-
Mit nevezünk kémiai reakciónak?
eredeti halmaz kötései felbomlanak, és új kémiai kötések kialakulásával új tulajdonságú anyagok keletkeznek
-
Mi a kémiai reakció feltétele?
- a reagáló anyagok részecskéi ütközzenek
- a részecskék megfelelő energiával ütközzenek
-
Mi az aktivált komplexum?
az ütközéskor létrejövő, csak rövid ideig létező, magasabb energiaállapotban lévő részecskét
-
Mi az aktiválási energia?
az az energiatöbblet, amely ahhoz szükséges, hogy 1 mol aktivált komplexum keletkezzen
-
Az aktivált komplexumban ...
a létrejövő és a megszűnő kötések egyszerre vannak jelen.
-
A kémiai egyenletek típusai:
- sztöchiometriai
- ionegyenlet
-
Mi az ionegyenlet?
a reakció lényegét emeli ki azzal, hogy csak a reakcióban részt vevő atomokat, ionokat, molekulákat tünteti fel
-
Mivel foglalkozik a termokémia?
a kémiai folyamatok energiaváltozásának mennyiségi leírásával
-
Endoterm reakciók általános jellemzői:
- a vizsgált rendszer energiatartalma nő
- a környezetből energiát vesz fel
- a reakcióhő előjele pozitív
-
Exoterm reakciók általános jellemzői:
- a rendszer energiatartalma csökken
- a környezetnek energiát ad át a rendszer
- a reakcióhő értéke negatív
-
Reakcióhő fogalma:
- az egyenletben feltüntetett minőségű, mennyiségű és állapotú anyagokra vonatkozó moláris energiaváltozás
- mértékegysége kJ/mol
-
-
Mi az entalpiaváltozás?
- állandó nyomáson mért reakcióhő
- belsőenergia-változás + a környezet ellenében végzett térfogati munka
-
Hess tétele:
a reakcióhő csak a kiindulási anyagok és a termékek energiatartalmától függ, független a köztes állapotok számától és minőségétől, amellyel a kiindulási állapotból a végtermékekig jutottunk
-
Mi következik Hess tételéből?
- egy megfordítható reakcióban az oda- és visszaalakulás reakcióhője ellentétes előjellel ugyanaz az érték
- a reakcióhő értéke többféleképpen számítható, és mindegyik módon ugyanahhoz az eredményhez jutunk: kötési energiákból, képződéshőkből ill. körfolyamatokból
-
Mi a képződéshő?
annak a reakciónak a reakcióhője, amelyben egy vegyület 1 mólja standard körülmények között stabilis állapotú elemeiből keletkezik
-
A képződéshők gyakran ... folyamatokhoz tartoznak.
fiktív
-
Hogy lehet kiszámolni a a reakcióhőt a képződéshőkből?
a termékek együtthatókkal szorzott képződéshőinek összegéből kivonjuk a kiindulási anyagok együtthatókkal szorzott képződéshőinek az összegét
-
Mit kell feltüntetni a termokémiai egyenletben?
vegyjel, képlet mellett az anyagok halmazállapotát is
-
Mivel foglalkozik a reakciókinetika?
a reakciók sebességével
-
Mit fejez ki a reakciósebesség?
egységnyi térfogatban egységnyi idő alatt hány mol alakul át a kiindulási anyagok valamelyikéből, vagy hány mol keletkezik a termékek valamelyikéből
mértékegység:
-
A reakciósebesség arányos ...
a különböző anyagok időegység alatt bekövetkező koncentrációváltozásával
-
Mitől függ a reakciósebesség?
- a reagáló anyagok minőségétől
- a reagáló anyagok koncentrációjától
- a hőmérséklettől
- a katalizátortól
-
Mi a reakciósebességi állandó?
- egyszerűbb esetekben egyenesen arányos a kiindulási anyagok koncentrációjának megfelelő hatványon vett szorzatával
- értéke minden reakcióra más és más
- kísérletileg kell meghatározni
-
A reakciósebességi állandó ... állandó.
- adott reakcióra
- adott katalizátor esetén
- adott hőmérsékleten
-
Hogy befolyásolja a hőmérséklet a reakciósebességet?
a reakciósebesség mindig nő a hőmérséklet emelésével
-
Hogy befolyásolják a katalizátorok a reakciósebességet?
- a reakcióban részt vesznek
- végül változatlan állapotban maradnak vissza
- olyan reakcióutat nyitnak meg, amelynek az aktiválási energiája kisebb
- a reakcióhőt nem befolyásolják
-
Hogy nevezzük a kémiai folyamatokat lassító anyagokat? (példa)
- inhibitorok
- pl. a hidrogén-peroxid bomlását lassíthatjuk a kénsavval vagy foszforsavval
-
Az egyirányú reakciókban ...
a kiindulási anyagoknál stabilisabb anyagok keletkeznek.
-
A megfordítható reakciókban ...
a kémiai folyamat termékei is reagálnak egymással
-
Megfordítható folyamat ...
minden sav-bázis reakció
-
Disszociáció =
megfordítható bomlás
-
Mikor alakul ki a kémiai egyensúly?
- amikor egy megfordítható folyamat ellentétes irányú reakciói azonos sebességgel mennek végbe
- mind a termékek, mind a kiindulási anyagok megtalálhatók a rendszerben, koncentrációjuk változatlan
-
Mi az egyensúlyi állandó számértékileg?
a két reakciósebességi állandó hányadosa
-
Tömeghatás törvénye:
egyensúlyban a termékek megfelelő hatványon vett egyensúlyi koncentrációinak szorzata, osztva a kiindulási anyagok megfelelő hatványon vett egyensúlyi koncentrációinak szorzatával, egy adott hőmérsékleten állandó érték (K)
-
Mitől függ az egyensúlyi állandó?
csak a külső körülményektől (p, T), független a koncentrációk értékeitől
-
Mi a Le Châtelier-Braun-elv?
egy dinamikus egyensúlyban lévő kémiai rendszer megzavarásakor annak a folyamatnak lesz nagyobb a sebessége, amely a zavaró hatást csökkenteni igyekszik (=legkisebb kényszer elve)
-
Mi történik, ha egy egyensúlyi rendszerben valamelyik összetevő koncentrációját kívülről bevitt anyaggal megnöveljük?
- megváltozik az át- és visszaalakulás sebessége
- annak a folyamatnak lesz nagyobb a sebessége, amely a hozzáadott anyag koncentrációját csökkenteni igyekszik
-
Ha az egyensúlyi rendszerben valamelyik anyag koncentrációját megnöveljük, akkor a K értéke:
- nem változik
- a reakciósebességek értéke változik, de a belőlük képzett tört értéke változatlan marad
-
Hogy befolyásolhatjuk az egyensúlyt a hőmérséklet változtatásával?
ha a rendszer hőmérsékletét növeljük, az endoterm, ha csökkentjük, az exoterm irányba tolódik el az egyensúly
-
Ha az egyensúlyi rendszer hőmérsékletét változtatjuk, a K ...
értéke megváltozik
-
A katalizátorok az egyensúlyt ...
nem befolyásolják, mind az oda-, mind a visszaalakulást meggyorsítják az lecsökkentésével
-
Hogy változtatható az egyensúlyi állapot a nyomással?
a sztöchiometriaiszám-változással járó reakciókban a nyomás növelése a térfogatcsökkenésnek, a nyomás csökkentése a térfogatnövekedésnek kedvez
-
Protolitikus reakció fogalma:
proton (hidrogénion) átadásával járó folyamat
-
Hogy csoportosíthatjuk a kémiai reakciókat?
- energiaváltozás szerint: exoterm - endoterm
- fázisok száma szerint: homogén - heterogén (az anyagok azonos fázisban vannak-e?)
reakció sebessége szerint: (pillanatszerű - mérhető idő alatt végbemenő - végtelen lassú) a reakcióban részt vevő anyagok száma szerint: egyesülés (addíció, polimerizáció) - bomlás (disszociáció, elimináció) részecskeátmenet szerint: sav-bázis - redoxi
-
Vizes oldatban lezajló reakciók csoportjai:
- csapadékképződés
- komplexképződés
- gázfejlődés
-
Mi az oldhatósági szorzat?
- a vízben látszólag oldhatatlan csapadékok is kismértékben oldódnak egyensúlyi állapot a csapadék és a fölötte lévő oldat között
- az oldhatósági szorzat (L) az oldatban mérhető ionkoncentrációk szorzata, pl.
- reakció esetén:
- L értéke függ a hőmérséklettől
-
Ha a csapadékot alkotó valamelyik ion komplexképzésre hajlamos, ...
a csapadék feloldódik.
-
Savak és bázisok meghatározása Arrhenius szerint:
- savak: azok a vegyületek, amelyek az oldatok hidrogénion-koncentrációját növelik
- bázisok: azok a vegyületek, amelyek az oldatok hidroxidion-koncentrációját növelik
-
Savak és bázisok Brönsted szerint:
- savak: protont adnak le
- bázisok: protont vesznek fel
-
Arrhenius és Brönsted sav-bázis fogalmának összehasonlítása:
- a Brönsted-féle fogalom magában foglalja az arrheniusi savakt és bázisokat, de annál széleskörűbben értelmezhető:
- ionok is rendelkezhetnek sav-bázis tulajdonsággal
- nemcsak vizes oldatban értelmezhetők a sav-bázis reakciók
-
A közhasználatban savnak nevezett vegyületek:
a vízhez viszonyítva savak
-
Amfoter anyag:
- protonfelvételre- és leadásra is képes
- ilyen a víz, hidrogéntartalmú összetett anionok, néhány szerves vegyület (imidazol, aminosavak)
-
Erős sav:
- híg vizes oldatban gyakorlatilag teljesen disszociálnak
- protont adnak át a vízmolekulának
- K értéke nagy
- ilyen savak:
-
Gyenge sav:
- híg vizes oldatban sem disszociálnak teljesen
- a protonátadás a víznek egyensúlyi folyamat
- a disszociációfok a hígítással még híg oldatban is nagymértékben nő
- ilyen savak:
-
Mivel adjuk meg a saverősséget?
a savállandóval
-
A savállandó egy HA összegképletű savra:
-
annál gyengébb savról van szó.
-
Erős bázisok:
alkálifém-hidroxidok és kalcium-, stroncium-, bárium-hidroxid
-
Gyenge bázisok:
ammónia, aminok, rosszul disszociáló hidroxidok
-
A sav- ill. bázisállandók értéke többértékű savak és bázisok esetében:
a sav- ill. bázisállandók értéke egyre csökken
-
Mi az autoprotolízis?
Egy vegyület molekulái egymással sav-bázis reakcióba lépnek, a reakció egyensúlyra vezető folyamat
-
Tiszta vízben és híg vizes oldatokban ...
- az oxóniumionok és hidroxidionok egyensúlyi koncentrációinak szorzata állandó, ha a hőmérséklet állandó.
-
- 25 °C-on:
-
Mi a pH?
az oldat oxóniumion-koncentrációjának negatív, 10-es alapú logaritmusa
-
Mi a disszociációfok?
- gyenge savban ill. bázisban az átalakulás mértéke
- = c (disszociált) / c (bemérési)
-
Savállandó és disszociációfok kapcsolata:
- ha egy c koncentrációjú, egyértékű, gyenge sav oldatában a disszociált molekulák koncentrációja, akkor:
-
Mitől függ a disszociációfok?
- hőmérséklettől
- koncentrációtól
-
Sav-bázis indikátorok:
- lakmusz
- metilnarancs
- fenolftalein
- univerzál
-
A lakmusz színeváltozása:
- savas kémhatás piros
- semleges kémhatás ibolyaszínű
- lúgos kémhatás kék
-
Fenolftalein színeváltozása:
- savas, semleges kémhatás színtelen
- lúgos kémhatás lilásvörös
-
Metilnarancs színeváltozása:
- savas kémhatás: piros
- semleges kémhatás: vöröshagymahéj-színű
- lúgos kémhatás: sárga
-
Mi a közömbösítés?
savak és bázisok egymással való reakciója
-
Mi történik a közömbösítés során?
az oxóniumionok és a hidroxidionok reagálnak egymással
-
Mi a semlegesítés?
ha a közömbösítés semleges kémhatást eredményez
-
Mikor kapunk pl. semleges oldatot?
erős savak és bázisok sztöchiometrikus reakciója esetén
-
Mi a hidrolízis?
az a folyamat, amelyben a vízmolekula protont ad át a só anionjának, vagy protont vesz fel a só kationjától
-
Milyen sók képesek hidrolízisre?
amelyeknek legalább az egyik ionja gyenge bázis kationja vagy gyenge sav anionja.
-
Miből lehet eldönteni a só vizes oldatának kémhatását?
a sót képező sav és bázis disszociációs állandójából
pl. vizes oldata gyengén savas kémhatású, mert
-
Következő kationok és anionok képeznek semleges kémhatású sókat:
kationok:
anionok: (hidratáció)
-
Következő kationok és anionok képeznek savas kémhatású sókat:
kationok:
anionok: (hidratálódnak és vízzel reagálnak)
-
Következő kationok és anionok képeznek lúgos kémhatású sókat:
-
Milyen folyamatokat nevezünk redoxifolyamatoknak?
amelyekben oxidációsszám-változás történik
-
Mik a galvánelemek?
kémiai energiának elektromos energiává való átalakítására alkalmas berendezés
-
Miből áll a galvánelem?
- 2 elektród
- az elektródok elektrolitjai érintkeznek egymással sóhídon vagy diafragmán keresztül
-
Mi lehet elektród?
- fém és a fém ionjait tartalmazó oldat
- hidrogénion-tartalmú oldat és a belemerülő indifferens fémen adszorbeált hidrogéngáz
- általánosan: egy elem oxidált és redukált alakját tartalmazó rendszer, mely oldatot, és a vele érintkező, fémes vezetőben folytatódó fázist tartamaz
-
-
A galváncella működése:
- a katódon redukció, anódon oxidáció történik
- a galvánelemben a katód a +, az anód a - pólus
- a két elektród közötti fémes vezetőben folyhat az áram
- az áramkör zárását a két elektrolitoldat érintkezése biztosítja (diafragma)
-
A diafragma/sóhíd szerepe:
- megakadályozza az oldatok összekeveredését
- az ionok diffúziója révén biztosítja a töltéskiegyenlítődést
-
Elektromotoros erő:
a két elektród közötti maximális feszültség, amit akkor mérhetünk, ha a galvánelemen keresztül nem folyik át áram
-
Mi befolyásolja az elektromotoros erőt?
a két elektródpotenciál
-
Mi az elektródpotenciál?
annak a galvánelemnek az elektromotoros ereje, melynek egyik elektródja a vizsgált, másik a standard hidrogénelektród
-
Hogy számolhatjuk ki az elektromotoros erőt?
-
Mitől függ az elektródpotenciál?
- az anyagi minőségtől
- az ionkoncentrációtól
- a hőmérséklettől
- gázelektródok esetén a nyomástól
-
A kisebb standardpotenciálú fém ...
képes redukálni a nagyobb standardpotenciálú fém oldatban lévő ionjait
-
A potenciálok nem adnak számot ...
- az aktiválásienergia-gátakról, melyek megakadályozhatják a folyamat tényleges végbemenetelét
- pl. a negatív standardpotenciálú ólom sem kénsavoldatban, sem sósavban nem oldható fel.
-
1 mol/dm3 hidrogénion-tartalmú savoldatban csak azok a fémek oldódnak fel, ...
melyeknek standardpotenciálja negatív
-
Tömény kénsav- vagy salétromsavoldatban ...
a negatív standardpotenciálú fémek is kén-dioxid és nitrózus gázok képződése közben oldódnak (kivéve azok a fémek, melyek felületét a tömény, oxidáló hatású savak passzíválják, pl. a tiszta vas és az alumínium)
-
Mely fémek fejlesztenek vízből hidrogént?
Na, K, Ca, Mg, Al
-
Mi az elektrolízis?
elektromos áram hatására az elektrolitok oldata vagy olvadéka és az elektród határfelületén lejátszódó kémiai reakciót
-
Mindkét elektródon az a változás megy végbe, ...
ami kevesebb energiát igényel.
-
Faraday I. törvénye:
az elektrolízis során az elektródokon levált anyag tömege egyenesen arányos a cellán áthaladt töltésmennyiséggel
-
Mi a k és mi a mértékegysége? Hogyan számoljuk ki?
elektrokémiai egyenérték
(1 mol z töltésű ion leválasztásához zF töltés szükséges)
-
-
Faraday II. törvénye:
1 mol z töltésű ion semlegesítéséhez 96500z C töltés szükséges (= az elektrolízishez szükséges töltés egyenesen arányos az elektrolizálandó anyag mennyiségével és töltésével)
-
Faraday két törvényének egyesítése:
-
elektrolízise grafitkatód között:
- katódon pezsgés, lúgos kémhatás
- anódon pezsgés, savas kémhatás
az eredeti oldat töménysége nő
-
elektrolízise grafitkatód között:
eredeti oldat töménysége csökken
-
NaCl elektrolízise grafitkatód között:
- katódon pezsgés, lúgos kémhatás
eredeti oldat töménysége csökken
-
NaCl elektrolízise higanykatód között:
- katódon nem látható változás, a nátrium feloldódik a higanyban
eredeti oldat töménysége csökken
-
elektrolízise rézkatód között:
eredeti oldat töménysége nem változik
|
|