Alkalmazott fizikai kémia A számítási feladatokban a lila színnel és félkövér, dőlt betűvel jelölt adatok csak javasolt értékek. Minden vizsgára a szaktanárnak kell a jelzett adatok értékét úgy meghatározni, hogy szakmailag helyes (reális) eredményre vezessenek. A B) tételekhez periódusos rendszer használható!
1.
A)
Anyagi rendszerek – – – – –
2.
Definiálja az anyagi rendszer és a környezet fogalmát! Ismertesse a rendszer fajtáit (nyitott-, zárt és izolált rendszer)! Az állapotjelzők, mint a rendszer jellemzői Jellemezze a homogén és a heterogén rendszert! Definiálja a kolloid állapotot!
B)
Számítsa ki, hogy 10 g szén-dioxidnak hány bar a nyomása 37 ºC hőmérsékleten, ha az edény térfogata 5 dm3!
A)
Homogén többkomponensű rendszerek – Definiálja az elegyek fogalmát, ismertesse fajtáit és az elegyek összetételének megadási módjait! – Definiálja az ideális elegyképződés szabályait! – Ismertesse a gáz-gáz elegyeket! – Definiálja a parciális nyomás fogalmát! – Ismertesse a Dalton-törvényt! – Ismertesse az átlagos moláris tömeg meghatározásának módját!
3.
B)
600 g ecetsavat és 92 g etanolt elegyítettünk. Határozza meg az egyensúlyi elegyben a komponensek anyagmennyiségét! A reakció egyensúlyi állandója Kc = 4.
A)
A gáz halmazállapot – – – –
B)
Jellemezze a gáz halmazállapotot! Ismertesse az ideális és a reális gáz fogalmát! Ismertesse az ideális gázokra érvényes gáztörvényeket! Ismertesse az ideális gázok sűrűségének és belső energiájának kiszámítási módját!
Számítsa ki, hogy milyen anyagmennyiség-arányban kell elegyíteni az ecetsavat és az etanolt ahhoz, hogy az egyensúlyi elegyben a konverzió az ecetsavra nézve 90%-os legyen! A reakció egyensúlyi állandója Kc = 4.
2
4.
A)
A folyadék halmazállapot – – – –
5.
B)
100 cm3 vizes jódoldatban 0,02 g oldott jód van, amit 10 cm3 széntetrakloriddal kívánunk kioldani. Számítsa ki, hogy a jód hány százaléka marad a vizes fázisban egyszeri extrakció után! A megoszlási hányados értéke 86!
A)
A szilárd állapot – – – –
6.
Jellemezze a folyadék halmazállapotot! Ismertese a folyadékok szerkezetét! Ismertesse a dinamikus és a kinematikus viszkozitást! Ismertesse a viszkozitás gyakorlati jelentőségét!
Jellemezze a szilárd állapotot! Sorolja fel a rácstípusokat! Ismertesse a rácstípusok tulajdonságait! Mutasson példát vegyes rácstípusra!
B)
Határozza meg annak a gáznak a hidrogénre vonatkoztatott relatív sűrűségét, amelynek abszolút sűrűsége standard nyomáson és 30 ºC hőmérsékleten 1,300 g/dm3!
A)
A halmazállapot-változások – Ismertesse a halmazállapot-változások okait! – Ismertesse a halmazállapot-változások jellemző hőmérsékleteit! – Ismertesse a halmazállapot-változásokkal járó látens hőket!
7.
B)
Számítsa ki, hogy mekkora lesz a 150 g tiszta kalcium-karbonátból sósavval fejleszthető gáz térfogata standard nyomáson, 30 ºC hőmérsékleten!
A)
Szilárd anyagok oldódása – Definiálja a hidratációt és a szolvatációt, és ismertesse a folyamat hőszínezetét! – Definiálja az oldáshőt, és ismertesse mértékegységét! – Ismertesse az oldódás energiaviszonyait! – Definiálja az oldhatóság fogalmát! – Ismertesse az oldhatóságot befolyásoló tényezőket!
B)
Határozza meg, hány százalékkal változik a nyomás abban a szabadban tárolt oxigéngáz palackban, amelyben a hőmérséklet a reggeli 15 ºC-ról a nappali 25 ºC-ra emelkedik! A meleg hatására a palack hőtágulása 4%.
3
8.
A)
Folyadékelegyek szétválasztása – Ismertesse a folyadékelegyek párolgásának törvényeit! – Rajzolja fel és ismertesse a kétkomponensű folyadékelegyek a tenzió- és forráspontdiagramjait! – Ismertesse a Konovalov I. és a Konovalov II. törvényeket! – Mutassa be az egyszerű desztillációt egy forráspontdiagramon! – Ismertesse a kíméletes desztillációkat!
9.
B)
Egy gázelegy 100 g szén-dioxidot, 100 g szén-monoxidot és 100 g nitrogént tartalmaz. Számítsa ki az elegy térfogatszázalékos összetételét és az átlagos moláris tömegét!
A)
A megoszlási egyensúly – – – –
B)
Ismertesse megoszlást két oldószer között! Írja fel a Nernst-törvényt, a megoszlási hányadost! Definiálja az extrakciót! Soroljon példákat az extrakció alkalmazására!
Számolja ki, hogy hány gramm 0 ºC-os jég megolvasztásához elegendő az a hőmennyiség, amely 100 g 100 ºC-os vízgőz kondenzációjakor szabadul fel! A jég olvadáshője: 328,7
10. A)
Kémiai egyensúlyok – – – –
B)
kJ kJ . A víz párolgáshője: 2256 kg kg
Jellemezze a reverzibilis folyamatokat! Ismertesse a dinamikus egyensúly kialakulását, a tömeghatás törvényét! Definiálja az egyensúlyi állandót! Ismertesse az egyensúly eltolásának lehetőségeit!
Számítsa ki az elektromotoros erejét annak a galváncellának, aminek egyik elektródja 0,5 mol/dm3 koncentrációjú réz-szulfát-oldatba merülő réz, a másik elektródja 0,05 mol/dm3 koncentrációjú cink-szulfát-oldatba merülő cink! Eo(Cu/Cu2+) = 0,34 V; Eo(Zn/Zn2+) = – 0,76 V
4
11. A)
Elektrolit egyensúlyok I. – – – –
B)
12. A)
Definiálja az elektrolitok fogalmát, és ismertesse fajtáit! Ismertesse az elektrolitos disszociáció folyamatát! Definiálja a disszociációs fokot és disszociációs állandót! Ismertesse a disszociációs fok és disszociációs állandó kapcsolatát!
100 g nitrogénből és 100 g metánból álló gázelegy össznyomása 2 bar. Számítsa ki a gázelegy komponenseinek móltörtjeit és parciális nyomásait! Elektrolit egyensúlyok II. – – – –
Ismertesse a víz autoprotolízisét, és definiálja a víz ionszorzatát! Definiálja a pH-t és a pOH-t! Jellemezze az oldatok kémhatását pH-juk alapján! Jellemezze az erős és a gyenge elektrolitokat a disszociációfok és a diszszociációs állandó alapján! – Ismertesse az erős és a gyenge elektrolitok pH-jának számítását! B)
13. A)
Határozza meg, hogyan változik a reakció sebessége a N2 + 3 H2 reakcióban, ha a nyomást 1,5-szörösére növeljük! A sók vizes oldatának hidrolízise, pufferoldatok – – – – – –
B)
14. A)
Számítsa ki, hogy elméletileg hány cm3 gáz fejlődik az egyes elektródokon, ha w = 10%-os kénsavoldatot 5 A erősségű árammal 50 percig elektrolizálunk! Az oldhatósági szorzat – – – –
B)
Definiálja a hidrolízist! Ismertesse a hidrolizáló sóoldatok pH-jának alakulását! Definiálja és jellemezze a pufferoldatokat! Ismertesse a pufferoldatok fajtáit! Definiálja a pufferkapacitást! Ismertesse a pufferoldatok analitikai jelentőségét!
Ismertesse a heterogén egyensúlyok kialakulását! Definiálja az oldhatósági szorzatot! Ismertesse a rosszul oldódó sók oldhatóságát befolyásoló tényezőket! Ismertesse az oldhatósági szorzat analitikai jelentőségét!
Számítsa ki, hogy elméletileg mekkora tömegű fémet választ le 2 A erősségű áram 100 perc alatt 100 cm3 w = 10%-os réz-szulfát-oldatból!
5
15. A)
Az elektromos vezetés – Sorolja fel az elektromos vezetők fajtáit! – Ismertesse az elektromos áram vezetésének mechanizmusát az első és a másodrendű vezetőkben! – Definiálja az elektromos vezetést, és ismertesse mértékegységét! – Ismertesse a fajlagos vezetést és mértékegységét!
B)
16. A)
Számítsa ki annak a pufferoldatnak a pH-ját, amelyben az ecetsav és a nátrium-acetát anyagmennyiségeinek aránya egyenlő! Az ecetsav disszociációs állandója Ks = 1,8·10–5 mol/dm3 Az elektródpotenciál – – – –
B)
17. A)
Definiálja az elektródpotenciál,t és ismertesse kialakulását! Ismertesse a elektródpotenciál értékét meghatározó tényezőket! Írja fel a Nernst egyenletet, és magyarázza jelentését! Definiálja a standard potenciált!
Számítsa ki a telített Mg(OH)2- oldat pH-ját! L(Mg(OH)2) = 1,8·10–11 (mol/dm3)3. Az elektródok fajtái – Definiálja az elsőfajú elektródokat, sorolja fel fajtáit, és ismertesse jelölésüket! – Definiálja a másodfajú elektródokat, sorolja fel fajtáit, és ismertesse felépítésüket és jelölésüket! – Ismertesse a másodfajú elektródok analitikai jelentőségét! – Definiálja az indikátor-elektródokat, és ismertesse analitikai jelentőségüket!
B)
18. A)
Az AgCl oldhatósági szorzata adott hőmérsékleten 10–10 (mol/dm3)2. Számítsa ki az ezüst-klorid oldhatóságát! Tekintsük az oldat sűrűségét 1,000 g/cm3-nek. Redoxi rendszerek – Definiálja és jellemezze a redoxi rendszert! – Definiálja a redoxi standard potenciált! – Ismertesse a redoxi rendszerek jelentőségét az analitikában!
B)
100 cm3 w = 6%-os NaOH-oldatot és 100 cm3 térfogatú w = 6%-os sósavoldatot öntöttünk össze. Számítsa ki az oldat pH-ját! A w = 6%-os NaOH-oldat sűrűsége: 1,07 g/dm3 A w = 6%-os sósavoldat sűrűsége: 1,03 g/dm3. 6
19. A)
Az elektrolízis – Definiálja az elektrolízist! – Ismertesse és jellemezze az elektrolízis primer és szekunder folyamatait! – Ismertesse a Faraday I. és II. törvényeit!
B)
18. A)
Számítsa ki a 0,1 mol/dm3 koncentrációjú ammóniaoldat pH-ját! Kb = 1,8·10–5 mol/dm3 Gázok adszorpciója – Ismertesse a gázok adszorpcióját befolyásoló tényezőket! – Rajzolja fel az adszorpciós izotermákat! – Ismertesse a gázok és a gázelegyek adszorpciójának analitikai jelentőségét!
B)
20. A)
Számítsa ki a 0,1 mol/dm3 koncentrációjú ecetsav pH-ját! Ks = 1,8·10–5 mol/dm3 A szorpciós jelenségek – Ismertesse az adszorpciós, az abszorpciós és a deszorpciós folyamatokat! – Ismertesse a szorpciós egyensúlyt! – Ismertesse a szorpciós jelenségek gyakorlati alkalmazását!
B)
Egy 20 dm3-es gázpalackban lévő nitrogén nyomása 120 bar, hőmérséklete 25 ºC. Határozza meg, hogy mennyi ideig lehet vele egy készüléket üzemeltetni, ha a nitrogén a nyomása a palack reduktora után 3 bar, térfogatárama 1,6 dm3/min, hőmérséklete pedig változatlan!
7
Laboratóriumi mérések 1.
A)
Preparatív feladat
A feladat egy tetszőlegesen választott szerves preparátum előállítása. – Írja fel az előállítás reakció-egyenletét! – Ismertesse a szükséges alapanyagok kiszámításának módját a sztöchiometriai elveket alkalmazva! – Ismertesse az elméleti kitermelést! – Ismertesse a kitermelési százalék kiszámításának módját!
2.
B)
Ismertesse az elektromos áram veszélyeit, az érintésvédelem fogalmát, megoldásait!
A)
Minőség elemzések
Ismertesse – legalább 5 szervetlen kation és 5 szervetlen anion kimutatását jellemző reakciójuk alapján, – a szerves funkciós-csoportok azonosítását! (Írjon fel legalább 5 funkciós csoport azonosítási reakcióját!)
3.
B)
Ismertesse a tömény kénsav kezelésével kapcsolatos munkavédelmi rendszabályokat!
A)
Tömegszerinti elemzés csapadékos módszerei (gravimetria)
Ismertesse – a tömegszerinti elemzés módszereit és jellemzőit, – a gravimetriás mérések előnyeit és hátrányait, – a tömegszerinti elemzés (csapadékos) műveleti sorrendjét, – a lecsapás műveletét és jellemzőit, – a csapadékok fajtáit, a csapadékok képződését és oldhatóságát befolyásoló tényezőket, – csapadékforma és mérési forma fogalmát! B)
Sorolja fel a tömény savak hígításának és az erős lúgokkal való munka munkavédelmi előírásait!
8
4.
A)
Térfogatos elemzés. A sav-bázistitrálások
Ismertesse – a térfogatos elemzés elvét és alkalmazásának feltételeit, – a mérőoldat fogalmát, a mérőoldattal szemben támasztott követelményeket, – a sav-bázistitrálásokat, a titrálási görbéket, – a sav-bázistitrálások indikálási lehetőségeit, az indikátorok kiválasztásának szempontjait, – a mérőoldatok készítését, a mérőoldat koncentrációjának megválasztásának szempontjait és a pontos koncentrációjának meghatározását, – egy konkrét sav-bázis titrálás reakcióját, mérőoldatát, a mérőoldat pontos koncentrációjának meghatározását!
5.
B)
Ismertesse a vegyszerek biztonságos tárolására, a veszélyes hulladékok tárolása, megsemmisítése vonatkozó szabályokat!
A)
Térfogatos elemzés. A redoxi titrálások
Ismertesse – a térfogatos elemzés elvét és alkalmazásának feltételeit, – a mérőoldat fogalmát, – a mérőoldattal szemben támasztott követelményeket, – a redoxi titrálásokat, a titrálási görbéket, – a redoxi titrálások indikálási lehetőségeit, – a mérőoldatok készítését, a mérőoldat koncentrációjának megválasztásának szempontjait és a pontos koncentrációjának meghatározását, – egy konkrét redoxi titrálás reakcióját, mérőoldatát, a mérőoldat pontos koncentrációjának meghatározását! B)
Ismertesse a vegyi anyagok biztonságos szállításának, tárolásának szabályait!
9
6.
A)
Térfogatos elemzés A komplexometriás titrálások
Ismertesse – a térfogatos elemzés elvét és alkalmazásának feltételeit, – a mérőoldat fogalmát, – a mérőoldattal szemben támasztott követelményeket, – a komplexometriás titrálásokat, a komplexek stabilitását, befolyásoló paramétereket, – a komplexometriás titrálások indikálási lehetőségeit, – a mérőoldatok készítését, a mérőoldat koncentrációjának megválasztásának szempontjait és a pontos koncentrációjának meghatározását, – egy konkrét komplexometriás titrálás reakcióját, mérőoldatát, a mérőoldat pontos koncentrációjának meghatározását!
7.
B)
Ismertesse a vákuumban végrehajtott reakciók biztonsági előírásait!
A)
Térfogatos elemzés. Csapadékos titrálások
Ismertesse – a térfogatos elemzés elvét és alkalmazásának feltételeit, – a mérőoldat fogalmát, a mérőoldattal szemben támasztott követelményeket, – a csapadékos titrálások indikálási lehetőségeit, az indikátorok kiválasztásának szempontjait, – a mérőoldatok készítését, a mérőoldat koncentrációjának megválasztásának szempontjait és a pontos koncentrációjának meghatározását, – egy konkrét csapadékos titrálás reakcióját, mérőoldatát, a mérőoldat pontos koncentrációjának meghatározását!
8.
B)
Ismertesse, hogy mi a teendő áramütéses balesetek esetén!
A)
Törésmutató
Ismertesse – a fénytörés jelenségét, Snellius-Descartes törvényt, – a törésmutató fogalmát, – a refraktometriás mérések elvét, a teljes visszaverődés határszögét, – a refraktometriás mérések értékelését! B)
Ismertesse az égés, robbanás, öngyulladás, lobbanás fogalmakat, az anyagok éghetőségi osztályait!
10
9.
A)
Optikai forgatóképesség
Ismertesse – az optikai aktivitás és optikai forgatóképesség fogalmát, – a fajlagos forgatóképesség fogalmát és befolyásoló tényezőit, – az oldatok összetétel és az optikai forgatóképesség kapcsolatát, – a Lippich-féle félárnyékos polariméter részeit és rendeltetésüket! B)
10. A)
Ismertesse a tűz- és robbanásveszélyt, megelőző intézkedéseket, a tűzoltás módjait! Fotometria
Ismertesse – fényabszorpció jelenségét és magyarázatát, – szelektív fényabszorpció és az abszorpciós spektrum fogalmát, – a fotometria alaptörvényét, – a transzmittancia és az abszorbancia fogalmát és kapcsolatát, – az abszorbancia és az anyagmennyiség-koncentráció kapcsolatát, – a fotométerek főbb egységeit és azok funkcióit, – az egy- és kétutas fotométerek felépítését, – fotometriás mérések kiértékelési módszerekeit! B)
11. A)
Ismertesse a magas hőmérsékleten végrehajtott reakciók biztonsági előírásait! Atomabszorpciós spektrofotometria
Ismertesse – az abszorpciós színkép fogalmát és kialakulásának magyarázatát, – az atomabszorpciós mérések elvét, pontosságát és alkalmazási területét, – az atomizálás lehetőségeit, – az atomabszorpciós berendezés főbb egységeit és azok funkcióit, – az atomabszorpciós mérések értékelését! B)
Sorolja fel a munkahelyi elsősegélynyújtás tárgyi, személyi feltételeit, a mentés lehetőségeit különböző helyzetből!
11
12. A)
Lángfotometria
Ismertesse – az emissziós színkép fogalmát és kialakulásának magyarázatát, – a lángfotometriás mérések elvét, pontosságát és alkalmazási területét, – a lángfotométer főbb egységeit és azok funkcióit, – a lángfotometriás mérések értékelését! B)
13. A)
Ismertesse a laboratóriumi munka során előforduló környezetkárosító hatásokat, azok megelőzésére vonatkozó szabályokat! Konduktometria
Ismertesse – a konduktometriás titrálások elvét, – a konduktometriás titrálások elvégzésének feltételeit, – a konduktometriás titrálások fajtáit: sav-bázis, csapadékos, – az egyenértékpont meghatározását a konduktometriás titrálási görbék alapján! B) 14. A)
Ismertesse a nyomás alatt végrehajtott reakciók biztonsági előírásait! Potenciometria
Ismertesse – a potenciometria alapelvét, – a potenciometriában alkalmazott elektródok (indikátor és referencia elektród) tulajdonságait, a mérésben betöltött szerepüket, – a potenciometriás titrálási görbét, – az egyenértékpont meghatározását a titrálási görbe alapján! B)
15. A)
Ismertesse a munkahelyi baleset fogalmát, a munkahelyi balesetek személyi és tárgyi okait! A pH mérése
Ismertesse – a pH fogalmát, a pH mérés módjait, – az elektródok típusait, felépítését, használatát, karbantartását, – a pH-mérés kivitelezését! B)
Ismertesse biztonságos munkahely kialakítására vonatkozó szabályokat!
12
16. A)
Kromatográfiás vizsgálatok
Ismertesse – kromatográfiás alapfogalmakat, – a kromatográfiás vizsgálatok felosztását, módszereit, – az oszlop-, réteg-, papírkromatográfiás szétválasztási műveleteket, – a kromatográfia minőségi és a mennyiségi jellemzőit! B)
17. A)
Ismertesse a munkaadó és a munkavállaló kötelességeit a balesetelhárításban! Gázkromatográfia (GC)
Ismertesse – a gázkromatográfia elvét, – a gázkromatográf felépítést, legfontosabb részeit, – a legfontosabb paraméterek hatását a kromatogrammra, – a detektálási lehetőségeket, – a kromatogram kiértékelését, a minőségi és mennyiségi jellemzőket! B) 18. A)
Ismertesse a tűzvédelmi szervek legfontosabb feladatait! A nagynyomású folyadék-kromatográfia (HPLC)
Ismertesse – a HPLC felépítését, legfontosabb részeit, – a legfontosabb paraméterek hatását, – a detektálási lehetőségeket, – a kromatogram kiértékelését, a minőségi és mennyiségi jellemzőket! B)
Ismertesse a laboratóriumi munka során betartandó környezetvédelmi előírásokat!
13
Munkajogi, gazdasági alapismeretek 1.
A vállalkozások gazdasági környezetének jellemzése – Definiálja a következő fogalmakat: infláció, privatizáció, konvertibilitás, export, import! – Ismertesse és jellemezze a nemzetközi gazdasági szervezeteket! – Ismertesse Magyarország gazdasági problémáit és célkitűzéseit!
2.
Vállalkozások indítása – Elemezze a Társasági Törvény szerepét a vállalkozások indításában, illetve megszűntetésében! – Ismertesse a gazdasági társaságok fajtáit! – Ismertesse a vállalkozások indításának feltételeit! – Ismertesse a gazdasági környezet felmérését (piackutatás, marketingtevékenység)!
3.
Adózási alapismeretek – Ismertesse az adózás alapfogalmait! – Ismertesse az adózás rendjét, – Ismertesse a magánszemélyekre vonatkozó adóformákat és azok főbb jellemzőit!
4.
Adózási alapismeretek – Ismertesse az adózás alapfogalmait! – Ismertesse az adózás rendjét! – Ismertesse a vállalkozásokra vonatkozó adóformákat és azok főbb jellemzőit!
5.
Vállalkozások irányítása – Elemezze a vezető szerepét, kiválasztásának szempontjait! – Sorolja fel a társaságok irányító szerveit! – Rendszerezze a vezetési funkciókat (tervezés, vezetés, ellenőrzés, értékelés)! – Ismertesse a gazdasági növekedés tényezőit!
6.
A vállalati pénzgazdálkodás – Ismertesse a vállalati pénzgazdálkodás alapfogalmait! – Ismertesse a gazdaságosság fogalmát, számításának módszereit! – Ismertesse a beruházás-gazdaságosság összefüggéseit! – Ismertesse a vállalkozások válságának megoldási lehetőségeit!
14
7.
Vállalati gazdálkodás eszközei – Sorolja fel a tárgyi eszközöket, forgóeszközöket! – Ismertesse anyaggazdálkodást és a beruházást! – Ismertesse a pénzgazdálkodás lényegét! – Értékelje a piackutatás jelentőségét és módszereit!
8.
Költségek elemzése – Ismertesse a költségek szerkezetét és keletkezésüket! – Ismertesse a költségkalkuláció és az árképzés kapcsolatát! – Ismertesse a költségcsökkentés módszereit!
9.
Munkaértékelés – Sorolja fel a vállalkozások szervezeti egységeit! – Elemezze a munkabér-felhasználást! – Ismertesse a munkaerő hatását a vállalati eredményességre! – Elemezze az időkieséseket!
10.
Munkajogi ismeretek – Ismertesse a Munka Törvénykönyve jelentőségét, hatályát a munkaviszony létesítésében és megszüntetésében! – Ismertesse a munkaszerződés formai és tartalmi követelményeit! – Ismertesse a munkavégzés szabályait; a munkavállaló és a munkáltató jogait és kötelességeit!
11.
Munkaügyi viták – Ismertesse a munkáltató és a munkavállaló kártérítési felelősségét! – Ismertesse az érdekképviseletek (szakszervezetek, üzemi tanács) jelentőségét a munkaviszonyban állók jogi kapcsolatában! – Ismertesse a munkanélküliség fogalmát, a munkanélküliség támogatási rendszerét!
12.
A munka szervezése – Ismertesse a munkaidő különböző formáit! – Rendszerezze a rendkívüli munkavégzés feltételeit és díjazási követelményeit! – Elemezze a pihenőidő és a szabadság kiadásának követelményeit és feltételeit!
15
