Veszprémi Tamás

Általános kémia


Összefoglaló feladatok

  1. A π-kötésre jellemző, hogy éppen a pálya csomósíkjában van a kötéstengely. A δ-kötésre az jellemző, hogy a pálya két merőleges csomósíkjának metszésvonala esik egybe a kötéstengellyel. Milyen atompályákból és milyen orientáció mellett képződhet δ-kötés? Rajzoljon példát!
  2. A formaldehidmolekula összegképlete CH2O. Vajon milyen alakja van a molekulának?
  3. Hány magányos elektronpárja van a vízmolekulának? Mit mond erről a VSEPR-elmélet, a hibridizációs modell és az LCAO-MO modell?
  4. Milyen geometriája van a következő vegyületeknek: BeF2, CCl4, SeF6, MgI2, BBr3, NH+4, Te(OH)6, AuCl2, CO2, XeO4, TiCl26?
  5. Próbáljuk megbecsülni az etilénmolekula kötésszögeit!
  6. Hogyan néz ki a XeF4-molekula, ha
    1. m–m + k–k > 2 m–k
    2. m–m + k–k < 2 m–k.
  7. Az NH3- és a BF3-molekulák komplexet képeznek egymással, melyben a nitrogén elektronpárja datív kötést hoz létre a bóratommal. Milyen a kiindulási molekulák, és milyen a végtermékek geometriája?
  8. 7 ligandum közül 1 nagy, 6 kicsi. Pentagonális bipiramisos szerkezet esetén a nagy ligandum hol helyezkedik el?
  9. Milyen hibridállapotban vannak a következő molekulák központi atomjai: BeF2, CCl4, SeF6, MgI2, BBr3, NH+4, Te(OH)6, AuCl2, CO2, XeO4, TiCl2–6?
  10. Milyen hibridállapotban van a xe-nonatom a következő vegyületekben: XeF2, XeF4, XeF6?
  11. Az NH3-nak vagy a PH3-nak nagyobb a dipólusmomentuma? A H–N–H kötésszög 107°, a H–P–H 91°.
  12. Milyen hibridállapotban vannak a benzol szénatomjai?
  13. Hogyan néz ki a XeF4-molekula?
  14. Tudjuk azt, hogy a periódusos rendszer egy főcsoportbeli oszlopában lefelé haladva az s-pályák egyre kisebb mértékben hibridizálódnak a p-pályákkal, az s-pálya egyre inkább inertté (azaz magános elektronpár-jellegűvé) válik. Ez alapján hogyan változik a kötésszög a hidrogénatomok között a következő molekulák esetében: NH3, PH3, AsH3, SbH3?
  15. A vegyértékelektronpár-taszítási elmélet alapján magyarázzuk meg, hogy az ammóniában a H–N–H kötésszög miért csak 107,9°, szemben a tetraédernek megfelelő 109,5°-kal? Hogyan változik ez a kötésszög, ha a három hidrogénatomot fluorra, klórra, illetve brómra cseréljük?
  16. Az alábbi molekulák közül melyek tetraéderesek: CCl4, SO42–, ClO4, SiF4, XeF4, BF4, [NiCl4]2–?
  17. Az alábbi molekulák közül melyekben van a-kötés: CH3COOH, CH3CHO, CH3CH2OH, CH3CH3?
  18. Melyek planárisak az alábbi molekulák közül:
  19. Az alábbi molekulák közül melyek lineárisak:
    HC=N, HC=C–C=CH, HC=CH, H2C=CH–CH=CH2,
    H2C=C=CH2, HC=C–CH=CH2?
  20. A maleinsav és a fumársav egymás izomerjei:
    Mindkettő kétbázisú sav, csakhogy amíg a fumársav két ioniziációs egyensúlyi állandója között alig van különbség (pka1 = 3,03, pka2 = 4,44), a maleinsav első ionizációs egyensúlyi állandója jóval nagyobb, a második jóval kisebb, mint a fumársavé (pka1 = 1,97, pka2 = 6,07). Vajon mi lehet a magyarázat?
  21. Hogyan magyarázható az a meglepő tény, hogy a cseppfolyós hélium még 0 K hőmérsékleten sem szilárdul meg?
  1. A borazint 1926-ban állították elő először ammónia és borán reakciójával:
    2 B2H6 + 6 NH3 = 2 B3N3H6 + 12H2.
    A vegyület szerkezete igen érdekes:
    A B-N kötések azonos hosszúságúak, a molekula teljesen sík. Az aromás illatú folyadék termodinamikai szempontból igen stabilis.
    Mi jellemzi a vegyület elektronszerkezetét? Mi okozhatja a különleges stabilitást?
  2. Melyik molekulában nagyobb a kötéshossz és miért? (Minden esetben tekintsük a molekula alapállapotát.)
    1. O2, vagy O22+
    2. N2 vagy N22+
    3. LiF vagy LiF+.
  3. A 2-propenal sík szerkezetű molekula. A 2-propenal, etán, etén, etanol és acetaldehid számított kötéshosszai az alábbi táblázatban láthatók. Milyen tendenciát lehet észrevenni? Mi lehet ennek az oka?
    CH2 = CH–CHO
    2-propenal
    CH3–CH3
    etán
    CH2 = CH2
    etén CH3–CH2–OH etanol
    CH3–CHO
    acetaldehid
    A kötéshosszak az alábbiak: (Å-ben, 1 Å=10–10 m)
    kötés
    etán
    etén
    etanol
    acet-aldehid
    2-propenal
    C–C
    1,54
    1,52
    1,51
    1,47
    C=C
    1,34
    1,34
    C–O
    1,43
    C=O
    1,21
    1,22
  1. Melyik molekulának nagyobb a dipólusmomentuma: a cisz-2-buténnek, vagy a transz-2-buténnek?
  2. Az alábbi molekulák közül melyeknek zérus a dipólusmomentuma? PCl3, As2S3, BF3, SiCl4, BeCl2, H2O, H2S, H2Se, CaH2, PCl5.
  3. Milyen irányba mutat a következő molekulák dipólusmomentuma? Adjon egy dipólusmomentum-sorrendet!
  4. Mely molekulák képesek hidrogénhidas kötésre az alábbiak közül? NH3, CH3–O–CH3, CH4, Cl, CH3–CH2–OH, CH3–COOH, C17H33–COOH, H2S, Na+, PH3, PF5.
  5. Hogyan változik a BF3-molekula geometriája az alábbi reakció során:
    BF3 + NH3 = BF3–NH3
  6. A H2Se-molekulában milyen a szelénatom hibridizációja? A H–Se–H kötésszög 91°.
  7. Melyek polárosak, melyek apolárosak az alábbi molekulák közül? NH3, PH3, NH4+, NO3, CO3, BCl2F, SeF2, SeF4, ICl3, PO43–, IF5, AlCl3, InF3, I3, (CH3)2Ga.
  8. Hány betöltött molekulapálya van a következő molekulákban: H2O, NH3, CH4, CH2=CH2, C6H6, CH3COOH, SO42–?
  9. Milyen hibridállapotban van a nitrogén a következő molekulákban: NH3, NO2, N2O3, HNO2, HNO3?
  10. Milyen hibridállapotban van a klór a következő molekulákban: HCl, HOCl, HClO2, HClO3, HClO4?
  11. Milyen hibridállapotban van a xenon a következő molekulákban: XF2, XF4, XF6, XO3?
  12. Mi a hidrogén hibridállapota a HCl és a CH4 molekulákban?
  13. Mivel bizonyítható, hogy az NO2 molekula párosítatlan elektronja nem a delokalizált a-rendszerben van?
  14. Hogyan lehetséges, hogy amíg a PCl5 vagy az AsCl5 molekula létezik, addig az NCl5 nem létezik, csupán csak a három klórral koordinált NCl3?
  15. A CH4-molekula ideális tetraéderes szerkezetű. Hogyan változik a molekulageometria, ha az egyik hidrogént fluorra cseréljük?
  16. A PCl5 szabályos trigonális bipiramisos szerkezetű. Cseréljük ki két klóratomját fluorra. Vajon hogy alakul a térszerkezet? Mi történik, ha a két klóratomot brómra cseréljük?
  17. Adjunk becslést a PFBr4 és a PBrF4 molekulák térszerkezetére!
  18. Mi a molekulaszerkezet különbsége az ICl3 és az IF3 között?
  19. Hasonlítsa össze az NH3 és a PH3 térszerkezetét!
  20. Hasonlítsa össze az NF3 és a BF3 térszerkezetét!
  21. Hogyan változik a kötésszög a következő molekulákban: CH2, SiH2, GeH2?
  22. Mely molekulák lineárisak az alábbiak közül?
    ICl2, H2Se, OF2, SnI2, SiH2, BrF2+.
  23. Mely molekulák planárisak az alábbiak közül?
    IF3, NCl3, CH3+, PH3, AlCl3, GaBr3.
  24. Mely molekulák tetraéderesek az alábbiak közül?
    ICl4, CBr4, SiF42–, PCl4+, SF4.
  25. Rajzolja fel a nitrátion a-rendszeréhez tartozó molekulapályákat! Hány pályát kell felrajzolnunk? Ezek közül hány lesz betöltve és hány lesz üres?
  26. Az NH3, H2O és HF közül vajon melyik vegyületben a legerősebb a hidrogénkötés?
  27. Milyen a térszerkezete a SCl4-molekulának?
  28. Milyen hosszú az a polietilén lánc, mely 2000 –CH2–CH2– egységből áll?
  29. A 8. fejezet 47. feladatában a
    ion Lewis-savként viselkedik, hasonlóan az alábbi bórvegyülethez:
    Ez utóbbi a sav-bázis reakciókban az üres p-pályájával vesz részt. Vajon a foszforvegyület melyik pályája aktív Lewis sav-bázis reakcióban?
  30. Hogyan lehetséges, hogy a benzol szigetelő, míg a grafit jó vezető?
  31. A szürkésfehér, rideg germánium még vékony rétegben sem átlátszó. Akkor hogyan lehetséges, hogy az infravörös sugárzást mégis átereszti?
  32. Hányféle rezgési állapota lehetséges a következő molekuláknak: NH3, C6H6, C12H24O12
  33. Miért nem lehetséges a PVC-t elpárologtatni?
  34. Amikor egy gumiszalagot megnyújtunk, az anyagban levő hosszú láncmolekulák „gombolyodottságát” változtatjuk meg: a molekulák ilyenkor megnyúlnak, egyenesednek. Hogyan értelmezhető, hogy a gumiszalag rugalmas, vagyis visszaugrik az eredeti, nem nyújtott pozíciójába?
  35. Egy kísérlet során valószínűsíthetően N2+-ionok keletkeznek. Hogyan lehetne megbizonyosodni erről?
  36. Adjuk meg az NO-molekula kötésrendjét!
  37. Mennyi a CO-molekulában a kötésrend?
  38. Milyen kölcsönhatások lehetségesek a következő molekulák között? HCl – HBr, NH3 – CH4, H2S – H2O, CH4 – CH4
  39. Az ún. Herzberg-szám a kötő és lazító pályákon levő elektronok különbsége. Melyik kétatomos molekula Herzberg-szám-értéke a legnagyobb, illetve legkisebb az alábbiak közül?
    Li2, Be2, B2, C2, N2, O2, F2, Ne2

Általános kémia

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2017

ISBN: 978 963 454 051 9

A kémiának számos ága létezik (szerves, szervetlen, fizikai, analitikai, bio- és polimerkémia 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 gondolatmenet 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/veszpremi-altalanos-kemia//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave