MeRSZ online
okoskönyvtár
Több száz tankönyv egy helyen.
Online. Bárhol. Bármikor.
Általános és bioszervetlen kémia
A termodinamika 1. főtétele
A fizikai és kémiai jelenségek tanulmányozása vezetett ahhoz a felismeréshez, hogy a környezetétől elszigeteltrendszer összes energiája állandó. Az energiafajták egymásba átalakíthatók, energiát semmiből létrehozni vagy megsemmisíteni nem lehetséges. Ez az energiamegmaradás törvénye, első megfogalmazója 1842-ben J. R. Mayer német orvos volt. A modern fizika ismerte fel a tömeg és az energia egyenértékűségének elvét (A. Einstein, 1905), így az energiaátadást mindig azzal arányos tömegátadás kíséri (E = mc2). A tömegváltozás a kémiai reakciókat kísérő energiaváltozások esetén azonban elhanyagolható.
Az energiamegmaradás törvényéből következik, hogy a kémiai rendszer belső energiatartalmának megváltozását a felvett vagy leadott hő (Q) és a rendszeren vagy a rendszer által végzett munka (W) összege jelenti:
∆E = Q + W .
A kifejezés mindhárom tagja energiajellegű mennyiség. A fenti egyenlet a termodinamika I. főtétele, ami kimondja, hogy zárt rendszerben a belső energiatartalom változását, a rendszer és környezete közötti hőcsere és munka határozza meg. Az egyenletben szereplő mennyiségek előjelét önkényesen határozták meg. ∆E pozitív, ha a rendszer energiát vesz fel és negatív, ha energiát ad le. A hőcsere és munkavégzés előjelét hasonlóan állapítjuk meg: pozitív a környezetből felvett hő, ill. a környezet által a rendszeren végzett munka; negatív a rendszerből környezetének leadott hő, ill. a rendszer munkavégzése a környezettel szemben.
A kémiai rendszerek munkavégzése szempontjából kiemelkedő jelentőségű a térfogati munka. A reakciókat gyakran kísérő gázfejlődés vagy halmazállapot-változás során változik a térfogat. Állandó nyomáson (P) a térfogati munka:
W = –P∆V .
Térfogat-növekedés (∆V> 0) esetén a térfogati munka előjele a fenti egyenletben azért negatív, mert a rendszer végez munkát, pl. a fejlődő gáz dugattyút mozdít el az állandó, külsőnyomással szemben. Térfogatcsökkenés (∆V < 0) alkalmával a térfogati munka pozitív előjelű, a külső nyomás végez munkát a rendszeren.
Vannak olyan kémiai folyamatok, amelyekben térfogati munka nincs (∆V = 0) és más munkavégzés sem történik (W = 0). Ilyenkor a belső energia változását csak a rendszer és a környezete közötti hőcsere határozza meg:
∆E = Qv ,
ahol Qv az állandó térfogaton mért hőcserét jelöli. Közvetlen mérésével lehetőség nyílik a ∆E meghatározására.
Tartalomjegyzék
- ÁLTALÁNOS ÉS BIOSZERVETLEN KÉMIA
- Impresszum
- Az Olvasóhoz
- Általános kémia
- Kémiai alapfogalmak
- Az atomok elektronszerkezete és a periódusos rendszer
- A molekulák szerkezete
- Halmazállapotok
- Oldatok és kolloidok
- A víz és a vizes oldatok
- Kémiai egyensúlyok
- A kémiai egyensúly törvénye
- Egyensúlyok elektrolitoldatokban
- A víz disszociációs egyensúlya: Kv, pH és pOH
- Savakdisszociációs egyensúlya: Ks
- Bázisok disszociációs egyensúlya: Kb
- Összefüggés a Ks, Kb és Kv között
- Ionok reakciója vízzel
- Vizes sóoldatok kémhatása: hidrolízis
- A közös ion hatása
- Titrálási görbék
- Többértékű savak disszociációja
- Pufferoldatok
- Foszfátpuffer
- Hidrogén-karbonát–szén-dioxid puffer
- A víz disszociációs egyensúlya: Kv, pH és pOH
- Elektrolitok oldhatósága és az oldhatósági szorzat
- Kémiai termodinamika
- Reakciókinetika
- Elektrokémia
- A redoxifolyamatok termodinamikája
- Az elektrokémia gyakorlati alkalmazásai
- Bioszervetlen kémia
- Komplex vegyületek
- Az élethez szükséges elemek áttekintése
- Az alkálifémek szerepe biológiai rendszerekben
- A magnézium és a kalcium biológiai jelentősége
- Az átmenetifémek komplexei
- A vas biológiai jelentősége
- A réz biológiai jelentősége
- A cinkcsoport elemeinek biológiai jelentősége
- Metallotioneinek és funkciójuk
- A molibdén és a mangán biológiai szerepe
- A vanádium, króm, kobalt és nikkel élettani hatása
- A platinakomplexek daganatellenes hatása
- Az alumínium- és az óncsoport elemeinek biológiai szerepe
- A szilíciumvegyületek biológiai szerepe
- A nitrogén és foszfor szerepe a biológiai rendszerekben
- Az oxigéncsoport elemeinek biológiai jelentősége
- A halogének bioszervetlen kémiája
- Irodalom a bioszervetlen kémia fejezeteihez
- Rendszám- és atomtömeg-táblázat
Kiadó: Semmelweis Kiadó
Online megjelenés éve: 2026
ISBN: 978 963 331 705 1
A könyv feladata, hogy az orvostudományt, gyógyszerésztudományt és biológiát választó egyetemi szak hallgatóit és e téma iránt érdeklődőket megismertesse egyrészt a kémia tudomány alapjaival, az általános kémiával, másrészt a fémek és nemfémes elemek biológiai szerepével, a bioszervetlen kémiával vagy másképp, szervetlen biokémiával.
Hivatkozás: https://mersz.hu/erdoddi-gergely-vereb-altalanos-es-bioszervetlen-kemia//
BibTeXEndNoteMendeleyZotero
gomb segítségével választhatsz, hogy fejezetről fejezetre lapozva vagy inkább folyamatosan görgetve olvasnád-e a könyvet.
