of Molecular Geometry, Allyn and Bacon, London, 1991
1. Csákvári Béla: Szervetlen vegyületek molekulageometriája, A kémia újabb eredményei 30. Kötet, Akadémiai Kiadó, Budapest, 1976
2. Csákvári Béla: Bevezetés a szervetlen kémiába, Tankönyvkiadó, 1981
3. Ulrich Müller: Inorganic Structural Chemistry, John Wiley and Sons, New York, 1993
4. N.N. Greenwood, A. Earnshaw: Az elemek kémiája, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1999
A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K125 Nemvizes és tömény oldatok kémiája MEGHIRDETŐ TANSZÉK(CSOPORT) Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék
FELELŐS OKTATÓ Dr. Sípos Pál tudományos főmunkatárs
KREDIT 1
HETI ÓRASZÁM 1
TÍPUSA előadás
SZÁMONKÉRÉS kollokvium
TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE
PÁRHUZAMOS FELTÉTEL nincs
ELŐFELTÉTEL K024 Fémes elemek kémiája
HELYETTESÍTŐ TÁRGYAK nincs
PERIÓDUS tavaszi félév
JAVASOLT FÉLÉV 5–10.
KÖTELEZŐ vagy KÖTELEZŐEN VÁLASZTHATÓ
vegyész (KV)
Tematika:
Nemvizes oldatok
Az oldószerek csoportosítása. Szolvatáció, szolvatácós szám. Szolvatáció donor és akceptor oldószerekkel. Ionizáció, disszociáció. Oldószerparaméterek. Donor- és akceptorerősség,
értelmezésük, és meghatározásuk. A Pearson-féle koncepció alkalmazása az oldószer–oldott anyag közötti kölcsönhatásra.
Elektrokémia nemvizes oldószerekben. Vezetőképesség. Elektródpotenciálok, redoxpotenciálok, pH.
Kémiai reakciók nemvizes oldószerekben. Koordinációs kémia nemvizes oldatokban. Ipari alkalmazások. Nemvizes oldószerek alkalmazása analitikai kémiai meghatározásokban.
Extrém tömény vizes oldatok
Híg és tömény oldatok összehasonlítása. Ideális és nemideális viselkedés, koncentráció és aktivitás, aktivitási koefficiensmodellek. A Pitzer-modell alapjai és korlátai. Az MSA-módszer. A teljes hidratációs határ. Vízhiányos rendszerek jellemzői. Vízionszorzat tömény elektrolitokban.
Tömény oldatok termodinamikai jellemzése, kísérleti és elméleti korlátok. Kísérleti metodikai megfontolások és alkalmazható módszerek.
Kémiai reakciók extrém tömény oldatokban. Külső- és belsőszférás ionpárképződés,
komplexképződés, oligo- és polimerizáció, hosszútávú rendezettség, kvázikristályos állapot.
Extrém tömény vizes oldatok ipari alkalmazásai: hidrometallurgia. Extrém tömény vizes oldatok preparálása és analitikai kémiája.
Olvadékok
Sóolvadékok általános tulajdonságai. Sóolvadékok tanulmányozására alkalmas kísérleti módszerek.
Elektromos vezetés sóolvadékokban.
Gázok, fémek és nemfémek oldódása sóolvadékokban. Sóolvadék elegyek. Sav–bázis reakciók sóolvadékokban. Alkalmazások: tüzelőcellák, olvadékelektrolízis.
Ajánlott irodalom:
1. Korondán Irén: ”Kémiai reakciók nemvizes közegben”, Egyetemi jegyzet, KLTE, Debrecen 1981.
2. Burger Kálmán: ”Nemvizes közegek koordinációs kémiája”, A kémia újabb eredményei sorozat, 36., Akadémiai Kiadó, Budapest, 1977.
3. Krausz Imre: ”Nemvizes közegben végzett titrálások jelenlegi problémái”, A kémia újabb eredményei sorozat, 29., Akadémiai Kiadó, Budapest, 1976.
4. ”The chemical physics of solvation”, in „Studies in physical and theoretical chemistry”, 38., ed. by R. R. Dogonadze et al., Elsevier, 1988.
5. „Advances in molten salt chemistry”, ed. by G. Mamantov, Elsevier, 1983.
6. ”Activity Coefficients in Electrolyte Solutions”, ed. by R. M. Pytkovicz, CRC Press, Boca Raton, 1979.
A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K131 Elektrokémia GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék
FELELŐS OKTATÓ Dr. Novák Mihály egyetemi tanár
KREDIT 2
HETI ÓRASZÁM 2
TÍPUSA előadás
SZÁMONKÉRÉS kollokvium
TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE
-PÁRHUZAMOS FELTÉTEL K1311 Elektrokémia gyakorlat (vegyész)
ELŐFELTÉTEL K033 Fizikai kémia 2., K034 Fizikai kémia gyakorlat 2.
HELYETTESÍTŐ TÁRGYAK
-PERIÓDUS tavaszi félév
JAVASOLT FÉLÉV ld. mintatanterv
KÖTELEZŐ vagy KÖTELEZŐEN VÁLASZTHATÓ
Vegyész, kémia tanár, kémiatanár kiegészítő (KV)
Tematika:
Ion-oldószer kölcsönhatás alapelemei, szolvatáció. A kölcsönhatás Born-féle modelje, G, S,
H kifejezése. Primer és szekunder szolvátburok. Vizsgálati lehetőségek.
Oldott ionok közötti kölcsönhatás, Debye-Hückel-féle model. Ionatmoszféra kialakulása, jellemzői. Aktivitási együttható kifejezése.
Elektromosság vezetése elektrolitokban, vezetést befolyásoló tényezők: hőmérséklet, oldószer, elektromos erőtér változásának hatása, ionpár képződés. Diffúzió és a vezetés kapcsolata.
Elektromos kettősréteg termodinamikai jellemzése, Lippmann-féle egyenlet. Zérus töltési potenciál. Elektromos kettősréteg szerkezete, Helmholtz-féle kettősréteg, diffúz kettősréteg. Elektro-kinetikus jelenségek.
Galváncellák termodinamikai jellemzése, elektródpotenciál, redoxpotenciál. Pourbaix-féle diagram.
Membrán jelenségek, membránpotenciál.
Elektrokémiai jelenségek nemvizes közegekben.
Elektrokémiai jelenségek félvezetők felületén.
Egyszerű töltésátviteli folyamatok kinetikai jellemzése, csereáram, átlépési együttható. Potenciál hatása az aktiválási energiára. Átlépési együttható értelmezése.
Diffúzió hatása az egyszerű töltésátviteli folyamatok sebességére.
Kémiai reakciók és adszorpció hatása az egyszerű töltésátviteli folyamatok sebességére.
Konvekció hatása az egyszerű töltésátviteli folyamatok sebességére.
Elektrolízis, bomlásfeszültség, leválási potenciál, maradékáram.
Elektrokatalízis, elektrokatalitikus folyamatok.
Galvánelemek, akkumulátorok, tüzelőanyag-cellák.
Elektrokémiai szintetikus eljárások szerves és szervetlen vegyületek előállítására.
Elektrokémiai korrózió.
Elektrokémiai vizsgálati eljárások.
Ajánlott irodalom: Kiss László: Elektrokémia alapjai Inzelt György: Elektrokémia
A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K1311 Elektrokémia gyakorlat GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék
FELELŐS OKTATÓ Dr. Novák Mihály, egyetemi tanár
KREDIT 1
HETI ÓRASZÁM 1
TÍPUSA gyakorlat
SZÁMONKÉRÉS gyakorlati jegy
TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE
-PÁRHUZAMOS FELTÉTEL K131 Elektrokémia
ELŐFELTÉTEL K033 Fizikai kémia 2.
K034 Fizikai kémia gyakorlat 2.
HELYETTESÍTŐ TÁRGYAK
-PERIÓDUS tavaszi félév
JAVASOLT FÉLÉV ld. mintatanterv
KÖTELEZŐ vagy KÖTELEZŐEN VÁLASZTHATÓ
vegyész (KV)
Tematika:
Az Elektrokémia előadáshoz kapcsolódó numerikus példák megoldása.
Elektrosztatikus kölcsönhatás számítása. A szolvatációt kisérő G, S, H számítása a Born-féle model alapján. Primer és szekunder szolvátburok jellemzése a dielektromos sajátságokkal.
Oldott ionok közötti kölcsönhatás számítása Debye-Hückel-féle model alapján. Ionatmoszféra jellemzőinek számítása. Individuális és közepes aktivitási együttható kiszámítása.
Elektromosság vezetése elektrolitokban, számítása erős és gyenge elektrolitok esetében. Numerikus feladatok megoldása hőmérséklet, oldószer, elektromos erőtér hatásnak jellemzésére, a diffúziós állandó és az ionmozgékonyság kapcsolatára.
Elektromos kettősréteg kapacitásának számítása a Helmholtz-féle kettősréteg és a diffúz kettősréteg esetében. Zérus töltési potenciál meghatározása.
Cellareakció-potenciál számítása. Egyensúlyi állandó, reakcióhő kiszámítása az elektromotoros erő ismeretében. Példák a Pourbaix-féle diagram alkalmazására.
Elektródpotenciál számítása.
Csereáram, átlépési tényező, polarizációs ellenállás számítása.
A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K132 Spektroszkópia GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék
FELELŐS OKTATÓ Plánkáné dr. Szabó Terézia egyetemi docens
KREDIT 2
HETI ÓRASZÁM 2
TÍPUSA előadás
SZÁMONKÉRÉS kollokvium
TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE
-PÁRHUZAMOS FELTÉTEL
-ELŐFELTÉTEL K035 Fizikai kémia 3.
HELYETTESÍTŐ TÁRGYAK
-PERIÓDUS őszi félév
JAVASOLT FÉLÉV ld. mintatanterv
KÖTELEZŐ vagy KÖTELEZŐEN VÁLASZTHATÓ
vegyész, kémia tanár (KV) Tematika:
I. Forgási színképek: Többatomos molekulák forgási színképe. Rotátormodellek.
II. Rezgési színképek:
Az anharmonikus oszcillátor modell egy fontos felhasználása: disszociációs energia meghatározása a Birge-Sponer extrapoláció segítségével, a rezgési spektrum felhang-sávjainak energiájából, illetve az elektronszínkép rezgési finomszerkezete alapján.
A többatomos molekulák rezgéseinek értelmezése csoportelméleti alapon. A normálrezgések szimmetriájának meghatározása a descartes-i elmozduláskoordináták bázisán. A normálrezgések IR és Raman-aktivitása. A teljesen szimmetrikus rezgések azonosítása; a depolarizációs hányados. A molekulák rezgéseinek csoportelméleti vizsgálata a belső koordinátáinak bázisán - a rezgési szekuláris egyenlet. A redundáns és a szimmetriakoordináták definíciója. A szimmetriakoordináták kiszámítása egyszeresen és többszörösen elfajult esetre, a csoportfrekvenciák módszere. Az inverz rezgési feladat és megoldásának lehetőségei, a G és az F mátrix szerkezete. Erőtérmodellek. A rezgési spektroszkópia gyakorlata, a diszperziós és az interferometrikus mérési elv összehasonlítása.
III. Elektronszínképek
Abszorpciós spektroszkópia. Kromofórok, auxokrómok, szerves vegyületek elektrongerjesztési sávjai. Konjugáció-, szubsztituens- és oldószerhatás a spektrumban. Átmenetifém-komplexek elekt-ronátmenetei: interkombinációs és töltésátviteli átmenetek, a ligandumok saját elnyelése. A d-szintek felhasadásának kristálytérelméleti magyarázata különböző szimmetriájú ligandumterekben. Jahn-Teller effektus. Átmeneti momentum, átmeneti valószínűség és sávintenzitás köbösnél alacsonyabb szimmetriájú komplexek d-d átmeneteinél. A sávszélességet befolyásoló tényezők. A ligandumtér-elmélet alapjai. A fémion 3d(4s, 4p)-pályáinak és a donoratomok s- és p-pályáinak részvételével kialakuló molekulapályák.
Kiroptikai jelenségek. Az anyag kölcsönhatása síkban polarizált fénnyel: az ORD és CD jelenség elektrodinamikai modellje. Az ORD és CD színkép mérése, a Cotton-effektus. Az ORD- és CD-aktivitás csoportelméleti megközelítése. A királis kromofór esetének tárgyalása egy szerves vegyület és egy átmenetifém-komplex esetében, a rotátorerősség előjelének meghatározása. Kiralitás a második szférában. Kiralitás a harmadik szférában, empirikus szabályok.
IV. Elektronspinrezonancia-spektroszkópia
Az ESR-spektrométerek működési elve. Az ESR-spektrumban megnyilvánuló kölcsönhatások és az ezeket leíró kísérleti paraméterek. A paramágneses centrum szimmetriája, a kölcsönhatási tenzorok szerkezete és az ESR-paraméterek anizotrópiája. ESR-spektrumok rendezett és rendezetlen szilárd fázisban, folyadék- és gázfázisban. Több komponensű spektrumok felbontásának lehetőségei..
Spinjelzés és jelentősége biológiai rendszerek vizsgálatában. Átmenetifém-komplexek elektronszerkezete és ESR-spektrumainak jellegzetességei.
V. NMR-spektroszkópia
A pulzus-NMR jelének keletkezése, a mágnesezettség z- és x,y irányú komponensei. A longitudinális és transzverzális relaxáció mérése pulzussorozatok segítségével. A pulzussorozatok általános felépítése.
A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K1321 Spektroszkópia gyakorlat GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék
FELELŐS OKTATÓ Plánkáné dr. Szabó Terézia egyetemi docens
KREDIT 1
HETI ÓRASZÁM 1
TÍPUSA gyakorlat
SZÁMONKÉRÉS gyakorlati jegy
TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE
PÁRHUZAMOS FELTÉTEL K132 Spektroszkópia
ELŐFELTÉTEL K035 Fizikai kémia 3.
HELYETTESÍTŐ TÁRGYAK
-PERIÓDUS őszi félév
JAVASOLT FÉLÉV ld. mintatanterv
KÖTELEZŐ vagy KÖTELEZŐEN VÁLASZTHATÓ
vegyész (KV)
Tematika
1. Kis molekula rezgéseinek csoportelméleti vizsgálata descartesi és belső koordináta bázison -szimmetria koordináták kiszámítása.
2. A rezgésekre felírt szekuláris egyenletrendszer. A rezgési probléma felírása a belső koordináták deformációinak a bázisán, a belső koordináták hozzájárulása az egyes normálrezgésekhez. A szimmetriakoordináták kiszámítása elfajult és nem elfajult reprezentációra. A redundáns koordináták.
3. Köbös és alacsonyabb szimmetriájú átmenetifém-komplexek különböző d-d átmenetei megengedett vagy tiltott voltának megállapítása csoportelméleti alapon.
4. Összetett szerves szabadgyökök ESR-spektrumának megszerkesztése a g és a csatolási állandók ismeretében.
5. Átmenetifém-komplexek fém-donoratom kötéseinek jellemzése a vegyület ESR-paramétereinek és d-d elektronátmeneti energiáinak ismeretében (molekulapálya-együtthatók közelítő értékének kiszámítása).
6. Többszörös elsőrendű spin-spin fölhasadás a hagyományos NMR-spektrumban: ApMqXr
spinrendszerek pálcika NMR-spektrumának megszerkesztése a kémiai eltolódások és a csatolási állandók ismeretében.
Az előadáson elhangzottakkal vagy a kiadott feladatokkal kapcsolatos problémák megbeszélése.
A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K133 Kvantumkémia GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék
FELELŐS OKTATÓ Dr. Körtvélyesi Tamás egyetemi docens
KREDIT 2
HETI ÓRASZÁM 2
TÍPUSA előadás
SZÁMONKÉRÉS kollokvium
TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE
-PÁRHUZAMOS FELTÉTEL K1331 Kvantumkémia gyakorlat
ELŐFELTÉTEL K035 Fizikai kémia 3.
HELYETTESÍTŐ TÁRGYAK
-PERIÓDUS őszi félév
JAVASOLT FÉLÉV ld. mintatanterv
KÖTELEZŐ vagy KÖTELEZŐEN VÁLASZTHATÓ
vegyész (KV)
Tematika:
1. Elméleti áttekintés. A kvantummechanika axiomatikus felépitése. Matematikai alapfogalmak ismétlése. Mátrixok és műveletek mátrixokkal. Operátorok és lineáris operátorok definiciója.
Operátorok egyenlősége. Műveletek operátorokkal. Sajátérték egyenlet.
2. Időtől függő és időtől független Schrödinger egyenlet. A hullámfüggvény fogalma. A de Broglie-féle összefüggés. Heisenberg-féle bizonytalansági tényező. Részecske a dobozban. A H-atom. Atomi pályák és energiájuk. Kvantumkémiai közelitések. Born-Oppenheimer A variációs módszer egyszerű alkalmazásai. Perturbációs módszerek.
3. A Hamilton-féle operátort invariánsan hagyó transzformációk hatása a nem degenerált állapotok hullámfüggvényére. Alagút hatás.
4. Gömbfüggvények és az asszociált Legendre függvények. Legendre polinomok. Asszociált.
Laguerre polinomok. Radiális eloszlásfüggvények. Atomi pályák és kvantumszámok.
5. Hartree-Fock módszer. Sokelektronos atomok elektronszerkezete. Spinfüggvények.
Spinpályák. Pauli-elv és a Pauli-féle kizárási elv. Slater determinánsok. Hartree-Fock-Roothaan módszer.
6. Molekulapálya model. Molekulapályák. LCAO-MO. Lokalizált molekulapályák. Ab Initio Hartree-Fock-Roothaan számitások. Bázisok. Minimális bázis. Polarizációs és diffúz függvények. Kontrahált függvények fogalma. Koopmans- tétel.
7. Egyszerű Hückel-módszer és alkalmazása. Molekulapályák, elektronsűrűségek és kötésrendek számitása. Kiterjesztett Hückel-módszer. Mulliken-populáció fogalma.
8. Csoportelmélet alapjai és alkalmazása. Hullámfüggvények szimmetriája.
9. Félempirikus módszerek. INDO és NDDO alapú eljárások.
10. Poszt-Hartree-Fock módszerek. Konfigurációs kölcsönhatás. Korrelációs energia.
11. Sűrűségfunkcionál elmélet alapjai. Az elméletből következő kémiai fogalmak.
12. Fizikai tulajdonságok számitása: töltés, dipólus momentum, polarizálhatóság. Oldószer hatásának figyelembe vétele a számitásokban.
13. Példák szerkezetek, reakciók számitására. Termodinamikai tulajdonságok.
Kémiai rekciók átmeneti állapotainak számitása.
Ajánlott irodalom:
Veszprémi Tamás, Fehér Miklós: A kvantumkémia alapjai és alkalmazása, Műszaki Könyvkiadó-Kluwer, 2002.
A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K1331 Kvantumkémia gyakorlat GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék
FELELŐS OKTATÓ Dr. Körtvélyesi Tamás egyetemi docens
KREDIT 1
HETI ÓRASZÁM 1
TÍPUSA gyakorlat
SZÁMONKÉRÉS gyakorlati jegy
TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE
-PÁRHUZAMOS FELTÉTEL K133 Kvantumkémia
ELŐFELTÉTEL K035 Fizikai kémia 3.
HELYETTESÍTŐ TÁRGYAK
-PERIÓDUS őszi félév
JAVASOLT FÉLÉV ld. mintatanterv
KÖTELEZŐ vagy KÖTELEZŐEN VÁLASZTHATÓ
vegyész (KV)
Tematika:
1. Mátrixokkal kapcsolatos műveletek felelevenítése. Négyzetes mátrix, egységmátrix, diagonális mátrix, transzponált mátrix, inverz mátrix és adjungált mátrix definíciója és alkalmazási példák.
2. Determinánsok értékének meghatározása néhány egyszerűbb esetben. Felhasználásuk területe. A komplex számok különböző alakjai. Műveletek komplex számokkal. Komplex konjugált definíciója.
Összetett kifejezések komplex konjugáltjai képzésére vonatkozó szabályok.
3. Példák operátorok egyenlőségére (a definíció magyarázata). Példák operátorokkal végzett műveletekre. Példák felcserélhető illetve nem felcserélhető operátorokra.
4. Függvények ortogonalizálása illetve normálása és ezek szerepe. Operátor sajátérték-egyenletek megoldása. Vektorok skaláris illetve vektori szorzatának kiszámítása háromdimenziós térben.
Vektorok abszolút értékének meghatározása.
5. Hullámfüggvények fizikai értelmezése és tulajdonságai. A de Broglie-féle összefüggés tanul-mányozása példákon. A Heisenberg-féle bizonytalansági elv szemléltetése egyszerű esetekben. A kvantummechanikában előforduló speciális függvények tanulmányozása.
6. Radiális eloszlásfüggvények fizikai értelmezése. Valós atomi pályák meghatározása a definícióból közvetlenül adódó komplex pályákból.
7. A variációs módszer szemléltetése a H2-molekula példáján. Az önkonzisztens tér fogalmának magyarázata. A Slater-szabályok alkalmazása. A Hund-szabály szemléltetése.
8. A diszkrét spinfüggvények ortonormált sajátsága és a folytonos függvényekre vonatkozó hasonló definíció kapcsolatának megmutatása. Spinpályákra vonatkozó példák. Slater-determinánsok felírása egyszerűbb esetekben.
9. A szekuláris egyenletrendszer megoldása egyszerű esetekben. A kapott koefficiensekből molekula-pályák felépítése. Betöltött és virtuális molekula-pályák kis molekuláknál. Az egyszerű Hückel-módszer által meghatározott molekulapályák, elektronsűrűségek és kötésrendek tényleges kiszámítása.
10. A kiterjesztett Hückel-módszer által meghatározott molekulapályák, elektronsűrűségek, kötés-rendek és Mulliken-populációk tényleges kiszámítása.
11. Szemiempirikus kvantumkémiai módszerek és javasolt alkalmazásuk.
12. Ab inició módszerek alkalmazása kis molekulák geometriájának, elektronszerkezetének és néhány molekuláris sajátosságának számitására.
A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K134 Kémiai termodinamika GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék
FELELŐS OKTATÓ Dr. Nagypál István, egyetemi tanár
KREDIT 2
HETI ÓRASZÁM 2
TÍPUSA előadás
SZÁMONKÉRÉS kollokvium
TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE
-PÁRHUZAMOS FELTÉTEL K1341 Kémiai termodinamika gyakorlat
ELŐFELTÉTEL K031 Fizikai kémia 1.
HELYETTESÍTŐ TÁRGYAK
-PERIÓDUS őszi félév
JAVASOLT FÉLÉV ld. mintatanterv
KÖTELEZŐ vagy KÖTELEZŐEN VÁLASZTHATÓ
vegyész (KV)
Tematika:
A Fizikai kémia 1. (K031) anyagának áttekintése. A termodinamikai potenciálfüggvények és alkalmazásaik a folyamatok irányának és egyensúlyi állapotának meghatározásában. A potenciál-függvények standard és aktuális változásainak összehasonlító analízise.
Egyszerű egyensúlyok jellemzése, az összetétel és a termodinamikai paraméterek számítása.
Összetett (csatolt) egyensúlyi rendszerek. Sztöchiometriai megfontolások. A sztöchiometriailag független reakciók száma. Az oldategyensúlyi rendszerek általános jellemzése. Lépcsőzetes egyen-súlyok. A koncentrációeloszlás törvényszerűségei. Az összetett gázegyensúlyok általános jellemzése.
A reakciófok és értelmezése egyszerű és összetett egyensúlyi rendszerekben. A Hess-mátrix elemzése, az egyensúlyi állapot stabilitása. Érzékenység-analízis. A Le-Chatelier - Braun elv érvényesülése egyszerű és összetett egyensúlyi rendszerekben.
A válaszegyenletek és válaszreakciók elmélete.
Numerikus módszerek az egyensúlyi számításokban.
A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K1341 Kémiai termodinamika gyakorlat GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék
FELELŐS OKTATÓ Dr. Nagypál István, egyetemi tanár
KREDIT 1
HETI ÓRASZÁM 1
TÍPUSA gyakorlat
SZÁMONKÉRÉS gyakorlati jegy
TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE
-PÁRHUZAMOS FELTÉTEL K134 Kémiai termodinamika
ELŐFELTÉTEL K032 Fizikai kémia gyakorlat 1.
HELYETTESÍTŐ TÁRGYAK
-PERIÓDUS őszi félév
JAVASOLT FÉLÉV ld. mintatanterv
KÖTELEZŐ vagy KÖTELEZŐEN VÁLASZTHATÓ
vegyész (KV)
Tematika:
Az előadásokon tárgyalt anyag folyamatos nyomonkövetése, feldolgozása. A koncepcionálisan különösen nehéz fogalmak többoldalú megvilágítása. A tananyaghoz kapcsolódó példák megoldása.
Az anyag egyes kiválasztott részeinek egy-egy hallgató által történő feldolgozása, ezek együttes diszkussziója és értékelése.
Az önállóan megoldandó példák, számítási és elméleti feladatok kijelölése, az elvégzett munka ellenőrzése és értékelése.
A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K135 Reakciókinetika GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék
FELELŐS OKTATÓ Dr. Nagypál István, egyetemi tanár
KREDIT 2
HETI ÓRASZÁM 2
TÍPUSA előadás
SZÁMONKÉRÉS kollokvium
TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE
-PÁRHUZAMOS FELTÉTEL K1351 Reakciókinetika gyakorlat (vegyész)
ELŐFELTÉTEL K033 Fizikai kémia 2.
HELYETTESÍTŐ TÁRGYAK
-PERIÓDUS tavaszi félév
JAVASOLT FÉLÉV ld. mintatanterv
KÖTELEZŐ vagy KÖTELEZŐEN VÁLASZTHATÓ
vegyész, kémia tanár, kémiatanár kiegészítő (KV)
Tematika:
A Fizikai Kémia 2. (K033) anyagának áttekintése. A termodinamika és a reakciókinetika kap-csolata; sebességi egyenlet, sebességi állandó, rendűség és molekularitás. A különböző típusú folya-matok karakterisztikus koncentráció - idő függvényei. Egyszerű és összetett reakciók, homogén és heterogén katalízis, autokatalízis, a reakciósebességi elméletek alapjai.
Az átmeneti állapot-elmélet. Egyensúly és molekuláris energiaállapotok, statisztikus mechanikai megfontolások. Az elmélet termodinamikai értelmezése. Az átmeneti állapot-elmélet alkalmazásai.
Oldatreakciók kinetikája; energiakontrollált és diffúziókontrollált reakciók, termodinamikai megfon-tolások. A kalitka-hatás.
Az egyensúlyok dinamikája. Cserefolyamatok. A cserefolyamatok kinetikai jellemzése, az átlagos élettartam fogalma és számítása. Kémiai és NMR relaxációs módszerek, összehasonlításuk. A para-mágneses relaxáció. A ligandum- és protoncsere folyamatok NMR relaxációs vizsgálata. Az egyen-súly dinamikája paramágneses átmenetifém komplexek oldataiban. A "kinetikai modell" felépítésének lehetőségei.
A nemlineáris dinamika alapjai. A CSTR működése, bistabilitás és oszcilláció. Frontreakciók jellemzése. Termikus és kémiai dilatáció és kontrakció. A fizikai erőterek (gravitációs és mágneses tér) hatása a frontreakciókra. Stochasztikus folyamatok. A "bolond" óra-reakciók és értelmezésük.
A mechanizmus-kutatás alapjai. Modell és mechanizmus. A hipoklórossav-klorit és a klorit-tioszulfát reakciók kinetikai modelljeinek bemutatása.
A termokémiai kinetika alapjai. A termikémiai adatok transzformációja. Additivitási szabályok.
Fotokémia. Az elektrongerjesztett molekulák keletkezése és sorsa. Fotokémiai kinetika. Foto-disszociáció és kísérleti viszgálata. Gyökök előállítása. FotoFoto-disszociáció a légkörkémiában.
A gyorsreakciók vizsgálata gáz és folyadékfázisban. Kísérleti technikák. A keverési idő és a holtidő fogalma, ellentmondásai. Korrekciós lehetőségek.
A kinetikai modell megalkotásához kapcsolódó matematikai és numerikus módszerek áttekintése.