(1)A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K301 Operátorok alkalmazása a kémiában GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék FELELŐS OKTATÓ Dr

(1)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K301 Operátorok alkalmazása a kémiában GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék

FELELŐS OKTATÓ Dr. Dömötör Gyula, egyetemi docens

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE K302 Operátorok alkalmazása a kémiában gyakorlat PÁRHUZAMOS FELTÉTEL K302 Operátorok alkalmazása a kémiában gyakorlat

ELŐFELTÉTEL M9213 Matematika kémikusoknak 2.

HELYETTESÍTŐ TÁRGYAK -

PERIÓDUS -

JAVASOLT FÉLÉV min. 5. félév

KÖTELEZŐ vagy KÖTELEZŐEN VÁLASZTHATÓ

vegyész (VTTS)

Tematika:

A kvantumkémiában alapvető fontosságú operátorok fogalmának megalapozása.

A skalárokon értelmezett test tulajdonságainak (összeadás, szorzás) axiomatikus ismertetése.

Valós és komplex vektorterek definiálása.

Lineáris függőség, függetlenség, bázisok fogalma.

Vektorterek közti izomorfizmus.

Alterek, műveletek alterekkel. Direkt összeg fogalma.

Vektortereken értelmezett lineáris operátorok fogalma. Lineáris operátorok összege és szorzata.

Lineáris operátorok polinomjai.

Inverz operátor fogalma és az ezekkel kapcsolatos alapvető tételek.

Lineáris operátorok és mátrixok közti összefüggés. Projekciók fogalma.

Lineáris operátorok képtere és magtere.

Skaláris szorzaton alapuló normák bevezetése. Euklideszi terek.

Ortogonalitás az euklideszi térben. Teljesség fogalma.

Schwarz-egyenlőtlenség.

Önadjungált operátorok és erre vonatkozó egyszerű tételek.

Speciális operátorok és a velük kapcsolatos tételek.

Önadjungált operátorok spektráltétele.

A Hilbert-terek bevezetése.

(2)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K302 Operátorok alkalmazása a kémiában gyakorlat

GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA gyakorlat

SZÁMONKÉRÉS gyakorlati jegy

TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE -

PÁRHUZAMOS FELTÉTEL K301 Operátorok alkalmazása a kémiában

PERIÓDUS -

vegyész (VTTS

Tematika:

Valós és komplex számokkal végzett műveletek alapvető tulajdonságai.

A komplex konjugált fogalma. Összeg, különbség, szorzat és hányados komplex konjugáltja.

Mátrixok alapvető típusai. Műveletek mátrixok között. Inverz mátrixok.

A transzponálás fogalma és az ezzel kapcsolatos egyszerű szabályok.

Mátrixok invertálása és az ezzel kapcsolatos tételek.

Vektorok skaláris és vektoriális szorzata. Skaláris szorzat általánosítása sokdimenziós komplex terekre.

Lineáris operátorokra vonatkozó példák.

Lineáris operátorokkal kapcsolatos egyszerű feladatok megoldása.

Példák invertálható operátorokra.

Példák projekciókra és merőleges projekciókra Lineáris operátorok és mátrixok közti kapcsolat.

Kapcsolat az operátorok különböző típusai és sajátértékeik között példákkal szemléltetve.

(3)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K303 Kemometria

MEGHIRDETŐ TANSZÉK(CSOPORT) Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék

FELELŐS OKTATÓ Dr. Horváth István egyetemi docens

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS kollokvium

TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE –

PÁRHUZAMOS FELTÉTEL nincs

ELŐFELTÉTEL K101 Kémiai informatika

HELYETTESÍTŐ TÁRGYAK nincs

PERIÓDUS tavaszi félév

JAVASOLT FÉLÉV 4–10.

vegyész, kémiatanár (VTTS)

Tematika:

Az analitikai kémiai mérések torzításának és szórásának meghatározására szolgáló módszerek, additív és összetett hibák felderítése. Különböző mintákkal és különböző módszerekkel kapott mérési eredmények összehasonlítása.

Szóráselemzés: különböző hatások befolyásának felderítésére szolgáló eljárások. Egyfaktoros és többfaktoros varianciaanalízis. Hibaterjedés számítása.

A kalibráció szerepe az analitikában. Kalibrációs függvény paramétereinek becslése. A paraméterek hibáinak becslése. Az analitikai meghatározás hibájának megadása. Robusztus becslések alkalmazásának lehetőségei. Többkomponensű rendszerek kalibrációja. A meghatározás megbíz- hatóságának elemzése a kalibrációs mátrix sajátértékeinek meghatározásával.

Kísérlettervezés alkalmazásának lehetőségei. Különböző típusú kísérlettervek.

Nagy adathalmazok tömörítésének lehetőségei, főkomponens analízis. Osztályok meghatá- rozásának lehetőségei (klaszteranalízis) és az ellenőrzött osztályozás (alakfelismerés) módszerei.

Ajánlott irodalom:

1.) Veress Gábor: Analitikai kémiai számítástechnika, Tudományszervezési és Informatikai Intézet 1985.

2.) Veress Gábor: A kemometria alapjai , A gyógyszerészeti tudomány aktuális kérdései 7.

3.) Horváth István: Mérési eredmények értékelése, Posztgraduális környezetvédő szakosító jegyzete 4.) Kemény S. és Deák A.: Mérések tervezése és eredményeik értékelése, Műszaki Könyvkiadó 5.) Podani János: Bevezetés a többváltozós biológiai adatfeltárás rejtelmeibe. Scientia Kiadó 6.) Horvai György (szerk.): Sokváltozós adatelemzés (Kemometria). Nemzeti Tankönyvkiadó, Bp.

2001.

(4)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K304 Mérési eredmények számítógépes kiértékelése MEGHIRDETŐ TANSZÉK(CSOPORT) Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék

FELELŐS OKTATÓ Dr. Horváth István egyetemi docens

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

ELŐFELTÉTEL K101 Kémiai informatika

PERIÓDUS őszi/tavaszi félév

Tematika:

A modellezési feladat célja. A kémiai és a matematikai modell közötti kapcsolat. A numerikus kezelés lehetőségei és korlátai.

Numerikus eljárások egyenletek és egyenletrendszerek megoldására. Közelítő differenciálás és integrálás.

Paraméterekben lineáris illesztések mátrix egyenletei. Mátrix sajátértékek, sajátvektorok meghatá- rozása. Példák a paraméterbecslés kémiai alkalmazásaira. Egyensúlyi állandók meghatározására szolgáló módszerek különböző rendszerekben.

Differenciálegyenletek és differenciálegyenlet-rendszerek numerikus megoldása. A megoldások stabilitásának feltételei. Összetett kémiai reakciók mechanizmusának valószínűsítése a kinetikai differenciálegyenlet-rendszer numerikus megoldásával. Stiff-rendszerek kezelése Gear-módszerrel.

1.) Veress Gábor: Analitikai kémiai számítástechnika, Tudományszervezési és Informatikai Intézet 1985.

2.) Veress Gábor: A kemometria alapjai , A gyógyszerészeti tudomány aktuális kérdései 7.

3.) Horváth István: Mérési eredmények értékelése, Posztgraduális környezetvédő szakosító jegyzete 4.) Kemény S. és Deák A.: Mérések tervezése és eredményeik értékelése. Műszaki Könyvkiadó

(5)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K305 Bevezetés a méréstechnikába GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék

FELELŐS OKTATÓ Dr.Kutsán György, egyetemi adjunktus

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

PÁRHUZAMOS FELTÉTEL -

ELŐFELTÉTEL K001 Általános kémia vagy K831 Kémia alapjai

PERIÓDUS -

vegyész (VTTS

Tematika:

A kurzus célja, hogy a hallgatók megismerjék a laboratóriumokban használt komplex mérőrend- szerek elvi felépítését. Hogyan kell valamilyen fizikai, kémiai jellemezőt megmérni. A digitális készülékekben a mért jel hogyan alakul át a fizikai jellemző számszerű értékévé. Milyen jel-átalakítási folyamatok eredményeként kapható meg a mért adat. A mért értékek hogyan ellenőrizhetők, a kémiai információ milyen átalakítások után szűrhető ki a mért adatsorokból.

Fizikai jellemzők mennyiségi meghatározása, a valódi érték fogalma. A mért érték mint valószínűségi változó.

Átlagérték a mérési adatok szórása. A mérés hibája, szisztematikus hiba, véletlen hiba meghatározása. A mért adatok feldolgozása, hibaterjedés.

A mérendő jel fogalma, jeltovábbítás, jelátalakítás és erősítés. Érzékelők, szenzorok fajtái, jellemzésük.

A jel-zaj viszony fogalma, zajcsökkentési módszerek, szűrés. Analóg jel, digitális jel az analóg jel digitalizálása.

Mérési módszerek, mérőeszközök a mérőeszközök jellemzése.

Mérőberendezések csatlakoztatása a mikroprocesszorokhoz, soros és párhuzamos interfészek, ezek működése.

Analóg-digitál átalakítók működési elve, fajtái.

Mérő és adatgyűjtő rendszerek felépítése. A vezérléstechnika és szabályozástechnika alkal- mazása a számítógépes mérőrendszerekben.

A mérési adatok megbízhatóságának vizsgálata, mintavételezés gyakoriságának szerepe a mért érték megbízhatóságára. Hitelesítés, kalibrálás.

Információnyerés nagymennyiségű adatból, paraméterbecslési technikák.

(6)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K306 Kémiai számítások és mérések feldolgo- zásának fontos gyakorlati módszerei gyakorlat GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék

FELELŐS OKTATÓ Dr. Peintler Gábor, egyetemi adjunktus

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA gyakorlat

ELŐFELTÉTEL M9213 Matematika kémikusoknak 2., K035 Fizikai

kémia 3., K043 Műszeres analitika

PERIÓDUS kétévente

vegyész (VTTS)

Tematika:

A gyakorlat célja:

 Az előadáson tanultak gyakorlati alkalmazása.

 Az InterNeten rendelkezésre álló, szabadon hozzáférhető programok bemutatása.

 A gyakorlati alkalmazásokban felmerülő legfőbb ,,buktatók’’ bemutatása.

A félév során minden héten egy matematikai témakört fog át az előadás. Az elméleti óra összefoglalja és/vagy ismerteti azokat a matematikai módszereket, amelyek a kémia valamely területén fontosak, valamint a kémia szempontjából elemzi az ismertetett matematikai módszereket. A gyakorlati óra (ld. K3061) óra alkalmazásokra ad lehetőséget alapfeladatok megoldásán keresztül.

Minden héten van otthoni munkával megoldandó feladat, amely heti 2–3 órás elfoglaltságot jelent és fontos része az érdemjegynek.

Gyakorlati rész tematikája:

 A kémiában felmerülő konkrét problémák megfogalmazása a matematika eszközeinek segítségével.

 A matematikai eljárások által számolt adatok használata, értelmezése a kémiában.

 Olyan általános vagy speciális célú programrendszerek felhasználása feladatok megoldására, amelyek vagy kereskedelmi forgalomban vagy elektronikus hálózatokon keresztül beszerezhetők.

 A legelterjedtebb programozási nyelvek használata a kémiai problémák megoldásában.

 Az alaptantárgyakhoz (fizikai kémia, analitikai kémia, stb.) kapcsolódó feladatok megoldása.

 A számítógép hatékony használata.

Információszerzés a számítógépes hálózatok segítségével. Nemzetközi adatbázisok elérése, hatékony használata.

(7)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K307 Molekulák kvantum-algebrai-kombinatóri- kai tanulmányozása

GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Alkalmazott és Környezeti Kémiai Tanszék

FELELŐS OKTATÓ Dr. Tasi Gyula egyetemi docens

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

ELŐFELTÉTEL K035 Fizikai kémia 3.

PERIÓDUS tavaszi félév, kétévente

JAVASOLT FÉLÉV -7-10

vegyész (VTTS)

Tematika:

Absztrakt algebrai alapok: algebrai struktúrák. Molekulák szimmetriájának leírása:

permutációs és molekuláris pontcsoportok. A molekuláris izoméria jelensége. Királis és akirális molekulák. Kvantumkémiai alapok: molekulák konformációs analízise. Kombinatorikai alapok:

gráfelmélet, összeszámlálások, generátorfüggvények és rekurziós összefüggések. A Pólya-féle összeszámlálási formula. A n-alkánmolekulák konformációs analízise: a konformerek összeszámlálása Hartree-Fock és MP2 ab initio elméleti szinteken.

(1) Tasi Gyula: Bevezetés az elméleti kémiába (egyelőre pdf formátumban).

(2) Fraleigh, J.B.: A first course in abstract algebra, Addison-Wesley Publishing Company, 1994.

(3) Tucker, A.: Applied combinatorics, John Wiley & Sons, 1995.

(4) Pólya, G. and Read, R.C.: Combinatorial enumeration of groups, graphs, and chemical compounds, Springer-Verlag, 1987.

(5) Fujita, S.: Symmetry and combinatorial enumeration in chemistry, Springer-Verlag, 1991.

(6) Tasi, G., Mizukami. F.: Quantum algebraic-combinatoric study of the conformational properties of n-alkanes. I, J. Math. Chem., 25, 55-64 (1999).

(7) Tasi, G. et al.: Quantum algebraic-combinatoric study of the conformational properties of n- alkanes. II, J. Math. Chem., 27, 191-199 (2000)

(8)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K308 Matematikai barangolás a hullámok világában

FELELŐS OKTATÓ Dr. Fekete Zoltán egyetemi adjunktus

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

K031 Fizikai kémia 1.

PERIÓDUS -

JAVASOLT FÉLÉV min. 5. félévtől

vegyész (VTTS)

Tematika:

Bevezetés a Fourier-sorozatok elméletébe

Definíció. Együtthatók. Diszkrét kiterjesztés. A hang spektruma.

Műveletek Fourier-sorozatokon

Deriválás. Integrálás. Vetítés és ortogonalitás Függvénytani alkalmazások

Az e és i számok. Euler-képlet. Komplex reprezentáció.

Fourier-transzformáció és a hullámok bizonytalansága.

A gyors Fourier-transzformáció (FFT) módszere Alkalmazások a modern spektroszkópiában Irodalom:

Ajánlott: A kémia újabb eredményei. 36. [szerk. Csákvári Béla]

Reimann József: Matematika [egyetemi jegyzet]

(9)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K309 Többváltozós kemometriai módszerek a QSAR vizsgálatokban

FELELŐS OKTATÓ Dr. Körtvélyesi Tamás egyetemi docens

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

JAVASOLT FÉLÉV -

vegyész (VTTS)

Tematika:

A szerkezet-aktivitás (QSAR) és szerkezet-tulajdonság (QSPR) összefüggések lehetőséget nyújtanak tulajdonságok, biológiai aktivitások ismeretében új aktívabb vegyületek megtervezésére. A QSAR vizsgálatokban molekula-leírókat (deszkriptorokat), X,= (molekuláris deszkriptorokat) korreláltatunk egy vagy több válaszjellel, y. Az egyik célunk, hogy jobban megismerjük a vizsgált biológiai rendszert, a másik cél, hogy becslést adjunk a vizsgálatba be nem vont molekulaszerkezetek válaszjelére (pl. egy még nem szintetizált molekula toxicitása, vagy éppen potenciális gyógyító hatása). A regressziós analízis alapján levont következtetések nagymértékben függenek a feltételezett regressziós modelltől. Leggyakrabban többváltozós lineáris összefüggést tételezünk fel:

y = b0 + b1 x + b2 x² + … + bp x^p

Mivel a deszkriptorok között általában erős korreláció van, ezért a klasszikus többváltozós legkisebb négyzetek módszerén alapuló többváltozós lineáris regresszió (Multiple Linear Regression, MLR) helyett kemometriai módszereket alkalmazunk: főkomponens analizis (Principal Component Analysis, PCA), főkomponens regresszió (Principal Component Regression, PCR), részleges legkisebb négyzetek módszere (Partial Least Squares, PLS), ridge regresszió (RR), többutas faktoranalizis (Multiway Factor Analysis, MFA), multilineáris PLS, többutas kovariancia analízis (Multiway Principal Covariate Regression, PCovR).

Számos módszert kidolgoztak a molekuláris leró paraméterek megadására. Ezen módszerek (pl.

CoMFA, SOMFA, gráfelméleti indexek (DRAGON), stb.) is ismertetésre kerülnek.

A speciál kollégium a felsorolt kemometriai módszerek elméletének és gyakorlati alkalmazásának bemutatását célozza meg, figyelmet szentelve a módszerekkel kapcsolatban az adatok előkészítésére (data pretreatment), a változók kiválasztására (variable selection) és a modellek érvényességének megállapítására (model validation).

Az ismeretek elmélyítését magyar nyelven megjelent kemometriai szakkönyv segiti:

Horvai Gy. (szerk.): Sokváltozós adatelemzés (kemometria). Tankönyvkiadó, Budapest, 2000.

(10)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K321 Biomolekulák fémion-koordinációja MEGHIRDETŐ TANSZÉK(CSOPORT) Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék

FELELŐS OKTATÓ Dr. Kiss Tamás egyetemi tanár

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

ELŐFELTÉTEL K029 Szervetlen kémia szigorlat

Tematika:

A tárgy a biológiai rendszerekben fontos szerepet játszó kisebb és nagyobb biomolekulák proton- és fémionkötő-sajátságait, egyensúlyi és szerkezeti vonatkozásait ismerteti.

A tárgyalásra kerülő témák: az aminosavak illetve foszfonsav és hidroxámsav származékaik, az oligopeptidek, fehérjék, cukrok és cukorszármazékok, nukleobázisok, nukleozidok, nukleotidok és nukleinsavak, antibiotikum hatású biomolekulák fémkomplexei, valamint a biológiailag jelentős fémklaszterek tulajdonságai ill. a DNS-fémkomplex kölcsönhatás szerepe a rákellenes terápiában.

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., Biocoordination Chemistry (ed. K. Burger), Ellis Horwood, Chichester, 1990.

4., Metal Ions in Biological Systems, Vol 8, 1979, Vol 32, 1996, Marcell Dekker, New York

(11)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K322 Oldategyensúlyi számítások a komplexkémiában MEGHIRDETŐ TANSZÉK(CSOPORT) Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék

FELELŐS OKTATÓ Dr. Labádi Imre egyetemi docens

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA gyakorlat

ELŐFELTÉTEL K012 Kémiai számítások 2.

PERIÓDUS őszi félév

vegyész, kémiatanár(VTTS)

Tematika:

A protonálódási és a komplexstabilitási állandók meghatározására szolgáló kísérleti módszerek rövid áttekintése. Az egyes kísérleti módszerekhez kapcsolódó egyenletek ismertetése, a számolási módszerek közös vonásai. A Bjerrum-féle képződési függvény és az anyagmérleg-egyenletek.

A potenciometria, ezen belül a pH-metria, mint kísérleti módszer. Az üvegelektród működési elve. Eltérések az üvegelektród működésében erősen savas ill. lúgos közegben, a diffúziós potenciál.

A pH-mérő berendezés kalibrálása. Az ekvivalencia pont meghatározása Gran-módszerrel, számító- gépi megoldás. A paraméterbecslő eljárásokról általában.

A Bjerrum-féle képződési függvényen és az anyagmérlegen alapuló protonálódási állandó és stabilitási állandók meghatározási módszerei. Statisztikai meggondolások a pK ill. stabilitási állandók meghatározása során.

A spektrofotometria alkalmazása protonálódási és komplexképződési folyamatok tanulmá- nyozásában. A JOB-módszer alkalmazása. A részecskék számának meghatározására szolgáló módszerek. Stabilitási állandók meghatározására szolgáló grafikus és számítógépi módszerek.

1. Beck Mihály: Komplex egyensúlyok kémiája, Akadémiai Kiadó 1965.

2. Burger Kálmán: Coordination Chemistry: Experimental Methods, Akadémiai Kiadó, Budapest 1973.

3. Computational methods for the determination of formation constants, Ed. D. J. Legett, Plenum Press, New York and London, 1985

(12)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K323 Toxikus elemek kémiája

FELELŐS OKTATÓ Dr. Kiss Tamás egyetemi tanár

KREDIT 1

HETI ÓRASZÁM 1

TÍPUSA Előadás

SZÁMONKÉRÉS Kollokvium

TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE

PÁRHUZAMOS FELTÉTEL Nincs

ELŐFELTÉTEL K023 Fémes elemek kémiája

HELYETTESÍTŐ TÁRGYAK Nincs

vegyész, kémiatanár(VTTS)

Tematika:

Fémes elemek anyagcseréjét szabályozó mechanizmusok: felszívódásuk, szállításuk, sejtekben való felhalmozódásuk és kiválasztásuk. A fémek toxikusságát befolyásoló tényezők: létfontosságú elemek, fémkötő fehérjék, kor, genetikai tényezők. Szerv-specifikus terápiás beavatkozások. A fémek toxikussága mértékének molekuláris technikái. Kockázatbecslés.

Az egyes szervekre ható toxikus elemek tárgyalása, szervek szerinti bontásban: az idegrendszerre, a légúti rendszerre, a keringési rendszerre, a vérképzőrendszerre, az immunrendszerre, a májra, a gyomor–bél traktusra, a vesére, az ivarszervekre, a bőrre, a csontrendszerre ható toxikus elemek.

1. Metal Toxicology, Ed. R. A. Goyer, C. D. Klaassen, M. P. Waalkes, Academic Press, New York, 1995.

2. J. E. Fergusson, The Heavy Elements: Chemistry Environmental Impact and Health Effects, Pergamon Press, Oxford, 1990.

(13)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K324 Orvosi szervetlen kémia

FELELŐS OKTATÓ Dr. Nagy László egyetemi tanár

KREDIT 1

HETI ÓRASZÁM 1

TÍPUSA Előadás

SZÁMONKÉRÉS Kollokvium

PÁRHUZAMOS FELTÉTEL Nincs

HELYETTESÍTŐ TÁRGYAK Nincs

vegyész,(VTTS)

Tematika:

Az orvosi szervetlen kémia tárgya, kapcsolata más tudományterületekkel. Az alkalmazott vizsgálati módszerek és a belőlük nyerhető információk. Kismolekulatömegű technéciumkomplexek felhasználása a radiogyógyászatban. Nem technéciumtartalmú vegyületek a diagnózisban.

Terápiás nuklidok. Gadolíniumkomplexek alkalmazása a mágneses rezonancia “imigin”-ben (MRI). Fémiontartalmú röntgenkontraszt-anyagok. Fémkomplexek mint foto- és radioérzékenyítő anyagok alkalmazása. A platinatartalmú antitumor gyógyszerek jelenlegi fejlődése. A ciszplatin–DNS kölcsönhatás: szerkezet, felismerés, hatásmechanizmus. Nem platinaalapú kemoterápiás gyógyszerek, vagy kifejlesztés alatt álló szerek. A Wilson- és a Menkes-kór gyógyítása.

Fémkomplexek alkalmazása a gyógyszerrezisztencia diagnózisában. Vanádiumtartalmú vegyü- letek mint az inzulinutánzó anyagok. A szuperoxid-dizmutázt utánzó anyagok és alkalmazásuk a gyógyászatban. Aranytartalmú komplexek mint gyógyszerek. Bizmuttartalmú komplexek mint gyógyszerek. A líthium alkalmazása.

Kelátterápia a mérgező fémionok eltávolítására. Fémkomplexek mint az enzimek inhibítorai.

Mátrix metalloprotein inhibítorok előállítása és terápiás alkalmazása. A DNS-molekulába interkalálódó vegyületek reakciói. A bleomicin fémkomplexeinek nukleinsavfelismerő képességéről.

A transzferin mint fémion mediátor. Az ónorganikus komplexek biológiai hatásáról.

Medical Inorganic Chemistry, Chemical Review, 99/9 (1999)

(14)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K325 Az ózon kémiája

FELELŐS OKTATÓ Dr. Dombi András egyetemi docens

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

vegyész, kémiatanár(VTTS), környezettudomány (VTTM)

Tematika:

Az ózon felfedezésének, megismerésének története, az ózon szerepe az iparban, a légköri folyamatokban és a vegyiparban.

Az ózon fizikai tulajdonságai. Az ózon és az oxigén optikai tulajdonságai, energiaállapotai. Az ózon vízoldhatósága, a pH és a hőmérséklet hatása az ózon vízoldhatóságára, a vízben végbemenő kémiai átalakulás főbb vonásai.

Az ózon előállításának módszerei. A csendes elektromos kisülés elvén működő ozonizátorok. Az ozonizátor kapacitását befolyásoló tényezők: a oxigénben lévő anyagok, a hőmérséklet valamint az ozonizátor elektromos paramétereinek hatása a képződött ózon mennyiségére. A kisülés elvén működő ozonizátor fajlagos energiahasznosítását befolyásoló tényezők.

Fotokémiai elven alapuló ózonelőállítás. A fotokémiai ózonképződés energetikai alapjai, a képződés és a bomlás dinamikus egyensúlyát befolyásoló tényezők. A fotokémiai elven működő ózonelőállítás gyakorlati jelentősége, a sztratoszférában végbemenő ózonképződés mechanizmusa.

Ózongenerálás víz elektrolízisével. Az elektrolítikus elven működő generátorok előnyei, energiakihasználása és gyakorlati alkalmazásai. Radioaktív sugárzás alkalmazása ózon előállítására.

"A radioaktív hulladékok hasznosításának egy lehetséges módja?" A módszer elve és alkalmazhatóságának korlátai. Egyéb ózonelőállítási módszerek.

Az ózon analitikája. Az ózon analízisével kapcsolatos problémák, a módszerek szelektivitása és érzékenysége. A jodidion jóddá történő oxidációján alapuló módszer. A különböző festékroncsoláson és festékképződésen alapuló módszerek összehasonlítása. Az ózon analízis "ajánlott" módszere az indigó-szulfonát roncsoláson alapuló módszer. Kemolumineszcencián és fluoreszcencián alapuló módszerek. Elektroanalitikai módszerek.

Az ózon kémiai tulajdonságai, reakciói szerves és szervetlen vegyületekkel. Az olefinek ózonolízisének Criegee-féle mechanizmusa. Az ózon reakciója aromás és alifás vegyületekkel és különböző szerves funkciós csoportokkal. Az ózon alkalmazása a szerves vegyiparban. Az ózon vizes közegű bomlásának mechanizmusa, az ózonon alapuló gyökgenerálási módszerek.

Az ózon szerepe a légkör kémiájában. A fotokémiai szmogképződés mechanizmusa. Az sztratoszférabeli ózon szerepe a földi élet fennmaradásában. Az ózonréteg antropogén hatásokra történő elvékonyodásának története, az 1995-ben kémiai Nobel-díjban részesült kutatók munkásságának bemutatása. A sarkok feletti ózonréteg-vastagság szezonális változásának okai és mechanizmusa.

Az ózon biológiai hatásai, alkalmazása a vízkezelésben, élelmiszeriparban és gyógyászatban. Az alkalmazások bemutatása néhány gyakorlati példa segítségével.

1. Horváth–Bilitzky–Hüttner: Az ózon, Műszaki Könyvkiadó, 1976

2. Philip S. Bailey: Ozonization in organic chemistry, Vol.II., Academic Press, 1982 3. Ozon in Water Treatment, Application and Engineering, Lewis Publishers, 1991

(15)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K331 Válogatott fejezetek a kvantumkémiából GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE K332 Válogatott fejezetek a kavntumkémiából gyakorlat

PÁRHUZAMOS FELTÉTEL K332 Válogatott fejezetek a kavntumkémiából gyakorlat

PERIÓDUS -

vegyész (VTTS

Tematika:

A kvantummechanika alapelemei.

Gömbfüggvények és Legendre-polinomok. Legendre-függvényekre vonatkozó rekurziós formulák.

Radiális függvények és asszociált Laguerre-polinomok.

Hermite-polinomok és rekurziós formuláik.

Általánosított függvények alkalmazása a kvantumkémiában.

Impulzus- és koordinátaoperátorok általánosított sajátfüggvényei.

Az elektronspin operátora. Spinfüggvények. Pauli-féle spinmátrixok.

Born-Oppenheimer-közelítés és adiabatikus közelítés.

Hellmann-Feynman-tétel.

Viriál-tétel a klasszikus mechanikában és a kvantummechanikában.

Lineáris variációs módszer (Ritz-módszer).

Löwdin-féle ortogonalizáció.

Eckart-egyenlőtlenség.

Skálázás szerepe a kvantummechanikában.

Rayleigh-Schrödinger perturbációs elmélete.

Hullámfüggvények, Slater-determinánsok.

Másodkvantálás módszere.

Konfigurációs kölcsönhatás módszere. MCSCF módszer.

Potenciális energia hiperfelületek, a rajtuk levő minimumok, nyeregpontok és reakcióutak.

ECP módszer. Sűrűségfüggvény elmélet.

Relativisztikus módszerek alkalmazása a kvantumkémiában.

Különböző ab iníció és szemiempirikus számítási módszerek.

A molekuláris mechanika alapjai.

(16)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K332 Válogatott fejezetek a kvantumkémiából gyakorlat

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA gyakorlat

PÁRHUZAMOS FELTÉTEL K331 Válogatott fejezetek a kavntumkémiából

ELŐFELTÉTEL M9213 Matematika kémikusoknak 2

K035 Fizikai kémia 3..

PERIÓDUS -

KÖTELEZŐ vagy KÖTELEZŐEN

VÁLASZTHATÓ vegyész (VTTS

Tematika:

Matematikai alapfogalmak. Mátrixok egyenlőségének fogalma. Műveletek mátrixokkal: összeadás, kivonás, konstanssal való szorzás.

Mátrixok szorzása. Az asszociativ tulajdonság érvényessége. Példák kommutativ és nem-kommutativ szorzatokra.

Négyzetes, diagonális és egységmátrix fogalma. Transzponált mátrixok, szimmetrikus, inverz és adjungált mátrixok definíciói és példák.

Determinánsok definíciója és fontosabb tulajdonságaik. Egyszerű determinánsok kiszámítása.

Operátorok egyenlősége. Műveletek operátorok között: összeg, különbség, szorzat definíciója.

Operátorok felcserélhetőségének kérdése példákkal illusztrálva.

Az ortogonalitás és normáltság fogalma négyzetesen integrálható függvényeknél.

Vektorok skaláris és vektori szorzata.

Hullámfüggvényekre vonatkozó kikötések.

Gömbfüggvények, Legendre-polinomok, radiális függvények és az asszociált Laguerre-polinomok tulajdonságainak ismertetése.

Hermite-polinomok és rekuziós formuláik.

A Kronecker-delta fogalma.

Az előadásokhoz kapcsolódó fogalmak példákon keresztül történő megtárgyalása.

(17)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K333 Kvantumkémiai kalandozások kevés képlettel

FELELŐS OKTATÓ Dr. Fekete Zoltán, egyetemi adjunktus

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

PERIÓDUS -

JAVASOLT FÉLÉV min. 5. félévtől

vegyész (VTTS

Tematika:

Planck és Einstein – Mi a fény

Diffrakció. Fekete-test sugárzás. Foton-részecske sajátosságok.

Bohr – Korai kvantumelmélet

Atomok. Elméleti következetlenségek és feloldásuk.

Heisenberg – A kvantummechanika születése

Rezgések klasszikusan és kvantumosan. Mátrix-mechanika.

De Broglie és Schrödinger – Hullámmechanika

Elektron-hullámok. Hullámmechanikai alapproblémák.

Schrödinger – Túl a hullámmechanikán A Schrödinger-egyenlet.

Born és Heisenberg – Az új világ értelmezése

Valószínűségi felfogás. Bizonytalansági összefüggés.

Kitekintés a modern kvantumkémiára.

Modell-kémia ab initio számítási módszerekkel.

Irodalom:

Kötelező: Heisenberg, Werner: A rész és az egész. (Physics and beyond).

Ajánlott: Vassy Zoltán: Schrödingerék macskája és más történetek Csonka Gábor: A számítógépes molekulaszerkezet-analízis alapjai http://web.inc.bme.hu/cgi-bin/wrap/csonka/qcem

(18)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K334 Szerkezeti bioinformatika GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

JAVASOLT FÉLÉV -

vegyész (VTTS

Tematika:

1. A szerkezeti bioinformatika tárgya. Molekuláris szerkezetek tömör leirasa (SMILES, stb.).

Biolóiailag aktiv molekulák (peptidek, proteinek, DNS, RNS, stb.) 2D-3D szerkezetét leiró adatok szerkezete (PDB, SYBL, ISIS, stb.). Molekulák 2D szerkezetéből 3D szerkezet létrehozása.

2. 2D és 3D molekuláris adatbázisok az interneten. A molekulák vizuális megjelenitését segitő számitógépes szoftverek és ezek jellemzői.

3. Proteinek és protein részletek szerkezeti predikciója (homológia modellezés). Szekunder szerkezetek predikciója.

4. Molekulamechanika. Néhány alkalmazott szoftver és jellemzőik. Oldószer figyelembe vétele a számitásokban. Poisson-Boltzmann egyenlet megoldásai.

5. Molekuladinamika és alkalmazása. Jellemző és fontos paraméterek megadása molekuladinamikai számitásokban. Vizmodellek. A kapott trajektóriák kiértékelése. Kötődési szabadentalpia elméleti számitási módszerei.

6. Proteinek kötőhelyeinek felderitése – protein mapping. Kis molekula- protein kölcsönhatás, kötődési szabadentalpia. Dokkolási eljárások. Gyógyszerkutatásban leggyakrabban alkalmazott nagy érzékenyégű dokkolási eljárások (HTS).

7. A kémiai informatika alapjai a nagy 2D és 3D szerkezeti adatbázisok kezelésében. Protein- protein kölcsönhatások, dokkolások. Néhány módszer a számitógépes de-novo gyógyszer- tervezésben.

Néhány ajánlott olvasmány:

1. A. D. Baxevanis, B.F.F.Ouelette: Bioinformatics, J. Wiley-Interscience, 2001.

2. A. R.Leach: Molecular Modelling. 2^nd ed., Prentice Hall, 2001.

(19)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K335 Komplex egyensúlyok kémiája GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék

FELELŐS OKTATÓ Dr. Nagypál Isatván, egyetemi tanár

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

JAVASOLT FÉLÉV -min. 5. félévtől

vegyész (VTTS

Tematika:

A komplex egyensúlyok típusai. Egyensúlyi állandók állandó ionerősség mellett. A mikroállandók fogalma. A komplex egyensúlyi rendszerek általános jellemzése. Definíciók, alapegyenletek. Az összetétel-mátrix és transzformációja. A komponensek kölcsönhatásának általános jellemzése. A komplex képződési függvény és sajátságai. A félérték és egészérték pontok. A több- magvú komplexek képződési függvénye.

A koncentrációeloszlás általános törvényszerűségei. A "szokatlan" koncentrációeloszlás értel- mezése. A sztöchimetriai és a termodinamikai aszimetria, következményei.

A válaszegyensúlyok elmélete.

Összetett egyensúlyi rendszerek vizsgálatának módszerei. A kolligatív sajátságok mérése.

Optikai módszerek. Kétkomponensű rendszerek fotometriája. A Job-módszer, mólarány módszer, a

"megfelelő oldatok" módszere, a sztöchiometrikus hígítás módszere. A többkomponensű rendszerek fotometriája. Kompetíciós módszerek. NMR és ESR a komplex egyensúlyok kémiájában. Kalori- metria. Egyensúly és kinetika; kinetikus módszerek. Katalitikus reakciók egyensúlyi kémiai alkalma- zása. Az extrakció egyensúlyi kémiai alkalmazása és specifikus problémái. Oldékonyság és komplex - képződés. Ioncsere egyensúlyok és komplexképződés. pH-potenciometria. Az elektródarendszer kalibrációja. pH-metriás egyensúlyi mérések tervezése. A protonálódási és stabilitási állandók meghatározása. Szimultán mérések több elektróddal. A polarográfia egyensúlyi kémiai alkalmazása.

Egyéb módszerek.

A kísérleti adatok értékelése. A képződő komplexek összetételének meghatározása. Számító- gépes értékelési módszerek. Történeti áttekintés. Segédfüggvények alkalmazása. Az egyensúlyi koncentrációk számítása. Az egyensúlyi állandók számítása illesztéssel. A minimalizálandó függvény megválasztása. Az illesztés ellenőrzése, értékelése. Hibabecslés.

A stabilitási állandók értékét meghatározó tényezők. Szolvatáció és komplexképződés. A hidratációs szám. A komplexek osztályozása összetételük alapján. A kelát-hatás és a makrociklus hatás. Az egyensúlyi állandók arányát meghatározó tényezők. Statisztikus megfontolások. Specifikus tényezők (szerkezetváltás, a koordinált ligandumok kölcsönhatása) az állandók arányának meghatározásában.

A stabilitási állandók kritikai értékelése. Az ionsugár, ionizációs potenciál, az elektronegativitás hatása. A hard-soft elmélet az állandók értelmezésében. Lineáris szabadenergia összefüggések.

(20)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K336 ESR spektroszkópia GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék

FELELŐS OKTATÓ Dr. Szabó Terézia, egyetemi docens

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

PERIÓDUS ősszel

JAVASOLT FÉLÉV min. 5.

vegyész (VTTS)

Tematika:

Paramágneses molekulák mágneses térben: a Zeeman-effektus. Átmenet a Zeeman-szintek között: elektronspinrezonancia. A g-t meghatározó tényezők. A pályakomponens és a paramágneses centrum szimmetriája. A g-tenzor főértékei köbös, D4h, valamint alacsonyabb szimmetriájú rendszerekben. A gerjesztett állapotok hozzájárulása. A fém-ligandum kötésjelleg hatása a spin-pálya csatolásra és a g-re.

Zérustér-kölcsönhatás, a spektrum finomszerkezete.

Elektronspin-magspin kölcsönhatások: a hiperfinom-felhasadás. Izotróp és anizotróp hozzájárulások. A 3d-4p és 3d-4s pályakeveredés hatása a hiperfinom-csatolási állandóra D4h

szimmetriájú komplexek torzulásakor. Másodrendû tagok a vonalak helyzetének meghatározásában.

Elméletileg is alátámasztható empirikus összefüggések a koordinációban részt vevő ligandumok, illetve donoratomjaik természete és az ESR-paraméterek között.

Kvadrupólus-kölcsönhatás. Hatása a hiperfinom vonalak helyzetére.

Az ESR-jel alakja. A teljes spektrum felépítése a fentebbi kölcsönhatásokra jellemző adatokból izotróp és anizotróp (axiális vagy rombos) kölcsönhatási tenzorok esetén. Anizotróp spektrumok számitógépes értékelése rendezett és rendezetlen, diamágnesesen hígított szilárd mintákban. A paramágneses centrumok közötti dipólus-dipólus kölcsönhatás nem hígított szilárd mintákban.

Az ESR-spektrumok egyszerűsödése fluid fázisban, a paramágneses részecskék akadálytalan gyors forgásának hatására. Többkomponensű spektrumok számitógépes felbontása. Domináns komplexek izomeregyensúlyai.Komplex egyensúlyi rendszerek vizsgálata ESR-rel. Az egyedi spektrumok információ-tartalma, az egyedi spektrumok felbontásának határai. A kétdimenziós ESR- spektroszkópiai módszer lényege. A teljes komplex egyensúlyi modell fölépítése spektrumsorozatok szimultán értékelésével, a fém és a ligandum analitikai koncentrációjának, valamint a pH-nak a fölhasználásával: a képződési állandók és az ESR-paraméterek egyidejű meghatározása. A módszer alkalmazhatósági köre (a lassú csere feltétel sérülése; vonalkiszélesedés makromolekula ligandumok esetén).

ESR-spektrumok számítógépes értékelésének bemutatása a gyakorlatban néhány szabadgyök, ill.

fémkomplex esetén.

(21)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K337 Az elektrokémiai korrózió termodinamikai és kinetikai alapjai

FELELŐS OKTATÓ Dr. Rauscher Ádám egyetemi docens

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

K034 Fizikai kémia gyakorlat 2.

vegyész (VTTS)

Tematika:

A korrózió fogalma. A korrózió és az ellene való védekezés jelentősége.

Korróziós károk (közvetlen és közvetett károk). A korrózió és környezetszennyezés.

A korróziós jelenségek osztályozása. A korrózió megjelenési formái: egyenletes, foltos, lyuk-, rés-, kristályközi-, feszültség-, eróyiós, kavitációs korrózió.

Az elektrokémiai korrózió termodinamikai alapjai. A víz termodinamikai stabilitása. A fémek potenciál - pH diagramja: A Zn - H2O rendszer potenciál - pH diagramja. A Fe - H2O rendszer potenciál - pH diagramja. A Cu-H2O rendszer potenciál-pH diagramja

Az elektrokémiai korróziós folyamatok kinetikája. Fémelektródok polarizációs görbéi. Korrodálódó fém polarizációs görbéje.

A katódos hidrogénfejlődés mechanizmusa. A fémek aktív oldódása. A vas anódos oldódásának mechanizmusa.

Aktív állapotú fémek korróziója. Korrózió kémiailag és fizikailag homogén felületen (a pH-változás, az oldott oxigén, a hőmérséklet, a közeg áramlásának, a fém anyagi minőségének és a külső áram hatása a korrózió sebességére). Korrózió kémiailag inhomogén felületen.

Evans-diagramok

Passzivitás, a pssziválódás adsyorpciós és fázis-réteg elmélete. A lyukkorrózió.

Az atmoszférikus korrózió. Korrózió a talajban. Mikrobiológiai korrózió (aerob és anaerob mikrobiológiai korrózió).

Bevonatok mikrobiológiai eredetű károsodása.

(22)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K338 A korrózió elleni védelem elmélete és gyakorlata

FELELŐS OKTATÓ Dr. Rauscher Ádám egyetemi docens

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

ELŐFELTÉTEL K337 Az elektrokémiai korrózió termodinamikai és kinetikai alapjai vagy K131 Elektrokémia

JAVASOLT FÉLÉV 6-10.

vegyész (VTTS

Tematika:

A fémek minőségének és az ötvözőelemek szerepe a szerkezeti anyagok korrózióállóságában.

Rozsdamentes acélok (ausztenites, martenzites és ferrites acélok). A réz és ötvözetei. Az alumínium és ötvözetei. Ólom. Titán.

A katódos védelem. Anódos védelem.

Korróziós inhibitorok. Passzivátor és adszorpciós típusú inhibítorok. Az inhibíció mechanizmusa.

Védőbevonatok. A fémfelületek előkészítése és előkezelése. Fémbevonatok. Szervetlen bevonatok. Szerves bevonatok. Átmeneti védelem.

A korrózió vizsgálati módszerei. Helyszíni vizsgálatok. Laboratóriumi vizsgálatok. Hagyo- mányos módszerek (szemrevételezés, tömegváltozás mérése, korróziós közeg kémiai analízise, fejlődött gáz térfogatának mérése, tervezett időtartamú teszt.) Elektrokémiai vizsgálati módszerek (elektródpotenciál mérése, galvanosztatikus és potenciosztatikus áram-feszültség görbék felvétele, polarizációs ellenállás mérése, a passziválódás és a lyukkorrózió jelenségének vizsgálata). Védő - bevonatok vizsgálati módszerei.

Esettanulmányok.

(23)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K339 A Fourier transzformációs spektroszkópiák adatkezelése

FELELŐS OKTATÓ Dr. Berkesi Ottó egyetemi docens

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

JAVASOLT FÉLÉV min. 5.

vegyész (VTTS)

Tematika:

I. A detektorjel keletkezése, a mintavételezés hatása az optikai felbontásra és a mérési tartományra. Az apodizációs függvények szerepe és lehetséges hatása a színképekre.

II. Hibaforrások a színképek felvételekor, azok lehetséges kiküszöbölése. A hullámszám tengely pontosságát befolyásoló tényezők. Az abszorbancia tengely lineáris tartományának kiterjesztése.

III. A színképfeldolgozást segítő eljárások: Sávkomponensek számának meghatározására szolgáló eljárások, második derivált, Fourier-dekonvolució, korrelációs analízis, a görbeillesztés. Numerikus jel/zaj viszony javítás. Spektrumkivonások.

(24)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K340 A rezgési spektroszkópia mérési eljárásai GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék

FELELŐS OKTATÓ Dr. Berkesi Ottó, egyetemi docens

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

PERIÓDUS -

JAVASOLT FÉLÉV 8. félévtől

vegyész (VTTS

Tematika:

I. Spektrométer típusok: a diszperziós és az interferometrikus berendezések csoportosítása és működése.

II. Gázminták mérése: a rövid, közepes és nagy úthosszú cellák alkalmazási lehetősegei, a GC-FT-IR és a TG-FT-IR össszekapcsolása, távészlelés az "open-path" technikával.

III. Folyadékminták mérése: a transzmissziós cella, az ATR-spektroszkópia elvi alapjai, az ATR- folyadékcellák és alkalmazásuk, az LC-FT-IR összekapcsolása.

IV. Szilárd minták mérése: a pasztilla és a mull technika alkalmazásának előnyei, problémái, a diffúz reflexiós spektroszkópia, a spekuláris reflexiós (IRRAS), a surlódó szögű spekuláris reflexiós spektroszkópia lehetőségei, ATR-cellák szilárd anyagok mérésére, a gyémántcella, az IR mikroszkópia.

V. A fototermális jelenséget felhasználó mérési elvek, a fotoakusztikus spektroszkópia alkalmazása gáz, szilárd és folyadék mintákra.

VI. Kinetikai mérések Fourier transzformációs berendezésekkel, a rapid-scan és a step-scan kinetika lehetőségei.

VII. A többszörös modulációs kísérletek, bevezetés a 2D-FT-IR spektroszkópiába.

VIII. FT-IR-Imaging, mátrix detektorok a mikroszkópikus és a makroszkópikus testek vizsgálatában.

(25)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K341 Modern mérési és értékelési módszerek reakciómechanizmusok felderítésére

FELELŐS OKTATÓ Dr. Peintler Gábor, egyetemi adjunktus

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

PERIÓDUS minden második tanévben

vegyész (VTTS

Tematika:

Az előadásorozat célja bemutatni és tanítani, hogyan történik a gyakorlatban az oldatreakciók mechanizmusainak valószínűsítése. Az alkalmazható kísérleti technikákat és számítási eljárasokat négy konkrét reakció részletes tanulmányozásán keresztül mutatjuk be, amelyek a

 hidrogén-peroxid vas(II) és vas(III) ionok által katalizált bomlása,

 különböző –-diészterek lúgos hidrolízise,

 a jód acetonnal történő reakciója, valamint

 a hipoklórossav és tetrationát vizes közegű reakciója.

Az első két reakció kémiatörténeti jelentőséggel is bír, ezek tanulmányozásának történetén keresztül bemutatható mind a mérési, mind az értékelő módszerek fejlődése és alkalmazhatóságuk korlátai. A harmadik és negyedik reakción keresztül a modern eljárások alkalmazhatósága és teljesítőképessége mutatható meg.

Mind a négy reakció ismertetése során bemutatjuk a konkrét kísérleti eredményeket, elemezzük az azokból levonható következtetéseket, és példákat adunk arra, hogyan lehet dönteni a lehetséges reakciómodellek között.

A konkrét reakciók vizsgálata során részletesen ismertetünk néhány olyan számítástechnikai eljárást, amelyek hasonló vizsgálatok során általánosan alkalmazhatóak. Ezek a módszerek a következők:

 mért jel – idő görbék szimulációja differenciálegyenletrendszerek integrálásával,

 paraméterbecslés a reakciómodellek elsődleges kísérleti adatokra történő illesztésével,

 mátrixrang-analízis és lineáris optimalizáció alkalmazása a részecskék számának meghatározására és a legfontosabb információkat hordozó kísérleti adatok kiválasztására.

(26)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K342 Elektrokémiai vizsgálati módszerek GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék

FELELŐS OKTATÓ Dr. Novák Mihály egyetemi tanár

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

JAVASOLT FÉLÉV -

vegyész (VTTS)

Tematika:

Elektrokémiai folyamatok jellemzésének és vizsgálatának céljai és feltételei.

Elektrokémiai kinetika alapelemei, aktiválási, koncentrációs és reakció túlfeszültség.

Reverzibilis, kvázi-reverzibilis és irreverzibilis folyamatok.

Elektrokémiai cellák jellemző paraméterei.

Vizes és nem-vizes oldatok, referencia elektródok, 2 és 3 elektródos eljárások.

Elektrokémiai mérő és szabályozó berendezések, alapáramkörök.

Stacionáris folyamatok jellemzése, potenciosztatikus, galvanosztatikus eljárás.

Tranziens folyamatok jellemzése.

Ciklikus voltammetria.

Differenciális impulzus voltammetria.

Váltóáramú impedancia mérése.

Félvezetők, fotoelektrokémiai vizsgálati eljárások.

Nem-elektrokémiai (IR, Raman, ellipszometria, XPS, AFM, STM, EQCM) alkalmazása az elektrokémiában.

(27)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K343 Elektrokatalízis GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék

FELELŐS OKTATÓ Dr. Novák Mihály egyetemi tanár

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

JAVASOLT FÉLÉV -

vegyész (VTTS

Tematika:

Elektrokémiai kettősréteg szerkezete, módosításának lehetőségei.

Elektrokémiai kinetika alapelemei.

Potenciál és szolvatáció hatása a töltésátviteli folyamatok sebességére.

Felület érzékeny és felület érzéketlen elektrokémiai folyamatok.

Külső és belső szférás töltésátvitel.

Adszorpciós jelenségek elektródok felületén, adszorpciós izotermák.

Adszorpció kinetikai szerepe.

Hidrogén, oxigén és klórfejlődés elektrokatalitikus sajátságai.

Szerves vegyületek elektrokatalitikus átalakítása.

Elektrokatalízis ipari alkalmazása.

Elektrokatalízis és a tüzelőanyag elemek.

Oxid elektródok, fotoelektrokatalitikus jelenségek, környezetvédelem.

Elektrokatalizis szabályozása elektródok felületének módosításával.

Elektrokatalitikus folyamatok vizsgálatának módszerei.

(28)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K344 Légkörkémia GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék

FELELŐS OKTATÓ Dr. Görgényi Miklós, egyetemi docens

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

PÁRHUZAMOS FELTÉTEL

PERIÓDUS -

vegyész (VTTS

Tematika:

A naprendszer bolygóinak légköri összetétele, összehasonlításuk. A föld légköri összetételét meghatározó légköri folyamatok: szén, oxigén, nitrogén és kén ciklusok.

Az atmoszféra fizikai törvényei: nyomás, napfénysugárzás, üvegházhatás.

Hőmérsékleti változások a légkörben. Függőleges irányú transzport.

Ózon a sztratoszférában. Szennyezések a sztratoszférában. Az ózon változásának tendenciája.

Antarktiszi ózonlyuk.

A Föld troposzférája. Oxidációs folyamatok. Troposzférikus ózon képződés. Az NOx szerepe. S, N és halogéntartalmú vegyületek szerepe. Légszennyezés. Savas eső. Fotokémiai szmog.

A naprendszerhez tartozó bolygók atmoszférájának jellemzése. A földi atmoszféra fejlődése.

(29)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K345 Szerves vezető polimerek GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék

FELELŐS OKTATÓ Dr. Visy Csaba, egyetemi tanár

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

JAVASOLT FÉLÉV -

KÖTELEZŐ vagy KÖTELEZŐEN

VÁLASZTHATÓ vegyész (VTTS

Tematika:

Tudománytörténeti áttekintés, a szerves vezető polimerek csoportosítása.

Az elektronvezető polimerek (EP) általános jellemzése.

Az EP előállítása, a kémiai és elektrokémiai polimerizáció. Az elektropolimerizáció eljárásai.

Vizes és nemvizes közegû elektropolimerizáció. Az oldószer és a vezetősó hatása az EP szintézisében.

Anion beépítése az EP-be.

Különböző monomerek elektrokémiai polimerizációjának sajátságai. Szubsztituensek hatása.

Az EP fizikai sajátságai, vezetési tulajdonságok. Az EP redoxi sajátságai. Az elektrokémiai ún.

doping és undoping jelensége és értelmezése. Elektrooptikai tulajdonságok.

Az EP anódos és katódos átalakításai, a redoxi sajátságok értelmezése. A polaron-bipolaron modell. Az EP redoxi mechanizmusai. Szimmetria és hiszterézis az EP redoxi viselkedésében.

Túloxidáció és degradáció.

Az EP vizsgálati módszerei. In situ kombinált méréstechnikák. In situ spektroszkópia (UV- látható, IR, ESR), elektrokémiai kvarckristály mikromérleg (EQCM), lézersugár-elhajlás (LBD), in situ vezetésmérés (ISC) elve, megvalósítása és eredményei.

Az EP alkalmazásai. A szigetelő, félvezető és elektronvezető tulajdonságok felhasználási lehetőségei. Bevonatok, elektrokatalizátorok, elektrokémiai áramforrások, elektronikai alkatrészek, fényemittáló eszközök, szenzorok kialakítása EP alkalmazásával. Enzimatikus szenzorok, gázérzékelők.

(30)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K346 Oszcillációs reakciók, káosz és kémiai hullámok

FELELŐS OKTATÓ Dr. Tóth Ágota egyetemi adjunktus

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

ELŐFELTÉTEL K033 Fizikai kémia 2. vagy K831 Fizikai kémia alapjai vagy K031 Fizikai kémia

JAVASOLT FÉLÉV -

vegyész (VTTS

Tematika:

Nemlineáris dinamika a kémiában: történeti ismertetés

Lineáris stabilitásvizsgálat egyváltozós rendszerekben. Schlögl modell, Michaelis-Menten kinetikával jellemezhető rendszerek, égés, jodát-arzénessav reakció

Fázisdiagram. Bistabilitás, hiszterézis, stabilis, instabilis stacionárius pontok. Dimenziómentesítés Lineáris stabilitásvizsgálat kétváltozós rendszerekben. Stabilis, instabilis csomó és fókuszpontok, nyeregpontok.Aktivátor, inhibitor. Nyeregcsomó és Hopf bifurkáció. Oszcillációk. Poincaré- Bendixson elmélet, oszcilláló reakciók tervezése

Oszcilláló reakciók. Osztályozásuk, jellemzőik. Belouszov-Zsabotyinszkij reakció, gerjeszthetőség.

Field-Kőrös-Noyes mechanizmus, Oregonátor modell. Klorit-jodid reakció.

Káosz. Komplex oszcillációk. Káoszhoz vezető utak. Determinisztikus káosz és jellemzői. Poincaré -metszet. Különös attraktor, logisztikus leképezés.

Egyszerű autokatalitikus frontok. Terjedési sebesség függése.

Kémiai hullámok. Diszperziós görbe, kritikus méret. Céltábla mintázat, spirálképződés. Spirál jellemzői.

Egyéb tér- és időbeli mintázatok. Diffúziókülönbség indukálta szerkezetek, Turing szerkezetek.

Kialakulásuk szükséges és elégséges feltételei. Alkalmazás a klorit-jodid reakcióra. Sejtosztódás az Edblom-Orbán-Epstein reakcióban.

(31)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K347 Elméleti reakciókinetika GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

JAVASOLT FÉLÉV -

vegyész (VTTS

Tematika:

A Fizikai Kémia I-III. Alapkurzusok anyagára építve a reakciókinetika néhány fejezetét részleteiben tárgyalja.

Formális reakciókinetika. Kisebb összetett reakciórendszerek differenciál egyenletrendszereinek kezelésére szolgaló módszerek ismertetése.

Összetett reakciórendszerek szimulálása szamítógépes eljárások alkalmazásával.

Kvázistacionárius kezelésmód és alkalmazásának lehetőségei. ÉrzÉkenységanalizis összetett kémiai reakciók szimulálásakor.

Kinetikai paraméterek számítása összetett reakciórendszerek szimulációjában. Néhány, az irodalomban elterjedt programcsomag alkalmazásának bemutatása (KINAL, CHEMKIN). Összetett reakciórendszerek lehetséges mechanizmusának valószinűsitése.

Kémiai reakciók vizsgálatának néhány kisérleti módszere es ezek alkalmazhatosága: relaxácios mérések. Kinetikai adatok NMR mérésekből.

Elemi reakciók elméleti leírása.

Bimolekulás reakciók elméleti tárgyalása az egyszerű és továbbfejlesztett ütközési elméletek alapján. Egyszerűbb modellek levezetése. Az állapotszelektiv kémiai es kémiai-fizikai reakciók fogalma. A kémiai reakciók potenciálfelületének (PES) jellemző pontjai. A PES szamítása különböző (empirikus, szemiempirikus es ab initio) szinteken. A PES felhasználása reakciódinamikai szamitásokban.

Unimolekulás reakciók. Az RRK es az RRKM elméletek es alkalmazásuk. Az erős es a gyenge ütközési elméletek. Az energia eloszlása az utközést kovetően a molekulában. Két szamitógépes - RRK es RRKM (UNIMOL) - eljárás ismertetése es alkalmazásának bemutatása, az eredmények értelmezése.

Az átementi állapot elmélet. Az elmélet alapjai es gyenge pontjai. Az Eyring egyenlet levezetése több alapfeltételbol kiindulva. Az átmeneti állapot elmélet termodinamikai interpretációja. A szerkezet-reaktivitás ősszefüggések alapja: lineáris szabadentalpia összefüggések. Izokinetikus összefüggések.

Termokémiai kinetika, termodinamikai adatok származtatásának módszerei.

Csoportadditivitás alkalmazása gázfázisban (Benson, LeRoy). A molekuláris mechanika alapjai.

Néhány programcsomag megismertetése (THERM, TINKER, stb.) Termokémiai adatok módosulása oldószerekben. Az oldódási szabadentalpia számításának módjai semleges es nem semlegesen tültütt oldott anyag esetében. Magasabb szintű (szemiempirikus kvantumkémiai es ab initio) módszerek alkalmazásának lehetőségei és korlátai.

(32)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K348 Molekulamechanika és molekuladinamika GAZDA TANSZÉK(CSOPORT) Fizikai Kémiai Tanszék

FELELŐS OKTATÓ Dr. Körtvélyesi Tamás, egyetemi docens

KREDIT 2

HETI ÓRASZÁM 2

TÍPUSA előadás

SZÁMONKÉRÉS K*

TELJESÍTHETŐSÉG FELTÉTELE nincs

JAVASOLT FÉLÉV -

vegyész (VTTS

Tematika:

1. A molekulamechanikai erőterek alkalmazásának kvantumkémiai alapjai.

2. A tradicionális molekulamechanikai erőterek: kölcsönhatások és deformációk függvényei és paraméterei. Alkalmazott molekulamechanikai erőterek (MM2, MM3, MM4, AMBER, CHARMM, OPLS, GROMOS, GROMACS, stb.).

3. Implicit oldószer modellek (GB/SA, ASP, ACE, stb.) és alkalmazásuk: korlátaik és előnyeik.

Explicit vizes modellek.

4. Statisztikai termodinamika: sokaságok jellemzői (NPT, NVT). Molekuladinamikai módszerek (bevezetés). Integrálási módszerek: előnyeik és hátrányaik. A molekulák relaxálása (SHAKE, LINCS).

5. Molekuladinamikai módszerek és alkalmazásuk köre (klasszikus, Langevine dinamika, külső erő alkalmazása a dinamikai számitások során).

6. Monte-Carlo molekuladinamikai módszerek. Mintavétel.

7. Jellemző fizikai-kémiai értékek számitása molekuladinamika segitségével. NMR és röntgen krisztallográfiai kisérleti eredmények értékelés, szerkezetek számitása molekuladinamikai módszerekkel (Xplore, CNS, AMBER, stb.)

8. Szabadentalpia számitása molekuladinamikai módszerekkel.

9. Kvantummechanikai-molekulamechanikai és kvantumkémiai-molekuladinamikai módszerek (QM/MM, QM/MD). Carr-Parinello módszer.

Molekuladinamika alkalmazása a gyógyszertervezésben: dokkolás, dokkolást követő eljárások.

(33)

A TÁRGY KÓDJA ÉS NEVE K351 Atomspektroszkópia

FELELŐS OKTATÓ Dr. Galbács Gábor egyetemi docens

KREDIT 3

HETI ÓRASZÁM 3

TÍPUSA előadás

ELŐFELTÉTEL K045 Műszeres analitika laboratórium

vegyész (VTTS)

Tematika:

Az atomspektrometria rövid története, helye és jelentősége a modern analitikai kémiában. Az atomspektrometriában használatos analitikai és műszertechnikai fogalmak. Az atomi spektrumok kialakulása és jellemzői.

A modern atomspektrométerek felépítése és analitikai jellemzői.

Az atomabszorpciós (AAS) spektrometria: láng- és grafitkemencés AAS. Atomemissziós (AES) spektrometria: láng-, szikra-, ködkisülési csöves- és induktív csatolású plazma AES. Az induktív csatolású plazma tömegspektrometria (ICP-MS). Atomfluoreszcencia (AFS) spektrometria.

Totálreflexiós röntgenspektrométerek (TXDRF). Lézerek alkalmazása a spektrokémiában.

Folyadékok és szilárd minták bevitelére szolgáló eszközök felépítése és jellemzői.

A mintavétel és mintatartósítás alapelvei az atomspektrometriában. Az atomspektrometria mintaelőkészítéssel kapcsolatos módszerei (oldatbavitel, dúsítás, szeparáció, kémiai konvertálás, automatizálás).

Lángatomabszorpciós spektrometria alkalmazása kalcium vagy magnézium mérésére védő vagy felszabadító adalékok használatával. A hidridképzés módszerének alkalmazása lángatomabszorpciós spektrometriában arzén vagy szelén meghatározására.

Multielemes meghatározások egyszerű illetve addíciós kalibrálással induktív csatolású plazma optikai emissziós spektrometriában.

1. Borszéki J.: Optikai spektroszkópia (jegyzet, Veszprémi Egyetem, 1998)

2. Gegus E., Inczédy J.: Korszerű atomspektroszkópiai eljárások az anyagszerkezeti vizsgálatokban (jegyzet, Veszprémi Egyetem, 1990)

3. E. Metcalfe: Atomic absorption and emission spectroscopy (John Wiley and Sons, 1991) 4. Mátrai T., Csillag L.: Kísérleti spektroszkópia (Tankönyvkiadó, 1989)

5. J. Sneddon: Sample introduction in atomic spectroscopy (Elsevier, 1990)

6. Papp L.: Mintavételi és mintaelőkészítési módszerek szervetlen komponensek műszeres kémiai analíziséhez (jegyzet, KLTE, 1993)