Veszprémi Tamás

Általános kémia

Negyedik, átdolgozott kiadás

4. kiad.


2. fejezet

 
  1. Az elem a francium alatti alkálifém lesz. Neve Ununennium, Uue.
  2. H2O2.
  3. CH4.
  4. Na2SO4.
  5. 144,9 g.
  6. 1,54 mól.
  7. NaH, CaH2, AlH3, BaH2, LiH, InH3, SnH4.
  8. Al
  9. 45 proton, 58 neutron, 42 elektron.
  10. 63 proton, 89 neutron, 62 elektron.
  11. 69,72.
  12. Az atommag egy neutronja bomlik el, miközben egy proton keletkezik.
  13. a) és c).
  14.  
  15.  
  16. Aluminium-kálium-szulfát, dikén-diklorid, magnézium-hidroxid-klorid, nátrium-borát, stroncium-karbonát, Kalcium-hexafluoro-szilikát, dikálium-hidrogén-foszfát.
  17. Csak ionosak: NaF, CsCl, ionos és kovalens kötés: K2CO3, CaCO3, CH3COONa.
  18. 4, 1, 0, 11, 8, 3, 4, 3.
  19. B, Ga, Tl.
  20. Li, H, Cs.
  21. Ca, Ba, Rb.
  22. NaF, AlBr3, KH2PO4, TlI3, NH4NO3·
  23. NA= 6,023·1023, N = 1 500 000 000 = 1,5·109 n = N/NA=1,5·109/6,023·1023 = 4,015·10–14 mol, tehát az oldat koncentrációja szőlőcukorra nézve 4,015·10–12 mol/dm3. Ilyen kis koncentrációjú oldat biztosan nem édes. 30. 1 db homokszem térfogata: V1db = d3π/6 = 0,43·π/6 = 3,351·10–2mm3.
  24. 1 mól homokszem térfogata: V1mól = n·NA·V1 = 1·6,023·1023·3,351·10–2 mm3 = 2,018·1022 mm3 = 20,180 km3. Tekintve, hogy a gömbök hézagosan töltik ki a teret, 1 mól gömb V = V1mól/0,67 = 20,180/0,67 = 30,120 km3 térfogatban fér el. Innen a homokréteg vastagsága: h = V/A = 30,120/10,180.000=2,96·10–3 km = 2,96 m. 1 mólnyi homokszem tehát nagyjából 3 méter vastagságban beterítené Európát!
  25. 106, 100, 219, 360, 250, 310.
  26. 32. M = 65248 g/mol.
  27. A szén nemcsak C-atomokból áll, tartalmazhat kis mennyiségű lassan bomló neutronforrást, pl. uránt is. A neutronok pedig a 13C-magokkal radioaktív 14C-t képezhetnek.
  28. Az egyes izotópok relatív gyakorisága a Föld egyes pontjain kismértékben eltérő, ezért más az atomok tömege a különböző geológiai környezetben.
  29. Tengervízből. Mivel a könnyebb molekulák nagyobb mennyiségben párolognak el, az esővízben kevesebb, tengervízben valamivel több a D2O.
  30. A Föld légkörében lévő argon a kőzetekben lévő kálium radioaktív bomlásából származik, nem közvetlenül a csillagokban zajló magfúzióból. E bomlás során pedig 40Ar keletkezik.
  31. Az egyes elemek izotópjainak pontos moláris tömegét ismerve a leggyakoribb izotópokból összerakott vegyületek nagy pontosságú moláris tömege megkapható. Az esély pedig arra, hogy két különböző vegyület molekulatömege négy-öt tizedes pontossággal megegyezzen, gyakorlatilag nulla.
  32. a) 50%, b) 75%, c) 87,5%.
  33. 0,7553·34,97 + 0,2447·36,97 = 35,46.
  34. 0,6909·62,93 + 0,3091·64,93 = 63,55.
  35. 0,7870·23,985 + 0,1013·24,985+ 0,1117·25,983 = 24,305.
  36. 28,0854
  37. 46. C3H4O3
  38. Al2O3
  39. 60 g.
  40. a) 76,2 mg, b) 139,5 g, c) 20,7 kg, d) 0,16 g.
  41. a) 2,2·10–22 g, b) 3,7·10–22 g.
  42. 1,58 g.
  43. A különböző elektronegativitás a molekulákban az elektronok eltolódását, újrarendeződését eredményezi. Ezáltal a hidrogén részlegesen pozitív, a klór részlegesen negatív lesz, vagyis a molekula polárossá válik. Nyilvánvaló, hogy az elektronok addig tolódnak a hidrogéntől a klór felé, míg ki nem egyenlítődik a molekula két fele közötti elektronvonzó képesség. Egyensúlyban tehát a H és Cl atomok elektronegativitása megegyezik. Minthogy azonban a HCl-molekula szerkezete egészen más, mint a különálló atomok szerkezete, komolyabb számítások nélkül nem jósolható meg a molekula elektronaffinitása vagy ionizációs energiája – tehát az elektronegativitása sem. Az viszont biztos, hogy nem a szereplő atomok elektronegativitásának átlaga lesz.
  44. A 16 elektron 16 protont feltételez, vagyis az elem rendszáma 16. Ebből következik, hogy a 2. periódus eleme. Ebben a periódusban a 17-es rendszámú klór és a 18-as nemesgáz argon kivételével nincsenek gázok, sőt folyadékok sem. Mivel az elem az oxigén alatt található a periódusos rendszerben, ezért nemfémesnek kell lennie. A periódusos rendszer ismerete alapján rájöhetünk, hogy ez az elem a kén.
  45. Megmérjük az elektromos ellenállását. Ha ez kicsi, vagyis az elem jól vezeti az elektromosságot, akkor nagy valószínűséggel fém.
  46. Az atomtömeg vonatkoztatási pontja nem az atommag, hanem a -izotóp mind a hat elektronjával együtt.
  47. Amennyiben a molekula átmérője D=2 Å, a molekula térfogata:
     
     
    Amennyiben feltételezzük, hogy a molekulák teljes mértékben betöltik a rendelkezésre álló teret, 1 mólnyi vízben a molekulák száma:
     
     
    Természetesen még a legszorosabb illeszkedésű kristályban is csupán 74%-os a helykihasználás, tételezzük fel, hogy a folyékony vízben ez csupán 50%-os. Ekkor 1 mólnyi vízben a becsült molekulák száma, vagyis a becsült Avogadro-szám: 2,1·1024. Ez az érték kb. 3,5-szöröse a valódinak.
  48.  
  49.  
  50. Legvalószínűbb az „a”, legkevésbé valószínű a „b” szerkezet.
  51. A legvalószínűbb az „a” szerkezet. Erre utal, az izotiociánsav (HNCS) szer- kezete is, melyben a kötéstávolságok majdnem teljesen a H–N=C=S szerke- zetét sugallják.
  52. 90 proton, 90 elektron, 142 neutron. 1,084·1025 elektron és proton, valamint 1,225·1025 neutron.
  53. Amennyiben a protonokat és neutronokat egységnyi atomtömegűnek tekintjük és eltekintünk az elektronok tömegétől is: M = 0,0759·6 + 0,9241·7 = 6,92. Amennyiben az egyes izotópok valódi tömegével számolunk: M = 0,0759·6,015122795 + 0,9241·7,01600455 = 6,94.
  54. 69,72.
  55. A 119-es elem a 8. periódus első eleme lesz, vagyis a francium alatti alkáli- fém, a 120-as pedig a rádium alatti ún. alkáliföldfém.
  56. „Kutya nehéz úgy hazudni, ha az ember nem ösmeri az igazságot” (Esterházy Péter: Harmonia caelestis, első mondat). A feladat megoldásához ugyanis első közelítésben ismerni kellene a periódusos rendszer felépítésének alapel- veit, melyeket csak a 10. fejezetben tárgyalunk. De nemcsak azt, hanem számos egyebet, pl. a relativitáselméletet is. Ezért itt csupán megelőlegezünk egyfajta megoldást, nem is a legjobbat, de nem is magyarázzuk: 168. A 10. fejezet végén, a 84. példában azonban ismét feltesszük ugyanezt a kérdést, és részletesebb, ámbár még mindig nem teljes magyarázatot fűzünk hozzá.
  57. a) ,
    b) ,
  58. Sorrendben: 3, 4, 2, 3, 4, 0, 4, 3.
  59. a) 158,6, b) 137,3, c) 267,1.
  60. Jaj, de buta kérdés! 1 mól CaCO3 tömege 100,0 g és független a hőmérséklettől vagy a nyomástól.
  61. CHCl3.
  62. C13H18O2.
  63. a) 8,75 mól, b) 0,12 mól, c) 0,59 mól.
  64. A H-atom, He-atom ionjai.
  65. Fémek: Cs, Ag, Hg, Lu, félfémek: Sb, B, Si, nemfémesek: Br, I.
  66. MgS, As2Se3, Rb2O, GeTe2, BiI3, BaBr2.
  67. CH4, C2H6, C3H8, C4H10, C5H12.
  68. Ba(MnO4)2, Cr2(SO4)3, Ca3(PO4)2. Li+-, Co2+-, -ionokból a következő vegyületek képződhetnek: LiCoPO4, Li4Co(PO4)2.
  69. Megkönnyítjük: a vegyületek így néznek ki: 1. CH3–CH3; 2. CH3–CH2–CH3; 3. CH3–CH=CH2; 4. CH3–Cl; 5. CH3–CCl=CH2
  70. Etán: 30 g, propán: 44 g, metil-etén: 42 g, metil-klorid: 48,5 g, 2-klór-propén: 76,5 g.
  71. Ha a javasolt izomert 180 fokkal elfordítjuk, visszakapjuk a 2.7. példamegoldás 5. izomerét.
  72. Két különböző összegképletű molekuláról van szó: A felső összegképlete C13H24, míg az alsóé C13H22.
  73. Két izomer létezik: HCN, HNC. A CHN és a háromszög alakú nem tesznek eleget a vegyértékszabályoknak. Ugyanakkor az utóbbi változat fontos az 1. és 2. izomer közötti átmenet értelmezésében (ld. a 11.52. ábrát és a hozzáfűzött magyarázatot).
  74. SCN− (rodanid- vagy tiocianátion), NCS− (izotiocianát), CNS− (nitril-szulfid) és []−. Mind a négy létező ion.
  75.  
  76. CH3-CH2-O-CH2-CH3, CH3-CH2-O-CH3
  77. Az előbbi példa alapján: diizopropil-éter és ditercierbutil-éter.
  78. A két képlet között látszólag nincs különbség, hiszen az első képletet az F-C-I tengely körül megforgatva 180 o-kal, megkapjuk a másodikat. Ha viszont figyelembe vesszük, hogy a molekula nem sík, hanem tetraéder alakú, akkor már különbség van a kettő között: bárhogy is forgatjuk az egyiket, belőle sose kaphatjuk meg a másikat! A két képlet között pontosan ugyanolyan különbség van, mint a job- és balkezünk között.
  79. A mangán sűrűsége 7,43 g/cm3 (ld. Függelék, 2. táblázat). Ebből, no meg a mangán atomtömegéből számítva a kocka élhosszúsága 1,95 cm.
  80. A legegyszerűbb aminosav, a glicin, melynek képlete H2N-CH2-COOH, vizes oldatban kétszeres ion, ún. zwitterion formában van jelen: H3-CH2-COO͞͞ . Ennélfogva bázisokkal savként, savakkal bázisként viselkedik (ld. a 8. fejezet végén a 78. példát). Hasonlóan viselkedik a többi, bonyolultabb aminosav is.
  81. FeCl2.
  82. 29,2 g.
  83. 66,1 g.
  84. Sn.
  85. q = 0,42·1,602·10–19 C = 0,673·10–19 C. A dipólusmomentum, μ = 91,7·10–12 [m] ·0,673·10–19 [C] = 6,17·10–30 [Cm].
  86. Minthogy az izomerek energiája nem egyezik meg, tömegük sem pontosan azonos. De mivel az eltérés nagyon kicsi, a legtöbb esetben számolhatunk azonos molekulatömeggel.
  87. 128 g kén, 256 g oxigén, illetve 128 g kén és 704 g oxigén.
  88. Ha ezt a Földön próbálnánk meg, a Föld teljes felszínét kb. 80 km vastagságban vakonddal borítanánk be!
 

Általános kémia

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

Nyomtatott megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 664 114 6

A kémiának számos ága létezik (szerves, szervetlen, fizikai, analitikai, bio- és polimer-kémia stb.), de általános kémia nevű diszciplínát nem ismerünk. Mégis: a General Chemistry, Allgemeine Chemie, Общая химия kifejezések jól ismertek az egész világon. A világ minden részén százszámra találhatók ilyen címmel könyvek, és aligha van olyan egyetemi kémia fakultás, ahol ez a tantárgy ismeretlen. Az általános kémia kurzusok és könyvünk célja az, hogy az olvasó középiskolából hozott kémiai ismereteit olyan szintre segítse, amelyre a fenti szaktárgyak alapozhatnak. Feladata az alapfogalmak definiálása, mintegy a kémiai nyelv alapszókincsének megismertetése, a fontosabb fizikai és kémiai jelenségek és összefüggések megvilágítása.

A könyv több – tipográfiailag is elkülönített – szinten használható. Anyaga a középiskolai kémiától elvezet az egyetemek másod- és harmadéves fizikai kémia tárgyáig. A fontos jelenségek mellé a haladók számára mélyebb magyarázatokat mellékel, melyeket a kezdők nyugodtan átugorhatnak anélkül, hogy ez gátolná a fő gondolat-menet megértését. Az olvasót számos érdekesség, tudománytörténeti kitekintés, rengeteg színes ábra, fénykép és több száz kidolgozott példa is segíti.

Könyvünk elsőrendű célja tehát adott: bevezetés vagy inkább átvezetés a felsőfokú kémiába. A megcélzott olvasókör is adott: érdeklődő középiskolásoknak éppúgy szól, mint első- és másodéves, kémiát tanuló egyetemi hallgatóknak. Emellett ajánlható a középiskolák kémiatanárainak is: számos, a középiskolákban is könnyen használható anyagot tartalmaz – másként, mint ahogyan a középiskolákban általában tanítani szokás. Végül, de nem utolsósorban ajánljuk a könyvet mindazoknak, akik bármikor, bármilyen szinten belekóstoltak vagy belemerültek a kémia izgalmas világába.

Hivatkozás: https://mersz.hu/altalanos-kemia-uj//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave