Kémia | Középiskola » Kémia fogalomtár

kémia / vegyészet / vegytan (chemistry) def #1: Az anyagok minőségi változásaival foglalkozó természettudomány. def #2: Olyan tudomány, amely kémiai elemekkel, illetve atomokból, molekulákból, ionokból álló vegyületekkel foglalkozik, vizsgálja azok összetételét, szerkezetét, tulajdonságait, viselkedését és változásait. általános kémia (general chemistry) def #1: A kémia alapvető elméleteit, koncepcióit és fogalmait taglaló tudományág, melynek célja, hogy a jelenségekről szemléletes képet adjon. def #2: A kémia olyan területe, amely széleskörű bevezetést ad a kémia különböző koncepcióihoz, alapfogalmaihoz és modelljeihez. szervetlen kémia (inorganic chemistry) A kémia egyik jelentős ága, mely a szervetlen vegyületek tulajdonságaival, felépítésével, összetételével és reakcióival foglalkozik. szerves kémia (organic chemistry) A kémia egyik jelentős ága, mely a szerves vegyületek tulajdonságaival,

felépítésével, összetételével és reakcióival foglalkozik. fizikai kémia (physical chemistry) A kémiai folyamatok fizikai vonatkozását vizsgáló tudományág. biokémia (biochemistry) Az élő szervezetek kémiai felépítését és a bennük végbemenő kémiai változásokat tanulmányozó tudományterület. matematikai kémia (mathematical chemistry) Olyan területe a kémiának, amely a matematika újszerű alkalmazásait használja kémiai problémák megoldására. Legfőképpen a kémiai jelenségek matematikai modellezésével foglalkozik. analitikai kémia (analytical chemistry) A kémia azon részterülete, amely különböző anyagok mennyiségi és minőségi elemzésével foglalkozik. kvantumkémia (quantum chemistry / molecular quantum mechanics) def #1: A kémia egyik ága, amely elsődleges fókusza a kvantummechanika alkalmazása kémiai rendszerek fizikai modelljében és kísérleteiben. 1 def #2: A fizikai kémia olyan ága, amely a

kvantummechanika törvényeit alkalmazza a kémiai jelenségek értelmezéséhez. def #3: A kémia olyan ága, amely a kvantummechanika törvényeit alkalmazza a kémiai problémák megoldásához. A kvantumkémia hatása jól érzékelhető a kémia legtöbb területén A szerves kémiában a kvantummechanikát a molekulák relatív stabilitásának becsléséhez, a köztitermékek tulajdonságainak kiszámításához, a kémiai reakciók mechanizmusainak felderítéséhez, illetve mágneses magrezonancia spektrumok analizálására és előrebecslésére használják. A szervetlen kémiában a ligandumtér elméletet (egy többé-kevésbé kvantummechanikai módszert) az átmenetifém-komplex ionok tulajdonságainak magyarázatához és előrebecsléséhez használják. A biokémiában a kvantummechanikai számításokat a biológiai molekulák konformációjának, szolvatációjának, illetve az enzim– szubsztrát illeszkedések vizsgálatához használják. A fizikai kémiában a

kvantummechanikát a gázok termodinamikai tulajdonságainak (pl. entrópia, hőkapacitás) kiszámításához; molekulaszínképek értelmezéséhez, mely által lehetővé válik a molekuláris tulajdonságok (pl. molekuláris geometria, a részecskék gátolt forgásának mértéke, a konformációs izomerek energiakülönbsége, dipólusmomentum) meghatározása; a molekuláris tulajdonságok elméleti számításaihoz; a kémiai reakciók átmeneti állapotában a részecskék tulajdonságainak kiszámításához, mely lehetővé teszi a reakciósebességi állandók előrebecslését; az intermolekuláris erők megértéséhez; illetve a szilárd anyagok kötéseinek vizsgálatához használják. Az analitikai kémiában a kvantummechanikát a széles körben elterjedt spektroszkópiai vizsgálatok eredményeinek, a spektrumvonalak frekvenciájának és intenzitásának a teljeskörű értelmezéséhez használják. Az anyagtudományban és a nanokémiában a kvantummechanika

módszereit a nanoanyagok tulajdonságainak meghatározásához használják. magkémia (nuclear chemistry) def #1: A kémia egyik ága, mely az atommagokat és a magreakciókat kémiai módszerekkel vizsgálja. def #2: Olyan területe a kémiának, amely radioaktivitással, nukleáris folyamatokkal, valamint az atommagok átalakulásával foglalkozik. elektrokémia (electrochemistry) def #1: Az elektromos áram hatására bekövetkező kémiai változásokkal, valamint a kémiai energia elektromos energiává alakításának folyamataival, törvényszerűségeivel foglalkozó tudományág. def #2: A kémiai és elektromos energia kölcsönös átalakulásával foglalkozó tudományág. Azokat a folyamatokat és jelenségeket tárgyalja, amelyek az ionos rendszerekben, valamint az ionos rendszer–fém, illetve félvezető határán (elektródokon) lépnek fel. kolloidkémia / kolloidika (colloid chemistry / interface and colloid science) def #1: Olyan tudományterület, amely az

1-1000 nanométeres kiterjedés közé eső anyagdarabokat, illetve szétoszlatott szemcséket vizsgálja egy folytonos közegben. def #2: A fizikai kémia olyan ága, amely a legalább egy térbeli irányban 1-1000 nm-es mérettartományba eső anyagok karakterisztikáját és jelenségeit vizsgálja. Ezen anyagok körébe tartoznak a filmrétegek, rostok, habok és pórusos anyagok is. A kolloidális részecskék mindhárom halmazállapotban előfordulhatnak, ezért a kolloidkémia a szilárd–gáz, szilárd– folyadék, szilárd–szilárd, folyadék–gáz és folyadék–folyadék állapotú rendszereket is vizsgálja. Habár a kifejezést sok esetben szinonímaként használják a felületi kémiával, valójában ez nem 2 helytálló, mivel a kolloidkémia esetében a szétoszlatott részecskéknek az 1-1000 nm-es tartományba kell esniük legalább az egyik kiterjedésükben, míg a felületi kémiában nincs ilyen megkötés. def #3: Olyan tudományág, amely a

nanoléptékben strukturált rendszerek kémiájával és fizikájával foglalkozik. koordinációs kémia / komplexkémia (coordination chemistry / complex chemistry) def #1: A kémia olyan területe, amely komplex vegyületek tulajdonságaival, szerkezetükkel, viselkedésükkel, változásaikkal és előállításukkal foglalkozik. def #2: A kémia olyan területe, amely szerves vagy szervetlen ligandumok és központi fématomok között fellépő kölcsönhatásokkal foglalkozik. fémorganikus kémia (organometallic chemistry) Olyan vegyületek vizsgálatával foglalkozó kémiai terület, amely vegyületekben egy vagy több fématom kötésben van egy organilcsoport egy vagy több szénatomjával. bioszervetlen kémia (bioinorganic chemistry) def #1: A kémia olyan területe, amely az egyes elemek és szervetlen vegyületek biológiai funkcióival, élettani hatásaival, biocid és toxikológiai sajátosságaival foglalkozik. def #2: A kémia olyan területe, amely a fémek

biológiában betöltött szerepét vizsgálja. fotokémia (photochemistry) A fény hatására lejátszódó kémiai folyamatokkal, illetve a kémiai folyamatokat kísérő – nem termikus gerjesztésű – fényjelenségekkel foglalkozó tudományág. környezeti kémia / környezetkémia (environmental chemistry) A kémia olyan ága, amely a természeti területeken előforduló kémiai és biokémiai jelenségeket, illetve a szennyező anyagok környezetre gyakorolt hatását vizsgálja. zöld kémia / környezetvédelmi kémia (green chemistry) def #1: A kémia és a vegyészmérnöki tudomány olyan területe, amely környezetbarát termékek és folyamatok megtervezésére koncentrál, ezzel minimalizálva a veszélyes anyagok használatát és előállítását. def #2: A kémiai termékek tervezését, termelését és felhasználását irányító elvek egységes alkalmazása, melyek eredményként csökken vagy megszűnik a környezetre veszélyes anyagok előállítása

és felhasználása. számítógépes kémia / kémiai számítástechnika (computational chemistry) A kémia olyan ága, amely számítógépes szimulációval segíti elő a kvantummechanikai számítások és egyéb kémiai problémák megoldását. Hatékony számítógépes programokba ágyazva használja az elméleti kémia módszereit, hogy kiszámítsa és modellezze a molekulák, 3 illetve az anyagok tulajdonságait. Ilyen tulajdonságok lehetnek pl az anyagstruktúrával, abszolút és relatív energiával, elektromos töltéssűrűség eloszlásával, dipólusmomentummal, rezgési frekvenciával, reakcióképességgel és a részecskék ütközésével kapcsolatosak. A számítások eredménye kiegészíti a kísérletekből nyert információkat, de néhány esetben akár előre is tud jelezni korábban nem észlelt kémiai jelenségeket. Mivel a kvantum soktestprobléma nem oldható meg analitikai úton (a hidrogén-molekulaionnal kapcsolatos kalkulációkat

leszámítva), ezért a számítógépes kémia létjogosultsága vitathatatlan. Széles körben használják, többek között új gyógyszerek és anyagok kifejlesztésénél is. szerkezeti kémia (structural chemistry) A kémia olyan területe, amely különféle vegyületek elektron- és térszerkezetével, műszeres szerkezetfelderítési módszerek alkalmazásával, illetve a szerkezet és a különféle szintézisek közötti kapcsolatok vizsgálatával foglalkozik. anyagtudomány (materials science) def #1: Az anyagok szerkezetével, tulajdonságaival, valamint ezek megváltoztatásának elvi alapjaival foglalkozó tudomány. def #2: Olyan tudományterület, amely célja az anyagok belső struktúrája és az anyagi tulajdonságok közötti összefüggések megértése, és ezen összefüggések felhasználása új tulajdonságú anyagok, vagy komplex funkciók ellátására képes szerkezetek kialakítására. kémiai anyagtudomány (materials chemistry) Olyan tudomány,

amely új anyagok tervezésére és felfedezésére fókuszál, vegyítve a kohászat, a kerámiák, a szilárdtestfizika és a kémia területeit. sztereokémia (stereochemistry) def #1: A kémiának egyik ága, amely az atomok térbeli szerkezetét vizsgálja egy molekulán belül. Főleg az egyetlen központi atom köré csoportosuló atomok konfigurációját, a cisz-transz izomereket és az enantiomereket kutatja. def #2: A kémiának azon ága, amely a molekulák szerkezetével foglalkozik, és avval, hogy hogyan befolyásolja az atomok és molekulák elrendeződése a kémiai tulajdonságokat. termokémia (thermochemistry) def #1: A kémiai folyamatok energiaváltozásának mennyiségi leírásával foglalkozó tudományág. def #2: A kémiai reakciók során lejátszódó hőmérséklet- és energiaváltozásokkal foglalkozó tudomány, a fizikai kémia egyik ága. def #3: A kémia olyan ága, amely a kémiai reakciókat kísérő hőváltozásokat méri, elemzi és

alkalmazza. sztöchiometria (stoichiometry) def #1: A kémiának az a része, amely a kémiai reakciók során tapasztalható tömeg- és térfogatviszonyok törvényszerűségeivel foglalkozik. A sztöchiometriához tartozik a kémiai 4 anyagok sűrűségének, moláris tömegének és térfogatának, olvadás- és forráspontjának stb. kiszámítása is. def #2: A kémiai reakciók kiindulási anyagainak és a belőlük keletkező termékeknek az összetételével és azok mennyiségi viszonyaival, illetve az ezekkel való számolással foglalkozó tudományág. def #3: Olyan kifejezés, amely az egymással reagáló anyagok mennyisége és a folyamat során keletkező termék(ek) mennyisége közötti kapcsolatra utal. def #4: Kvantitatív összefüggések a reaktánsok és termékek tömege vagy anyagmennyisége között. az energiamegmaradás törvénye (law of conservation of energy) def #1: A törvény kimondja, hogy egy izolált rendszer teljes energiája állandó

marad. def #2: A törvény kimondja, hogy energiát nem lehet létrehozni vagy megsemmisíteni, csak egyik formából a másikba átalakítani. def #3: A törvény kimondja, hogy energia semmilyen folyamatban nem keletkezhet vagy semmisülhet meg, hanem csak egyik energiaformából valamilyen másik energiaformává alakulhat át. a tömegmegmaradás törvénye (law of conservation of mass / principle of mass conservation) A törvény kimondja, hogy a kémiai reakciókban a kiindulási anyagok együttes tömege megegyezik a keletkezett anyagok tömegének összegével. az energiaminimum elve (principle of minimum energy) Az energiaminimum elve szerint a természetben minden a lehető legkisebb energiájú állapot elérésére törekszik. aufbau-elv (aufbau principle) def #1: Kimondja, hogy az alhéjak az energia növekvő sorrendjében épülnek fel. def #2: Kimondja, hogy alapállapotú atomokban az elektronok a lehető legalacsonyabb energiaszinttel rendelkező atompályákat

töltik be először. Pauli-elv / Pauli-féle kizárási elv (Pauli exclusion principle) Kimondja, hogy egy atomban nem lehet két olyan elektron, amelynek mind a négy kvantumszáma megegyezik. Hund-szabály / Hund 1. szabálya (Hunds rule / Hunds first rule) def #1: A Hund-szabály kimondja, hogy egy alhéjon adott számú elektron úgy helyezkedik el, hogy közülük minél több párosítatlan, tehát azonos spinű legyen. def #2: Azonos energiájú pályákat az elektronok egyszeresen betöltve, párhuzamos spinnel töltik fel, amíg ez lehetséges. 5 Faraday I. törvénye (Faradays first law) Az egyik elektródán leváló anyag tömege egyenesen arányos az elektrolizáló áram erősségével és az elektrolízis idejével. Az arányossági tényező az elektrokémiai egyenérték Faraday II. törvénye (Faradays second law) Kémiailag egyenértékű mennyiségeknek az elektródákon történő leválasztásához ugyanannyi töltésmennyiség szükséges. Ohm

törvénye (Ohms law) def #1: Egy vezetőn átfolyó áram erőssége egyenesen arányos a vezetőn eső feszültséggel. def #2: Olyan fizikai törvényszerűség, amely egy fogyasztón (pl. elektromos vezetékszakaszon) átfolyó áram erőssége és a rajta eső feszültség összefüggését adja meg. A törvény kimondja, hogy az elektromosan vezető anyagok a bennük áramló töltések mozgásával szemben a közegellenálláshoz hasonlítható elektromos ellenállással rendelkeznek. a hőtan I. főtétele / a termodinamika első főtétele (first law of thermodynamics) def #1: Bármely test belső energiájának megváltozása megegyezik a test által felvett hő és a testen végzett munka összegével. def #2: Kimondja a termodinamikai rendszerekre az energiamegmaradást, vagyis azt, hogy az energia a termodinamikai folyamatok során átalakulhat, de nem keletkezhet és nem veszhet el. a hőtan II. főtétele / a termodinamika második főtétele (second law of

thermodynamics) def #1: A magára hagyott rendszerekben mindig a melegebb test ad át hőt a hidegebb testnek. def #2: Minden önmagától lezajló folyamat növeli az adott rendszer entrópiáját. def #3: A folyamatok irányára vonatkozó törvény, amely kimondja, hogy a természetben lejátszódó folyamatok megfordíthatatlanok. Zárt rendszerben a folyamatok során az energia szétoszlik, tendenciája a kiegyenlítődés, ezáltal a rendezettség mértéke csökken, ellenben a rendezetlenség mértéke növekszik. a hőtan III. főtétele / a termodinamika harmadik főtétele (third law of thermodynamics) def #1: A tökéletes kristályos anyag entrópiája abszolút nulla fok hőmérsékleten zérus. def #2: A termodinamikai rendszerek entrópiája véges pozitív érték felé, az entrópia hőmérséklet szerinti deriváltja pedig a zéró felé tart, amikor a rendszer hőmérséklete az abszolút nulla érték felé közelít. Hess-tétel (Hesss law) 6 A reakcióhő

csak a kiindulási anyagok és a termékek energiaszintjétől függ, és független attól, hogy a reakció hány lépésben, milyen részfolyamatokon keresztül és milyen gyorsan megy végbe. Avogadro-törvény (Avogadros law / Avogadros hypothesis / Avogadros principle) def #1: Kimondja, hogy azonos állapotú ideális gázok egyenlő térfogataiban egyenlő a részecskék száma. def #2: A törvény szerint a különböző gázok megegyező térfogata azonos körülmények között azonos számú részecskét tartalmaz. def #3: Megállapítja, hogy azonos térfogatú, nyomású és hőmérsékletű ideális gázokban mindig ugyanannyi részecske található. Charles-törvény / Gay-Lussac I. törvénye (Charless law / Gay-Lussacs first law / law of volumes) def #1: Az ideális viselkedésű gázok állapotát állandó nyomáson leíró állapotegyenlet. def #2: A törvény kimondja, hogy állandó nyomáson, egy adott mennyiségű gáz térfogatának és az abszolút

hőmérsékleti skálán mért hőmérsékletének hányadosa konstans. def #3: Állandó nyomáson egy adott mennyiségű gáz térfogata az abszolút hőmérsékletével egyenes arányban változik. Képlete: � = �������� � ahol V az ideális gáz térfogata, T a hőmérséklete. Ebből következik, hogy: �1 �2 = �1 �2 és �2 �2 = �1 �1 és �1 ∗ �2 = �2 ∗ �1 ahol az alsó indexben szereplő számok a gáz különböző állapotait jelölik. Amontons-törvény / Gay-Lussac II. törvénye (Amontonss law / Gay-Lussacs second law) def #1: Az ideális viselkedésű gázok állapotát állandó térfogaton leíró állapotegyenlet. def #2: A törvény kimondja, hogy állandó térfogaton, egy adott mennyiségű gáz nyomásának és az abszolút hőmérsékleti skálán mért hőmérsékletének hányadosa konstans. def #3: Egy adott mennyiségű gáz nyomása egyenesen arányos a hőmérsékletével, feltéve, hogy a térfogat

változatlan marad. Képlete: � = �������� � ahol p az ideális gáz nyomása, T a hőmérséklete. Ebből következik, hogy: 7 �1 �2 = �1 �2 és �2 �2 = �1 �1 és �1 ∗ �2 = �2 ∗ �1 ahol az alsó indexben szereplő számok a gáz különböző állapotait jelölik. Boyle–Mariotte-törvény / Boyle-törvény (Boyle–Mariotte law / Boyles law) def #1: Az ideális viselkedésű gázok állapotát állandó hőmérsékleten leíró állapotegyenlet. def #2: A törvény kimondja, hogy állandó hőmérsékleten egy adott mennyiségű ideális gáz nyomásának és térfogatának a szorzata konstans. def #3: Egy adott mennyiségű ideális gáz által kifejtett nyomás fordítottan arányos a térfogatával, feltéve hogy a hőmérséklet és a gáz mennyisége változatlan marad a zárt rendszerben. Képlete: � ∗ � = �������� ahol p az ideális gáz nyomása, V térfogata. Ebből következik, hogy:

�1 ∗ �1 = �2 ∗ �2 ahol az alsó indexben szereplő számok a gáz különböző állapotait jelölik. egyesített gáztörvény (combined gas law) def #1: A Charles-törvény, a Boyle–Mariotte-törvény, valamint az Amontons-törvény egyesített formája. def #2: A tökéletes gáz abszolút hőmérséklete, nyomása és térfogata közötti matematikai összefüggés. def #3: Az ideális gázok egy adott mennyiségének viselkedését leíró állapotegyenlet, mely szerint a gáz nyomásának és térfogatának szorzata és az abszolút hőmérsékleti skálán mért hőmérsékletének hányadosa konstans. Képlete: �∗� = �������� � ahol p az ideális gáz nyomása, V a térfogata, T a hőmérséklete. Ebből következik, hogy: �1 ∗ �1 �2 ∗ �2 = �1 �2 ahol az alsó indexben szereplő számok a gáz különböző állapotait jelölik. ideális gáztörvény / általános gáztörvény / egyetemes gáztörvény / ideális

gázok állapotegyenlete / tökéletes gázok állapotegyenlete (ideal gas law) 8 Ideálisan viselkedő gázok állapotegyenlete, mely szerint a gáz nyomásának és térfogatának a szorzata egyenlő a gáz anyagmennyiségének, az egyetemes gázállandónak, és az abszolút hőmérsékleti skálán mért hőmérsékletének a szorzatával. Képlete: �∗� = �∗�∗� ahol p az ideális gáz nyomása, V a térfogata, pedig az egyetemes gázállandó. n az anyagmennyisége, T a hőmérséklete, R oktettszabály / oktettelmélet (octet rule) Gilbert Newton Lewis amerikai fizikus és kémikus által lefektetett, általános, de sok kivétellel rendelkező ökölszabály a kémiában. A szabály értelmében az atomok arra törekednek, hogy a vegyértékhéjukon nyolc elektron legyen, ezzel egy nagyon stabil állapotot, a nemesgázszerkezetet elérve. Ennek érdekében az atomok egy vagy több vegyértékelektront vesznek fel, adnak le, vagy osztanak meg egymás

között. Azok az atomok, amelyeknek sikerült elérniük a nemesgázszerkezetet, viszonylag ritkán lépnek kémiai reakcióba más atomokkal, mivel telített a külső héjuk, és nincs rajta párosítatlan elektron. A szabály a periódusos rendszer legtöbb elemére vonatkozik, de sok kivétel is van, pl. az átmenetifémek és a ritkaföldfémek. A bór és a berillium esetében gyakran előfordul, hogy nyolcnál kevesebb elektron veszi őket körül a vegyületeikben. A hidrogén, a hélium és a lítium szintén kivételt képeznek, mert ezek az elemek két vegyértékelektronnal érik el a stabil állapotot. A harmadik, vagy magasabb számú periódusban helyet foglaló atomok (pl Al, Si, P, S, Cl stb.) gyakran a szabály szerint működnek, de akár rendelkezhetnek kibővített oktettel is – ami nyolcnál több elektront jelent – mivel alacsonyan elhelyezkedő d-atompályáik szabadon lehetnek. Cahn-Ingold-Prelog szabályok / Cahn-Ingold-Prelog rendszer /

Cahn-Ingold-Prelog konvenció (Cahn-Ingold-Prelog rules / Cahn-Ingold-Prelog system / Cahn-IngoldPrelog convention) A szubsztituensek, csoportok, szekvenciaszabályok által meghatározott prioritási soron alapuló abszolút konfiguráció (R/S) konvenciója. vegyérték-elektronpár taszítási elmélet / vegyértékhéj-elektronpár taszítási elmélet / VSEPR-elmélet / VSEPR-modell / Gillespie–Nyholm-elmélet (valence shell electron pair repulsion theory / VSEPR theory / Gillespie–Nyholm theory) def #1: A kémia területén alkalmazott modell, amely segít előre jelezni az egyes molekulák geometriáját a központi atomjaikat körülvevő elektronpárok alapján. Az elmélet legfontosabb tétele, hogy az adott atom körüli vegyérték-elektronpár tagjai egymás kölcsönös taszítása miatt úgy rendeződnek el, hogy minimalizálják ezt a taszító hatást. Ebből következik, hogy a 9 molekula energiája csökken, stabilitása pedig nő, ez pedig nagyban

meghatározza a molekuláris geometriát. Az elmélet szerint a molekuláris geometria meghatározásához fontosabb a Pauli-elvből adódó elektron-elektron taszítás, mint az elektrosztatikus taszítás. Az elmélet inkább a megfigyelhető elektronsűrűségen alapul, mintsem a matematikai hullámfüggvényeken, ezért független a pályák hibridizációjától, bár ezen utóbbi elmélet fókuszában is a molekulák alakja áll. Az utóbbi időkben a teóriát több kritika is érte, melyek szerint a tudományos pontosság és a pedagógiai értékek szempontjából az elmélet már idejétmúltnak számít. A kritikák egyik tárgya, hogy a vízmolekula és a karbonilvegyületek egyenértékű, nemkötő elektronpárjai alapvető különbségeket hagynak figyelmen kívül a molekulapályák és az ezeknek megfelelő természetes kötéspályák szimmetriájában, mely különbségek esetenként fontosak lehetnek kémiailag. Ezen felül pedig kevés kísérleti és

számításalapú bizonyíték van arra nézvést, hogy a nemkötő elektronpárok "nagyobbak" lennének a kötő párjaiknál. Felmerült az az elgondolás is, hogy a Bent-szabály (mely egy egyszerű modell a molekuláris szerkezet leírására) alkalmas lenne a vegyérték-elektronpár taszítási elmélet kiváltására. Mindezek ellenére a VSEPR-elmélet jól írja le az egyszerűbb molekulák alapvető strukturális és elektroneloszlási tulajdonságait. def #2: Olyan elmélet, amely a molekulák térszerkezetét írja le a központi atomok körüli elektronok száma alapján. Az elmélet legfontosabb feltevése, hogy az atomok vegyértékelektronpárjai taszítják egymást, így olyan elrendeződést vesznek fel, amelyben a taszítás a lehető legkisebb mértékű, meghatározva ezzel a molekula térszerkezetét. Az elméletet régóta kritizálják amiatt, hogy nem kvantitatív, és emiatt a molekulageometriának csak "nyers" (bár szerkezetileg helyes)

megadására képes. def #3: Olyan elmélet, amely szerint a vegyértékhéjon lévő kötő elektronpárok taszítják egymást, így arra törekednek, hogy egymástól minél távolabb kerüljenek, és ez határozza meg a geometriát. A térszerkezet kialakulásánál a molekulában lévő párosítatlan elektronokat és a nemkötő elektronpárokat is figyelembe kell venni. 10 vegyértékkötés-elmélet (valence bond theory) def #1: Alapvető kémiai elmélet, amely a kvantummechanika módszereit alkalmazza a kémiai kötés leírására. Központi tárgyát az képezi, hogy a molekulaképződés során a különálló atomok atompályái hogyan kombinálódnak az egyes kémiai kötések kialakításához. A vegyértékkötés-elmélet szerint két atom között kovalens kötés a két atom félig betöltött, egy párosítatlan elektront tartalmazó vegyértékpályáinak átfedésével jön létre. Az átfedő atompályák különbözőek lehetnek, és két típusuk van:

szigma és pi. A kötésrend tekintetében az egyszeres kötésben egy szigma-kötés van, a kettős kötések egy szigma- és egy pi-kötésből állnak, a hármas kötésben pedig egy szigma- és két pi-kötés található. A kötést kialakító atompályák hibridpályák is lehetnek. A kötéshez megfelelő típusú (karakterű) atompálya előállítására szolgáló módszer neve hibridizáció. A vegyértékkötés-elmélet napjainkban kiegészíti a molekulapálya-elméletet (MO-elmélet), amely nem ragaszkodik a vegyértékkötés azon elképzeléséhez, hogy a molekulában az elektronpárok két meghatározott atom között találhatók, hanem úgy tekinti, hogy az elektronok molekulapályákon helyezkednek el, melyek az egész molekulára kiterjedhetnek. Az MO-elmélet közvetlenül meg tudja magyarázni a mágneses tulajdonságokat, ezzel szemben a vegyértékkötés-elmélet hasonló eredményt csak bonyolultabb úton tud adni. A vegyértékkötés-elmélet a molekulák

aromás sajátságát (aromaticitását) a Kekule, Dewar és esetleges ionos határszerkezetek közötti rezonanciaként értelmezi, míg a molekulapályaelmélet ezt a pi-elektronok delokalizációjával írja le. A VB-elmélet matematikai formalizmusa is bonyolultabb, ami az elméletet a viszonylag kisebb molekulák leírására korlátozza. Ugyanakkor 11 a VB-elmélet sokkal pontosabb képet ad arról, hogy az elektromos töltés átrendeződése hogyan megy végbe a kémiai reakciók során, amikor kötések szakadnak fel, és új kötések jönnek létre. def #2: A kémiai számítástechnika egy módszere, amelyben az elektronokat a molekulában az atompárokhoz tartozó elektronpárok meghatározott kötéséhez rendelik. A molekula aktuális állapota kanonikus formák halmazának eredménye. A vegyértékkötés-elmélet szerint a kémiai kötést az abban részt vevő atomok atompályáinak átfedése hozza létre. Az átfedés következtében az elektronok a legnagyobb

valószínűséggel a kötés körüli térrészben tartózkodnak. hibridizáció (orbital hybridisation / hybridisation) def #1: A kémiában a hibridizáció a kémiai kötés leírására szolgáló egyik elmélet (vegyértékkötés-elmélet) módszere: az atompályák keverésével olyan új hibridpályákat hoz létre, melyek alkalmasak az atomok közötti kötés jellemzőinek leírására. A hibridpályák jól használhatók a molekulapályák alakjának magyarázására. A hibridizációs elmélet fő felhasználási területe a szerves kémia, azon belül is leginkább a szén, nitrogén és oxigén (kisebb mértékben a foszfor és a kén) atomokra vonatkozóan alkalmazzák. A hibridizációs elmélet kvantitatív számításokra nem annyira alkalmas, mint a molekulapálya-elmélet. Különösen a d-pályák bevonása esetén (például a koordinációs kémia és a fémorganikus kémia területén) lépnek fel nehézségek. A hibridizáció magyarázata a metán

kötéseinek leírásával kezdődik. A metánban a tetraéderes koordinációjú szénatomnak 4 megfelelő szimmetriájú pályája van, mellyel a 4 hidrogénhez kapcsolódik. A szén alapállapotú elektronkonfigurációja 1s2 2s2 2px1 2py1 A két félig betöltött p típusú pálya létezése miatt a vegyértékkötés-elmélet azt jósolná, hogy a szén két kovalens kötést létesíthet, azaz CH2 (metilén) keletkezik. A metilén azonban egy rendkívül reakcióképes molekula, ez az elmélet önmagában tehát nem képes megmagyarázni a CH4 létezését. Az alapállapotú pályák nem tudnak részt venni a CH4 kötéseiben. Bár a 2s-elektronok 2p-szintre történő gerjesztése elméletileg lehetővé teszi négy kötés létrehozását, ez azonban azzal járna, hogy a CH4 különböző kötéseinek energiája eltérne a pályák eltérő átfedése miatt. Ezt azonban a kísérleti eredmények nem igazolják, ugyanis a szénatomról bármely hidrogén egyformán könnyen

távolítható el. A hibridizáció első lépése egy (vagy több) elektron gerjesztése (promóció). A hidrogén magját jelentő proton vonzó hatást fejt ki a szén egyik kisebb energiájú vegyértékelektronjára. Ez a gerjesztő hatás az egyik 2s-elektront a 2p-pályára mozdítja. Ez azonban növeli a szénatom vegyértékelektronokra ható vonzását, mivel növeli az effektív magtöltést. Ezeknek az erőknek a kombinációja új pályákat hoz létre, ezek a hibridpályák. A négy kötés kialakítására képes 12 szénatom 2s-pályája keveredik a három 2p-pályával, ami négy sp3-hibridpályát eredményez, melyek azonos energiájú, erősségű és hosszúságú kötés kialakítására képesek. def #2: Az adott atom vegyértékhéján elhelyezkedő atompályák lineáris kombinációja, melynek eredményeképp egységes hibridpályák jönnek létre. A hibridpályákat gyakran használják a szerves kémiában tetraéderes (sp3), síkháromszögű (sp2) és

diagonális (sp) atomokat tartalmazó molekulák leírásánál. A hibridizáció leginkább a szén, a nitrogén és az oxigén kötéseinek leírásánál ad megfelelő eredményt, melyek esetében s- és p-pályák hibridizációjáról beszélhetünk. A hibridizáció során az adott atom s- és p-atompályáinak fúziója új sp-pályákat eredményez, melyeket sp3, sp2 és sp atompályáknak jelölünk, felsőindexbe rakva a hibridpályákat létrehozó atompályák mennyiségét. A hibridizációs folyamat többféle módon is lejátszódhat, eltérő lehet a kiinduló és létrejött pályák száma, valamint a pályákon lévő elektronok száma. A létrejött hibridpályák energiaszintjei a kiinduló atompályák energiaszintjeinek súlyozott átlagát veszik fel. Az energiaszint mellett az új pályák alakja is megváltozik a hibridizáció miatt Csak kötő helyzetben lévő atomokban alakulhat ki hibridpálya, önálló atomokban nem, emellett a hibridpályák csak

σ-kötéseket hozhatnak létre. A hibridizáció elmélete néhány esetben nem működik, főleg a d-pályák kémiai kötésben való részvételének energiaviszonyait nem tudja jól megmagyarázni. A molekulapálya-elmélet ellenben sokkal tisztább képet ad ezen molekulák kötésrendszeréről. molekulapálya-elmélet (molecular orbital theory) A számítógépes kémia módszere, amelyben az elektronok nem tartoznak az atomok közötti egyetlen kötéshez, hanem úgy kezelik azokat, mintha a mag hatása alatt mozognának az egész molekulában. A molekulának különböző molekulapályái vannak A szokásos technika szerint a molekulapályákat az atompályák lineáris kombinációjával nyerik. A molekulapálya-elméletet szinte teljesen párhuzamosan fejlesztették ki a vegyértékkötés elméletével. Az elmélet azonban nem a kor kémikusainak elképzeléseiből, hanem inkább a 13 fizikusoknak az atomszerkezettel kapcsolatos ismereteinek a molekulákra való

kiterjesztéséből indult ki. A molekulapálya-elméletben az egész molekulára kiterjedő pályák szerepelnek Az alapja az a feltételezés, hogy a molekulák elektronszerkezetének leírása nem alapulhat más törvényszerűségeken, mint amiket az atomok szerkezetének a leírásánál felhasználtak. A kémiai kötés abból származtatható, hogy az egyensúlyi magkonfiguráció esetén kialakuló molekulapályákra lépő elektronok összes energiája csökken az atomi pályán lévő elektronok összes energiájához képest. vegyjel (element symbol) def #1: Az adott atom vagy elem nemzetközileg elfogadott, egységes, rövid jelölése. def #2: A kémiai elemek rövid jele. Noha az elemek nevei nyelvenként eltérhetnek, a vegyjelek nemzetközileg ismertek és azonosak. rendszám (atomic number) Olyan szám, amely megmutatja az elem helyét a periódusos rendszerben, és egyenlő az adott elem atomjaiban levő protonok számával. Így egyértelműen meghatározza a

kémiai elem minőségét. A rendszámot a vegyjel bal alsó sarkában, indexszámmal jelöljük Jele: Z tömegszám (mass number) Az adott atommagban található protonok és neutronok száma együttesen. A proton és a neutron tömege közötti különbségek, illetve az elektronok tömegének figyelembevétele miatt a tömegszám nem egyenlő az atomtömeggel. Jele: A molekulaképlet / összegképlet (molecular formula) 14 def #1: Olyan képlet, amely az önállóan létező molekula minőségi és mennyiségi összetételét fejezi ki, amely alapján kiszámítható a relatív molekulatömeg is. def #2: Olyan képlet, amely megadja a molekulát alkotó egyes atomtípusok számát. tapasztalati képlet (empirical formula) Egy adott vegyületet alkotó elemek atomjainak legkisebb egész számokkal kifejezett aránya. A tapasztalati képlet a vegyület sztöchiometriai összetételét adja meg és az elemek egymás mellé írt vegyjelét tartalmazza. A vegyjelek alsó indexe

fejezi ki az összetevők legegyszerűbb arányát. A tapasztalati képlet nem tartalmaz információt az izomériáról, szerkezetről és az atomok számáról. Különböző vegyületek rendelkezhetnek azonos tapasztalati képlettel A molekulaképletből a legnagyobb közös osztó segítségével egyszerűen felírhatjuk az adott vegyület tapasztalati képletét. atomcsoportos képlet / egyszerűsített konstitúciós képlet (condensed formula / semi-structural formula) Olyan képlet, amely atomcsoportonként ábrázolja az adott vegyületet. Az atomcsoportos képlet alkalmas lehet az egyszerűbb vegyületek korrekt ábrázolására. Az atomcsoportok közötti kötést vonalakkal lehet ábrázolni, de ez opcionális, tehát el is hagyható. A zárójelek azonos atomcsoportokat jelölnek, amelyek mennyiségét a zárójel utáni alsó indexben lévő szám fejezi ki. A zárójeles csoport a balra lévő legközelebbi nem-hidrogén atomhoz kapcsolódik. Kivételt ez alól csak az

jelent, ha a zárójeles csoporttal kezdődik a képlet, ilyenkor a jobbra eső legközelebbi nem-hidrogén atomhoz kapcsolódik. 15 Lewis-szerkezet / Lewis-struktúra / Lewis-képlet (Lewis structure / Lewis dot structure / electron dot formula / electron dot diagram) Olyan képlet, amely feltünteti az adott vegyület összes atomját és a kapcsolódási sorrendjüket. A Lewis-képletben az atomok összes elektronja fel van tüntetve, amik pontokkal vannak jelölve. Kivételt ez alól csak a kovalens kötésben részt vevő elektronpárok jelentenek, amelyeket vonallal is lehet jelölni. szerkezeti képlet / síkképlet (structural formula) Olyan képlet, amely külön-külön feltünteti a molekulában lévő összes atomot, az atomok közötti kovalens kötéseket és az atomok kapcsolódási sorrendjét. A kötéseket vonalak jelölik vonalképlet (skeletal structure / skeletal formula / bond-line structure / bond-line formula / line diagram) Olyan képlet, amelyben a

hidrogénen kívül fel van tüntetve az összes atom, de a szénlánc vonalakkal van jelölve, ahol a vonaltörések / csúcsok jelentik az egyes szénatomokat. A szénatomokhoz kapcsolódó hidrogénatomok a legtöbb esetben el vannak hagyva, azokat implicit módon kell értelmezni. A nem szénatomhoz kapcsolódó hidrogénatomokat minden esetben fel kell tüntetni, de kötésüket elhagyva egyszerűen az adott atom mellett kell 16 ábrázolni (bár ez alól is létezik néhány kivétel). A vonalképlet lehetőséget ad a sztereokötések és a konjugált kötések megjelenítésére is. ionképlet (ionic formula) Olyan képlet, amely megmutatja az ionrácsban levő ionok számarányát, pl. NaCl, Na2S, AlCl3, Al2O3, CuSO4 stb. sztöchiometriai szám / sztöchiometriai együttható (stoichiometric number / stoichiometric coefficient) def #1: A reakcióban szereplő anyagok anyagmennyiség-arányát kifejező szám. def #2: Kémiai reakció során az anyagok

anyagmennyiségére vonatkozó relatív arányok. def #3: A reaktánsok és termékek tömege vagy anyagmennyisége közötti összefüggések kvantitatív kifejezése. Jele: ν sztöchiometriai egyenlet (stoichiometric equation) def #1: A reakciókban részt vevő anyagok vegyjeleit vagy sztöchiometriai képleteit, illetve a reagáló és a keletkezett anyagok anyagmennyiség-arányait tartalmazó egyenlet. def #2: Kémiai reakciót leíró mérlegegyenlet, amely a reaktánsok és a termékek közötti mennyiségi viszonyokat, illetve az anyagok vegyjeleit, képleteit tartalmazza. 17 fémek redukálósora / aktivitási sor (reactivity series / activity series) A fémek redukáló hatásának nagysága alapján felállított sorrend. A fémek közös kémiai tulajdonsága, hogy atomjaik a reakciókban elektronokat adnak át, vagyis redukáló hatásúak. A sor elején álló fémek redukáló hatása a legnagyobb, a sorban jobbra haladva a redukáló hatás fokozatosan

csökken. A fémek atomjai az utánuk következő fémek ionjait képesek redukálni A fémek redukálósorának a hidrogén is tagja. A hidrogén előtt álló fémek híg savakban hidrogéngáz fejlődése közben oldódnak. A hidrogén után levő fémek (nemesfémek) még erős savakban sem oldódnak hidrogéngáz képződésével. Ha fémek reagálnak fémionokat tartalmazó oldattal, akkor a fémionok minden olyan fémmel leválaszthatók, amelyek a sorban őket megelőzik. A pontos sorrend: K, Ca, Na, Mg, Cr, Al, Zn, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H 2, Cu, Hg, Ag, Pt, Au. elektrokémiai feszültségi sor / potenciálsor (electrochemical series) A kémiai elemek az elektródpotenciáljuk alapján sorba rendezve. Nulla az elektródpotenciálja a hidrogén elektródnak. Elektropozitívak azok az elemek, amelyek a hidrogénhez képest könnyebben adnak le elektront az oldatban, elektropozitívak pedig azok, amelyek az oldatukból elektront vesznek fel. A sor megadja azt a sorrendet, amely

szerint a fémek egymást helyettesíthetik sóikban; az elektropozitív fém helyettesíti a hidrogént a savakból. A sort néha aktivitási sorként is említik. A főbb fémek és a hidrogén sorrendje: K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Cd, Fe, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Pt, Au. alapmennyiség (base quantity) Egy adott mértékegységrendszerben kiválasztott, alapvetőnek tekinthető fizikai mennyiség, amely nem vezethető vissza más fizikai mennyiségekre. Az SI-mértékegységrendszer hét alapmennyisége: hosszúság, tömeg, idő, elektromos áramerősség, hőmérséklet, anyagmennyiség, fényerősség. származtatott mennyiség (derived quantity) Az alapmennyiségekből valamilyen matematikai eljárással levezetett új fizikai mennyiség. A származtatott mennyiségek mértékegységei is visszavezethetők az alapmennyiségek mértékegységeire. állapothatározó / állapotjelző (state function / function of state / point function) Egy adott rendszer pillanatnyi

állapotának jellemzésére szolgáló fizikai mennyiség, pl. sebesség, hőmérséklet. intenzív mennyiség / intenzív változó / intenzív tulajdonság (intensive property / intensive quantity / intensive variable) def #1: Olyan állapotjelzők, amelyek a termikus egyensúlyban lévő termodinamikai rendszerek egyesítésekor kiegyenlítődnek, pl. nyomás, hőmérséklet, feszültség, sűrűség def #2: Olyan fizikai mennyiség, amelynek értéke független a rendszer mennyiségétől. Az intenzív mennyiségek nem additívak. 18 extenzív mennyiség / extenzív változó / extenzív tulajdonság (extensive property / extensive quantity / extensive variable) def #1: Olyan állapotjelzők, amelyek a termodinamikai rendszerek egyesítésekor összeadódnak, pl. tömeg, térfogat, anyagmennyiség, energia, hőkapacitás def #2: Olyan fizikai mennyiség, amelynek értéke függ a rendszer mennyiségétől. Az extenzív mennyiségek additívak, mindig előjelesen

összegződnek. Az extenzív mennyiségek nagysága mindaddig változik, amíg az egyensúlyi állapot be nem következik. skalármennyiség (scalar quantity) Olyan mennyiség, amelynek csak nagysága van. vektormennyiség (vector quantity) Olyan mennyiség, amelynek van nagysága és iránya. értékes jegyek / értékes számjegyek (significant figures / significant digits) A mérés pontosságát kifejező számjegyek egy olyan szabályrendszer keretében, amely a pontosság minél jobb kifejezésére, illetve a pontosság téves látszatának elkerülésére szolgál. Egyik legfontosabb elve, hogy a számítás eredménye nem lehet pontosabb, mint a kiinduló adatok. Az értékes jegyekkel kapcsolatos szabályok: -pontosan megadott számok értékes jegyeinek száma végtelen -az értékes jegyek csak mért értékek esetén alkalmazandók, darabra megszámolható entitások esetén a kapott szám pontosan megadott számnak minősül, tehát értékes jegyeinek száma végtelen

-minden nem zérus számjegy értékes jegy (pl. 239,6 értékes jegyeinek száma 4) -értékes jegyek által közrefogott zérusok szintén értékes jegynek számítanak (pl. 1001001 értékes jegyeinek száma 7) -a szám elején álló zérusok nem számítanak értékes jegynek (pl. 0,000000734 értékes jegyeinek száma 3) -a tizedesvessző után álló záró zérusok értékes jegynek számítanak (pl. 1000,00 értékes jegyeinek száma 6) -tizedesvesszővel nem rendelkező szám záró zérusai esetén meg kell kísérelni annak megállapítását, hogy a szám kerekítés miatt végződik nullá(k)ra, vagy pontos értéknek számít; előbbi esetben a záró zérusok nem számítanak értékes jegynek, utóbbi esetben viszont igen (pl. ettől függően a 6200 rendelkezhet 2 vagy 4 értékes jeggyel is) - zérusra végződő egész számok esetén a pontosság nem egyértelmű mivolta és a félreértések elkerülése végett érdemes a számokat normálalakban felírni (pl.

kerekített szám esetén 431000 helyett 4,31*105 formában felírható, míg pontos szám esetén 431000 helyett 4,31000*105 írandó) -két mennyiség közötti összeadás vagy kivonás esetén a kisebb pontossággal rendelkező (tehát pontatlanabb) szám pontosságára kell kerekíteni a végeredményt (pl. 2700+0,376=2700, mert a 2700 csak a százas helyiértékig pontos) 19 -két mennyiség közötti szorzás vagy osztás során az eredmény értékes jegyeinek számát a kevésbé pontos mennyiség értékes jegyeinek száma határozza meg (pl. 7,35*4287,45363=31500, ahol az eredménynek csak 3 értékes jegye van, mivel a szám végén álló zérusok nem számítanak értékes jegynek) -több lépésből álló, mért adatokkal való számítás során a köztes eredményeket ajánlott értékes jegyek használata nélkül, nagy pontossággal megadni, és csak a végeredménynél alkalmazni az értékes jegyekre vonatozó szabályokat, ellenkező esetben a kerekítések

miatt pontatlan értékek adódhatnak tömeg (mass) def #1: Az anyagi testek tehetetlenségét és gravitációs képességét meghatározó fizikai mennyiség. def #2: Egy anyagi test tulajdonsága, amely a rá ható erőkifejtés során a gyorsulással szembeni ellenállás nagyságát fejezi ki. Jele: m, mértékegysége: kg (kilogramm) Képlete a sűrűség és a térfogat alapján: � = �∗� ahol ρ a vizsgált anyag sűrűsége, V pedig a térfogata. Képlete az anyagmennyiség és a moláris tömeg alapján: � = �∗� ahol n a vizsgált anyag anyagmennyisége, M pedig a moláris tömege. hőmérséklet (temperature) def #1: A testek hőállapotát számszerűen jellemző, intenzív fizikai mennyiség, amely a hőenergiából adódik. def #2: Rendszert alkotó részecskék rendezetlen mozgásából származó, átlagos, kinetikus energiájukra jellemző mennyiség. Jele: T | t, mértékegysége: K vagy °C anyagmennyiség (amount of substance) def #1: Az

SI-mértékegységrendszer egyik alapmennyisége, amely a rendszerben lévő anyag mennyiségét az elemi egységek számával és azok megnevezésével adja meg. Bármely elem relatív atomtömegnyi grammjában 6,02214076*1023 darab atom található, amely 1 mólnyi anyagmennyiségnek felel meg. def #2: Annak a rendszernek a nagysága, amely meghatározott számú (6,02214076*1023) elemi egységet tartalmaz. Jele: n, mértékegysége: mol (mól) Képlete a tömeg és a moláris tömeg alapján: �= � � 20 ahol m a vizsgált anyag tömege, M pedig a moláris tömege. Képlete a térfogat és a moláris térfogat alapján: �= ahol � �� V a vizsgált anyag térfogata, Vm pedig a moláris térfogata. Képlete a részecskeszám és az Avogadro-állandó alapján: �= ahol � �� N a vizsgált anyag részecskéinek száma, NA pedig az Avogadro-állandó. térfogat (volume) def #1: Megadja, hogy egy adott test mekkora helyet foglal el a térben. Értéke

függ a hőmérséklettől és a nyomástól. def #2: Egy adott térrész nagyságát jellemző fizikai mennyiség. Jele: V, mértékegysége: m3 Képlete a tömeg és a sűrűség alapján: �= ahol � � m a vizsgált anyag tömege, ρ pedig a sűrűsége. Képlete a moláris térfogat és az anyagmennyiség alapján: � = �� ∗ � ahol Vm a vizsgált anyag moláris térfogata, n pedig az anyagmennyisége. sűrűség (density) def #1: Egy adott test tömegének és térfogatának hányadosával meghatározott fizikai mennyiség. Értéke függ a hőmérséklettől és a nyomástól is def #2: Olyan fizikai mennyiség, amely megadja az adott anyag egységnyi térfogatára eső tömeget. Jele: ρ | ϱ, mértékegysége: kg m3 Képlete a tömeg és a térfogat alapján: �= ahol � � m a vizsgált anyag tömege, V pedig a térfogata. Képlete a moláris tömeg és a moláris térfogat alapján: �= � �� 21 ahol M a vizsgált anyag moláris

tömege, Vm pedig a moláris térfogata. atomtömeg (atomic mass) def #1: Egy adott elem 1 darab alapállapotú atomjának (pontosabban izotópjának) tömege. def #2: Egy alapállapotú atom nyugalmi tömege, melyet általában egységes atomi tömegegységben adnak meg. Jele: ma, mértékegysége: Da (dalton) vagy u relatív atomtömeg / standard atomtömeg (relative atomic mass / standard relative atomic mass / standard atomic weight) def #1: Egy viszonyszám, amely megmutatja, hogy adott elem atomjának átlagos tömege hányszor nagyobb a 12C-izotóp tömegének az 1/12-ed részénél. A kémiai elemek több különböző tömegszámú izotópból állnak, emiatt relatív atomtömegük nem egész szám. def #2: Egy atom átlagos tömegének és az egységes atomi tömegegységnek (12C-izotóp tömegének Jele: 1 -ed része) a hányadosa. 12 Ar, mértékegysége: nincs molekulatömeg (molecular mass) A molekulatömeg 1 darab adott molekula tömege, mely az azt alkotó

atomok atomtömegének összegével egyenlő. Jele: m, mértékegysége: Da (dalton) vagy u relatív molekulatömeg (relative molecular mass) Megadja, hogy az anyag egy molekulájának átlagos tömege hányszorosa a atomtömege Jele: 1 C-izotóp 12 -ed részének. 12 Mr, mértékegysége: nincs moláris tömeg / móltömeg (molar mass) def #1: Egységnyi anyagmennyiségű (1 mól, azaz 6,02214076*1023 darab) atom vagy molekula tömege. def #2: Az adott anyag tömegének és anyagmennyiségének hányadosa. A moláris tömeg jele után indexben vagy zárójelben mindig meg kell adni annak a legkisebb alkotóegységnek (atom, molekula, ion, gyök stb.) vegyjelét vagy képletét, esetleg nevét, amely meghatározza az adott anyagfajtát. Jele: M, mértékegysége: kg mol vagy g mol Atomokra vonatkoztatott képlete: �(�) = �� ∗ �� 22 ahol x a vizsgált atom fajtája, Ar a relatív atomtömeg, Mu pedig a moláris tömegállandó. Molekulákra

vonatkoztatott képlete: �(�) = �� ∗ �� ahol x a vizsgált molekula fajtája, tömegállandó. Mr a relatív molekulatömeg, Mu pedig a moláris Képlete a tömeg és az anyagmennyiség alapján: �= ahol � � m a vizsgált anyag tömege, n pedig az anyagmennyisége. Képlete a moláris térfogat és a sűrűség alapján: � = �� ∗ � ahol Vm a vizsgált anyag moláris térfogata, ρ pedig a sűrűsége. moláris térfogat (molar volume) def #1: Egységnyi anyagmennyiségű (1 mól, azaz 6,02214076*1023-on darab) atom vagy molekula térfogata. Értéke függ a hőmérséklettől és a nyomástól def #2: Az adott anyag térfogatának és anyagmennyiségének a hányadosa. def #3: 1 mol anyag térfogata adott nyomáson és hőmérsékleten. Jele: Vm, mértékegysége: cm3 mol vagy dm3 mol Képlete a moláris tömeg és a sűrűség alapján: �� = ahol � � M a vizsgált anyag moláris tömege, ρ pedig a sűrűsége. Képlete a

térfogat és anyagmennyiség alapján: �� = ahol � � V a vizsgált anyag térfogata, n pedig az anyagmennyisége. entrópia (entropy) def #1: A tudomány (elsősorban a hőtan és az informatika) fontos fogalma, amely egy rendszer rendezetlenségi fokát jellemzi. def #2: Az anyagi rendszerek molekuláris rendezetlenségét, illetve állapotuk termodinamikai valószínűségét leíró, extenzív fizikai mennyiség. def #3: Az energia átalakulási képességét jellemző fizikai mennyiség. Az entrópia a rendezetlenség mértéke. Az entrópia növekedése a rendezetlenség fokozódását jelenti Az entrópia maximumának elérése azt jelenti, hogy beállt a teljes nyugalmi állapot, a teljes 23 kiegyenlítettség, a teljes szétszórtság. Ebben a rendezetlenség foka a lehető legnagyobb, a rendszerben semmiféle csoportosulás, szervezettség nem észlelhető. Jele: S, mértékegysége J K entalpia (enthalpy) def #1: Az állandó nyomáson lejátszódó

folyamatok jellemzésére bevezetett – energia dimenziójú – termodinamikai állapotfüggvény, melynek értéke a rendszer belső energiája plusz a rendszer nyomásának és térfogatának szorzata. def #2: Termodinamikai rendszerre jellemző mennyiség, amely állandó nyomáson megadja a rendszer és környezete között kicserélt hőt, amennyiben nincs hasznos munkavégzés. Nincs természetes nullpontja, csak két állapot közötti különbsége, változása mérhető. Jele: H, mértékegysége: J Képlete: � =�+�∗� ahol U a rendszer belső energiája, p a rendszerben lévő nyomás, V pedig a rendszer térfogata. hőmennyiség (heat) def #1: A termikus kölcsönhatás közben átadott energia, amely megváltoztatja az anyagok hőmérsékletét, halmazállapotát. def #2: A termikus kölcsönhatásból származó energiaváltozás. A hőmennyiség értéke negatív, amennyiben a rendszer ad át hőt a környezetének, és pozitív, amennyiben a rendszer vesz

át hőt a környezetétől. Jele: Q, mértékegysége: J moláris olvadáshő / moláris olvadási entalpia (molar heat of fusion / molar enthalpy of fusion) def #1: Az egységnyi anyagmennyiségű anyag állandó hőmérsékleten (az olvadásponton) és állandó nyomáson történő megolvadásához szükséges hőenergia. def #2: Az az energiamennyiség, amely egységnyi anyagmennyiségű, szilárd anyag molekuláit összetartó kötési erők felszabadításához, és az anyag folyékony halmazállapotba hozásához szükséges. def #3: Az adott anyag olvadáspontján való megolvasztásához szükséges energia és az anyagmennyiség hányadosa. Jele: ΔmH, mértékegysége: kJ mol fajlagos olvadáshő / fajlagos olvadási entalpia (specific heat of fusion / specific enthalpy of fusion) def #1: Az egységnyi tömegű anyag állandó hőmérsékleten (az olvadásponton) és állandó nyomáson történő megolvadásához szükséges hőenergia. 24 def #2: Az az

energiamennyiség, amely egységnyi tömegű, szilárd anyag molekuláit összetartó kötési erők felszabadításához, és az anyag folyékony halmazállapotba hozásához szükséges. def #3: Az adott anyag olvadáspontján való megolvasztásához szükséges energia és a tömeg hányadosa. Jele: Δmh | Lo, mértékegysége: J kg vagy kJ g moláris párolgáshő / moláris párolgási entalpia (molar heat of vaporization / molar enthalpy of vaporization) def #1: Az egységnyi anyagmennyiségű anyag állandó hőmérsékleten történő elpárologtatásához szükséges energia. def #2: Az az energiamennyiség, ami ahhoz szükséges, hogy az egységnyi anyagmennyiségű folyadék molekuláit összetartó másodlagos kötési erők felszakadjanak, és ezáltal légneművé váljon a folyadék. def #3: Az a hőmennyiség, amely egységnyi anyagmennyiségű anyag elpárolgásához szükséges. A párolgáshő mértéke az anyagi minőségtől, a környezeti nyomástól és a

hőmérséklettől is függ. Jele: ΔvH, mértékegysége: kJ mol fajlagos párolgáshő / fajlagos párolgási entalpia (specific heat of vaporization / specific enthalpy of vaporization) def #1: Az egységnyi tömegű anyag állandó hőmérsékleten történő elpárologtatásához szükséges energia. def #2: Az az energiamennyiség, ami ahhoz szükséges, hogy az egységnyi tömegű folyadék molekuláit összetartó másodlagos kötési erők felszakadjanak, és ezáltal légneművé váljon a folyadék. def #3: Az a hőmennyiség, amely egységnyi tömegű anyag elpárolgásához szükséges. A párolgáshő mértéke az anyagi minőségtől, a környezeti nyomástól és a hőmérséklettől is függ. Jele: Δvh | Lp, mértékegysége: J kg vagy kJ g moláris forráshő / moláris forrási entalpia def #1: Az az energiamennyiség, amely egységnyi anyagmennyiségű, forráspontra melegített folyadék elforralásához szükséges. def #2: Az anyag forráspontján való

elpárologtatásához szükséges energia és az anyagmennyiség hányadosa. Mértékegysége: kJ mol fajlagos forráshő / fajlagos forrási entalpia 25 def #1: Az az energiamennyiség, amely egységnyi tömegű, forráspontra melegített folyadék elforralásához szükséges. def #2: Az anyag forráspontján való elpárologtatásához szükséges energia és a tömeg hányadosa. Jele: Lforr, mértékegysége: J kg vagy kJ g moláris oldáshő / moláris oldási entalpia (molar heat of solution / molar enthalpy of solution / molar enthalpy of dissolution) def #1: Az energia, ami felszabadul, vagy elnyelődik, amikor az adott anyag 1 mólja nagy mennyiségű oldószerben teljesen feloldódik (szigorúan véve végtelen hígítású oldatnál). def #2: Egységnyi anyagmennyiségű anyagból végtelen híg oldat készítése során bekövetkező energiaváltozás. def #3: Egységnyi anyagmennyiségű anyag oldószerben való feloldódása során bekövetkezett

entalpiaváltozás. Az oldódás folyamata három részre osztható: az oldott anyagban lévő kötések felszakítására, az oldószerben lévő kötések felszakítására, illetve az oldott anyag és az oldószer közötti kölcsönhatások kialakítására. Az oldási entalpia értéke ennek a három részfolyamat entalpiájának az összegével egyenlő. def #4: Állandó nyomáson bekövetkezett entalpiaváltozás egységnyi anyagmennyiségű anyag oldószerben való feloldódása során. def #5: Az a hőmennyiség, amely felszabadul vagy elnyelődik a rendszerben, ha 1 mol anyag nagy mennyiségű oldószerben feloldódik. Az ionok szétválasztásához szükséges rácsenergia és a hidratációs energia összege egyenlő az oldáshővel. def #6: Az adott anyag adott oldószerben való feloldódása során tapasztalható energiaváltozás és az anyagmennyiség hányadosa. Értéke erősen függ attól, hogy a folyamat végén milyen koncentrációjú oldat keletkezik.

Táblázatokban ennek megfelelően meg kell adni a felhasznált oldószer mennyiségét, vagy a végső összetételt is. Ez alól csupán a végtelen hígításra vonatkozó oldáshő a kivétel, ahol az anyagból annyira híg oldat készül, hogy további oldószer hozzáadása mérhető hőeffektust már nem okoz. Jele: ΔoH, mértékegysége: kJ mol fajlagos oldáshő / fajlagos oldódási entalpia (specific heat of solution / specific enthalpy of solution / specific enthalpy of dissolution) def #1: Az energia, ami felszabadul, vagy elnyelődik, amikor az adott anyag 1 kilogrammja nagy mennyiségű oldószerben teljesen feloldódik (szigorúan véve végtelen hígítású oldatnál). def #2: Egységnyi tömegű anyagból végtelen híg oldat készítése során bekövetkező energiaváltozás. def #3: Egységnyi tömegű anyag oldószerben való feloldódása során bekövetkezett entalpiaváltozás. Az oldódás folyamata három részre osztható: az oldott anyagban lévő

kötések felszakítására, az oldószerben lévő kötések felszakítására, illetve az oldott anyag és az oldószer közötti kölcsönhatások kialakítására. Az oldási entalpia értéke ennek a három részfolyamat entalpiájának az összegével egyenlő. def #4: Állandó nyomáson bekövetkezett entalpiaváltozás egységnyi tömegű anyag oldószerben való feloldódása során. 26 def #5: Az a hőmennyiség, amely felszabadul vagy elnyelődik a rendszerben, ha 1 kg anyag nagy mennyiségű oldószerben feloldódik. Az ionok szétválasztásához szükséges rácsenergia és a hidratációs energia összege egyenlő az oldáshővel. def #6: Az adott anyag adott oldószerben való feloldódása során tapasztalható energiaváltozás és a tömeg hányadosa. Értéke erősen függ attól, hogy a folyamat végén milyen koncentrációjú oldat keletkezik. Táblázatokban ennek megfelelően meg kell adni a felhasznált oldószer mennyiségét, vagy a végső

összetételt is. Ez alól csupán a végtelen hígításra vonatkozó oldáshő a kivétel, ahol az anyagból annyira híg oldat készül, hogy további oldószer hozzáadása mérhető hőeffektust már nem okoz. Jele: Δoh, mértékegysége: kJ kg standard moláris reakcióhő / standard moláris reakcióentalpia (standard molar enthalpy of reaction) def #1: Egy rendszer entalpiaváltozásának mértéke a standardállapotú reaktánsoktól a standardállapotú termékig vezető reakció során. A reakcióhő csak a kiindulási anyagok és a termékek energiaszintjétől (minőségétől, mennyiségétől és állapotától) függ. def #2: A reakcióegyenletben feltüntetett mennyiségű, minőségű és halmazállapotú anyagok átalakulásakor bekövetkező energiaváltozás. def #3: Megmutatja, hogy mekkora a hőváltozás, ha a reakcióegyenletben szereplő mennyiségű és minőségű anyagok maradék nélkül termékekké alakulnak. def #4: A felszabaduló, vagy elnyelődő

energia annak eredményeként, hogy a reagáló anyagok moláris mennyiségei közt a kémiai reakció teljesen lejátszódott. A reakcióhőt megkapjuk ha a termékek képződéshőinek összegéből kivonjuk a reagensek képződéshőinek az összegét. A reakcióhő független a részfolyamatok milyenségétól és sorrendjétől, csak a kiindulási és a végállapottól függ. Jele: ΔrH | ΔrH⦵, mértékegysége: kJ mol standard moláris képződéshő / standard moláris képződési entalpia / standard moláris formációentalpia (standard molar heat of formation / standard molar enthalpy of formation) def #1: Annak a reakciónak a reakcióhője, amelyben egy vegyület egységnyi anyagmennyisége standard körülmények között stabilis elemeiből képződik. Az elemek képződéshője mindig 0. def #2: Az az energiamennyiség, amely felszabadul, vagy elnyelődik, amikor a vegyület 1 mólja keletkezik standardállapotú alkotóelemeiből. def #3: Egy adott vegyület

standard körülmények között, stabil elemeiből való képződése során tapasztalható energiaváltozás és az anyagmennyiség hányadosa. Jele: ΔkH | ΔkH⦵, mértékegysége: kJ mol égéshő / égési entalpia (heat of combustion) def #1: Adott anyag 1 móljának teljes oxidálódásakor felszabaduló energia. 27 def #2: Az a hőmennyiség, amely felszabadul egy mól éghető anyag tökéletes elégetésekor oxigén jelenlétében. def #3: Egységnyi mennyiségű éghető anyag tökéletes égésekor felszabaduló energia. def #4: Az a hőmennyiség, amely az adott anyag adott mennyiségének égése során keletkezik. Kétféle égéshőt tartanak számon: a felső fűtőértéket és az alsó fűtőértéket Ezek egymástól abban különböznek, hogy a végtermékeket mennyire hagyják lehűlni, és a keletkezett gőzöket lecsapódni. Sok esetben a felső fűtőértéket égéshőnek mondják, az alsó fűtőérték helyett pedig egyszerűen a fűtőértékre

hivatkoznak. Jele: ΔéH, mértékegysége: kJ mol felső fűtőérték (higher heating value) Az a hőmennyiség, amely egységnyi tömegű, illetve térfogatú anyag tökéletes elégésekor szabadul fel abban az esetben, ha az égéstermékek a kiindulási hőmérsékletre hűlnek vissza, és a keletkező gőz lecsapódik. alsó fűtőérték (lower heating value) Az a hőmennyiség, amely egy egységnyi tömegű tüzelőanyagból kinyerhető olyankor, ha a füstgázzal együtt távozó víz gáz-halmazállapotban hagyja el a berendezést. Értékét úgy kapjuk meg, ha az anyag felső fűtőértékéből kivonjuk a gőzként távozó vízmennyiség párolgáshőjét. reakciósebesség (reaction rate / rate of reaction) def #1: A kiindulási anyagok végtermékké alakulásának sebessége. Reakció során a kiindulási anyagok anyagmennyisége csökken, a termékek anyagmennyisége pedig növekszik az idő előrehaladtával. def #2: A termék koncentrációjának egységnyi

idő alatti növekedése vagy a reaktáns koncentrációjának egységnyi idő alatti csökkenése. def #3: Azt fejezi ki, hogy időegység alatt egységnyi térfogatban hogyan változik valamelyik anyag mennyisége. A reakciósebesség függ a reagáló anyagok minőségétől, koncentrációjától, a hőmérséklettől és a katalizátorok jelenlététől. Jele: v, mértékegysége: mol dm3 ∗s energia (energy) def #1: Bármely zárt, anyagi rendszer állapotának egyik alapvető tulajdonságát, a kölcsönható képességet jellemző skalármennyiség. def #2: Az anyagi rendszerek állapotára változtató képesség szempontjából jellemző skalármennyiség, amely zárt rendszer esetén bármilyen állapotváltozásnál állandó marad. Jele: E, mértékegysége: J (joule) belső energia (internal energy) 28 def #1: A testet alkotó részecskék mechanikai energiáinak (mozgási, forgási és potenciális energiák) összege. A belső energia hőközléssel és

mechanikai munkavégzéssel megváltoztatható. Természetes nullpontja nincs, csak két állapot közötti különbsége, változása mérhető. def #2: Egy anyaghalmazban tárolt összes energia. Ez a részecskék mozgási energiájából, a vonzásukból és taszításukból eredő energiából, a molekulák kötési energiájából, valamint az elektronburok energiájából tevődik össze. A kötött állapotú részecskéket alacsonyabb energiaállapot jellemzi a szabad állapotú megfelelőivel ellentétben. A szabad állapotú atomokból tehát energiafelszabadulással jön létre a kötéssel / kötésekkel összekapcsolt molekula, így a rendszer energiatartalma (belső energiája) csökken. def #3: A rendszert felépítő atomok és molekulák összes kinetikus energiája és a köztük lévő kölcsönhatások potenciális energiájának összege. Nem tartalmazza a rendszernek, mint egésznek a kinetikus és potenciális energiáját, sem a magenergiákat, sem más, atomon

belüli energiákat. Egy rendszer abszolút belső energiája egy adott állapotban nem mérhető; a jellemző mennyiség inkább a belső energia változása, mely egyenlő a környezetből elnyelt hő és a környezet rendszeren végzett munkájának összegével. Jele: U | Eb, mértékegysége: J (joule) Δ� = � + � ahol ΔU a belső energia változása, rendszeren végzett munkája. Q a környezetből elnyelt hő, W pedig a környezet helyzeti energia / potenciális energia (potential energy) Egy anyagi testnek azon képessége, hogy a térben elfoglalt helyzete miatt munkát tud végezni. A nehézségi erőtérben definiált helyzeti energia mellett helyzeti energiának hívják a rugalmas test deformációjakor felhalmozott rugalmas energiát is. Az atommagok, molekulák stb. kötési energiája is helyzeti energiának tekinthető A helyzeti energia fajtái: elektrosztatikus, mágneses, gravitációs, kémiai és nukleáris helyzeti energia. Jele: Ep, mértékegysége:

J (joule) aktiválási energia (activation energy) def #1: Az a minimális energia, ami (pl. melegítés, sugárzás, elektromos hatás, feszültség formájában) egy kémiai reakció lejátszódásához szükséges. Egy reakció során a reaktáns molekulák összeütköznek, és a kémiai kötések megfeszülnek, elszakadnak, és újak képződnek a termékek létrejöttekor. A kellő aktiválási energiával rendelkező részecskék kémiai kötései felborulnak, majd egy aktivált komplex jön létre. Ebben már megtalálhatóak a kialakuló új kötések kezdeményei is. E folyamat során a rendszer energiája maximálisra nő, azután lecsökken a termék energiájára. Az aktiválási energia a maximális energia és a reaktánsok energiája közötti különbség, vagyis az az energiagát, amelyet a reakció előrehaladásához le kell győzni. Az aktiválási energia határozza meg, hogy a reakció sebessége hogyan változik a hőmérséklettel. Az aktiválási energia

csökkenése exponenciálisan növeli a reakció sebességét A katalizátorok a kémiai átalakulás számára új, kisebb aktiválási energiájú reakcióutat biztosíthatnak. Ezzel magyarázható a katalizátorok reakciógyorsító hatása Az élő szervezetekben az enzimek az aktiválási energiát csökkentve teszik lehetővé a biokémiai folyamatokat. def #2: Az az energiatöbblet, amelynek köszönhetően a részecskék átalakulásra képes aktív állapotba jutnak. Egy reakció során a reagáló molekulák egymás közelébe kerülnek, a kémiai 29 kötések megnyúlnak, felszakadnak, és termékek kialakulása közben átalakulnak. E folyamat során a rendszer energiája egy maximumig nő, majd lecsökken a termékek energiájára. def #3: Az az energiatöbblet, amely ahhoz szükséges hogy 1 mol aktivált komplexum keletkezzen. Az aktiválási energia egyenlő a maximális energia és a reagáló anyagok energiája közti különbséggel, azaz úgy tekinthető, mint

az energiagát, amelyet le kell győzni ahhoz, hogy a reakció lejátszódjon. Az aktivációs energia meghatározza a reakciósebesség hőmérséklettel való változását. Jele: Ea, mértékegysége: kJ mol moláris ionizációs energia / moláris ionizációs entalpia (ionization energy) def #1: Az az energiamennyiség, mely ahhoz szükséges, hogy kationt hozzunk létre egy semlegesebb (nem feltétlenül semleges) töltésű atomból. Általánosabban egy atom n-edik ionizációs energiája az az energiamennyiség, mely ahhoz szükséges, hogy az n-edik elektront leszakítsuk az atomról, miután az előző n-1-et már leszakítottuk. def #2: Az az energia, amely 1 mol szabad alapállapotú atom legkönnyebben leszakítható elektronjának eltávolításához szükséges. def #3: Gáz-halmazállapotú szabad atomból a legkönnyebben leszakítható elektron eltávolításához szükséges energia és az anyagmennyiség hányadosa. A második, harmadik 30 stb. ionizációs

energia értéke azonban egyre nagyobb, mert a kilépő elektront már eleve pozitív töltésű részecskéről kell eltávolítani. def #4: Az az energiamennyiség, amely egységnyi anyagmennyiségű, gáz-halmazállapotú, semleges atomból vagy molekulából a leggyengébben kötött elektron eltávolításához szükséges. Az ionizációs energia mértéke több tényezőtől is függ: -Az atommag töltésétől: minél nagyobb az atommag töltése, annál erősebben kötődnek az elektronok az atommaghoz, így az ionizációs energia értéke is nagyobb lesz. -Az effektív magtöltéstől (Zeff): minél nagyobb a törzselektronok penetrációja és – az atommag pozitív töltését – árnyékoló hatása, annál kevésbé kötődnek a maghoz a külső elektronok és annál kisebb lesz számukra az effektív magtöltés, így ionizációs energiájuk is kisebb lesz. -Az elektronhéjak számától: minél több elektronhéjjal rendelkezik, és minél nagyobb méretű emiatt az

atom, annál gyengébben kötődnek az elektronok az atommaghoz, ezért az ionizációs energia kisebb lesz. -Az ionizált atompálya típusától: a stabilabb elektronkonfigurációval rendelkező atom nehezebben ad le elektront, így ionizációs energiája nagyobb. -Az alhéj betöltöttségétől: ha az alhéj félig vagy teljesen be van töltve, akkor nehezebben lehet róla elektronokat eltávolítani. Jele: Ei, mértékegysége: kJ mol kötési energia (bond energy) def #1: Az az energiamennyiség, amely 1 mol molekulában két atom közötti kötés felszakításához szükséges. Minél nagyobbak a kötést létesítő atomok, annál kisebb a kötési energia. A kötési energiát az elektronegativitási értékek is befolyásolják, hiszen meghatározzák a kötés jellegét. def #2: A kovalens kötések felbontásához szükséges energia és az anyagmennyiség hányadosa. 31 def #3: Bizonyos vegyértékű atomok között az adott típusú kötés felszakításához

szükséges energia. Jele: Ek, mértékegysége: kJ mol rácsenergia / ionrács-energia (lattice energy) def #1: Az az energia, amely 1 mol kristályos anyag szabad, gáz-halmazállapotú ionokra bontásához szükséges. A molekularácsos anyagoknál a rácsenergia helyett inkább szublimációs hőről, az atomrácsos kristályoknál pedig kovalens kötési energiáról célszerű beszélni. def #2: Az adott kristályos anyag szabad részecskékké való felbontásához szükséges energia és az anyagmennyiség hányadosa. Minél nagyobb egy anyag rácsenergiájának abszolút értéke, annál magasabb az olvadáspontja. def #3: Egységnyi anyagmennyiségre jutó energia, amely akkor szabadulna fel, ha az atomok, ionok, vagy molekulák végtelen távolságból rácsot hoznának létre. Mértéke jellemzi a kristályrács stabilitását. Jele: Er, mértékegysége: kJ mol hidratációs energia / hidratációhő (hydration energy) def #1: 1 mol ion vagy molekula körül

kialakuló hidrátburok létrejöttét kísérő energiafelszabadulás. A hidratáció mindig hőleadással jár, ezért a hidratációs energia előjele negatív. Ha a hidratációs energia fedezi a rács felbontásához szükséges energiát, akkor exoterm oldódás történik, ha viszont nem fedezi, akkor endoterm oldódásról beszélhetünk. def #2: A hidratációt hőváltozás szempontjából jellemző mennyiség, mely 1 mol ion vagy molekula hidratációját követő energiaváltozással egyenlő. Ha a hidratációs energia abszolútértéke nagyobb mint a rácsenergia, akkor az oldódás exoterm. Endoterm oldásnál a hidratációs energia nem fedezi a rács felbontásához szükséges energiát, ilyenkor a hiányzó mennyiséget a környezet belső energiája szolgáltatja. Az ionok szétválasztásához szükséges rácsenergia és a hidratációs energia összege az oldáshővel egyenlő. Jele: Eh, mértékegysége: kJ mol szolvatációs energia / szolvatációs hő

(solvation energy) def #1: 1 mol ion vagy molekula körül kialakuló szolvátburok létrejöttét kísérő energiafelszabadulás. A szolvatáció mindig hőleadással jár, ezért a szolvatációs energia előjele negatív. Ha a szolvatációs energia fedezi a rács felbontásához szükséges energiát, akkor exoterm oldódás történik, ha viszont nem fedezi, akkor endoterm oldódásról beszélhetünk. def #2: A szolvatációt hőváltozás szempontjából jellemző mennyiség, mely 1 mol ion vagy molekula szolvatációját követő energiaváltozással egyenlő. Ha a szolvatációs energia abszolútértéke nagyobb mint a rácsenergia, akkor az oldódás exoterm. Endoterm oldásnál a szolvatációs energia nem fedezi a rács felbontásához szükséges energiát, ilyenkor a hiányzó mennyiséget a környezet belső energiája szolgáltatja. Az ionok szétválasztásához szükséges rácsenergia és a szolvatációs energia összege az oldáshővel egyenlő. Jele: Es,

mértékegysége: kJ mol 32 pályaenergia (orbital energy) def #1: Az az energiamennyiség, amely akkor szabadul fel, ha az elektron a magtól igen nagy távolságból az adott atompályára lép. A pályaenergia a pálya méretétől és alakjától függ Értéke annál nagyobb, minél messzebb van az elektron az atommagtól, és minél bonyolultabb alakú pályát hoz létre. A pályák energiaszintje határozza meg az elektronhéjak feltöltődési sorrendjét. Annak az atompályának kisebb az energiája, amelynél az (n+l)-érték kisebb, ha azonos, akkor a kisebb főkvantumszámúé kisebb. def #2: A szabad atom adott pályáján levő elektron kiszakításához szükséges energia és az anyagmennyiség hányadosa. A pályaenergia a pálya méretétől és alakjától függ; értéke annál nagyobb, minél messzebb van az elektron az atommagtól, és minél bonyolultabb alakú pályát hoz létre. Jele: E(nl), mértékegysége: kJ mol gerjesztési energia (excitation

energy) Az alapállapot és a gerjesztett állapot közötti energiakülönbség. elektronaffinitás (electron affinity) def #1: Az az energia, amely egy atom esetében egy elektron befogásához szükséges. Az elektronaffinitás halogénelemek csoportján belül a rendszám növekedésével csökken, kivétel a fluor, amelynek az elektronaffinitása valamivel kisebb, mint a klóré. Két kapcsolódó atom közül az képes erősebben magához vonzani a kötő elektronpárt, amelyiknek nagyobb az elektronaffinitása (vagyis anionná alakulásakor nagyobb energia szabadul fel). def #2: Az az energia, amely akkor szabadul fel vagy nyelődik el, ha 1 mol alapállapotú szabad atomból egyszeresen negatív töltésű ion képződik. Az elektronaffinitás definiálásában még nincs nemzetközi egyetértés. Sokan az elektronfelvételhez kötik, míg mások az anion semleges állapotának visszaállításához. Jele: Ea, mértékegysége: kJ mol 33 elektronegativitás

(electronegativity) def #1: A kovalens kötésben részt vevő atomoknak az a képessége, hogy a molekulán belül vonzzák a kovalens kötést létrehozó elektronpárt. Kísérleti úton meghatározott szám, mely önmagában nem hordoz kémiai értelmet, mindig más atom elektronegativitásához kell viszonyítani. Az elektronegativitás az elektronaffinitástól és az ionizációs energiától függ Annak az elemnek, melynek nagy az elektronaffinitása és az ionizációs energiája, annak nagy az elektronegativitása is. def #2: Elektronvonzó képesség, amely meghatározza, hogy a kovalens kötést létrehozó kötő elektronpár melyik atomhoz tartozik jobban a molekulán belül. A kovalens kötésben a kötő elektronpár, illetve elektronpárok mindig a nagyobb elektronegativitású atomhoz helyezkednek el közelebb. def #3: Viszonyszám, amely a kötésben lévő atomok elektronvonzó képességét jellemzi. Legkisebb értéke 0,7 (francium), legnagyobb értéke pedig 3,98

(fluor). Jele: EN | χ, mértékegysége: nincs 34 atomsugár (atomic radius) def #1: A legkülső atompálya sugara. Tekintve, hogy az atompálya térbeli kiterjedése csak valószínűségi adattal definiált, az atomsugár is egyfajta átlagértéknek tekintendő. def #2: Az atommag és a legkülső stabil atompálya távolsága az egyensúlyi helyzetben levő atomban. A periódusos rendszerben az atomsugár a csoportban lefelé haladva nő, ahogy új elektronhéjak adódnak hozzá az atomokhoz, és balról jobbra haladva csökken (kivéve az egyatomos nemesgázokat), ahogy az atommag töltése nő. Jele: ra, mértékegysége: pm 35 ionsugár (ionic radius) def #1: Az adott ion legkülső atompályájának a sugara. A pozitív ionok mérete mindig kisebb, a negatív ionoké mindig nagyobb a megfelelő semleges atoménál. Elvileg két szomszédos, ellentétes töltésű ion közötti távolság egyenlő a két ion ionsugarának összegével. def #2: Az ionsugár megadja

az ionrácsban elhelyezkedő, pozitív vagy negatív töltéssel rendelkező ion sugarát. Az atomokhoz hasonlóan az ionok sem rendelkeznek éles határfelülettel, mégis szokás őket egyszerű gömbként modellezni, amely szerint két szomszédos ion ionsugarának összege megadja a köztük lévő távolságot az ionrácsban. Jele: ri, mértékegysége: pm kovalens sugár (covalent radius) def #1: A kovalens kötésben lévő atom átlagos atomsugara. Azonos atomok kapcsolódása esetén a kovelans sugár mindig kisebb az atomsugárnál. A nagyobb elektronegativitású atomok a kovalens kötéssel hozzájuk kapcsolódó kisebb elektronegativitású atomok elektronjait maguk felé vonzzák, és ezzel kovalens sugarukat az atomsugárnál nagyobbra növelik. def #2: Az atomok közti kötéstávolságot leíró fizikai-kémiai jellemző. def #3: Két, egymással egyszeres kovalens kötéssel kapcsolódó atom atommagjai közötti távolság fele. Jele: rk, mértékegysége: pm van

der Waals sugár (van der Waals radius) 36 def #1: Az adott elem két olyan atomja közötti távolság fele, amely atomok nem ugyanahhoz a molekulához tartoznak. def #2: Az a távolság, amennyire két azonos, nemfém atom megközelítheti egymást anélkül, hogy kötésbe kerülnének. Jele: rW, mértékegysége: pm fémes sugár (metallic radius) Szoros térkitöltésű fémrácsban elhelyezkedő, egymással szomszédos atommagok távolságának a fele. Jele: rm, mértékegysége: pm kötéstávolság / kötéshossz (bond length) def #1: A kötést létesítő atomok magjai közötti távolság. Minél nagyobbak a kötést létesítő atomok, annál nagyobb a kötéshossz is. def #2: Két, kovalens kötéssel kapcsolódó atom tömegközéppontjai közötti távolság. Jele: l, mértékegysége: pm kötésszög (bond angle) def #1: Három atom között kialakuló kovalens kötések esetén a központi atom és a két kapcsolódó atom tömegközéppontjait összekötő

egyenesek által bezárt szög. def #2: A kapcsolódó atomok kötései által bezárt szög. Mértékegysége: ° (fok) elektromos dipólusmomentum / elektromos dipólusnyomaték (electric dipole moment) def #1: Azoknak az elektromosan töltött testeknek (dipólusoknak) egyik jellemző sajátsága, ahol a két elektromos pólus (a pozitív és a negatív) elkülönül, tehát az ellentétes töltések középpontja a rendszeren belül nem egy pontba esik. Nagysága megadja, hogy mennyire poláris egy adott vegyület. def #2: A pozitív és negatív elektromos töltések elkülönültségének a mértéke egy adott rendszeren belül, azaz a rendszer összpolaritásának mértéke. def #3: Fizikai vektormennyiség, mely a negatív töltések súlypontjából a pozitívak súlypontja felé irányul, nagyságát pedig a két töltéssúlypont közötti távolság és a parciális töltés szorzata adja meg. Jele: μ, mértékegysége: D (debye) Képlete: � =�∗� ahol δ a

részleges töltés, d pedig a két töltéssúlypont közötti távolság. 37 oxidációs szám (oxidation state / oxidation number) def #1: Kovalens kémiai kötésben levő atom oxidációját ezzel a számmal jellemezzük. Az oxidációs szám növekedése oxidációt, csökkenése redukciót jelent. Az oxidációs számokat a kémiai egyenletekben az adott atomok vegyjele fölé írjuk, így könnyen számolhatunk velük, és követhetjük a változásokat. def #2: Formális szám, amelyet egy elem vagy vegyület minden egyes atomjához rendelünk és megmutatja, hogy az hány elektront veszített vagy vett fel. def #3: Az oxidációs szám a kémiában az egyes atomok oxidációs állapotának megadására szolgáló, előjeles egész szám. Egyszerű ionok esetén az oxidációs szám az ion töltésével egyezik meg. Összetett ionok esetén az egyes alkotók oxidációs száma csak formális, nem a valódi töltésükkel egyező érték. def #4: Egy ion valódi, illetve

egy molekulát alkotó atom névleges töltése. Megadja, hogy egy atomnak mennyi lenne a töltése elméletben, ha a kötő elektronpárokat teljes mértékben az elektronegatívabb atomhoz rendelnénk. oxidációfok / oxidációs fok (fractional oxidation state) Ha egy molekula tartalmaz legalább két azonos, de különböző oxidációs számú atomot, akkor abban az atom oxidációs számainak a súlyozott számtani átlagát oxidációfoknak nevezzük. koordinációs szám (coordination number) def #1: Egy adott komplexben a központi atomhoz vagy ionhoz kapcsolódó ligandumok száma. def #2: A kristályrácsban a közvetlen szomszédok száma. kémiai potenciál (chemical potential) Az áramforrásban lejátszódó kémiai folyamatnak a töltésen létrehozott potenciálemelő hatása, amelynek mértéke a feszültség mértékegységével mérhető. Jele: μ|E elektrokémiai potenciál (electrochemical potential) def #1: Az elektrokémiai rendszerek termodinamikai

tulajdonságainak leírására szolgáló mennyiség. Töltéssel nem rendelkező molekulák esetén az elektrokémiai potenciál megegyezik a kémiai potenciállal. def #2: A teljes parciális moláris szabadentalpia az elektrokémiai rendszerekben. def #3: A kémiai potenciálból és az elektromos potenciálból adódó mennyiség. elektródpotenciál (electrode potential) def #1: Egy elektrokémiai rendszer elektromos potenciálkülönbsége. def #2: Egy félcellában az oldat és az elektrolit között kialakuló potenciálkülönbség. Közvetlenül nem mérhető, mivel a méréshez a kört zárttá kell tenni, ami egy másik félcella bevezetését jelentené. 38 def #3: Az elsőrendű vezető és az elektrolit közötti egyensúlyi potenciálkülönbség. Az elektródpotenciál abszolút értéke nem mérhető, de a különböző elektródok közötti potenciálkülönbség igen. A standard hidrogénelektród elektródpotenciálja nulla, az összes többi elektród

potenciálja ehhez viszonyított. def #4: Az elektronok potenciális energiája az elektródon, de ez csak elvi definíció, mivel ennek abszolút értéke nem határozható meg. A gyakorlatban ez olyan relatív érték, mely egy megegyezéses 0-ponthoz, a standard hidrogénelektród potenciáljához viszonyítandó. def #5: Annak a galvánelemnek az elektromotoros ereje, amelynek egyik elektródja a vizsgált, a másik a standard hidrogénelektród. Az elektromotoros erőt így kiszámíthatjuk bármely galvánelem két elektródjának potenciálkülönbségeként. Az elektromotoros erő értéke megegyezés szerint csak pozitív lehet, ezért mindig a katód potenciáljából vonjuk ki az anódét. Az elektromotoros erőt a két elektródpotenciál befolyásolja, az elektródpotenciál pedig függ az anyagi minőségtől, az ionkoncentrációtól, a hőmérséklettől valamint a nyomástól (főként a gázelektródok esetén). Jele: ε, mértékegysége: V standardpotenciál /

standard elektródpotenciál (standard potential / standard electrode potential) def #1: Egy elektród egyensúlyi potenciálja standard körülmények között. Minél kisebb (minél negatívabb) egy fém standardpotenciálja, annál könnyebben képez vizes közegben kationt. A standardpotenciál mérési feltételei: 25°C-os hőmérséklet, a vizsgált ion 1 mol/dm3-es koncentrációja az oldatban, 0,1 MPa nyomás. def #2: A fémek ionjainak egységnyi koncentrációjú oldatában mért potenciálértéke a hidrogénionokéhoz viszonyítva. A hidrogén-platina elektród standardpotenciálja megegyezés szerint nulla. def #3: A vizsgált standard elektródból és a standard hidrogénelektródból álló galváncella elektromotoros ereje. A standardpotenciál anyagi minőségtől és hőmérséklettől függő érték def #4: Standardállapotú, egységnyi koncentrációjú oldatot tartalmazó elektród elektródpotenciálja. Jele: E°, mértékegysége: V redoxpotenciál /

redoxipotenciál (redox potential) def #1: Az az egyensúlyi elektródpotenciál, amelyet egy iners fémelektród az illető redoxirendszerrel érintkezve felvesz. A rendszerek többségének redoxpotenciálja +1 és -1 V között van. def #2: A redoxpotenciál az oxidáló, illetve redukálóképesség mértéke. Önmagában nem, csak más rendszerek redoxpotenciáljához képest értelmezhető: mindig a pozitívabb redoxpotenciálú rendszer képes oxidálni a negatívabbat. Általában, minél pozitívabb egy redoxpotenciál, annál oxidálóbb a rendszer. def #3: Az elektród redukálódó-, illetve oxidálódókészségének jellemzésére szolgáló tulajdonság. elektromotoros erő (electromotive force) 39 def #1: Egy áramforrás üresjárati feszültsége, a két elektróda közötti maximális feszültség (potenciálkülönbség), amit akkor mérhetünk, ha az áramforráson keresztül nem folyik áram. Az elektromotoros erő elnevezés arra utal, hogy az

elektrosztatikus feszültségtől eltérő természete van. def #2: Elektromos áram egy adott forrása által létrehozott legnagyobb potenciálkülönbség. A gyakorlatban a belső ellenállása miatt csak akkor figyelhető meg, amikor a forrás nem szolgáltat áramot. def #3: A galváncella két elektródja közötti maximális potenciálkülönbség, amelyet akkor mérünk, ha a cellán nem folyik át áram. Ennél mindig kisebb feszültséget mérünk (mert a cellán méréskor áram folyik át), ez a feszültségérték a kapocsfeszültség. def #4: Annak a töltésszétválasztó hatásnak a mértéke, amely az áramforráson belül a pozitív töltést az alacsonyabb potenciálú hely felől a magasabb potenciálú hely felé mozgatja. Az elektromotoros erő feszültség jellegű mennyiség. Jele: E | ℰ, mértékegysége: V elektrokémiai egyenérték (electrochemical equivalent) def #1: Az elektródán semlegesítődött kémiai elemek anyagi minőségére jellemző

állandó, melynek számértéke megegyezik az adott elemből 1 coulomb töltés által semlegesített anyag tömegével. def #2: Egy adott elem azon mennyisége, amelyet ionjának oldatából elektrolízissel 1 coulomb töltés felszabadít. Jele: z hőkapacitás (heat capacity) def #1: Megadja, hogy mennyi hőt kell közölni a rendszerrel, hogy a hőmérséklete 1 fokkal megemelkedjen. def #2: Megmutatja, hogy mekkora hőmennyiség felvételére vagy leadására van szükség ahhoz, hogy a test hőmérséklete 1 kelvinnel változzon. def #3: A rendszer által felvett vagy leadott hő és a rendszerben emiatt bekövetkezett hőmérsékletváltozás közötti arányossági tényező. Ha a rendszerrel állandó térfogaton közlünk hőt, az a rendszert alkotó részecskék belső energiájának növekedésére fordítódik. Ha viszont a hőközlés állandó nyomáson történik, akkor a hőközlés során bekövetkező hőmérséklet-változás nemcsak a részecskék mozgási

energiáját növeli, hanem a rendszer hőtágulását, térfogat-növekedését is eredményezi, ami térfogati munka végzésével jár. Jele: C, mértékegysége: J K Képlete: �= ahol � Δ� q a rendszer által felvett vagy leadott hő, ΔT pedig a hőmérsékletváltozás. moláris hőkapacitás / mólhő (molar heat capacity) 40 def #1: Egységnyi anyagmennyiségű anyag hőmérsékletének egységnyi növeléséhez szükséges energia. Megadja, hogy mennyi hőt kell közölni 1 mólnyi anyaggal, hogy a hőmérséklete 1 fokkal megemelkedjen. def #2: Megmutatja, hogy mekkora hőmennyiség felvételére vagy leadására van szükség ahhoz, hogy az egységnyi anyagmennyiségű anyag hőmérséklete 1 kelvinnel változzon. A mólhő értéke gázok esetében függ a folyamat jellegétől is. Jele: Cm, mértékegysége: J mol∗K fajlagos hőkapacitás / specifikus hőkapacitás / fajhő (specific heat capacity) def #1: Egységnyi tömegű anyag

hőmérsékletének egységnyi növeléséhez szükséges energia. Megadja, hogy mennyi hőt kell közölni 1 grammnyi (vagy 1 kilogrammnyi) anyaggal, hogy a hőmérséklete 1 fokkal megemelkedjen. def #2: Megmutatja, hogy mekkora hőmennyiség felvételére vagy leadására van szükség ahhoz, hogy az egységnyi tömegű anyag hőmérséklete 1 kelvinnel változzon. Jele: c, mértékegysége: J g∗K vagy J kg∗K koncentráció (concentration) Az összetételi arány egyfajta kifejezése: négy mennyiség, amely kifejezi valamely elegy, keverék, vagy oldat egyik komponensének a térfogatra vonatkoztatott összetételét; így lehet tömegkoncentráció, anyagmennyiség-koncentráció, térfogati koncentráció, illetve részecskeszám-koncentráció. tömegarány (mass ratio) Az oldott anyag tömegének, és az oldószer tömegének a hányadosa. Jele: ζ, mértékegysége: nincs Képlete: �B = ahol �B � − �B mB az oldott anyag tömege, m pedig az oldat tömege.

mólarány / anyagmennyiség-arány (mole ratio) Az oldott anyag anyagmennyiségének, és az oldószer anyagmennyiségének a hányadosa. Jele: r, mértékegysége: nincs Képlete: �B = ahol �B � − �B nB az oldott anyag anyagmennyisége, n pedig az oldat anyagmennyisége. 41 tömegtört / tömeghányad (mass fraction) def #1: Kifejezi, hogy az oldott anyag tömege hányad része az oldatban lévő összes anyag tömegének. def #2: Olyan fizikai mennyiség, amely megadja az illető anyag tömegét az oldat egységnyi tömegében. def #3: Az oldott anyag tömegének és az oldat tömegének hányadosa. def #4: Egy adott összetevő tömege elosztva az elegyben lévő összes összetevő együttes tömegével. Jele: w | ω, mértékegysége: nincs Képlete: �B = ahol �B � mB az oldott anyag tömege, m pedig az oldat tömege. anyagmennyiség-tört / anyagmennyiség-hányad / móltört (mole fraction / molar fraction / amount fraction) def #1: Kifejezi, hogy

az oldott anyag anyagmennyisége hányad része az oldatban lévő összes anyag anyagmennyiségének. def #2: Olyan fizikai mennyiség, amely megadja az illető anyag anyagmennyiségét az oldat egységnyi anyagmennyiségében. def #3: Az oldott anyag anyagmennyiségének és az oldat anyagmennyiségének hányadosa. Jele: x | y, mértékegysége: nincs Képlete: �B = ahol �B � nB az oldott anyag anyagmennyisége, n pedig az oldat anyagmennyisége. térfogattört / térfogathányad (volume fraction) def #1: Kifejezi, hogy az oldott anyag elegyedés előtti térfogata hányad része az oldatot alkotó összetevők elegyedés előtti térfogatának. def #2: Olyan fizikai mennyiség, amely megadja az illető anyag elegyedés előtti térfogatát az oldatot alkotó összetevők elegyedés előtti, összesített térfogatában. def #3: Az oldott anyag elegyedés előtti térfogatának és az oldatban lévő alkotók elegyedés előtti térfogatának hányadosa. Jele: φ | Φ,

mértékegysége: nincs Képlete: �B = �B �0 42 ahol VB az oldott anyag elegyedés előtti térfogata, elegyedés előtti térfogata. V0 pedig az oldatot alkotó összes anyag tömegszázalék (mass percent / mass percentage) def #1: Megadja, hogy az oldott anyag tömege hány százaléka az oldat tömegének. Értéke megegyezik a tömegtört százszorosával. def #2: 100 g oldatban lévő oldott anyag grammban kifejezett tömege. def #3: Azt fejezi ki, hogy az oldat 100 grammja hány gramm oldott anyagot tartalmaz. def #4: Megadja, hogy a minta 100 tömegegységében hány tömegegység a vizsgált komponens tömege. def #5: Az oldott anyag és az oldat tömegének százalékos aránya. Jele: w% | m/m% | %(m/m) | tömeg% Képlete: �%B = ahol �B ∗ 100 � mB az oldott anyag tömege, m pedig az oldat tömege. anyagmennyiség-százalék / mólszázalék (mole percent / mole percentage) def #1: Megadja, hogy az oldott anyag anyagmennyisége hány százaléka

az oldat anyagmennyiségének. Értéke megegyezik az anyagmennyiség-tört százszorosával def #2: 100 mol oldatban lévő oldott anyag mólban kifejezett anyagmennyisége. def #3: Azt fejezi ki, hogy az oldat 100 mólja hány mol oldott anyagot tartalmaz. def #4: Megadja, hogy a minta 100 anyagmennyiség-egységében hány anyagmennyiségegység a vizsgált komponens anyagmennyisége. Jele: x% | n/n% | %(n/n) | am% Képlete: �%B = ahol �B ∗ 100 � nB az oldott anyag anyagmennyisége, n pedig az oldat anyagmennyisége. atomszázalék (atomic percent) def #1: Megadja, hogy az oldott anyag atomjainak száma hány százaléka az oldat atomszámának. Értéke megegyezik az atomtört százszorosával def #2: 100 atomnyi oldatban lévő oldott anyag atomokban kifejezett száma. def #3: Azt fejezi ki, hogy az oldat 100 atomja hány atomnyi oldott anyagot tartalmaz. def #4: Megadja, hogy a minta 100 atomjából, hány atom a vizsgált komponens. Jele: a% | atom% 43

Képlete: �%B = ahol �B ∗ 100 � NB az oldott anyag atomjainak száma, N pedig az oldat atomjainak száma. térfogatszázalék (volume percent / volume percentage) def #1: Megadja, hogy az oldott anyag elegyedés előtti térfogata hány százaléka az oldatot alkotó összetevők elegyedés előtti térfogatának. Értéke megegyezik a térfogattört százszorosával. def #2: 100 cm3 oldatban lévő oldott anyag cm3-ban kifejezett térfogata. def #3: Azt fejezi ki, hogy az oldat 100 cm3-e hány cm3 oldott anyagot tartalmaz. def #4: Megadja, hogy a minta 100 térfogategységében hány térfogategység a vizsgált komponens térfogata. Jele: φ% | V/V% | %(V/V) | tf% Képlete: �%B = �B ∗ 100 �0 ahol VB az oldott anyag elegyedés előtti térfogata, elegyedés előtti térfogata. V0 pedig az oldatot alkotó összes anyag vegyesszázalék (mass-per-volume percent) def #1: 100 cm3 oldatban lévő oldott anyag grammban kifejezett tömege. def #2: Azt fejezi ki,

hogy az oldat 100 köbcentimétere hány gramm oldott anyagot tartalmaz. def #3: Megadja, hogy a minta 100 térfogategységében hány tömegegység a vizsgált komponens tömege. Jele: v% | m/V% | %(m/V), mértékegysége: g 100∗cm3 Képlete: �%B = ahol �B ∗ 100 � mB az oldott anyag tömege, V pedig az oldat térfogata. tömegkoncentráció (mass concentration) def #1: Az oldott anyag tömegének és az oldat térfogatának hányadosa. def #2: Az oldott anyag tömege az oldószer egységnyi térfogatában. def #3: Egy többkomponensű rendszer egyik alkotójának tömege osztva az egész rendszer térfogatával. def #4: 1 dm3 oldatban lévő oldott anyag grammokban kifejezett tömege. 44 Jele: γ | ρ | cm, mértékegysége: kg m3 vagy g dm3 Képlete: �B = ahol �B � mB az oldott anyag tömege, V pedig az oldat térfogata. molaritás / anyagmennyiség-koncentráció / moláris koncentráció (molarity / molar concentration / amount concentration /

amount-of-substance concentration) def #1: Azt fejezi ki, hogy az oldat egységnyi térfogata hány mol oldott anyagot tartalmaz. def #2: Egységnyi térfogatú oldatban az oldott anyag mólokban kifejezett anyagmennyisége. def #3: 1 dm3 oldatban lévő adott oldott anyag mólban kifejezett anyagmennyisége. Jele: c, mértékegysége: mol m3 vagy mol dm3 vagy M Képlete: �B = ahol �B � nB az oldott anyag anyagmennyisége, V pedig az oldat térfogata. részecskeszám-koncentráció (number concentration) def #1: Az oldott anyag részecskeszámának és az oldat térfogatának hányadosa. def #2: Az elegyben lévő oldott anyag részecskéinek száma elosztva az elegy térfogatával. Jele: C, mértékegysége: 1 m3 Képlete: �B = ahol �B � NB az oldott anyag részecskéinek száma, V pedig az oldat térfogata. térfogati koncentráció / térfogat-koncentráció (volume concentration) Az oldott anyag térfogatának és az oldat térfogatának hányadosa.

Jele: σ | C, mértékegysége: nincs Képlete: �B = ahol �B � VB az oldott anyag térfogata, V pedig az oldat térfogata. 45 molalitás / molális koncentráció / Raoult-koncentráció (molality / molal concentration) def #1: Az oldott anyag anyagmennyiségének és az oldószer tömegének hányadosa. def #2: Olyan koncentrációfajta, amely az egységnyi tömegű oldószerben oldott anyag anyagmennyiségét adja meg. def #3: 1 kg oldószerben lévő, adott moláris tömegű oldott anyag mólokban kifejezett anyagmennyisége. Jele: b | m, mértékegysége: mol kg Képlete: �B = ahol �B �A nB az oldott anyag anyagmennyisége, mA pedig az oldószer tömege. elektromos vezetőképesség / konduktancia (electrical conductivity) A mozgékony töltéshordozókat tartalmazó testek vagy folyadékok azon tulajdonsága, hogy szerkezetükből adódóan a töltéshordozók jelenlétével képesek biztosítani a rendezett töltésmozgást. Az elektromos

vezetőképesség az elektromos ellenállás reciproka. Jele: G, mértékegysége: S (siemens) Képlete: �= ahol G az oldat vezetése, feszültség. � � I az oldaton átfolyó áram, U pedig a két elektród közé kapcsolt elektromos ellenállás (electrical resistance) def #1: Az elektromos vezető belső szerkezetéből adódó, a töltések rendezett mozgását gátló tulajdonság. def #2: Az elektromos vezető két pontjára kapcsolt feszültség és a vezetőn áthaladó áram erősségének a hányadosaként értelmezett fizikai mennyiség. Jele: R, mértékegysége: Ω (ohm) Képlete: �= ahol R az oldat ellenállása, áram. � � U a két elektród közé kapcsolt feszültség, I pedig az oldaton átfolyó kémhatás (acidity function) 46 A vizes oldatok egyik fontos tulajdonsága. A pH-érték jellemzi az oldat savasságának vagy lúgosságának mértékét. A számadatok 0-14-ig számsort képeznek, amelynek középpontjában a semleges oldat

pH-ja áll. A savas oldatok pH-ja 7-nél kisebb, a lúgos oldatoké 7-nél nagyobb. Az oldat savas vagy lúgos kémhatást akkor mutat, ha a kémhatást okozó ionok egyenlő számában változás áll be. A vizes oldatok kémhatása a bennük levő oxóniumionok és hidroxidionok számának arányától függ. Ha az oxóniumionok száma nagyobb, mint a hidroxidionoké, akkor az oldat savas. Ha pedig a hidroxidionok száma nagyobb, akkor az oldat lúgos kémhatású. pH (pH) def #1: Dimenzió nélküli kémiai mennyiség, mely egy adott oldat kémhatását jellemzi. Híg vizes oldatokban a pH egyenlő az oxóniumion-koncentráció tízes alapú logaritmusának ellentettjével. A pH valójában a hidrogénion-aktivitástól függ, ami töményebb oldatokban nem egyenlő a hidrogénion-koncentrációval. def #2: A vizes oldatok kémhatásának számszerű jellemzésére szolgáló érték, mely megegyezik az oxóniumion-koncentráció 10-es alapú logaritmusának a mínusz

egyszeresével. (pH = -lg [H3O+]). def #3: Olyan mennyiség, amelyet az oldatban lévő hidrogénionok aktivitása határoz meg. Egy mol semleges oldat hidrogénion-koncentrációja 25 °C-on 10-7 , így a pH-ja 7. A 7 alatti pH dm3 savas oldatot jelez, a 7 feletti pedig lúgosat. def #4: A hidrogénionok moláris koncentrációjának negatív tízes alapú logaritmusa. Értéke függ a hőmérséklettől is. Képlete: 1 �� = − log10 (�H+ ) = log10 ( ) � H+ ahol aH+ a hidrogénion aktivitása. pOH (pOH) Egy vizes oldat lúgosságának (bázisosságának) a mértéke; a hidroxidionkoncentráció negatív tízes alapú logaritmusa. oldhatósági szorzat (solubility product) def #1: A rosszul oldódó sók telítési egyensúlyának jellemzésére használható mennyiség. def #2: Az ionok koncentrációjának szorzata egy telített oldatban. A kifejezés csak a gyengén oldódó sókra érvényes. Amikor egy oldatban az ionok szorzata meghaladja az oldhatósági szorzatot,

csapadék képződik. def #3: Az oldódási folyamat egyensúlyi állandója. Jele: Ks | Ls vízionszorzat (ionic product of water) def #1: A víz autoprotolízisére jellemző egyensúlyi állandó. A vízionszorzat alapján az egyik ion (oxónium vagy hidroxidion) koncentrációjából meghatározható a másik ion koncentrációja. 47 Tiszta vízben az oxónium- és hidroxidionok koncentrációja megegyezik: 25 °C-on 10-7 mol/dm3. def #2: A tiszta víz autoprotolízise során keletkező oxónium- és hidroxidionok mol/dm3-ben kifejezett egyensúlyi koncentrációjának szorzata. Értéke függ a hőmérséklettől egyensúlyi állandó (equilibrium constant) def #1: Egy kémiai reakció egyensúlyát kifejező mennyiség, amely a reakcióhányados dinamikus egyensúlyban kapott értékével egyenlő. def #2: Egy kémiai reakció egyensúlyát kifejező mennyiség, amely egyenlő a termékek megfelelő hatványon vett egyensúlyi koncentrációinak szorzata és a kiindulási

anyagok egyensúlyi koncentrációinak megfelelő hatványon vett szorzatának hányadosával. savállandó / savi disszociációs állandó (acidity constant / acid dissociation constant) def #1: Egy sav disszociációjának egyensúlyi állandója. Számértéke minél nagyobb, annál erősebb savról van szó, hiszen akkor az oxóniumion-koncentráció is nagy. def #2: Az adott sav egyensúlyi állandója és a vízkoncentráció szorzata megadott hőmérsékleten. Értéke jellemzi a sav erősségét def #3: Egy adott sav oldatbeli erősségének kvantitatív mértéke, a savak disszociációjának egyensúlyi állandója. A savi disszociációs állandó nagyságát befolyásoló tényezők közé tartozik Pauling savak erősségét taglaló szabályai, az induktív és mezomer effektusok, valamint a hidrogénkötés. A tudomány mai állása szerint nincs kidolgozva univerzális, oldószerfüggetlen skála a savi disszociációs állandókra, mivel nincs ismert módszer két

különböző oldószer standard állapotának összehasonlítására. Jele: Ks bázisállandó / bázisos disszociációs állandó (basicity constant / base dissociation constant) def #1: Egy bázis disszociációjának egyensúlyi állandója. Számértéke minél nagyobb, annál erősebb bázisról van szó, hiszen akkor az hidroxidion-koncentráció is nagy. def #2: Az adott bázis egyensúlyi állandója és a vízkoncentráció szorzata megadott hőmérsékleten. Értéke jellemzi a bázis erősségét Jele: Kb reakciókoordináta (reaction coordinate) def #1: A kémiai reakciók előrehaladásának a mértékét kifejező mennyiség. A kémiai reakcióban részt vevő valamelyik komponens (általában a B komponens) anyagmennyiségének a megváltozása (a változás abszolút értéke) a kiindulástól számítva, osztva a komponensnek a reakcióegyenletben szereplő sztöchiometriai számával. Az abszolút érték azért szükséges, mert minden kémiai reakcióban van

komponens, amely képződik (termék), és van amely fogy (kiindulási komponens). A reakciókoordináta a reakció előrehaladásával 0-ról indulva növekszik a reakció befejeződéséig, a dinamikus egyensúlyi állapot eléréséig. def #2: Olyan mennyiség, amely megmutatja, hogy az adott időpillanatban milyen mértékben zajlott már le a reakció. 48 disszociációfok (degree of dissociation / dissociation degree) def #1: A disszociáció mértékét jelző szám, amely egyenlő a disszociált és a bemérési koncentráció arányával. Oldatok esetén a disszociációfok általában csak a gyenge savakra vagy bázisokra van alkalmazva, ugyanis az erős savak vagy bázisok esetében – a tömény oldatok kivételével – 100%-os a disszociáció. def #2: Olyan arányszám, amely megmutatja, hogy az egyensúlyhoz vezető reakcióknál mennyi a disszociált anyagmennyiség az összes kiindulási anyagmennyiséghez viszonyítva. Mértékegység nélküli szám, értéke

0 és 1 között változik. Ha a disszociáció 100%-os, akkor a disszociációfok értéke 1. A disszociációfok gyenge savak és bázisok esetében a savállandó, a bázisállandó és a bemérési koncentrációk ismeretében kiszámítható. Jele: α, mértékegysége: nincs Képlete a koncentráció vonatkozásában: � = �� �� ahol cd a disszociált anyag koncentrációja, ck pedig a kiindulási / bemérési anyag koncentrációja. Képlete az anyagmennyiség vonatkozásában: � = ahol nd a disszociált anyag anyagmennyisége, anyagmennyisége. �� �� nk pedig a kiindulási / bemérési anyag oldhatóság (solubility) def #1: Az anyagok oldhatósága függ az oldott anyag és az oldószer anyagi minőségétől, a hőmérséklettől, és gázok esetében a nyomástól is. Apoláris molekulájú oldószerben apoláris molekulájú anyagok oldódnak jól, poláris molekulájú oldószerben pedig a poláris molekulájú anyagok. A hőmérséklet

növelésével az endoterm oldáshőjű anyagok oldhatósága nő, az exotermeké csökken. A gázok oldékonysága a hőmérséklet növelésével általában csökken, a nyomás növelésével nő. Az anyagok oldhatóságát megadhatjuk 100 g oldószer által feloldható anyag tömegével, illetve a telített oldat tömeg%-os összetételével is. def #2: Egy telített oldat analitikai összetétele az oldandó anyag és az oldószer arányának kifejezésével. oldódási sebesség (rate of dissolution) def #1: Időegység alatt, adott mennyiségű oldószerben feloldódott anyag mennyisége. Az oldódási sebesség függ a hőmérséklettől, az oldószertől, az oldódó anyag részecskéinek méretétől és a keveréstől. def #2: Időegység alatt, adott mennyiségű oldószerben feloldódott anyag mennyisége. Az oldódás sebessége függ az oldószer és az oldott anyag hőmérsékletétől, minőségétől, az oldódó anyag felületének nagyságától és az áramlást

elősegítő keveréstől. kvantumszám (quantum number) 49 Az adott kvantumrendszer állapotában a megmaradó mennyiségek értékét jelölő szám. A "kvantum" elnevezés arra utal, hogy a számok értéke mindig meghatározott nagyságú. A kvantumszámok leggyakrabban vizsgált rendszere az egyelektronos atom modellje. Atomok esetén a kvantumszámokkal való jelölés többféleképpen is történhet. Például a "3p" jelölés a 3. elektronhéj p-alhéját jelenti A "4f-2" jelölés pedig a 4 elektronhéj f-alhéjának -2 mágneses kvantumszámmal rendelkező atompályáját jelenti. főkvantumszám (principal quantum number) def #1: Az atompálya nagyságára és energiájára vonatkozó adat. Az egyes héjakon elhelyezkedő elektronok maximális száma 2n2. def #2: Olyan szám, amely az elektron atommagtól való átlagos távolságát jellemzi. Az atomok egyes elektronjainak energiáját elsősorban ez szabja meg. Az azonos

főkvantumszámú alhéjak közös elektronhéjat alkotnak. Jele: n, értéke: 1, 2, 3, . (egész szám) lehet mellékkvantumszám / azimutális kvantumszám / pályakvantumszám (azimuthal quantum number) def #1: Az atompálya alakjára, szimmetriájára és energiájára vonatkozó adat. 50 def #2: Az atompálya térbeli alakját jellemzi. Az elektron energiája az atompálya térbeli alakjától is függ. Jele: l, értéke: 0, 1, 2, . (n-1 közötti egész szám) lehet mágneses kvantumszám / mágneses pályakvantumszám (magnetic quantum number) def #1: Az atompálya mágneses térben való viselkedésére utaló adat. def #2: Az elektron pályamozgásából adódó mágneses momentumot jellemző érték. Megadja a mellékkvantumszám által meghatározott alakú atompálya térbeli irányát. Minél bonyolultabb a pálya, annál többféleképpen helyezkedhet el a mágneses térben. def #3: Az elektronállapotot leíró egyik kvantumszám, amely az elektron pálya menti

perdületének adott irányra eső vetületét adja meg. Jele: m | ml, értéke: -l-től +l-ig minden egész szám spinkvantumszám / mágneses spinkvantumszám (spin quantum number) def #1: Az elektron atomon kívül is jellemző mágneses tulajdonságára vonatkozó adat. def #2: Az elektron mágneses sajátságairól (amelyet az atomból kiszakítva is megőriz) információt adó érték. Jele: ms | s, értéke: -1/2 vagy +1/2 olvadáspont (melting point) def #1: Az a hőmérséklet, amelyen az adott anyag szilárd és folyékony fázisa egymással egyensúlyban van. Értéke függ a nyomástól is def #2: Anyagi minőségre jellemző hőmérsékleti érték, amelyen az olvadás jelensége bekövetkezik. A kémiailag tiszta, kristályos anyagoknak jól meghatározott olvadáspontjuk van, míg az amorf anyagok melegedés hatására fokozatosan lágyulnak meg. A teljes anyagmennyiség megolvadásáig a felvett hőmennyiség nem a hőmérséklet emelésére, hanem a halmazállapot

megváltoztatására fordítódik. def #3: Az a hőmérséklet, amelyet átlépve a részecskék mozgási energiája nagyobb lesz, mint a szilárd anyagot összetartó kristályrács energiája, és emiatt megjelenik a folyadék fázis. forráspont (boiling point) def #1: Az a hőmérséklet, amelyen az adott anyag telített gőzének nyomása eléri a külső nyomást. def #2: Anyagi minőségre jellemző hőmérsékleti érték, ahol a folyadék forrása megindul. A teljes anyagmennyiség elforrásáig a felvett hőmennyiség nem a hőmérséklet emelésére, hanem a halmazállapot megváltoztatására fordítódik. hármaspont (triple point) def #1: Egyalkotós anyagnak olyan állapota, amelyben mindhárom halmazállapot egyensúlyi állapotban jelen van. A hármaspontot nyomás–hőmérséklet diagramon szokás szemléltetni 51 def #2: Olyan hőmérsékleti és nyomásérték, amely találkozási pontja mindhárom termodinamikai halmazállapotnak. def #3: Az a nyomás és

hőmérséklet, amelynél az adott egykomponensű anyag légnemű, folyékony és szilárd állapota egyensúlyban van. Bizonyos anyagok esetén a hőmérséklet és a nyomás függvényében többféle kristályszerkezet / módosulat is előfordulhat, ekkor a több fázist szintén hármaspontokkal lehet kifejezni. kritikus pont (critical point) Az a hőmérséklet és nyomás, amelyen a fázisok közötti határfelület eltűnik / megszűnik. öngyulladási hőmérséklet (autoignition temperature / self-ignition temperature) 52 Hőfok, amelyen a levegőn lévő gyúlékony anyag gyújtóforrás nélkül is meggyullad. Az öngyulladási hőmérsékletre melegített anyag elegendő energiával rendelkezik, hogy magától meggyulladjon. gyulladási hőmérséklet (ignition temperature) def #1: Az a legalacsonyabb hőmérséklet, amelyen az éghető gázok, gőzök, a finom eloszlású szilárd anyagok levegőn meggyulladnak. def #2: Anyagoknak az a legalacsonyabb

hőmérséklete, amelynél meghatározott vizsgálati körülmények mellett az anyagból felszabaduló gyúlékony gázok vagy gőzök láng vagy gyújtószikra hatására meggyulladnak, és a gyújtóforrás eltávolítása után folyamatosan égnek. A gyulladási hőmérséklet magasabb, mint a lobbanáspont. lobbanáspont (flash point) def #1: Az a legalacsonyabb hőmérséklet, amelyen egy illékony folyadék gőze a levegővel meggyújtható elegyet hoz létre. def #2: Az a hőmérséklet, amelynél egy illékony folyadék feletti gőz a levegővel gyúlékony keveréket képez. def #3: A folyadék- és/vagy olvadékállapotban levő anyagoknak az a legalacsonyabb hőmérséklete, ahol az anyagból olyan mennyiségű gyúlékony gáz vagy gőz keletkezik, hogy a folyadék felszínén levő levegővel elegyedve gyújtóforrás közelítésére az anyag egész felületére kiterjedően belobban. A gyújtóforrás eltávolítása után az égés abbamarad alsó robbanási

határérték (lower flammable limit / lower explosive limit) Gázok vagy gőzök legkisebb térfogati koncentrációja, amelyben az adott anyag már normál légköri viszonyok mellett robbanni képes. A robbanási határértékek függnek a nyomástól és a hőmérséklettől. felső robbanási határérték (upper flammable limit / upper explosive limit) Gázok vagy gőzök legkisebb térfogati koncentrációja, ahol a robbanáshoz már nincs elegendő oxigén. A robbanási határértékek függnek a nyomástól és a hőmérséklettől standardállapot / standard állapot (standard state) def #1: p = 100000 Pa A standardállapot mellé nem tartozik alapértelmezett hőmérséklet, azt mindig külön meg kell adni. def #2: (hibás, de sok esetben használatban lévő definíció) p = 101325 Pa t = 25 °C 53 normálállapot / normál állapot p = 101325 Pa t = 0 °C standard hőmérséklet és nyomás (standard temperature and pressure / STP) [IUPAC] p = 100000 Pa t =

0 °C Bármely gáz 1 mol anyagmennyiségű molekulája standard hőmérsékleten és nyomáson azonos térfogatot tölt be: 22,71 dm3-t. normál hőmérséklet és nyomás (normal temperature and pressure / NTP) [NIST] p = 101325 Pa t = 20 °C Bármely gáz 1 mol anyagmennyiségű molekulája normál hőmérsékleten és nyomáson azonos térfogatot tölt be: 24,06 dm3-t. alapvető kölcsönhatások / alapvető erők (fundamental interactions / fundamental forces): def #1: Olyan mechanizmusok, amelyek következtében részecskék kölcsönhatást gyakorolnak egymásra, és amelyek más kölcsönhatással nem magyarázhatók. def #2: Olyan kölcsönhatások, amelyek nem bonthatók le elemibb kölcsönhatásokra. Négy alapvető kölcsönhatás ismert: a gravitációs kölcsönhatás, az elektromágneses kölcsönhatás, az erős kölcsönhatás, valamint a gyenge kölcsönhatás. Az alapvető kölcsönhatás modellje szerint a természetben minden anyag fermionokból áll. Ezek

mindegyike töltésnek nevezett tulajdonságot hordoz magával, valamint egy fél egységnyi spinnek (perdületnek) nevezett impulzusmomentumot. A gravitációs kölcsönhatástól eltekintve a fermionok egymásra való vonzó vagy taszító hatása virtuális részecskék, ún. mértékbozonok kicserélése útján történik. A bozonokat kölcsönhatás-hordozóknak, vagy erőközvetítőknek is nevezhetjük. A kölcsönhatás kifejezés ezt a kölcsönös bozonátadást tükrözi 54 maghasadás / fisszió (nuclear fission) def #1: Olyan magfizikai folyamat, amelynek során egy nehéz atommag két vagy több, nem feltétlenül egyenlő tömegű atommagra hasad szét. A maghasadás során jelentős mennyiségű energia szabadul fel. Külső behatás nélküli, spontán maghasadás az uránnál és a transzurán elemeknél fordul elő. def #2: Olyan folyamat, amely során egy atommag két vagy több, kisebb magra szakad. A maghasadást gyakran gamma- és neutronsugárzás

kíséri. A maghasadás lehet természetes (spontán maghasadás) és mesterségesen előidézett (indukált maghasadás). A spontán hasadás a nagyon nehéz izotópok egyik radioaktív bomlási formája. A maghasadás az elemátalakulás (transzmutáció) egyik lehetséges módja, mivel a folyamat végén kapott hasadványmagok nem azonosak az eredeti kémiai elemmel. magfúzió / nukleáris fúzió (nuclear fusion) 55 def #1: Olyan magfizikai folyamat, amelyben könnyű atommagok nehezebb atommagokká egyesülnek. Magfúzió akkor jöhet létre, ha két atommag kb 10-15 m-nél közelebb kerül egymáshoz, és a magerők legyőzik az atommagok pozitív töltéséből származó taszítóerőt. Ehhez azonban rendkívül magas hőmérséklet szükséges, ami természetes körülmények között pl. a csillagok belsejében fordul elő Kis rendszámú elemek esetén a kiindulási atommagok együttes tömege nagyobb, mint a keletkező mag tömege, így a tömeg–energia

ekvivalencia alapján a magfúzió energiafelszabadulással jár. def #2: Olyan magreakció, amely során két kisebb atommag egyesül egy nagyobb atommaggá. Ez a folyamat lehet exoterm vagy endoterm, a kiinduló magok atomtömegeitől függően. A kémiai elemek közül a vas és a nikkel a legstabilabb, tehát ezek rendelkeznek a legnagyobb fajlagos kötési energiával. Ha a fúzióban részt vevő elemek könnyebbek a vasnál, akkor a folyamat energiafelszabadulással jár, ellenkező esetben energiát kell befektetni. diffúzió (diffusion) def #1: Anyagi részecskék áramlása, melyet a részecskék helytől függően változó koncentrációja okoz. def #2: Az anyagok részecskéinek a hőmozgás következtében történő elkeveredése. def #3: Olyan külső hatás nélkül bekövetkező anyagáramlás, melynek következtében egy anyaghalmazban a kezdetben meglévő koncentrációkülönbségek kiegyenlítődnek. higroszkóposság (hygroscopy) Az anyag vízmegkötő

tulajdonsága. A higroszkópos anyagok levegőn állva annak nedvességtartalmát megkötik, ezáltal felhígulnak, illetve szilárd anyag esetén elfolyósodnak. 56 viszkozitás / belső súrlódás (viscosity) Egy gáz vagy folyadék belső ellenállásának mértéke a csúsztató feszültséggel szemben. A viszkozitás mértékét a részecskék között fellépő másodrendű kötőerők nagysága szabja meg. A legtöbb valóságos fluidumnak van viszkozitása, csak az ideális folyadék, az ideális gáz, valamint a nagyon alacsony hőmérsékleten szuperfolyékonnyá vált anyagok viszkozitása nulla. molekulafeszültség / molekulafeszülés (strain) Egy adott molekulán belül az alkotó atomok közötti kötésekben fellépő feszülés, amely a részecskék közötti elektrosztatikus kölcsönhatásokból adódik. Az ilyen behatások megemelik a molekula belső energiáját a feszültségmentes referenciavegyülethez képest. Fajtái: van der Waals-feszültség,

torziós feszültség, gyűrűfeszültség. molekulapolaritás (molecular polarity) A molekula töltéseloszlása a térben. A molekula polaritását a kötéspolaritás és a molekula alakja együttesen határozza meg. termikus kölcsönhatás (thermal interaction) A termikus kölcsönhatás folyamán mindkét test belső energiája megváltozik, a hidegebb test belső energiájának növekedése ugyanakkora, mint a melegebb test belső energiájának csökkenése. endoterm folyamat (endothermic process) def #1: Olyan folyamat, ahol az anyag belső energiája nő, a környezeté pedig csökken. Ilyen változás például az olvadás, párolgás és a forrás. def #2: Hőfelvétellel járó változás, ahol a rendszer hőt vesz fel a környezetéből. exoterm folyamat (exothermic process) def #1: Olyan folyamat, ahol az anyag belső energiája csökken, a környezeté pedig nő. Ilyen változás például a fagyás, a lecsapódás és az égés. def #2: Hőleadással járó

változás, ahol a hő a rendszerből a környezetbe áramlik. endoterm oldódás (endothermic dissolution) Olyan oldódás, amely hűléssel, energiaelnyeléssel jár. A folyamat során a rendszer energiát vesz fel a környezetétől. A hidratációs energia és a hőmozgás energiájának összege kisebb, mint a rácsenergia, vagy gázoknál és folyadékoknál a molekulát összetartó kovalens kötés energiája. exoterm oldódás (exothermic dissolution) Olyan oldódás, amely melegedéssel, energiafelszabadulással jár. A folyamat során a rendszer energiát ad le a környezetébe. A hidratációs energia és a hőmozgás energiájának összege 57 nagyobb, mint a rácsenergia, vagy gázoknál és folyadékoknál a molekulát összetartó kovalens kötés energiája. endoterm reakció (endothermic reaction) def #1: Olyan átalakulás, amely során (állandó nyomáson és hőmérsékleten) a rendszer energiát vesz fel környezetéből hő, fény vagy elektromos áram

formájában, ezért entalpiaváltozása pozitív. def #2: Olyan reakció, melynek során a standard entalpiaváltozás pozitív értékű. exoterm reakció (exothermic reaction) def #1: Olyan átalakulás, amely során (állandó nyomáson és hőmérsékleten) a rendszer energiát ad át környezetének hő, fény vagy elektromos áram formájában, ezért entalpiaváltozása negatív. def #2: Olyan reakció, melynek során a standard entalpiaváltozás negatív értékű. izoterm állapotváltozás / izoterm folyamat (isothermal process) def #1: Olyan állapotváltozás, amely állandó hőmérséklet mellett megy végbe. def #2: Olyan folyamat, amely során a termodinamikai rendszer hőmérséklete nem változik. izobár állapotváltozás / izobár folyamat (isobaric process) def #1: Olyan állapotváltozás, amely állandó nyomás mellett megy végbe. def #2: Olyan folyamat, amely során a termodinamikai rendszer nyomása nem változik. izochor állapotváltozás / izochor

folyamat (isochoric process / constant-volume process) def #1: Olyan állapotváltozás, amely állandó térfogat mellett megy végbe. def #2: Olyan folyamat, amely során a termodinamikai rendszer térfogata nem változik. adiabatikus állapotváltozás / adiabatikus folyamat (adiabatic process) Olyan állapotváltozás, amely során a termodinamikai rendszer és környezete között nem jön létre hőátadás. Adiabatikus állapotváltozás a környezetétől hőszigeteléssel tökéletesen elzárt tartály alkalmazásával állítható elő, vagy pedig az állapotváltozás elég gyors végrehajtásával ahhoz, hogy a rendszer és a környezete között ne legyen idő hőcserére. gőznyomás (vapor pressure) A folyadékkal vagy szilárd fázissal egyensúlyban lévő gőz parciális nyomása adott hőmérsékleten. olvadás (melting) 58 def #1: Olyan halmazállapot-változás, mely során szilárd anyag válik cseppfolyóssá. A folyamat általában hevítés vagy nyomás

hatására jön létre, mely során addig nő az anyag hőmérséklete, ameddig el nem éri az olvadáspontot. Ebben a pontban az ionok/molekulák rendezettsége megbomlik, így az anyag átalakul cseppfolyós halmazállapotúvá. Az olvadás endoterm folyamat. def #2: Olyan folyamat, mely során szilárd halmazállapotú anyagból folyékony halmazállapotú keletkezik. Az anyagok részecskemozgása melegítés hatására élénkebbé válik A kristályos anyagok esetében ez tágasabb rezgést jelent. Ahogy a rezgés során a részecskék egyre közelebb kerülnek egymáshoz, taszítóerők lépnek fel, ez okozza a hőtágulást. Ha egy részecske mozgási és rezgési energiájából származó összes energiája nagyobb lesz, mint az őt kristályrácsban tartó energiák, akkor kiszakad a rácsból. def #3: Olyan fizikai folyamat, amely egy anyag fázisátalakulását eredményezi szilárdból folyékonnyá. Szilárd anyagot melegítve annak hőmérséklete az átvett hőenergia

függvényében nő. Az atomi részecskék szintjén a hőmérséklet-növekedése a rezgés növekedését jelenti a kristályrács rácspontjai körül, ez eredményezi a hőtágulást. Egy bizonyos hőmérsékleten (amely megfelel az olvadáspontnak) a rezgések olyan erőteljessé válnak, hogy a test alakjának megtartását biztosító másodlagos kötések rövid időre megszakadnak, mikor a részecskék szabadon elmozdulnak szomszédjaik mellől. Ebben a fázisban újabb energiabevitel már nem emeli a hőmérsékletet, hanem mind több részecske szakad ki a kristályrácsból. Mikor az egész anyag megolvadt, és a melegítés tovább folyik, a hőmérséklet elkezd újra emelkedni. A továbbiakban a fizikai kötések nem szűnnek meg teljesen, hanem egy dinamikus egyensúly alakul ki, mikor állandóan kötések szakadnak fel, de újak is létrejönnek más és más részecskék között. Így a részecskék nem jutnak a légtérbe, mint párolgáskor, de nem marad meg a

test eredeti alakja sem. forrás (boiling) def #1: Egy adott folyadék gőzzé alakulása, ami akkor következik be, amikor a folyadék a forráspontjára van melegítve. Ezen a ponton a folyadék gőznyomása megegyezik a külső légnyomással. A folyadék a forráspont fölé addig nem hevíthető, amíg teljes mennyisége gőzzé nem alakul. def #2: Olyan fizikai folyamat, amely során a folyadékok vaporizációja következik be. Ez jellemzően a folyadék forráspontján valósul meg, ahol a folyadék hőmérséklete további hőközlés hatására nem emelkedik tovább, ehelyett a többletenergia a folyadék másodlagos kötéseinek felszakítására fordítódik. Forrásponton a gőz nyomása megegyezik a külső nyomással. Ekkor az anyag belsejében gőzfázis keletkezik, és a gőz buborékok formájában távozik. párolgás (evaporation) def #1: Olyan folyamat, amely során egy adott folyadék felszínén gőz keletkezik. A folyadék részecskéinek hőmozgása során a

részecskék energiát adnak le, illetve vesznek fel az ütközéseikből adódóan. Ha a felszínen lévő részecskék elegendő energiát gyűjtenek össze, hogy leküzdjék a gőznyomást, akkor a folyadékból kilépve a környező térbe (legtöbbször levegőbe) kerülnek. A folyadék energiája a részecskék távozásához szükséges energiával egyenlő mértékben lecsökken, amely miatt a folyadék veszít a hőmérsékletéből is. def #2: Folyékony anyagok felszínén levő részecskék hő hatására bekövetkező halmazállapotváltozása légnemű állapotba. Ha a környező gáz telített a párolgó folyadék gőzével, akkor a folyamat nem tud lejátszódni, illetve folytatódni. Párolgáskor csak a folyadék felszínéről távozhatnak molekulák, míg forráskor a folyadék egész térfogatában keletkezhetnek gőzbuborékok, melyek a folyadék felszínére törve gyakran az egész folyadék heves mozgásához vezetnek. 59 def #3: Olyan folyamat, amely

során részecskék lépnek ki egy folyadék felszínéről. A párolgás miatt az anyag lehűl, mert abból az átlagosnál nagyobb energiájú részecskék távoznak. Párolgás során a folyadék felszíne felett gőzréteg alakul ki. A folyamat minden hőmérsékleten végbemegy. A párolgás sebessége függ a hőmérséklettől, a folyadék felszínének nagyságától, az anyagi minőségtől. A forrásponton a gőzképződés a folyadék felületi rétegéről az egész térfogatára átterjed, ilyenkor a párolgás átmegy forrásba. szublimáció (sublimation) def #1: Olyan halmazállapot-változás, amelynél a szilárd halmazállapotú anyag melegedés hatására átmegy légnemű állapotba anélkül, hogy közben folyékony állapotot venne fel. A folyamat endoterm, és általában az adott anyag hármaspontjánál alacsonyabb hőmérsékleten és nyomáson történik. def #2: A szilárd anyagok felületén végbemenő folyamat, amely során a részecskék légneművé

válnak. Standardnyomáson a szublimáció jelensége ritka def #3: Közvetlen átmenet szilárdból gőzzé, folyékony halmazállapot megjelenése nélkül. fotoeffektus / fényelektromos jelenség / fényelektromos hatás / fotoelektromos hatás / fotoelektromos jelenség (photoelectric effect) def #1: Elektronok kilépése fémből vagy félvezető anyagból fény hatására. A fényerősség növelése nem a kilépő elektronok energiáját, hanem a számát növeli meg. A kilépő elektron energiája nem a megvilágító fény erősségétől, hanem a frekvenciájától függ. def #2: A küszöbszintnél nagyobb frekvenciájú elektromágneses sugárzás által egy anyag felszínén lévő elektronok kibocsátása. A kibocsátott elektronok száma a sugárzás intenzitásától, kinetikus energiája pedig a sugárzás frekvenciájától függ. radioaktivitás (radioactivity) def #1: Olyan jelenség, amely során egy elem atomjainak magja külső behatás nélkül bomlik,

miközben radioaktív sugárzást bocsát ki. def #2: Egy adott nuklid spontán nukleáris átalakulásra való képessége sugárzás kibocsátása közben. def #3: Bizonyos atommagok bomlása, amelyet alfa-részecskék (hélium mag), bétarészecskék (elektronok vagy pozitronok) kibocsátása, vagy gammasugárzás (rövid hullámhosszú elektromágneses sugárzás) kísér. A természetes radioaktivitás a természetben előforduló radioizotópok spontán bomlásának eredménye. A radioaktivitás indukálható számos nuklidban neutronokkal vagy más részecskékkel bombázva azokat. 60 radioaktív bomlás / nukleáris bomlás (radioactive decay / nuclear decay) def #1: Radioaktív atommagok bomlásának a folyamata, amely nagy energiájú ionizáló sugárzással jár együtt. def #2: Olyan folyamat, amely során egy instabil atommag részecskék sugárzásával energiát veszít. A bomlás három leggyakoribb fajtája az alfa-bomlás, a béta- bomlás és a gammabomlás Az

alfa-bomlás során az atommagból egy hélium atommag válik ki Erősen ionizáló, viszont a hatótávolsága levegőben 1 cm alatti. A béta-bomlás során az atommagban neutron alakul protonná elektron kibocsátása közben. Így a béta-sugárzás valójában elektronsugárzás Közepesen ionizáló hatású, hatótávolsága levegőben néhányszor 10 cm. A gamma-bomlás során energia távozik a gerjesztett állapotú atommagból nagy energiájú foton formájában. Az előbbi két bomlás kísérőjelensége szokott lenni. Kevésbé ionizáló hatású, mint az alfa- és a béta-bomlás, viszont sokkal nagyobb a hatótávolsága: légüres térben gyakorlatilag végtelen, a nagy tömegszámú elemek viszont hatékonyan gyengítik. 61 radioaktív sugárzás / nukleáris sugárzás (nuclear radiation) Az atom bomlása közben kibocsátott sugárzás. Háromféle radioaktív sugár különböztethető meg: alfa-, béta- és gamma-sugárzás. Az α-sugarak

héliumatommagokból (He2+), a β-sugarak elektronokból vagy pozitronokból, a γ-sugarak pedig fotonokból állnak. redoxireakciók / redoxifolyamatok (redox) 62 def #1: Olyan kémiai reakciók, melyek az oxidációfok megváltozásával járnak. Ezekben a folyamatokban az egyik reakciópartner felvesz, a másik pedig lead elektronokat. def #2: Elektronátadással járó kémiai reakciók. Az elektron leadásával járó részfolyamat az oxidáció, az elektron felvételével járó pedig a redukció. Az oxidáció és a redukció mindig egyidejűleg történik a redoxireakció során. Ha egy reakcióban a kiindulási anyagok vagy a termékek között elem szerepel, akkor az biztosan redoxireakció. oxidáció (oxidation) def #1: Minden folyamat, amelyben atomok, molekulák, ionok elektront adnak le. Az oxidáció csak akkor mehet végbe, ha egy másik anyag (atom, molekula, ion) az elektronokat felveszi, azaz redukálódik. def #2: Olyan kémiai folyamat, amely során egy

atom, molekula vagy ion elektront ad le, és az alkotó atomok közül legalább egynek az oxidációs száma nő. redukció (reduction) def #1: Minden folyamat, amelyben atomok, molekulák, ionok elektront vesznek fel. A redukció csak akkor mehet végbe, ha egy másik anyag (atom, molekula, ion) az elektronokat leadja, azaz oxidálódik. def #2: Olyan kémiai folyamat, amely során egy atom, molekula vagy ion elektront vesz fel, és az alkotó atomok közül legalább egynek az oxidációs száma csökken. tökéletes égés (complete combustion) Olyan égés, ahol az anyag minden oxidálható része teljesen oxidálódik. tökéletlen égés (incomplete combustion) Olyan égés, ahol a rendelkezésre álló oxidáló anyag nem elegendő a teljes oxidációhoz, így gyakran további éghető égéstermékek keletkeznek. abszorpció (absorption) def #1: Olyan fizikai-kémiai jelenség, melynek során gázok vagy gőzök atomjai vagy molekulái folyadékkal vagy szilárd testtel

érintkezve abban elnyelődnek. def #1: Anyagban való megkötés (pl. amikor a a klorofill megköti a fény energiáját) adszorpció (adsorption) def #1: Az a folyamat, amely során a szilárd anyagok a felületükön légnemű vagy oldott anyagokat kötnek meg. def #2: Adott felületen való megkötés elsőrendű vagy másodrendű kémiai kötésekkel (pl. amikor a fehérjemolekula vizet köt meg és ezáltal hidrátburok alakul ki). deszorpció (desorption) 63 Az adszorpció ellentétes folyamata, amelyben az adszorbens felületéről távozik a megkötött anyag. bomlás (decomposition) Olyan kémiai reakció, amelyek során egy anyagból két vagy több anyag keletkezik. egyesülés (combination) Olyan kémiai reakció, amely során két vagy több anyagból egy anyag keletkezik. disszociáció (dissociation) def #1: A megfordítható (reverzibilis) reakciók típusa, ahol egy anyagból két vagy többféle termék keletkezik. Leggyakrabban vízben végbemenő

folyamat, amely akkor következik be, ha a hidratáció során felszabaduló energia nagyobb vagy egyenlő, mint a rácsenergia vagy a kovalens kötés energiája. Például a nátrium-klorid vízben való oldódásakor hidratált Na+- és Cl-ionokra esik szét, mivel az ionok hidratációs energiájának értéke nagyobb, mint a kristály rácsenergiája. A dipólusmolekulákból álló hidrogén-klorid-gáz is jól oldódik vízben, mert a hidratációs energia fedezi a hidrogén és klór közötti kovalens kötés felbontásához szükséges energiát, ezért a molekula hidratált H+- és Cl--ionokra disszociál. Az utóbbi esetben kémiai reakció is végbemegy, mert a H+-ion datív kötéssel egy vízmolekulához kapcsolódik, és létrejön a savas kémhatást okozó oxóniumion (H3O+). def #2: Egy adott molekuláris képződmény különválása két vagy több molekuláris képződményre. def #3: Általános jelenség, amely során molekulák vagy ionvegyületek válnak szét

kisebb részekre (atomokra, ionokra vagy gyökökre). A disszociáció folyamata általában reverzibilis különválást jelent. ionizáció (ionization) def #1: Töltéssel rendelkező atom (ion) vagy molekula keletkezése elektron leadása vagy felvétele miatt. A különböző ionvegyületek, pl sók oldódása nem számít ionizációnak, mivel az elektron átadása már az ionrács felbomlása előtt lezajlott. def #2: Olyan folyamat, amely során egy atomból vagy molekulából elektromos töltéssel rendelkező ion keletkezik elektromosan töltött részecskék (elektronok vagy ionok) hozzáadásával vagy elvételével. Bekövetkezhet molekulákkal, ionokkal, atomokkal vagy szubatomi részecskékkel történő ütközés során, illetve elektromágneses sugárzás miatt. dinamikus egyensúly (chemical equilibrium) def #1: Olyan egyensúly, amelyben két, ellenkező hatású folyamat egyforma sebességgel zajlik. A dinamikus egyensúly fogalomkörébe többféle egyensúly is

beletartozik, pl termikus egyensúly, kémiai egyensúly. def #2: Olyan állapot, amelyben valamely megfordítható fizikai vagy kémiai folyamat oda- és visszaalakulási sebessége megegyezik. Makroszkopikusan szemlélve a rendszert sem kvalitatív, sem kvantitatív változás nem tapasztalható, de mikroszkopikus nagyságrendben az ellentétes irányú elemi folyamatok szüntelenül végbemennek. 64 def #3: Olyan állapot, amelyben egy rendszer energiája statisztikailag a legvalószínűbb módon oszlik el. Akkor fordul elő, amikor az adott rendszerben az egyik irány aktivitása egyensúlyban van az ellentétes irányú aktvitással. def #4: Egy adott rendszer állapota, amelyben az erők, hatások, reakciók stb. kiegyensúlyozzák egymást. Az illékony folyadékok folyadék-gőz egyensúlya és az oldható sók só-oldat egyensúlya mind példák a dinamikus egyensúlyra. kémiai egyensúly (chemical equilibrium) def #1: Az az állapot, amikor a reaktánsok és termékek

koncentrációja időben már nem változik, ezért megfigyelhető változás sincs a rendszer tulajdonságaiban. def #2: Olyan állapot, melyben a reakció és az ellentett folyamata egyenlő sebességgel játszódik le. A dinamikus egyensúly egyik fajtája def #3: Olyan állapot, ahol a reverzibilis folyamatok elérnek egy pontot, ahol az átalakulások aránya mindkét irányba megegyezik, ezért a rendszer látszólag nyugvóponton van, és állandó összetétellel bír. def #4: A telített oldat azon állapota, amikor időegység alatt ugyanannyi részecske hagyja el az oldandó anyag felületét, mint amennyi kiválik. Az ellentétes irányú folyamatok sebessége állandó, miközben az oldat töménysége és a feloldatlan anyag mennyisége változatlan. def #5: Olyan állapot, ahol az átalakulási és visszaalakulási, tehát az ellentétes irányú kémiai folyamatok nem állnak le, de sebességük egyenlővé válik, így a rendszerben levő anyagok koncentrációja

egyensúlyban már nem változik. Az egyensúlyi állapotot befolyásolhatja a kiindulási anyagok vagy termékek koncentrációjának megváltozása, a hőmérséklet-változás és bizonyos esetekben a nyomásváltozás. A kiindulási anyagok koncentrációjának növelése az átalakulás irányába tolja el a reakciót, a hőmérséklet-csökkentés az exoterm, a hőmérsékletnövelés pedig az endoterm reakció irányába. Gázok között, zárt térben lejátszódó reakcióknál anyagmennyiség-változás esetén a nyomásnövelés a molszámcsökkenést eredményező reakció, a nyomáscsökkentés a molszámnövelő reakció irányába tolja el az egyensúlyi reakciót. autoprotolízis (autoprotolysis) def #1: Olyan egyensúlyi reakció, melynek során 10-7 molnyi vízmolekula ad át protont egy másiknak (1 liter vízben, 25 °C-on). def #2: Azon kémiai folyamatok összessége, amelyekben azonos molekulák között hidrogénion (H+) átadása történik. Jellemző példa

erre a víz autoprotolízise Ez a reakció vegytiszta vízben, szobahőmérsékleten már számottevő mennyiségben zajlik le úgy, hogy az oxóniumion és a hidroxidion egyensúlyi koncentrációja 10-7 mol/dm3. def #3: Két azonos molekula közötti protonátadással járó reakció, mely folyamat során az egyik résztvevő molekula Brønsted-savként, a másik pedig Brønsted-bázisként viselkedik. def #4: Olyan folyamat, amelyben egy adott amfoter vegyület molekulái egymással lépnek sav-bázis reakcióba. elektrokémiai folyamatok / elektrokémiai reakciók (electrochemical processes / electrochemical reactions) def #1: Az elektrokémiai folyamatok heterogén redoxireakciók, amelyekben az oxidáció és a redukció mindig a folyékony és a szilárd halmazállapotú anyag érintkezési, más szóval határfelületén megy végbe, térben egymástól elkülönítve, miközben elektromos energia 65 szolgáltatása vagy felhasználása történik. Az elektrokémiai

reakciók a hasonlóság ellenére nem azonosak a kémiai redoxireakciókkal. def #2: Olyan heterogén redoxireakciók, amelyekben az oxidáció és a redukció mindig a folyadék (elektrolit) és a szilárd anyag (elektród) érintkezési, más szóval határfelületén megy végbe. A folyamatok térben egymástól elkülönítve, elektrokémiai rendszerben zajlanak, miközben elektromos energia termelése vagy felhasználása történik, a kémiai és elektromos energia kölcsönös átalakulása révén. Az elektrokémiai reakció nem azonos a kémiai redoxireakcióval, hanem annak egy speciális esete. elektrolízis (electrolysis) def #1: Elektromos energia hatására bekövetkező redoxireakció, mely során elektromos energia alakul át kémiai energiává. Elektrolízis során a pozitív ionok a katódhoz, a negatív ionok az anódhoz vándorolnak. A reakciók az elektródoknál történő elektronátadási reakciók, azaz redoxireakciók. Az anódnál az oldat negatív ionjai

elektronokat adhatnak le, miközben semlegesítődnek. Az elektród atomjai is adhatnak le elektronokat, és pozitív ionként oldatba kerülhetnek. A reakció mindkét esetben oxidáció A katódnál az oldat pozitív ionjai elektront vehetnek fel, miközben semlegesítődnek. A katódreakciók redukciók def #2: Az elektródákon egyenáram hatására történő anyagkiválás. Az elektrolízis során mindig azok az ionok semlegesítődnek az adott póluson, amelyeknek a semlegesítéséhez a legkisebb energia szükséges. def #3: Elektromos áram hatására az elektrolit oldata vagy olvadéka és az elektródok határfelületén lejátszódó redoxireakciók összessége. Az elektrolízis során a katódon redukció, az anódon oxidáció játszódik le. Ha az oldatban több azonos előjelű töltéssel rendelkező ion van, akkor az elektródokon mindig az a változás játszódik le, amelyik kevesebb energiát igényel. Az oxidáció és redukció elektrolizáló cellában megy

végbe, amely két fémből vagy más elsőrendű vezetőből (pl. grafit), elektrolitoldatból vagy -olvadékból és egyenáramú feszültségforrásból áll. galvanizálás (electroplating) def #1: Olyan módszer, amely egy adott fémnek egy másik fémmel történő bevonására szolgál elektrolitikus bevonatkészítéssel. def #2: Olyan elektrokémiai folyamat, amely során elektromos áram hatására az oldatból / olvadékból az elektródán fém válik ki. Az elektrolízis egyik formája közömbösítés (neutralization) Savas és lúgos kémhatású oldatok kölcsönhatása, mely során só és víz keletkezik. 66 semlegesítés Savas és lúgos kémhatású oldatok kölcsönhatása, mely során só és víz keletkezik. A folyamat végén az oldat kémhatása semleges lesz (pH = 7). térfogati kontrakció (volumetric contraction) def #1: Két vagy több különböző anyag elegyítésekor bekövetkező térfogatcsökkenés. Bekövetkezhet még a szerkezet

megváltozása, illetve a belső energia változása miatt is. def #2: Olyan térfogatcsökkenés, amit több anyag elegyedése, a hőeffektus, a kiindulási részecskék eltérő mérete és a részecskék közötti kölcsönhatások megváltozása okozhat. térfogati dilatáció (volumetric dilation / volumetric dilatation) def #1: Két vagy több különböző anyag elegyítésekor bekövetkező térfogatnövekednés. Bekövetkezhet még a szerkezet megváltozása, illetve a belső energia változása miatt is. def #2: Olyan térfogatnövekedés, amit több anyag elegyedése, a hőeffektus, valamint a részecskék közötti kölcsönhatások megváltozása okozhat. elegyedési kontrakció / elegyítési kontrakció Meghatározott két folyadék (pl. víz és alkohol) összeöntésekor fellépő térfogatcsökkenés Ez a jelenség a különböző anyagok részecskéinek eltérő méretével magyarázható. A kisebb részecskék bejutnak a nagyobbak között maradt hézagokba, így

a rendelkezésre álló helyet jobban kitöltik együttesen. tömegdefektus / tömeghiány (mass defect / mass deficit) def #1: A szabad nukleonok együttes tömegének és a belőlük keletkezett atommag tömegének különbsége. A kötési energia és a tömegdefektus egymással egyenesen arányos mennyiségek. def #2: Az atommagok tömege és a különálló alkotórészek tömegének összege közötti különbség jelensége. Azzal magyarázható, hogy az atomok létrejöttekor energia szabadul fel, amely adott mennyiségű tömegcsökkenéssel jár együtt. promóció (promotion) Olyan folyamat, amely során a vegyértékhéjon lévő párosított elektron energiaközlés hatására nagyobb energiájú pályára megy át, ahol kötés létrehozására képes párosítatlan elektron szerepét veszi fel. hidratáció (hydration) def #1: Az a folyamat, amelyben a szabad ionokból vagy molekulákból hidrátburokkal körülvett ionok, illetve molekulák jönnek létre. Az oldott

anyag és a vízmolekulák között létrejövő másodrendű kémiai kötések (dipólus-dipólus, ion-dipólus, esetleg hidrogénkötés) energiát szabadítanak fel. A hidratáció stabilizálja az oldatot, ugyanis megakadályozza, hogy az oldott anyag részecskéi újból összekapcsolódjanak. 67 def #2: Az anyagok oldódásakor a vízmolekulák és az oldott anyag molekulái vagy ionjai közötti gyenge kapcsolat kialakulása. Hatására az oldandó anyag részecskéi kiszakadnak a kristályrácsból, majd a víz molekuláival való kölcsönhatás révén stabilizálódnak az oldatban. Ha nem víz az oldószer, akkor a folyamatot szolvatációnak nevezzük. A vízmolekulák sugaras elhelyezkedésben hidrátburkot képeznek az oldott anyag részecskéi körül. Attól függően, hogy a két anyag milyen vonzóerőt gyakorol egymásra, a kölcsönhatás erőssége a következő sorrendben nő: diszperziós, dipól-dipól, H-hidas, elektrosztatikus, koordinációs. def #3:

Vízburok kialakulása ionok vagy dipólusmolekulák körül. szolvatáció (solvation) def #1: Az a folyamat, amelyben a szabad ionokból vagy molekulákból szolvátburokkal körülvett ionok, illetve molekulák jönnek létre. Az oldott anyag és az oldószer között létrejövő másodrendű kémiai kötések (dipólus-dipólus, ion-dipólus, esetleg hidrogénkötés) energiát szabadítanak fel. A szolvatáció stabilizálja az oldatot, ugyanis megakadályozza, hogy az oldott anyag részecskéi újból összekapcsolódjanak. def #2: Az anyagok oldódásakor az oldószer molekulái és az oldott anyag molekulái vagy ionjai közötti gyenge kapcsolat kialakulása. Hatására az oldandó anyag részecskéi kiszakadnak a kristályrácsból, majd az oldószer molekuláival való kölcsönhatás révén stabilizálódnak az oldószerben. Ha ez az oldószer víz, akkor a folyamatot hidratációnak nevezzük Az oldószer részecskéi sugaras elhelyezkedésben szolvátburkot (víz

esetén hidrátburkot) képeznek az oldott anyag részecskéi körül. Attól függően, hogy a két anyag milyen vonzóerőt gyakorol egymásra, a kölcsönhatás erőssége a következő sorrendben nő: diszperziós, dipól-dipól, Hhidas, elektrosztatikus, koordinációs. def #3: Szolvátburok kialakulása ionok vagy dipólusmolekulák körül. passziválódás (passivation) A fémek felületén összefüggő védőréteg kialakulása. korrózió (corrosion) Fémek oxidációja légköri nedvesség és levegő jelenlétében. diszpergálás (disperse) Az anyagnak kisebb méretű részekre történő darabolása. 68 mutarotáció (mutarotation) Az epimerizációhoz társuló változás, amey az optikai forgatóképességet érinti. A szénhidrátkémiában ez a kifejezés általában a félacetálos szénatom epimerizációjára utal. titrálás / titrimetria / volumetrikus analízis / térfogatos analízis (titration / titrimetry / volumetric analysis) def #1: A

kvantitatív kémiai analízis egyik általános laboratóriumi módszere, mely egy adott anyag koncentrációjának a meghatározására szolgál. A titrálás nemcsak kémiai elemek, hanem vírusok és baktériumok mennyiségi meghatározására is alkalmas. A titrálási folyamat egy ismert koncentrációjú mérőoldat lassankénti adagolását jelenti a meghatározandó / mérendő anyag oldatához mindaddig, amíg egy indikátornak nevezett jelzőfolyadék vagy egy mérőberendezés azt nem mutatja, hogy a mért anyagot a mérőoldat kémiailag teljesen fel nem használta. Ezt a titrálási pontot a titrálás végpontjának nevezzük, a felhasznált mérőoldatmennyiséget pedig mérőoldatfogyásnak. Az egységnyi mérőoldat által mért anyagmennyiség a titer. A titrimetriát a kémiai reakció típusa szerint, valamint a végpont jelzése szerint csoportosíthatjuk, pl. konduktometriás titrálás, potenciometriás titrálás, komplexometriás titrálás, argentometriás

titrálás, jodometriás titrálás, permanganometriás titrálás, redoxi titrálás, csapadékos titrálás. def #2: A térfogatos analízis egyik módszere, amelyben egy reagenst (mérőoldatot) adagolnak lassan egy ismert mennyiségű másik reagenshez, amíg a végpontot el nem érik. Az adagolt térfogatot a végpont előtt feljegyzik. Ha az egyik oldat koncentrációja ismert, a másiké kiszámítható. A végső cél egy anyag kémiai összetételének megállapítása, ami általában tömeg%-ban van megadva. Előzetesen meg lett határozva, hogy a mérőoldat egységnyi térfogata súlyban mérve mennyi mérendő elemet képvisel. Ismert, hogy milyen mérőoldat-térfogat volt használva a titrálás során, és analitikai pontossággal meg lett mérve a minta. Ezekből az adatokból a mintának az elemtartalma törtben vagy tömegszázalékban kifejezve kiszámítható. def #3: Anyagmennyiség, illetve koncentráció meghatározására szolgáló eljárás. Az ismeretlen

koncentrációjú, de pontosan bemért térfogatú oldathoz, fokozatosan, egy pontosan ismert koncentrációjú, olyan mérőoldatot adagolunk, amely a mérendő anyaggal ismert arányban reagál. Szükség van indikátorra is, amely azt jelzi, hogy a mérendő anyag elfogyott Az indikátor lehet a mérő- vagy a mérendő oldat színe, valamilyen harmadik anyag, amely hirtelen színváltozást mutat, vagy lehet egy műszer, amely az oldat valamely tulajdonságának változását méri. gravimetria / gravimetrikus analízis / súly szerinti analízis (gravimetry / gravimetric analysis) def #1: A kvantitatív kémiai analízis egyik általános laboratóriumi módszere, mely egy adott anyag mennyiségi meghatározására szolgál tömeg alapján. def #2: A mennyiségi analízis egy formája, amely a tömegmérésen alapul. mérőoldatfogyás / fogyás A titrálás során, az indikátor változásának megtörténtéig (az ekvivalencia pontig) hozzáadott mérőoldat térfogata. A

mérőoldat fogyásából, és koncentrációjából, a végbemenő reakcióban a 69 két anyag móljainak arányából az ismeretlen anyag mennyisége kiszámítható, valamint a bemért térfogat segítségével az oldat koncentrációja is megadható. kritikus állapot (critical state) Az adott folyadéknak és gőzének az az állapota, amelyben eltűnik / megszűnik a két fázis közötti határfelület. Ebben az állapotban a sűrűségük megegyezik, tehát nincs különbség a kétféle fázis között. A kritikus állapot az anyagra jellemző kritikus hőmérsékleten és kritikus nyomáson valósul meg. alapállapot (ground state) Egy molekulának, ionnak, atomnak, atommagnak, vagy elektronnak a legalacsonyabb, stabil energiaállapota. az atom alapállapota (ground state of the atom) def #1: Az atom legtabilisabb állapota, amikor legkisebb az energiája. Ekkor az elektronok a lehető legkisebb energiájú atompályákon vannak. def #2: Az atomok legkisebb

energiájú állapota. Az atomban ekkor az elektronok lehetőség szerint a legközelebb helyezkednek el az atommaghoz, és a legerősebben kötődnek ahhoz. alapállapotú atom (ground state atom) def #1: Olyan atom, amelyben minden elektron a lehető legalacsonyabb energiájú atompályán helyezkedik el. def #2: Olyan atom, amelyben az elektronok energiáját nem lehet csökkenteni másik atompályára juttatással. gerjesztett állapot (excited state) def #1: Egy molekulának, ionnak, atomnak, atommagnak, vagy elektronnak a legalacsonyabbnál magasabb energiaállapota. A gerjesztett állapot nem stabilis def #2: Olyan állapot, amelyben energia felvétele miatt egy molekula, ion, atom, atommag, vagy elektron az alapállapotnál magasabb kvantumállapotban van. A felvett energia származhat az elektromágneses spektrum bármely hullámhosszán levő foton elnyeléséből, vagy nagy sebességű elektronokkal való ütközésből. Az energiaközlés megszűntével a részecske

visszatér az alapállapotába, melyet az elnyelt foton(ok) kisugárzásával, illetve az energiatöbblet más atomnak való átadásával ér el. az atom gerjesztett állapota (excited state of the atom) Megfelelő energia befektetésével az elektronok távolabb kerülhetnek az atommagtól, miközben az atom gerjesztett állapotba kerül. A gerjesztett állapot nem stabilis A gerjesztés megszűnte után az atom alapállapotba jut, miközben a felvett energiát kisugározza. gerjesztett atom / gerjesztett állapotú atom (excited atom / excited state atom) 70 def #1: Olyan atom, amelyben egy vagy több elektron az alapállapotúnál magasabb energiájú atompályára került. def #2: Olyan atom, amelyben az elektronok energiáját csökkenteni lehet másik atompályára juttatással. def #3: Olyan atom, amelynek egy vagy több elektronja energiabefektetés hatására az alapállapothoz képest magasabb energiaszintre, az atommagtól távolabbra kerül. A gerjesztés csak

meghatározott energiamennyiség hatására történhet. A szükséges energiát a különböző atompályák energiaszintje közti különbség határozza meg. A gerjesztés megszűnése után az atom a felvett energiát visszasugározza. ozmózis (osmosis) def #1: Oldószer áramlása két, különböző koncentrációjú oldatot elválasztó, féligáteresztő membránon keresztül. Az oldószer a hígabb oldatból a töményebb felé vándorol Az ozmózis megáll, amikor a két oldat koncentrációja egyenlővé válik, vagy ha nyomás helyeződik a hártya nagyobb koncentrációjú oldalán lévő oldatra. A részecskék mozgása akadályozva van az oldatot és a tiszta oldószert (vagy hígabb oldatot) elválasztó, féligáteresztő hártya miatt, aminek következtében csak a kisebb méretű részecskék (az oldószer molekulái) képesek a féligáteresztő rétegen átjutni, a nagy átmérőjű szolvatált részecskék viszont nem. Az ilyen hártyával elválasztott

oldatoknál a termodinamika miatt, a koncentrációjuk kiegyenlítése végett az oldószer részecskéi a hígabb oldatból a töményebb felé áramlanak. def #2: Oldószer diffúziója féligáteresztő hártyán keresztül a kisebb koncentrációjú oldat felől a nagyobb felé. ozmózisnyomás (osmotic pressure) Az a nyomás, amelyet az oldatra kell kifejteni ahhoz, hogy dinamikus egyensúly jöjjön létre a tiszta oldószerrel szemben. Ha egy oldat ozmotikus nyomása nagyobb, mint egy másiké, akkor az azt is jelenti, hogy nagyobb benne az oldott részecskék koncentrációja. Fordított ozmózis lép fel akkor, ha az ozmózisnyomásnál nagyobb külső nyomást alkalmazunk. Ilyenkor oldószer préselődik ki a hártyán a hígabb oldat felé. Jele: π, mértékegysége: Pa (pascal) elektromos dipólus (electric dipole) def #1: Két azonos nagyságú, de ellentétes előjelű, egymástól állandó távolságra lévő pontszerű elektromos töltés. def #2: Két pontszerű

töltésből álló töltésrendszer, amelyek töltésmennyiségei egyenlők és ellentétes előjelűek. frakció (fraction) def #1: Egy adott keverék frakcionálása során elkülönített anyag. def #2: Egy adott keverék frakcionált desztilláció során szétválasztott fázisa. fázisok (phases) Az anyagi rendszer jól meghatározott, egymástól felülettel elhatárolt részei. 71 mikrofázisok (microphases) Tetszőleges, de a tényleges határfelület eléréséhez szükségesnél nagyobb számú atomból, ionból vagy molekulából álló, kémiai és / vagy fizikai kötések által összetartott anyaghalmazok, melyek mérete 1-1000 nanométer közé esik. A legkisebb, határfelülettel rendelkező mikrofázisban már megkülönböztethetők belső és külső molekulák vagy atomok. Ezek minimális száma 13. atom (atom) def #1: A kémiai elemek azon legkisebb részecskéje, ami megőrzi az elem kémiai tulajdonságait. Parányi, gömb alakú, semleges részecske,

mely atommagból és elektronburokból áll. Kémiai úton nem bontható fel alkotóelemeire Az atom szerkezetét az atommag és az elektronok közötti vonzás, az elektronok közötti taszítás, az elektronok mozgása és az energiaminimumra való törekvés határozza meg. Az atomok átmérőjének nagyságrendje 10-10 m. def #2: Az anyagok legkisebb, kémiai módszerekkel tovább már nem bontható egysége, amely pozitív töltésű atommagból és negatív töltésű elektronfelhőből áll. Az atom elektromosan semleges, mert a benne lévő egyenlő nagyságú, de ellentétes töltések kiegyenlítik egymást. molekula (molecule) def #1: Kettő vagy több atomból álló, kovalens kötéssel összekapcsolt, töltés nélküli részecske. def #2: A vegyületeknek az a legkisebb részecskéje, amely még rendelkezik a vegyület kémiai tulajdonságaival. atommag (atomic nucleus) def #1: Az atom közepén elhelyezkedő, pozitív töltésű, protonokból és neutronokból álló

mag. def #2: Az atom legbelső, igen apró része, amely nukleonokból épül fel. Az atommag méretének nagyságrendje 10-15 m. atomtörzs (atomic core) def #1: Az atommag és az elektronburok belső elektronjai, a külső elektronhéj nélkül. def #2: Az atomnak a kémiai reakciókban változatlanul maradó része. def #3: Az atommagból és azokból az elektronokból álló rész, amelyek nem tekinthetők vegyértékelektronoknak. Az atomtörzs a kémiai folyamatok során változatlan marad 72 def #4: Az atom törzselektronokból és nukleonokból álló része. nuklid (nuclide) def #1: Adott elem azonos protonszámú és tömegszámú atomjai. def #2: Atommag, amelyet a rendszáma és tömegszáma jellemez. def #3: Olyan atomfajta, melyet tömegszáma, rendszáma és magjának energiaállapota határoz meg, feltéve, hogy az utóbbi közepes élettartama elég hosszú ahhoz, hogy megfigyelhető legyen. nukleonok (nucleons) Az atommagot alkotó protonok és neutronok

közös neve. proton (proton) Az atomot felépítő szubatomi részecskék egyike. Pozitív elektromos töltéssel rendelkezik, mely nagysága megegyezik az elektron töltésével, de előjele azzal ellentétes. A protonokat és a neutronokat nagy magerő tartja egyben, így alkotják együttesen az atommagot. Jel: p+ Tömeg: 1,67262192369(51)*10-27 kg | 1,007276466621(53) u Elektromos töltés: 1,602176634*10-19 C Relatív tömeg: 1 Relatív töltés: +1 neutron (neutron) Az atomot felépítő szubatomi részecskék egyike. Semleges elektromos töltéssel rendelkezik A neutronokat és a protonokat nagy magerő tartja egyben, így alkotják együttesen az atommagot. Az atommagon kívüli, szabad neutronok 14,6 perc felezési idővel protonra, elektronra és antineutrínóra bomlanak. Jel: n0 Tömeg: 1,67492749804(95)*10-27 kg | 1,00866491588(49) u Elektromos töltés: 0 C Relatív tömeg: 1 Relatív töltés: 0 elektron (electron) Az atomot felépítő szubatomi részecskék egyike.

Negatív elektromos töltéssel rendelkezik, mely nagysága megegyezik a proton töltésével, de előjele azzal ellentétes. Tömege elhanyagolhatóan kicsi a protonhoz és a neutronhoz képest. Az elektronokat elektromos vonzóerő tartja az atommag környezetében. Az atompályákon elhelyezkedő elektronok energiáját kétféle mennyiség adja meg: a helyzeti energia és a mozgási energia. 73 Jel: eTömeg: 9,1093837015(28)*10-31 kg | 5,48579909070(16)10-4 u Elektromos töltés: -1,602176634*10-19 C Relatív tömeg: 1/1836 Relatív töltés: -1 elektronszerkezet / elektronkonfiguráció (electron configuration) def #1: Elektronok elrendeződése az atommag körül. Az elektronszerkezet szervezettségi szintjei az elektronhéjak, az alhéjak, az atompályák és az elektronok, melyek a kvantumszámokkal jellemezhetők. Az adott atom elektronjai bizonyos körülmények között képesek atompályát váltani foton formájában elnyelt vagy kisugárzott energia által,

megváltoztatva ezzel az elektronszerkezetet is. def #2: Elektronok elhelyezkedése az atomokban vagy a molekulákban. Az elektronszerkezet határozza meg az atomok és molekulák kémiai viselkedését is. Az elektronszerkezet szervezettségi szintjei: elektronburok > elektronhéj > alhéj > atompálya > elektron. elektronburok / elektronfelhő (electron cloud) def #1: Egy atom elektronhéjainak összessége. Az elektronfelhő elnevezés csak szemléletes, arra utalva, hogy az atomnak nincs jól definiált határfelülete. def #2: Az a térrész, amely magában foglalja egy atom összes atompályáját. elektronhéj (electron shell) def #1: A közel azonos méretű atompályákon mozgó elektronok összessége. Az egyes elektronhéjakon elhelyezkedő elektronok maximális száma 2n2. Az elektronhéjak további szervezettségi egységekre, alhéjakra bonthatók, az alhéjak pedig atompályákra. def #2: Azonos főkvantumszámú atompályákon mozgó elektronok alkotta

héj. Egy atom elektronhéjainak összessége alkotja az elektronburkot. Az elektronok számától függően egy adott atomnak több elektronhéja is lehet, melynek pontos számát a periódusos rendszer 74 periódusai is megadják. Az elektronhéjak jelölése a főkvantumszámmal, vagy a számnak megfelelő betűkkel történik a növekvő energiának megfelelő sorrendben: 1 (K), 2 (L), 3 (M), 4 (N), 5 (O), 6 (P), 7 (Q). alhéj (subshell) def #1: Egy adott elektronhéjon belül az azonos mellékkvantumszámú atompályákon mozgó elektronok összessége. Egy alhéj telített, ha a maximális számú elektront, telítetlen, ha ennél kevesebb elektront tartalmaz. Az alhéjak jelölésében a jobb felső indexbe írt szám az adott alhéjon levő elektronok számát jelöli, pl. 1s2, 3p5, 5f13 stb def #2: Azonos nagyságú és alakú atompályák összessége egy adott elektronhéjon belül. Ahogy az elektronhéjaknak is lehet több alhéjuk, úgy az alhéjak is rendelkezhetnek

több atompályával. Az alhéjak jelölése a mellékkvantumszámmal, vagy a számnak megfelelő betűkkel történik a növekvő energiának megfelelő sorrendben: 0 (s), 1 (p), 2 (d), 3 (f). Az alhéjak is további szervezettségi egységekre, atompályákra bonthatók. elektronpálya (electron orbital) Az atompálya és a molekulapálya közös elnevezése. atompálya (atomic orbital) Az adott atom atommagja körüli térrész, amelyen belül egy adott elektron vagy elektronpár 90%-os valószínűséggel tartózkodik. Minden atompályán legfeljebb két elektron tartózkodhat A pályák energiaszintje határozza meg az elektronhéjak feltöltődési sorrendjét. Annak az atompályának kisebb az energiája, amelynél az (n+l)-érték kisebb, ha azonos, akkor a kisebb főkvantumszámúé kisebb. Az s-atompályák alakja szférikus, a p-atompályáké homokórára emlékeztető, két lebenyből álló forma, míg a d-atompályák többnyire négylebenyesek. Az atompályák

jelölése a mágneses kvantumszámmal történik. 75 molekulapálya (molecular orbital / MO) def #1: A klasszikus definíció szerint az a térrész a molekulában, ahol a kötőelektronpár(ok) legalább 90%-os valószínűséggel megtalálhatók. Egy molekulapályán legfeljebb két elektron lehet. A kvantumkémia fejlődésével az 1950-es években kiderült, hogy a kémiai kötés létrejöttéhez nincs szükség elektronpárra, ezért szerencsésebb elkerülni a fenti definíciót. def #2: Atompályák matematikai (lineáris) kombinációjával létrehozott pálya. Azaz a molekulapályát, mint hullámfüggvényt az őt létrehozó atompályák hullámfüggvényeinek súlyozott összegeként kapjuk meg. csomósík (orbital node) Az adott atompálya síkja, amely szeli az atommagot, és amelyen az atompálya elektronjainak megtalálási valószínűsége 0%. Egy atompályának több csomósíkja is lehet izotópok (isotopes) def #1: Azonos rendszámú, de különböző

tömegszámú atomok, mely eltérést az izotópok eltérő neutronszáma okoz. def #2: Olyan elemek, amelyek atommagjában a protonok száma azonos, de a neutronok száma különböző. Az izotópok fizikai tulajdonságai kismértékben eltérnek, de kémiai tulajdonságaik azonosak. radioaktív izotóp / radioizotóp (radioisotope / radioactive isotope) Olyan izotópatom, amely atommagja radioaktív sugárzást kibocsátva egy másik atom magjává alakul át. A bomlás sebességét a kémiai változások nem befolyásolják 76 izobárok (isobars) Azonos tömegszámú, de különböző rendszámú atomok. izotónok (isotones) Azonos neutronszámú atomok. vegyérték (valence / valency) def #1: Az a szám, amely megadja, hogy egy atom hány elektronnal vesz részt a kovalens kötés(ek) kialakításában. Így például a hidrogénatom egy elektronnal vesz részt, tehát 1 vegyértékű. A fluoratom szintén egy vegyértékű, hiszen hét külső elektronja közül csak egy

vesz részt a kovalens kötés kialakításában. Az oxigén két vegyértékű, mivel két elektronnal alkot kovalens kötést, míg a nitrogén három (és öt) vegyértékű, mert három (vagy öt) elektronja vesz részt a kovalens kötésben. def #2: A hagyományos értelmezés szerint az a szám, amely megmutatja, hogy az adott kémiai elem egy atomja hány hidrogénatomot képes lekötni vagy vegyületeiben helyettesíteni. Ma a vegyérték fogalma már elavult, bár a szó használata eléggé elterjedt. A kifejezés tulajdonképpen kötéstípusonként mást és mást jelent: ionkötésnél gyakran azonosítják az ion töltésszámával, kovalens kötésnél egy molekulában az adott atomhoz tartozó kötőelektronpárok számát adja meg. Ez utóbbi esetben kovalens vegyértékről beszélünk vegyértékelektronok (valence electrons) def #1: Olyan elektronok a külső héjon, amelyek létre tudnak hozni kémiai kötést, ha a külső héj nincs lezárva. Kovalens

kötésnél általában mindkét atom ad egy-egy vegyértékelektront, hogy közös elektronpárt hozzanak létre. A főcsoportok elemei esetében a vegyértékelektronok csak a legkülső héjról származhatnak. Az átmenetifémeknél a belső héj is szolgáltathat vegyértékelektronokat. def #2: A kémiai reakciókban rész vevő elektronok, melyek a külső elektronhéjon és a belső, telítetlen alhéjakon helyezkednek el. A vegyértékelektronok létezhetnek nemkötő elektronpárok, valamint párosítatlan elektronok formájában is. Az előbbiek stabilak, nem reakcióképesek, és nem vesznek részt a kötések kialakításában, míg az utóbbiak instabilak, reakcióképesek, és részt vesznek kötések kialakításában. def #3: Azok az elektronok, amelyek a kémiai reakciókban részt vesznek, illetve befolyásolják a képződő részecskék tulajdonságait (pl. a molekulákban a nemkötő elektronpárok is befolyásolják az alakot, valamint a kötésszögeket). 77

gyökök / szabad gyökök (radicals / free radicals) def #1: Párosítatlan elektronokat tartalmazó, semleges kémiai részecskék (atomok, molekulák, atomcsoportok). Gyökök képződhetnek nagy energiájú sugárzás hatására molekulákból és ionokból is. Alapvető szerepet játszanak az élő szervezetekben végbemenő oxidációs folyamatokban. A gyökök oxidációs láncreakcióit az antioxidánsok gátolják a gyökök megkötésével. def #2: Olyan atomok, molekulák vagy ionok, amelyek egy vagy több párosítatlan vegyértékelektronnal rendelkeznek. A külső atompályán lévő, egyedülálló elektronok miatt igen nagy reakciókészséggel és rövid élettartammal bírnak. def #3: Oyan atomok, molekulák vagy molekulafragmentek, amelyek külső atompályájukon egy egyedülálló, párosítatlan elektront tartalmaznak, emiatt igen fokozott a reakciókészségük. Pl.: klóratom, nitrogén-dioxid molekula, metilcsoport def #4: Olyan reaktív oxigén-, nitrogén-,

kén- vagy szénközpontú molekulák, illetve molekularészletek, amelyek párosítatlan vegyértékelektronnal rendelkeznek, ezért rendkívül aggresszívak és rövid életidejűek, mivel nagyon gyorsan kémiai reakcióba lépnek más vegyületekkel elektronszerzés céljából. gáz (gas) A gáz olyan légnemű közeg, amely ideális gázként viselkedik, mert a hőmérséklete a forráspontja és a kritikus hőmérséklet felett van. Bármely gáz 1 mol anyagmennyiségű molekulája azonos hőmérsékleten és nyomáson azonos térfogatot tölt be. -100000 Pa-on és 0 °C-on: 22,71 dm3-t -100000 Pa-on és 20 °C-on: 24,37 dm3-t -100000 Pa-on és 25 °C-on: 24,79 dm3-t -101325 Pa-on és 0 °C-on: 22,41 dm3-t -101325 Pa-on és 20 °C-on: 24,06 dm3-t -101325 Pa-on és 25 °C-on: 24,47 dm3-t ideális gáz / tökéletes gáz (ideal gas) def #1: Olyan absztrakció, amely a gázok olyan egyszerűsített modelljét írja le, amelynek termodinamikai viselkedése egyszerű kinematikai

eszközökkel jellemezhető. A reális gázok többé vagy kevésbé közelítik meg az ideális állapotot. A legideálisabb gáz jelenlegi tudásunk szerint a hélium. Az ideális gázokat a fizikai kémiában célszerűbb tökéletes gáznak nevezni, mivel az ideális jelzőt az elegyek jellemzésére használják. A gázok ideális voltának a következő jellemzői vannak: -a gázmolekulák saját térfogata elhanyagolható a gáz által betöltött térfogathoz képest, tehát szinte kiterjedés nélküliek -a gázmolekulák egymásra sem vonzó, sem taszító hatást nem fejtenek ki, az ütközésektől eltekintve -a gázmolekulák egymással illetve az edény falával való ütközése teljesen rugalmas 78 -a gázmolekulák átlagos sebességét és kinetikai energiáját kizárólag a gáz hőmérséklete adja meg -azonos hőmérsékleten, azonos számú gázmolekula kinetikai energiája megegyezik, és független a gáz anyagi minőségétől def #2: Egy hipotetikus

gáz, amely pontosan engedelmeskedik a gáztörvényeknek. Egy ideális gáz olyan molekulákból állna, amelyek elhanyagolhatóan kis teret foglalnak el, és amelyek között a kölcsönhatás elhanyagolható. Minden ütközés a molekulák és a tartóedény fala közt és a molekulák között tökéletesen rugalmas lenne, mivel a molekuláknak a transzlációs kinetikus energián kívül más energiatárolásra nem lenne módja. gőz (vapor) def #1: Olyan légnemű közeg, amely még nem viselkedik ideális gázként, mert hőmérséklete a forráspontja felett, de a kritikus hőmérséklet alatt van. Emelkedő hőmérsékletnél ez a közeg egyre inkább az ideális gáz tulajdonságait veszi fel, és innentől kezdve már gáznak nevezik. def #2: A köznapi szóhasználatban a gőz olyan légnemű anyag, amely általánosan ismert körülmények között (légköri nyomáson, szobahőmérsékleten) a tapasztalat szerint folyadékként, esetleg szilárd anyagként viselkedik. A

folyékony anyagok valamely mértékben mindig gőzölögnek (párolognak), és egy adott hőmérséklet felett (forráspont) teljesen gőzzé alakulnak. kémiai elem (chemical element) def #1: Azonos protonszámú atomokból felépülő anyagi halmaz. def #2: Olyan anyag, amely kémiai úton nem bontható tovább többféle, kémiailag tiszta anyagra. vegyület (chemical compound) def #1: Különböző atomokból álló molekulákból vagy ionokból felépülő anyagi halmaz. def #2: Olyan kémiai anyag, amelyet két vagy több kémiai elem atomjai vagy ionjai alkotnak, meghatározott arányban. keverék (mixture) def #1: Olyan többkomponensű rendszer, amelyben a komponenseket határfelület választja el. def #2: Többkomponensű, egy- vagy többfázisú rendszer, amelyben az összetevők aránya tetszőleges. A komponensek elkülönültségének mértékétől és a közöttük lévő határfelület hiányától vagy meglététől függetlenül egyaránt keveréknek hívjuk

ezeket a rendszereket. 79 oldat (solution) def #1: Egynél több összetevőből álló, szilárd vagy folyékony fázis, ahol az egyszerűség kedvéért az egyik anyagot oldószernek hívjuk, és másképpen kezeljük a többi anyaghoz képest. def #2: Többkomponensű, homogén rendszer, amely oldószerből és oldott anyagból áll. Ha adott hőmérsékleten nem lehet több anyagot feloldani az oldatban, akkor telített oldatról beszélünk. Az oldat abban különbözik az elegytől, hogy komponensei különböző halmazállapotúak is lehetnek. def #3: Oldószerből és oldott anyag(ok)ból álló, változó összetételű keverék. Az oldószer leggyakrabban folyadék, de lehet akár szilárd is (pl. ötvözetek) Az oldott anyag mindhárom halmazállapotú lehet. def #4: Olyan többkomponensű rendszer, amelyben legalább az egyik komponens folyadék (ez az oldószer), az oldott anyagnak pedig nincs határfelülete. elegy def #1: Két vagy több komponensből álló

homogén rendszer, amelyben az alkotók aránya nem kötött. def #2: Homogén, többkomponensű rendszer, amelyben az alkotórészek aránya tetszőlegesen változtatható anélkül, hogy közben új fázis keletkezne vagy tűnne el. def #3: Azonos halmazállapotú komponensekből álló, határfelülettel nem rendelkező rendszer. Az elegy abban különbözik az oldatoktól, hogy komponensei mindig azonos halmazállapotúak, és maga az elegy lehet akár légnemű is. ideális oldat / ideális elegy (ideal solution / ideal mixture) def #1: Olyan elegy vagy oldat, amelyben a keveredő anyagok molekulái közötti kölcsönhatás nem különbözik számottevően az egyes komponensek azonos molekulái közötti kölcsönhatástól, valamint a molekulák mérete közelítőleg azonos. Az ideális elegyekre jellemző, hogy térfogatuk és entalpiájuk additív módon tevődik össze a tiszta komponensek 80 moláris térfogatából, ill. moláris entalpiájából Ennek értelmében

az elegyedést nem kíséri sem hőeffektus, sem pedig térfogati kontrakció vagy dilatáció. def #2: Olyan elegy, amely képződése során a komponensek elegyedése nem okoz kémiai reakciót, térfogatváltozást, hőmérsékletváltozás, valamint az alkotórészek tetszőleges arányban változtathatók. aktivált komplex / aktivált komplexum (activated complex) def #1: A kémiai reakcióban megjelenő átmeneti szerkezetek összessége, melyek a meglévő kémiai kötések felszakadása és az új kötések kialakulása közben léteznek. Ennek megfelelően nem egyetlen meghatározott állapotot jellemez, hanem azon átmeneti konfigurációk tartományát, melyen az atomok összessége keresztülhalad, miközben a jól definiált reaktánsokból a végtermék keletkezik. def #2: Ütközéskor létrejövő, csak rövid ideig létező, magasabb energiaállapotban lévő részecskék. Azok az ütközések, amelyekben a részecskék energiája nem éri el az aktiválási

energiát, az átalakulás szempontjából nem eredményesek. Bizonyos reakciók esetében csak akkor jöhet létre az aktivált komplex, ha az ütköző részecskék megfelelő térbeli helyzetben ütköznek. Az aktivált komplexet és az átmeneti állapotot gyakran keverik, és több tankönyv is szinonimaként használja őket. Az átmeneti állapot azonban csak az atomok legnagyobb potenciális energiájú elrendeződését jelenti, míg az aktivált komplex e körül a pont körüli tartományt jelent. def #3: Az aktiválási energia befektetésekor a kiindulási anyagok részecskéi közötti kötések fellazulásával keletkezett, átalakulásra kész, aktív állapotú anyagok. funkciós csoport (functional group) Olyan atom vagy atomcsoport az adott vegyület molekulájában, amely leginkább befolyásolja, meghatározza a vegyület tulajdonságait, pl. reakciókészségét Funkciós csoport lehet maga a heteroatom vagy a hozzá kapcsolódott atomokkal együtt alkotott

atomcsoport. Ha azonos szénatomhoz két különböző, egyszerű funkciós csoport kapcsolódik, akkor olyan új tulajdonságot mutathatnak, amelyek külön-külön egyikre sem jellemzőek. Ezért ezt a molekularészletet egyetlen egységnek, összetett funkciós csoportnak nevezzük. könnyűfémek (light metals) Azok a fémek, amelyek sűrűsége kisebb, mint 5 kg/dm3. nehézfémek (heavy metals) Azok a fémek, amelyek sűrűsége nagyobb, mint 5 kg/dm3. alkálifémek (alkali metals) A periódusos rendszer 1-es csoportjában található elemek, a hidrogén kivételével. Standard hőmérsékleten és nyomáson puha, alacsony olvadáspontú, nagyon kis sűrűségű fémek. Az aranysárga cézium kivételével ezüstfehér színűek. Egyetlen vegyértékelektronjukat könnyedén leadják, egyszeresen pozitív töltésű kationt képezve, emiatt kiváló redukálószerek, és a legreakcióképesebb elemek közé tartoznak a periódusos rendszerben. Hidrogénfejlődés mellett

hevesen reagálnak vízzel, továbbá reagálnak halogénekkel, oxigénnel, alkoholokkal és ammóniával. Nagy reaktivitásuk miatt olaj alatt kell őket tárolni, és a természetben sem 81 fordulnak elő elemi állapotban, csak sóik formájában. Késsel könnyen vághatóak, a fényes vágási felület azonban hamar fényét veszti, mivel a fém oxidálódik a levegő nedvességtartalma és az oxigén (illetve lítium esetén a nitrogén) hatására. Az alkálifémek atomjai hő hatására könnyen gerjesztődnek, majd a felvett energiát látható fény formájában kisugározzák, ezért lángfestésre ideálisak. A kibocsátott fény színéből következtetni lehet az elektronok gerjesztett energiájára, illetve az adott elemre. A csoport elemei: lítium, nátrium, kálium, rubídium, cézium, francium. alkáliföldfémek (alkaline earth metals) A periódusos rendszer 2-es csoportjában található elemek. Kis sűrűségű, viszonylag puha, de az alkálifémeknél

keményebb fémek, keménységük a periódusos rendszerben lefelé csökken. Szürke színűek, kivéve a stronciumot, amely sárgás árnyalattal is rendelkezik. Az elektromos áramot jól vezetik, standardpotenciáljuk rendkívül negatív. A csoportban lefelé haladva az atomtömegükkel együtt a reakcióképességük is nő. A magnézium kevésbé reakcióképes, mivel felületén – a levegő oxigénjével érintkezve – összefüggő oxidréteg alakul ki, mely megóvja a további oxidációtól. Az alkáliföldfémek közül külön kell említeni a berilliumot, mely a csoport többi elemétől erősen eltérő fizikai és kémiai tulajdonságokat mutat. Rideg, kemény fém, kevésbé reakcióképes, mint a csoport többi eleme. Kénnel, nitrogénnel, és a berillium kivételével a hidrogénnel is közvetlenül reakcióba lépnek. Vízzel való reakciójuk nem annyira heves, mint az alkálifémek esetében Ennek során erős bázisokat (alkáli-hidroxidokat) képeznek.

Kivétel ez az alól a berillium, mely a vízzel sem reagál, illetve a magnézium csak vízgőzzel, a kalcium pedig csak meleg vízzel lép reakcióba. Halogénekkel ionos sókat képeznek, kivéve a berilliumot, melynek halogenidjeiben kovalens kötés található. Gyorsan oxidálódnak, levegőn egyedül a magnézium állandó a védő oxidrétege miatt. Levegőn történő égésük alkalmával az oxidok mellett nitridek is képződnek Külső elektronhéjukon 2 db s-elektron található, ezek leadásával érik el a stabil, zárt elektronszerkezetet, kétszeres pozitív töltésű kationokat hozva létre. Ezek az elektronok azonban egy teljesen feltöltött s-pályáról kell, hogy távozzanak, másrészt az első elektron távozása után a második leszakításához már jóval nagyobb energia kell, ezért ezek az elemek kevésbé reakcióképesek az alkálifémekhez képest. Az alkáliföldfémek fémrácsos anyagok, a berillium és a magnézium hexagonális rácsot, a kalcium

és a stroncium lapon középpontos kockarácsot, a bárium és a rádium térben középpontos kockarácsot alkot. A csoport elemei: berillium, magnézium, kalcium, stroncium, bárium, rádium. 82 átmenetifémek (transition metals / transition elements) A periódusos rendszer azon elemei, amelyek a d-mezőben találhatók; ezek a 3-12. csoport elemei. Egyes meghatározások a belső átmenetifémeket, vagyis a lantanoidákat és az aktinoidákat is ide sorolják. másodfajú fémek (post-transition metals) félfémek (metalloids) egyéb nemfémek (other nonmetals) halogének (halogens) nemesgázok (noble gases) kalkogének (chalcogen) pnictogens lantanoidák / lantanidák (lanthanoids / lanthanides) aktinoidák / aktinidák (actinoids / actinides) ércek (ores) Azokat a kőzeteket és ásványokat nevezzük így, amelyekből a fémek gazdaságosan előállíthatóak. Az ércekben a fémek oxidált állapotban vannak Ezekből a kohászat az elemi fémet redukcióval állítja

elő. savak (acids) def #1: Hétköznapi értelemben azokat a vegyületeket nevezzük savnak, melyek a vízmolekuláknak protont adnak át, ezáltal a vizes oldat kémhatását savasabbá teszik, a pH-t csökkentik. Kémiai értelemben egy anyag nem önmagában, hanem a konkrét kémiai folyamatra nézve sav vagy bázis. Így például az ecetsav is viselkedhet bázisként, ha egy erősebb savval, például kénsavval reagál. Ekkor a kénsav ad le protont, az ecetsav pedig protont vesz fel, tehát bázisként viselkedik. Konkrét folyamat említése nélkül az általános sav és bázis szó az anyagok jellemző, általában vízzel szembeni viselkedésére utal. 83 def #2: Olyan anyagok, amelyek vízben oldva növelik a hidrogénion-koncentrációt. Arrhenius-sav (Arrhenius acid) Olyan vegyület, amely oldódáskor hidrogénionokat juttat a vizes oldatba, tehát az oldat hidrogénion-koncentrációját növeli. Az oldat savas kémhatását a hidrogénionok okozzák

Brønsted-sav / Brønsted–Lowry-sav (Brønsted acid / Brønsted–Lowry acid) def #1: Olyan molekulák vagy ionok, amelyek protont (H+ iont) adnak át egy másik molekulának vagy ionnak. Vizes oldatuk savas kémhatású def #2: Protonleadásra képes, ionokból vagy molekulákból álló anyag. A sav protonleadással bázissá alakul. Lewis-sav (Lewis acid) def #1: Olyan részecskék, amelyek elektronpár felvételére képesek. Vizes oldatuk savas kémhatású. def #2: Olyan vegyület, melynek atomjai tartalmaznak üres atompályákat, és ezekre az atompályákra képesek felvenni Lewis-bázisból származó elektronpárt, ezzel datív kötést létesítve, és új adduktot létrehozva. oxosav (oxoacid / oxyacid) def #1: Sav, amelyben a savas hidrogén olyan hidroxilcsoport része, mely egy oxocsoporthoz is kötődő atomhoz kapcsolódik. Az oxosavak általában összetett ionok, melyeken található egy vagy több hidrogén kation. Néhány példa az oxosavakra: kénsav,

salétromsav, foszforsav def #2: Olyan savak, amelyeknél az alábbi feltételek teljesülnek: -oxigént tartalmaznak -legalább egy másik kémiai elemet is tartalmaznak az oxigénen kívül -legalább egy oxigénatomhoz kapcsolódó hidrogénatomot tartalmaznak -konjugált bázist képeznek egy vagy több hidrogénion elvesztéséből adódóan hidrogénsav (hydracid / binary acid) Olyan sav, amelyekben hidrogén kötődik egy másik nemfémes elemhez. Pl: hidrogén-klorid, hidrogén-fluorid, kén-hidrogén. bázis / lúg (base) def #1: Így nevezzük a hétköznapi életben azokat a vegyületeket, melyek vízben oldódva hidroxidiont szabadítanak fel, ezáltal a vizes oldat kémhatását növelik (a pH 7,0-nél nagyobb lesz). A bázisok protonátadással való reakció során protont vesznek fel, vizes oldatuk lúgos kémhatású. 84 def #2: Bázisnak tekintjük azokat a molekulákat vagy ionokat, melyek protont (H+ iont) vesznek fel egy másik molekulától vagy iontól,

vagy elektronpárt adnak át annak. A bázisok speciális formái a lúgok, melyek vízbe kerülve hidroxidionokat adnak le. def #3: Olyan anyagok, amelyek vízben oldva növelik a hidroxidion-koncentrációt. Azt a bázist, amely vízben oldódik és oldódása hidroxidiont eredményez, lúgnak nevezik. def #4: Hidroxilcsoportot tartalmazó anyag, ami vizes oldatban hidroxidion képződése mellett disszociál. Arrhenius-bázis (Arrhenius base) Olyan vegyület, amelyek oldódáskor hidroxidionokat juttat a vizes oldatba, tehát az oldat hidroxidion-koncentrációját növeli. Az oldat bázikus kémhatását a hidroxidionok okozzák Brønsted-bázis / Brønsted–Lowry-bázis (Brønsted base / Brønsted–Lowry base) def #1: Olyan molekulák vagy ionok, amelyek protont (H+ iont) vesznek fel egy másik molekulától vagy iontól. Vizes oldatuk lúgos kémhatású def #2: Protonfelvételre képes, ionokból vagy molekulákból álló anyag. A bázis a protonfelvétellel savvá alakul.

Lewis-bázis (Lewis base) def #1: Olyan részecskék, amelyek elektronpár leadására képesek. Vizes oldatuk lúgos kémhatású. def #2: Olyan vegyület, amelynek atomjai rendelkeznek kötésben részt nem vevő elektronpárral a betöltött atompályájukon, és képesek Lewis-savval datív kötést kialakítani, ezzel pedig új adduktot létrehozni. amfolitok / amfoter tulajdonságú vegyületek (amphoteric compounds) def #1: Olyan vegyületek, amelyek savakkal szemben gyenge bázisként, bázisokkal szemben gyenge savként viselkednek. Például az amfoter jellegű dipólusos vízmolekulák egymással is kölcsönhatásba lépnek. Az egyik vízmolekula protont (H +) ad le, a másik ugyanazt a protont felveszi. A kölcsönhatás eredményeként oxóniumion (H3O+) és hidroxidion (OH-) keletkezik Ebben a kölcsönhatásban az egyik molekula savként, a másik bázisként viselkedett. A vízben egyenlő az oxóniumionok és hidroxidionok száma, ezért a víz kémhatása semleges.

def #2: Olyan vegyületek, illetve ionok, melyek savként és bázisként egyaránt képesek viselkedni, tehát protonfelvételre és protonleadásra egyaránt képesek. oxidálószer (oxidizer / oxidant / oxidizing agent) def #1: Elektront felvevő partner, amely redukálódik, és az oxidációs száma csökken. Oxidálószerek jellemzően lehetnek a nagy elektronegativitású elemek, a VI. és VII főcsoport elemei (pl. O2, O3, F2, Cl2, Br2), valamint olyan vegyületek (molekulák, ionok), melyekben magas oxidációfokú elemek találhatók (pl. MnO4-, Cr2O72-, H2O2, valamint egyéb, főleg szerves peroxidok). 85 def #2: Olyan anyag, amely más anyagokat oxidál. Ezt avval éri el, hogy önmaga redukálódik Az oxidálószerek olyan atomokat tartalmaznak, amelyeknek magas az oxidációs számuk; azaz amelyek elektronhiányban szenvednek. Más anyagokat oxidálva elektronokhoz jutnak redukálószer (reducer / reductant / reducing agent) Elektront leadó partner, amely

oxidálódik, és az oxidációs száma nő. Redukálószerek jellemzően lehetnek az első két főcsoport tagjai (alkáli- és alkáliföldfémek, valamint a hidrogén), de a legtöbb fém és néhány nemfémes elem (pl. szén, nitrogén) is képes redukáló ágensként szerepelni a redoxifolyamatokban. A szerves és nem szerves vegyületek többsége (pl. cukrok, alkoholok, egyes vitaminok) is lehet redukálószer hidrofil vegyületek (hydrophilic compounds) Jellemzően poláris vegyületek, melyek vonzódnak a szintén poláris vízmolekulákhoz, illetve képesek a vízben való oldódásra. hidrofób vegyületek (hydrophobic compounds) Jellemzően apoláris vegyületek, melyek taszítják a poláris vízmolekulákat, és nem képesek vízben való oldódásra. amfipatikus vegyületek / amfifil vegyületek (amphipathic compounds / amphiphilic compounds) def #1: Kettős oldhatósági tulajdonságú vegyületek, melyek molekuláján belül hidrofób és hidrofil részek

egyaránt jelen vannak. def #2: Az apoláris és poláris (vagy ionos) részt egyaránt tartalmazó molekulák. diszperz rendszer / diszperzió (disperse system / dispersion) def #1: Olyan anyagi rendszer, amelyben az egyik komponens a másikban valamilyen módon szét van oszlatva. A diszperz rendszert három további kategóriára lehet bontani: heterogén rendszer, kolloid rendszer, homogén rendszer. def #2: Olyan, legalább kétkomponensű rendszer, amelyben az egyik komponens (diszperziós közeg, diszperziós fázis, diszperziós anyag, diszpergáló közeg, diszpergáló fázis, diszpergáló anyag, folytonos közeg, folytonos fázis) részecskékre oszlatott állapotban tartja a másik komponenst (diszperz rész, diszperz fázis, diszperz anyag, diszpergált rész, diszpergált fázis, diszpergált anyag, diszperzum). A diszperz rendszerek csoportosíthatók a diszpergált részecskék mérete szerint, valamint a diszpergált anyag és a diszpergáló közeg halmazállapota

szerint. A diszperz rendszer stabilitását a diszpergált részecskék kicsapódásra és leülepedésre való hajlama határozza meg. Minél inkább eloszlatott állapotban maradnak a részecskék, annál inkább marad stabil a rendszer. A felületaktív anyagok a kicsapódás megakadályozásával segíthetnek stabilizálni a rendszert. def #3: Legalább két komponensből álló keverék, melyek közül az egyik apró darabokra illetve szemcsékre szétoszlatva (diszpergálva) van jelen a másik, összefüggő komponensben. A folytonos (összefüggő), mátrix jellegű anyagot diszperziós közegnek nevezik, a "szemcséset" diszperz fázisnak. Mindkét komponens lehet bármely halmazállapotú Ha a diszperziós fázist nagyjából azonos méretű részecskék alkotják, akkor a rendszer monodiszperz (izodiszperz), ha különböző méretűek, akkor polidiszperz. 86 def #4: Olyan keverék, amelynek két fő komponense a diszperziós közeg és a diszperz fázis. A

diszperziós közeg a rendszer összefüggő, molekulárisan folytonos része, míg a diszperz részt a folytonos közegben eloszlatott részecskék alkotják. heterogén rendszer / durva diszperz rendszer / durva diszperzió (heterogeneous mixture / coarse dispersion) Olyan keverék, amelyben a szétoszlatott részecskék mérete nagyobb 1000 nanométernél. A durva diszperz rendszerekben szabad szemmel látható a csapadék, a folyadék zavaros akkor is, ha nem világítunk át rajta. A durva diszperz rendszerek még kevésbé stabilak, mint a kolloidok, pl. szétválnak a fázisok, ahol az egyik le is ülepedhet A közönséges szűrőpapíron a durva diszperz rendszerek szilárd szemcséi nem mennek át, ahogy a féligáteresztő hártyákon se. kolloid rendszer / kolloid (colloid) def #1: Olyan keverék, amelyben a szétoszlatott részecskék mérete 1-1000 nanométer között változhat. Bármely anyag lehet kolloid állapotú, ha a részecskék megfelelő méretűek A

kolloidok tulajdonságai mintegy átmenetet képeznek a valódi oldatok és a heterogén rendszerek tulajdonságai között. Minél kisebb szemcsékből áll az anyag, annál nagyobb a fajlagos (egységnyi tömegre eső) felülete, annál nagyobb a határfelület és az ott lejátszódó folyamatok jelentősége. A kolloid részecskék igen nagy fajlagos felülete határozza meg tulajdonságaikat. A határfelületeken nem ugyanaz az anyag vesz körül egy molekulát, mint az anyag belsejében, ahol ugyanolyan molekulákkal van körülvéve, mint saját maga, ezért mások a kölcsönhatások is, amelyekben részt vesz. A határfelület közelében anizotrop erőtér hat a molekulákra. A kohéziós erők jelentősége csökken, az adhéziós erőké nő A felületen elhelyezkedő molekulák szabadenergia-többlettel rendelkeznek, és ebből fakadnak az alapvető kolloid tulajdonságok. Nagy felületük miatt termodinamikailag instabilak, ezért különböző anyagokat köthetnek meg a

felületükön, így stabilizálva kolloid állapotukat. A közönséges szűrőpapíron a kolloid oldatok diszperz fázisa átmegy. Azonban a félig áteresztő hártya pórusai kisebbek, mint a száz körüli molekulát tartalmazó kolloid részecskék mérete, ezért a hártya azokat nem engedi át. A kolloid részecskéknek már van határfelülete, amin visszaverődhet a fény különböző irányokba, de ezek a részecskék szabad szemmel nem kivehetőek. Oldalról vagy felülről nézve látható a fénysugár útja a folyadékban, holott csapadék (szilárd szemcsék) nem látható az oldatban. A valódi oldatokhoz képest, melyek teljesen stabilak, a kolloidok nem azok. Gyakran külön stabilizátorokra (pl emulgeátorokra) van szükség ahhoz, hogy a kolloid rendszer fennmaradjon, ezek akadályozzák meg, hogy a szomszédos micellák összetapadjanak. A kolloid rendszerek azért szórják a fényt, mert a szétoszlatott anyagszemcsék mérete nagyságrendileg azonos a

látható fény hullámhosszával. Ha a kolloid oldatban növeljük az oldhatóságot (hőmérséklet, oldószer változtatásával) vagy csökkentjük a koncentrációt, a szol valódi oldattá alakulhat át. Ha rontjuk az oldhatóságot vagy növeljük a koncentrációt, akkor gél képződhet. A liofil és a hidrofil kolloid rendszerekben a diszpergált részecske és a diszperziós fázis között erős kölcsönhatás van, a micellát szolvátburok vagy hidrátburok veszi körül. A liofób és hidrofób kolloid rendszerekben a diszpergált részecske és a diszperziós fázis között nincs számottevő kölcsönhatás; ehhez emulgeátorra van szükség. A 87 szol, gél, aeroszol elnevezések olyan rendszereket takarnak, amelyekben az eloszlatott részecskék mérete kizárólag kolloid mérettartományban mozog. def #2: A kolloidok olyan többkomponensű rendszerek, amelyekben igen apró, 1 nanométertől 1000 nanométerig terjedő mérettel rendelkező szemcsék vannak

szétszórva, elkeverve, eloszlatva, diszpergálva. A kolloid kifejezés tehát nem anyagfajtát jelölő, hanem az anyag állapotát leíró fogalom. Az eloszlatott részecskék nagysága nagyobb, mint az atomok és a molekulák mérete, de szabad szemmel még nem különböztethetőek meg, esetleg erős felbontású mikroszkóppal láthatóvá tehetőek. Az élethez tartozó folyamatok jelentős része kolloid rendszerekben zajlik le, a sejtek belsejében. Az eloszlatott részecskék jellege szerint a kolloidok három további kategóriára bonthatók: diszperziós kolloidok, makromolekuláris kolloidok és asszociációs kolloidok. A kolloidok viselkedésével, törvényszerűségeivel foglalkozó tudományág a kolloidkémia, amit a határfelületek tudományaként is számon tartanak. liofil kolloid (lyophilic colloid) def #1: Olyan kolloid, amelynek részecskéi vonzzák az oldószert, ezt adszorbeálják a felületükön. def #2: Olyan kolloid, amelyben a diszpergált anyag

részecskéi és az oldószer részecskéi között erős kölcsönhatás alakul ki, tehát a részecskék szolvatációs hajlama nagy. Amennyiben az oldószer víz, a hidrofil kifejezést használjuk, apoláris oldószer esetében pedig a lipofil kifejezést. Természeténél fogva a hidrofil anyag lipofób liofób kolloid (lyophobic colloid) def #1: Olyan kolloid, amelynek részecskéi taszítják az oldószert, ezért főleg ionokat adszorbeálnak. def #2: Olyan kolloid, amelyben a diszpergált anyag részecskéi és az oldószer részecskéi között nem alakul ki erős kölcsönhatás, tehát a részecskék szolvatációs hajlama kicsi. Amennyiben az oldószer víz, a hidrofób kifejezést használjuk, apoláris oldószer esetében pedig a lipofób kifejezést. Természeténél fogva a hidrofób anyag lipofil diszperziós kolloid / fáziskolloid (multimolecular colloid) def #1: Olyan kolloid rendszer, amelynek folyamatos diszpergáló közegében gáz, folyadék vagy szilárd

mikrofázisok, felülettel határolt részecskék találhatók. def #2: Olyan kolloid, amelyben egy anyag nagy számú atomjai vagy molekulái felgyülemlenek, összetapadnak, ezzel kolloidális méretű, fázissal határolt gócokat, csapadékszemcséket hozva létre. Pl: arany szol, kén szol 88 makromolekuláris kolloid (macromolecular colloid) def #1: Olyan kolloid rendszer, amelyben a diszpergált részecskék mérete eleve a kolloid tartományba esik. Az ilyen kolloidok elég stabilak és sok tekintetben az igazi oldatokra hasonlítanak. Ezek a részecskék szolvátburokkal rendelkeznek def #2: Olyan kolloid rendszer, amelyben a makromolekulák koaguláció nélkül is eleve a kolloidális mérettartományban mozognak. Ilyen makromolekulák pl keményítő, cellulóz, proteinek, enzimek, polietilén, polisztirén, nylon. asszociációs kolloid / micelláris kolloid (associated colloid / micellar colloid) Olyan kolloid rendszer, amelyben eltérő polaritású részeket

tartalmazó amfipatikus molekulák micelláknak nevezett aggregátumokat hoznak létre a kolloid mérettartományban. homogén rendszer / valódi oldat (solution / homogeneous mixture) Olyan keverék, amelyben a szétoszlatott részecskék mérete kisebb 1 nanométernél. Mivel az oldott anyag molekulái a valódi oldatokban nincsenek egymás mellé csoportosulva, nincsenek határfelületek sem, melyek elválasztanák egymástól a két komponenst. Ezzel ellentétben a kolloid rendszerekben és a durva diszperziókban vannak efféle határfelületek. Valódi oldatban a molekulánként eloszló komponensek átjutnak a féligáteresztő hártyán is. Egyenletesen oszlanak el az oldott anyag molekulái az oldószerben, a fény nagy része gond nélkül átjut rajtuk. szuszpenzió (suspension) 89 def #1: Folyadék, amelyben szilárd anyagszemcsék vannak eloszlatva. def #2: Olyan anyagi rendszer, amelynek alkotóelemei nem szolvatálnak, azok között nem lép fel oldódás.

Leginkább folyadékban lebegő szilárd szemcsék elegyét nevezzük szuszpenziónak A szuszpenzióban a részecskeméret általában meghaladja az 1 mikrométert is. A szuszpenzióban a diszpergáló közeg folyékony, a diszpergált anyag pedig szilárd. Általában a diszpergált részecskék szabad szemmel is láthatóak, és az idő előrehaladtával leülepednek a tárolóedény aljára. A szuszpenzióra jó példa a homok és a víz keveréke emulzió (emulsion) Olyan keveréket jelöl, amely nem elegyedő folyadékokból jön létre. Az emulzióban a jellemző részecskeméret 10 nanométer és 100 mikrométer között változik, ennek értelmében kolloid rendszer, illetve durva diszperz rendszer is lehet. hab (foam) Olyan diszperz rendszer, amelyben gáz van szétoszlatva nagyrészt gázbuborékok formájában a folyékony, szilárd vagy gél állapotú diszperziós közegben. A buborékok átmérője általában nagyobb, mint 1 mikrométer, de a buborékok közötti

lamellák vastagsága gyakran a kolloid mérettartományba esnek. szol (sol) def #1: A kolloidok folyékony állapota, amelyben a kolloid részecskék önálló szolvátburokkal rendelkeznek, ezért szabadon elmozdulhatnak egymáshoz képest. A diszpergált részecskék mérete 1 nanométer és 1 mikrométer között mozog. def #2: A kolloidok folyékony állapota, amelyben a diszpergált részecskék önálló hidrátburkukkal egyenként elmozdulhatnak. A szolban a diszpergáló közeg folyékony, a diszpergált anyag pedig szilárd. gél (gel) Olyan kolloid rendszer, amelyben a kolloid részecskék összekapcsolódnak egymás szolvátburkával, ennek következtében pedig jellegzetes, térhálós szerkezet alakul ki. A gélben a diszpergáló közeg szilárd, a diszpergált anyag pedig folyékony. A diszpergált részecskék mérete 1 nanométer és 1 mikrométer között mozog. A gél kocsonyás jellege a térhálós szerkezet miatt alakul ki. 90 aeroszol (aerosol) def #1:

Olyan szol, amelyben a diszpergált fázis vagy szilárd, vagy folyékony, vagy a kettő keveréke, a diszperziós közeg pedig gáz-halmazállapotú. def #2: A kolloidok légnemű állapota, amelyben a diszpergált fázis szilárd vagy folyékony, a diszperziós közeg pedig gáz-halmazállapotú. def #3: Olyan kolloid rendszer, amelyben folyékony vagy szilárd részecskék vannak eloszlatva a gáz-halmazállapotú közegben. def #4: Olyan keverék, amely egy légnemű közegből és a benne szétoszlatott, apró, szilárd részecskékből vagy folyadékcseppekből áll. aerogél (aerogel) Olyan gél, amelyben mikropórusos, szilárd anyag a diszpergáló közeg, a szétoszlatott anyag pedig gáz. xeroszol xerogél lioszol liogél elektrokémiai cella / elektrokémiai rendszer (electrochemical cell / electrochemical system) Olyan rendszer, amely biztosítja a fémes vezetőn történő elektronátmenetet, az anód- és katódtér elkülönítését és az elektrolitos

(másodrendű) vezetést. Fajtái: galváncella, elektrolizáló cella. galváncella (galvanic cell / voltaic cell) 91 def #1: Kémiai energia elektromos energiává való átalakítására alkalmas berendezés. A galvánelemben maguktól végbemenő redoxireakciók termelik az elektromos energiát. def #2: Olyan elektrokémiai cella, amelyben spontán kémiai reakció megy végbe elektromos energia képződése mellett. A galváncellában a pozitív elektród a katód, a negatív elektród az anód. def #3: Kémiai áramforrás, amely kémiai energiát elektromos energiává alakít át. Részei: elektródok, fémes vezető, diafragma vagy sóhíd. Ha fogyasztót kapcsolunk rá, akkor galvánelemnek nevezzük. A galvánelemben folyó áram közvetlen oka a két elektród közötti potenciálkülönbség. Ez annak az eredménye, hogy az elektrolit és a belemerülő fém között egyensúlyi elektromos potenciálkülönbség alakul ki. Az elektrolittal érintkező fémből

ugyanis fémionok jutnak az oldatba, illetve az oldatban lévő fémionok semleges atomként kiválnak a fém felületére. Ahhoz, hogy egy fémion az elektrolitoldatból az elektródra kiválhasson, ki kell szakítania magát a hidrátburokból. Az ehhez szükséges energia a kiválás aktiválási energiája A fordított folyamatban, az oldódásban az aktiválási energia ahhoz szükséges, hogy a fématom ionná válva le tudja győzni a szomszédos fématomok vonzóerejét. Mindkét esetben tehát egy energiagáton való átjutás a folyamat kulcsa. elektrolizáló cella (electrolytic cell) def #1: Olyan rendszer, amely elektromos energiát kémiai energiává alakít. Részei: elektródok (anód, katód), elektrolitoldat vagy -olvadék, fémes vezető, egyenáramú áramforrás. Az elektródokon oxidáció (anód), illetve redukció (katód) megy végbe. def #2: olyan elektrokémiai cella, amelyben külső forrásból származó elektromos energia segítségével önként végbe

nem menő reakció játszódik le. Az elektrolizáló cellában az anód a pozitív, a katód pedig a negatív elektród. def #3: Elektromos energiát kémiai energiává alakító berendezés. Elektrolitoldatból vagy elektrolitolvadékból és két elektródból (anód és katód) áll, melyekre a megfelelő galvánelem elektromotoros erejénél nagyobb feszültségű egyenáramot szükséges kapcsolni. Az elektrolizáló cellában a kationok az elektronfelesleggel rendelkező, negatív töltésű katód felé vándorolnak, és ott redukálódnak (egy vagy több elektront vesznek fel). Az anionok ezzel szemben az elektronhiánnyal rendelkező, pozitív töltésű anód felé vándorolnak, és ott 92 oxidálódnak (egy vagy több elektront adnak le). A fémek és a hidrogén mindig a katódon, az oxigén vagy a savmaradék mindig az anódon válik ki. elektrolit (electrolyte) def #1: Szabadon mozgó elektronokat tartalmazó oldat vagy olvadék, amely vezeti az áramot. Erős

elektrolitoknak nevezik azokat a vegyületeket, amelyek teljesen disszociálnak az oldatban, míg gyenge elektrolitoknak, amelyek csak részben disszociálnak. def #2: Olyan vegyület, amelynek vizes oldata vagy olvadéka elektromos áram vezetésére képes. Erre mozgékony töltéshordozók (anionok és kationok) révén válik képessé Ilyen elektrolitok például a sók, savak és bázisok. def #3: Olyan oldat vagy olvadék, amelyben szabadon mozgó, töltéssel rendelkező részecskék (ionok) vannak, ezért az elektromos áramot jól vezeti. Ilyen például a konyhasóoldat vagy a dipólusos hidrogén-klorid vizes oldata. elektród (electrode) def #1: Az elektrolitoldattal közvetlenül érintkező fémes vezető. def #2: Elsőrendű vezetőből (fém vagy grafit) és vele közvetlenül érintkező másodrendű vezetőből (elektrolit oldata vagy olvadéka) álló rendszer. def #3: Olyan rendszer, amely egyszerre tartalmazza egy adott anyag oxidált és redukált formáját.

anód (anode) Olyan elektród, amelynél az elsőrendű vezető felületén oxidáció megy végbe. Galváncelláknál az anód negatív töltésű, elektrolízáló celláknál pedig éppen fordítva, pozitív töltésű elektród. katód (cathode) Olyan elektród, amelynél az elsőrendű vezető felületén redukció megy végbe. Galváncelláknál a katód pozitív töltésű, elektrolízáló celláknál pedig éppen fordítva, negatív töltésű elektród. 93 diafragma (diaphragm) def #1: Porózus fal a galváncellában, amely elválasztja a két elektródot, megakadályozva az oldatok keveredését, de az ionok diffúziója révén biztosítva a töltéskiegyenlítődést az oldatokban (másodrendű vezetés). def #2: Porózus, vékony hártya, ami a sóhídhoz hasonló szerepet tölt be a galváncellában. sók (salts) def #1: Azok az anyagok, melyek pozitív töltésű kationokból és negatív anionokból állnak, azaz kifelé semleges töltésű ionos vegyületek.

Ezek az ionok lehetnek szervetlenek vagy szervesek, egyatomosak vagy többatomosak. A sók önmagukban nem vezetik az elektromos áramot, csak olvadék vagy oldat állapotban. def #2: Pozitív töltésű fémionokból (vagy ammóniumionokból) és savmaradékionokból származó vegyületek. Sók akkor keletkeznek, ha a halogén elemek fémekkel reagálnak, vagy a fémek és a savak redoxireakciója során, vagy savas és lúgos kémhatású oldatok közömbösítésekor. Néhány példa a sókra: nátrium-klorid (NaCl), kalcium-karbonát (CaCO3), ammónium-nitrát (NH4NO3). amorf anyagok (amorphous solids) def #1: Olyan anyagok, amelyekben a részecskék elrendeződése nem szabályos, esetenként kisebb körzetekben rendezett. Az amorf szerkezetű anyagok melegítve fokozatosan lágyulnak meg, határozott olvadáspontjuk nincs. def #2: Szilárd, de kristályráccsal nem rendelkező anyagok. kristályos anyagok (crystalline materials) def #1: Ezen anyagokat felépítő atomok,

molekulák vagy ionok a tér minden irányában meghatározott rend szerint, szabályosan összekapcsolódva, kristályrácsot alkotva helyezkednek el. A kristályos szerkezetű anyagoknak határozott olvadáspontjuk van def #2: Olyan anyagok, amelyeknek részecskéi szabályos rendben, egy képzeletbeli térháló pontjaiban helyezkednek el, kristályrácsot alkotva. A rácspontokban levő részecskék között meghatározott nagyságú összetartó erő működik, ezért a kristályos anyagok éles olvadásponttal rendelkeznek. kristályrács (crystal lattice) Atomok, ionok vagy molekulák szabályos mintázata egy kristályos anyagban. A kristályrácsnak azok a pontjai, ahol a részecskék elhelyezkednek, a rácspontok. A kristályrácsban a részecskék helyhez vannak kötve, a rácsponton rezgőmozgást végeznek. A rács felépítése során a rácspontba beépülő elemek energiát adnak le, ezért a kristályrács felbomlásához energiabefektetés szükséges. A rácsot

felépítő részecskék minősége szerint molekularácsot, fémrácsot, atomrácsot és ionrácsot különböztetünk meg. 94 Bravais-rács (Bravais lattice) A kristálytan egy geometriai modellje, amelyet kristályok szerkezetének leírásához alkalmaznak. A kristályrács általános fogalmához egy csoportosítási módszert ad, segítségével a kristályok szimmetriái, és az azzal kapcsolatos törvényszerűségek írhatók le. A Bravaisrácsok segítenek feloldani azt a problémát, hogy egy rács primitív cellája (azaz a legkisebb térfogatú elemi cella) a gyakran nem rendelkezik azokkal a szimmetriákkal, melyekkel maga a rács. Ellenben a Bravais-rácsok olyan elemi cellát alkalmaznak, amelyek a rács szimmetriáit mutatják. Ennek érdekében a rács elemi építőkövének olyan elemi cellát választanak, mely nem primitív cella. A Bravais-rácsnak 14 tércsoportja lehet, 7 kristályrendszerbe osztva. 95 elemi cella (unit cell) def #1: A részecskék

(atomok, ionok vagy molekulák) csoportja egy kristályban, mely három dimenzióban ismétlődik a kristályrácsban. def #2: A kristályrácsnak az a legkisebb térbeli egysége, amelyet a tér három irányába, önmagával párhuzamosan eltolva felépíthető az egész kristályrács. Az elemi cella élhossza és az élek által bezárt szögek (rácsállandók) jellemzők az adott kristályrácsra, az illető anyagra. Az elemi cellák közül leggyakoribb a kocka (pl. NaCl), a négyzetes hasáb (pl Sn) és a hatszöges (pl. grafit) def #3: Egy adott kristályrácsszerkezet olyan eleme, amely rendelkezik a rács egészének szimmetriaviszonyaival, és amelyből megfelelő transzlációs műveletekkel az egész rács felépíthető. Azon elemi cellát, melynek térfogata minimális, primitív cellának nevezik atomrácsos kristályok (network solid / covalent network solid) def #1: Olyan kristályok, amelyekben az atomok kovalens kötésekkel kapcsolódnak egymáshoz. A

rácsösszetartó erő igen nagy def #2: Olyan kristályok, amelyekben meghatározott számú, irányított, kovalens kötés kapcsolja össze a rácspontokban elhelyezkedő atomokat. Az atomrácsos kristályok az erős kovalens kötések következtében kemények, a hőt és az elektromosságot nem, illetve egyes esetekben igen gyengén vezetik. Olvadáspontjuk magas, sem vízben, sem szerves oldószerben nem oldódnak. 96 molekularácsos kristályok (molecular solid) def #1: Olyan kristályok, amelyek rácspontjaiban molekulák helyezkednek el. A molekulák között működő másodrendű kötőerők sokkal kisebbek, mint a molekulán belül az atomokat összekötő kovalens kötés. def #2: Molekulák olyan szilárd halmaza, ahol az egyes részecskéket gyenge másodrendű kémiai kötések kapcsolják össze. ionrácsos kristályok (ionic crystal) Olyan kristályok, amelyek rácspontjaiban váltakozva pozitív és negatív töltésű ionok foglalnak helyet. A rácsot az

ellentétes töltésű ionok közötti erős vonzóerő, az ionkötés tartja össze fémrácsos kristályok (metallic crystals) Olyan kristályok, amelyekben a fémrács rácspontjaiban levő fématomtörzseket és a köztük mozgó elektronokat a fémes kötés tartja össze. A közös elektronok szabadon mozoghatnak a fémrácson belül. Ezek a szabad elektronok teszik a fémeket jó elektromos és hővezetővé A fémrács teszi lehetővé a fémek megmunkálhatóságát. elemmolekulák (homonuclear molecules) Azonos atomból álló molekulák, melyek mindig apolárisak. A molekula atomjait kovalens kötés tartja össze. Képviselői: H2, C60, C70, C540, N2, O2, O3, O8, F2, P2, P4, S2, S3, S6, S8, Cl2, As2, As4, Br2, I2, At2 poláris molekula / dipólusmolekula (polar molecule / dipole molecule) def #1: Olyan molekula, melynek eredő dipólusmomentuma nullától eltérő. Ha a molekulát különböző kémiai elemek atomjai, tehát eltérő elektronegativitású atomok

alkotják, akkor az erősebben elektronegatív atom jobban vonzza a kötő elektronpárt, és ez az elektronfelhő eltolódásához vezethet. Ennek következtében a molekula egy része pozitív, másik része pedig negatív töltésű lesz. Azonban csak akkor beszélhetünk poláris molekuláról, ha a poláris kötések megléte mellett a töltéseloszlás aszimmetrikus, ellenkező esetben a dipólusmomentum eredője nulla lesz, apoláris molekulát eredményezve. def #2: Olyan molekula, amelyben a kötések polaritása és térbeli elrendeződése miatt a töltés eloszlása nem egyenletes. Emiatt a molekula permanens dipólussal rendelkezik A kétatomos molekulák akkor polárisak, ha az atomoknak különböző mértékű az elektronegativitásuk; az elektronegatívabb atom részlegesen negatív töltésű lesz. A több atomból álló molekulákban a dipólusok vektorszerűen összeadódnak. A molekulák poláris vagy apoláris jellege kihat a fizikai jellemzőkre is, pl. a

poláris molekulák általában magasabb forrásponttal rendelkeznek, mivel a molekulák között dipólus-dipólus kölcsönhatás jön létre, ezért az összetartó erő nagyobb, mint az apoláris molekulák esetében. def #3: Olyan molekula, amelyben legalább egy aszimmetrikus elrendeződésű poláris kovalens kötés található, ezzel egyenetlen töltéseloszlást létrehozva. Ebből adódóan két ellentétes töltésű pólus alakul ki a molekulában, emiatt használatos a dipólusmolekula elnevezés is. Az így kialakuló töltéspolaritások értéke – az ionok töltésétől eltérően – kisebb az egységnyi pozitív vagy negatív töltésnél. 97 apoláris molekula (apolar molecule) def #1: Olyan molekula, amelyben a kötések apolárisak, vagy a kötések polárisak, de a térbeli elrendeződésük, a töltések eloszlása szimmetrikus, ezért a töltéspolaritások kioltják egymást. A molekulák poláris vagy apoláris jellege kihat a fizikai jellemzőkre is,

pl. az apoláris molekulák általában alacsonyabb forrásponttal rendelkeznek, mivel a molekulák között nem jön létre dipólus-dipólus kölcsönhatás, ezért az összetartó erő kisebb, mint a poláris molekulák esetében. Az azonos elektronegativitás miatt az elemmolekulák mind apoláris jellegűek def #2: Olyan molekula, amelyben a töltés eloszlása egyenletes, ezért az eredő dipólusmomentum nulla. Egy molekula akkor apoláris, ha azonos elektronegativitású atomokból áll, amelyek egyformán vonzzák a kovalens kötést létrehozó kötő elektronpárt. Különböző elektronegativitású atomokból álló molekula is lehet apoláris, amennyiben a polaritásvektorok kioltják egymást. 98 ion (ion) def #1: Olyan atom vagy molekula, amely elektromos töltéssel rendelkezik. Önmagában nem, vagy csak extrém körülmények között fordul elő. Egy ilyen önmagában álló ion nagyon hamar elveszti töltését, vagy egy ellenkező töltésű ionnal reakcióba

lép. A magányos ionok gyakran képeznek szabad gyököket. Az ionok gyakoribb előfordulási formái: vizes oldatokban (hidratált formában), kristályrácsokban (ionrács), ionos vegyületek olvadékaiban. Az ionok legkisebb egységére nem molekulaként, hanem elemi cellaként hivatkozunk. def #2: Olyan kémiai részecske, amelyben a protonok és az elektronok száma különböző, tehát a részecske töltéssel rendelkezik. anion (anion) Olyan atom vagy molekula, melynek egy vagy több elektrontöbblete van, tehát negatív töltésű. Amikor a semleges atomok elektron felvételével anionokká alakulnak, jellemzően -id végződést kapnak, pl. klorid, bromid, oxid, nitrid, hidrid, karbid stb kation (cation) Olyan atom vagy molekula, melynek egy vagy több elektronhiánya van, tehát pozitív töltésű. Az átmenetifém-kationok töltésének nagyságát általában a fém neve után zárójelben, római számmal jelöljük, pl. króm(II)-klorid összetett ionok /

többatomos ionok (polyatomic ions / molecular ions) def #1: Elektromos töltéssel rendelkező, több atomból álló anyagi részecskék. Az összetett ionokat alkotó atomok kovalens kötéssel kapcsolódnak egymással. Az összetett ionok gyakran savakból és bázisokból keletkeznek, protonleadással vagy protonfelvétellel. Például az ammóniumion (NH4+) ammóniából keletkezik protonfelvétellel. Általában a bázisokból protonfelvétellel keletkező, pozitív töltésű összetett ionok neve "-ium" végződést kap. Az oxosavakból protonleadással keletkező ionok magasabb oxidációs szám esetén "-át", alacsonyabb oxidációs szám esetén "-it" végződést kapnak. def #2: Több atomból álló, pozitív vagy negatív töltéssel rendelkező részecskék, amelyekben az atomok kovalens kötéssel kapcsolódnak. Általában protonfelvétellel vagy -leadással keletkeznek molekulákból, illetve más összetett ionokból. Például savak

vizes oldatában a kis méretű és pozitív töltésű hidrogénionok (protonok) datív kötéssel a vízmolekulák nemkötő elektronpárjához kapcsolódnak, így alakul ki az oxóniumion is. ikerion (zwitterion) def #1: Olyan ion vagy molekula, amely rendelkezik különálló pozitív és negatív töltésű csoportokkal is. def #2: Olyan nagyobb, összetett ion, melyen egyszerre találhatók elektronhiányos és elektrontöbblettel rendelkező részek is. Az ikerionos állapot vizes oldatban alakulhat ki olyan szerves molekulán, melyen egyszerre található gyengén bázikus és gyengén savas jellegű csoport is. A savas csoport leadja protonját, a bázikus pedig felvesz egy protont, így mindketten ionos állapotba kerülnek. A savas csoport anionos, a bázikus kationos jellegű lesz Az ikerionos állapot, mivel sav-bázis kölcsönhatások során jön létre, erősen pH-függő. 99 def #3: Aminosavak esetén az a szerkezet, amelyben a karboxilcsoport deprotonált, az

aminocsoport protonált formában van jelen. Az ellentétes töltések következtében kifelé semleges részecske. ionvegyület (ionic compound) Ionokból álló vegyület, melyben az összetartó erőt az ionkötés során kialakuló elektrosztatikus vonzás biztosítja. Az ionvegyületeket felépítő kationok és anionok mindig olyan arányban kapcsolódnak, hogy egymás töltéseit semlegesítsék, ezért minden ionvegyület össztöltése nulla. A szilárd halmazállapotú ionvegyületek majdnem mindig elektromos szigetelőként viselkednek, ám megolvadva vagy feloldva vezetővé válnak. Az ionvegyületek általában kemények és törékenyek, valamint magas olvadás- és forrásponttal rendelkeznek. Az egyszerű ionvegyületek névképzése során a kation neve mindig megelőzi az anionét. Az ionvegyület kationjának neve megegyezik a töltés nélküli atom nevével, tehát nem foglaljuk bele az ion szót vagy a töltést. Ellenben az anion neve -id, -it vagy -át

végződést kap az oxidációs számától függően. A változó vegyértékű kationt tartalmazó ionvegyületek nevezéktana némileg eltér a fentiektől. Az átmenetifémek kationjainak töltését általában zárójelbe tett római számmal jelölik a fém neve után, pl. ólom(IV)-klorid savmaradékionok A savakból proton leadásával keletkező negatív ionok, pl. kloridion (Cl -), nitrátion (NO3-) kristályvíz / hidrátvíz (water of crystallization / water of hydration) Kristályokban jelen lévő, kötött vízmolekulák. Például az ionkristályok gyakran zárnak vizet magukba. A víz aránya a kristályalkotó vegyülethez viszonyítva állandó A kémiailag kötött kristályvíz hevítéssel eltávolítható az ionkristályból, bár ilyenkor előfordulhat, hogy az anhidrát instabillá válik és felbomlik. anhidrátok / kristályvízmentes vegyületek / kristályvízmentes anyagok (anhydrates / anhydrous compounds / anhydrous substances / anhydrous materials)

100 Kötött vizet nem tartalmazó anyagok. hidrátok (hydrates) def #1: A szervetlen kémiában a hidrátok szervetlen sók, amelyek kötött vízmolekulákat tartalmaznak, melynek aránya a kristályalkotó vegyülethez viszonyítva állandó. def #2: A szerves kémiában a hidrátok olyan vegyületek, amelyek úgy jönnek létre, hogy víz vagy a víz elemei addíciós reakció során egyesülnek egy másik molekulával. hidridek (hydrides) Hidrogént tartalmazó vegyületek, amelyek lehetnek kovalens hidridek (pl. HCl), ionos hidridek (pl. NaH), interszticiális hidridek (pl AlH3), vagy komplex hidridek (pl LiBH4) anhidridek (anhydrides) def #1: Olyan vegyületek, amelyek vízzel reagálva új vegyületet / keveréket hoznak létre, amelynek vizes oldata savas (savanhidridek), illetve lúgos (bázisanhidridek) jellegű. def #2: Savból vagy bázisból vízkilépéssel keletkező vegyületek. def #3: Azon származékok, melyek a hidroxidtartalmú vegyületekből vízvesztés

révén keletkeznek. savanhidridek (acid anhydrides / acid anhydrates / acidic oxide) def #1: Olyan vegyületek, amelyek vízzel reagálva savat adnak, pl. a szén-dioxid vízzel reagálva szénsavat ad. A szerves savanhidridek előállíthatók savakból (vagy savkeverékekből) vízelvonással. Rendszerint acilhalogenidet reagáltatnak a sav nátriumsójával A savanhidridek könnyen reagálnak vízzel, alkoholokkal, fenolokkal és aminokkal, és az acilezési reakciókban használják őket. def #2: Olyan oxidok, amelyek vízzel reagálva savat, lúggal reagálva sót alkotnak. def #3: Olyan szerves vegyületek, amelyekben két acilcsoport kapcsolódik ugyanahhoz az oxigénatomhoz. Az egyszerű savanhidrideket úgy nevezzük el, hogy a sav neve után tesszük az -anhidrid utótagot. bázisanhidridek (base anhydrides / base anhydrates) def #1: Olyan vegyületek, amelyek vízzel reagálva bázist adnak. def #2: Olyan oxidok, amelyek vízzel reagálva bázist, savval reagálva sót

alkotnak. 101 anhidrit / kalcium-szulfát / CaSO4 (anhydrite / calcium sulfate) A pótanion nélküli, vízmentes szulfátok csoportjába, azon belül az alkáli-szulfátok közé tartozó ásványfaj. reaktáns (reactant) A kémiai reakció kiindulási anyagainak az összefoglaló neve. ötvözetek (alloys) Az ötvözetek fémes kötésű összetett anyagok. A fémek olvadékai képesek más fémeket és néhány nemfémes elemet feloldani. A különféle fémek olvadékaiból akkor keletkeznek ötvözetek, ha a megszilárdulás során az anyagok nem válnak el egymástól. A fémes állapot az olvadékok megszilárdulása után is megmarad, az ötvözetekben tehát fémes kötés van. Az ötvözetek kémiai tulajdonságai is újszerűek. Gyakran bizonyos fémarányok mellett az ötvözet az ellenállóbb fém tulajdonságait veszi fel. Kialakulásuk és szerkezetük alapján három fő csoportba sorolhatók az ötvözetek: 1.: Az olvadékból a kétféle fém külön-külön

egymás mellett kialakult kristálykákban szilárdul meg. Az ilyen ötvözetek olvadáspontja a két tiszta fém olvadáspontja alatt van Ilyen például az ón és az ólom ötvözete, a forrasztóón. 2.: Ha a kétféle fém hasonló tulajdonságú és hasonló méretű fématomokból áll, akkor azok egymást helyettesíthetik az ötvözet rácsában. Ilyen például az arany és az ezüst, a réz és a nikkel, a vas és a nikkel ötvözete. Ezeknek az ötvözeteknek általában nagyobb a szilárdságuk, kémiailag ellenállóbbak, mint az őket alkotó fémek. 3.: Ha az egyes atomok mérete között jelentős különbség van, a kisebb atomok (a nemfémek közül például a hidrogén, a szén, a nitrogén) a rács közötti hézagokat foglalják el. Ezek az ötvözetek keményebbek a tiszta fémeknél. Ilyen ötvözet például az acél micella (micelle) def #1: Folyékony kolloidban lévő amfifil molekulák egybecsoportosult aggregátuma. Több molekula vagy ion meghatározott

irányú összekapcsolódásával jön létre. Egyensúlyban létezik a kolloidban levő sajátnemű amfifil alkotóelemeivel. Egy micella akár 100 vagy még több molekulát is tartalmazhat. A micellát szolvátburok veszi körül A micellák létrejötte csak egy megadott hőmérséklet (Kraft hőmérséklet) és egy megadott koncentráció (kritikus micella koncentráció - CMC) felett történik meg. E feltételek teljesülése esetén emulgeálószerként is funkcionálhatnak. 102 def #2: Folyékony kolloidban diszpergált, felületaktív anyagok felgyülemlett halmaza. Poláris tulajdonságú közegben a micellákat alkotó amfipatikus molekulák apoláris, hidrofób részei néznek a micella belseje felé, és az ionos, hidrofil rész kerül a micella külső felületére. A micellák általában gömb alakra törekszenek, de előfordulnak henger vagy ellipszoid formák is. A méret és az alak függ a koncentrációtól, a hőmérséklettől, a pH-tól és a

felületaktív részecskék molekuláris geometriájától. A rendszerben szabadon lévő, de a micellák részét nem képező egyes felületaktív molekulákat monomereknek hívjuk. katalizátor (catalyst) def #1: Olyan anyag, amely meggyorsítja a reakciót anélkül, hogy maradandóan megváltozna. A katalizátor általában kapcsolatba lép az egyik kiindulási anyaggal, így olyan anyag keletkezik, amely könnyebben reagál a másik anyaggal. A reakció végén a katalizátor visszamarad. def #2: Olyan anyag, amely növeli a kémiai átalakulások sebességét anélkül, hogy a folyamat következtében maradandóan megváltozna. Hatása rendszerint azzal magyarázható, hogy kisebb aktiválási energiájú reakcióutat nyit meg. monomerek (monomers) A polimerek alapegységei. Olyan molekulák, amelyek polimerizáció alanyai lehetnek, ezáltal pedig hozzájárulnak a makromolekula alapvető struktúrájának a kialakításához. polimerek (polymers) Azokat a kémiai

vegyületeket nevezzük így, amelyek nagyszámú, egy- vagy többfajta, azonos típusú atomcsoportból, úgynevezett monomer egységből épülnek fel, és ezeket az építőelemeket primer kémiai kötések kapcsolják össze. A polimerek elvileg végtelen sok ismétlődő egységből állhatnak. biogén elemek (biogenic elements) Azok a kémiai elemek, amelyek atomjai részt vesznek az élő szervezetek felépítésében. Biogén elemeknek csak azok az elemek tekinthetők, amelyek esszenciálisak az élő szervezet számára, azaz más elemekkel nem helyettesíthető módon vesznek részt a sejtek felépítésében, működtetésében. Ezen elemek száma körülbelül harmincra tehető A biogén elemeken belül kisebb csoportot alkotnak az elsődleges biogén elemek (organogén elemek), a másodlagos 103 biogén elemek, a harmadlagos biogén elemek (mikroelemek) és a negyedleges biogén elemek (nyomelemek). elsődleges biogén elemek / organogén elemek (primary biogenic

elements / organogenic elements) A sejtek anyagainak mintegy 99%-át teszik ki. Tagjai: szén, hidrogén, oxigén, nitrogén másodlagos biogén elemek (secondary biogenic elements) Mintegy 0,005-1%-os mennyiségben képezik az élő szervezetek anyagait a másodlagos biogén elemek atomjai, melyek például az idegrendszer működésében vesznek részt. Tagjai: nátrium, kálium, kalcium, magnézium, vas, kén, foszfor, klór. harmadlagos biogén elemek / mikroelemek (microelements) Mindössze néhány ezrelékben fordulnak elő az élő szervezetekben a mikroelemek. Ennek ellenére nélkülözhetetlenek, hiszen legtöbbjük az életfolyamatokhoz szükséges makromolekulák egy-egy alkotója. Hiányuk esetén a sejtek képtelenek felépíteni egy sor fontos vegyületet. Tagjai: réz, cink, molibdén, jód, mangán, szelén, kobalt negyedleges biogén elemek / nyomelemek (trace elements) Ebbe a csoportba tartoznak azok az elemek, amelyek nem minden élőlénynek számítanak

létszükségletnek, csak bizonyos fajok számára. Tagjai: fluor, bór, bróm, króm, nikkel, szilícium, ón, titán, vanádium. telített vegyületek (saturated compounds) Olyan vegyületek, amelyek molekulái csak egyszeres kötéseket tartalmaznak. A telített vegyületek szubsztitúciós reakciókban vesznek részt. telítetlen vegyületek (unsaturated compounds) Olyan vegyületek, amelyek molekulái rendelkeznek kettős vagy hármas kötéssel is. Addíciós és szubsztitúciós reakció is jellemző rájuk. szervetlen vegyületek (inorganic compounds) def #1: Olyan vegyületek, amelyek kívül esnek a szerves kémia tárgykörén. Egyelőre nincs tudományos konszenzus, hogy pontosan mely vegyületek számítanak szervetlen vegyületnek. def #2: Olyan vegyületek, amelyek néhány kivételtől eltekintve nem tartalmaznak szenet. A kivételeket a szervetlen szénvegyületek képezik. def #3: Olyan vegyületek, amelyek általában nem tartalmaznak C-H kötéseket. def #4:

Olyan vegyületek, amelyekben nem fordul elő egyidejűleg C-H és C-C kötés. szerves vegyületek (organic compounds) 104 Olyan vegyületek, melyekben egy vagy több szénatom kovalens kötéssel kapcsolódik más elemekhez, főképp hidrogénhez, oxigénhez, vagy nitrogénhez. Kémiai tulajdonságaikban jelentősen eltérnek a szervetlen vegyületektől, és számuk is lényegesen nagyobb. Egyelőre nincs tudományos konszenzus, hogy pontosan mely vegyületek számítanak szerves vegyületnek. Általában a következő vegyületek / csoportok szervetlennek számítanak: -karbidok -karbonátok -cianidok -dicián, foszgén -CO, CS, CO2, CS2, COS, C3O2, C3S2 -szénsav, és tio-analógjainak szervetlen kationnal képzett sói -HCN, HOCN, HSCN és izosavjaik, fémsóikkal és komplexeikkel -hangyasav, ecetsav, oxálsav fémsói homociklusos vegyületek (homocyclic compounds) Olyan szerves vegyületek, melyek gyűrűje csak egyféle elemből épül fel (a hidrogénen kívül). Ezek

a szerkezetek lehetnek egyszerű aromás gyűrűk vagy nem aromás gyűrűk is. heterociklusos vegyületek (heterocyclic compounds) Olyan szerves vegyületek, amelyek egy gyűrűn belül legalább egy szénatomot, és a szénen kívül legalább egy másik elem atomját is tartalmazzák. Ezek a szerkezetek lehetnek egyszerű aromás gyűrűk vagy nem aromás gyűrűk is. 105 monociklusos vegyületek (monocyclic compounds) Olyan szerves vegyületek, amelyek pontosan 1 zárt atomgyűrűvel rendelkeznek. policiklusos vegyületek / többgyűrűs vegyületek (polycyclic compounds) Olyan szerves vegyületek, amelyek legalább két zárt atomgyűrűvel rendelkeznek. Tartalmazhatnak izolált gyűrűket, kondenzált gyűrűrendszert vagy áthidalt gyűrűrendszert is. makrociklusos vegyületek / makrociklusok (macrocyclic compounds / macrocycles) 106 Olyan vegyületek, amelyekben a gyűrűt legalább egy tucat atom építi fel. Szerepet játszanak a sejtek membránján keresztül

történő iontranszportban. aromás vegyületek (aromatic compounds) def #1: Olyan gyűrűs vegyületek, amelyek gyűrűjében formálisan konjugált kettős kötésrendszer található, tehát reakcióik többségében nem telítetlen kötésrendszerként viselkednek. Ennek oka az, hogy az aromás vegyületek sajátos, hat π-elektronból álló zárt konjugációt (πelektronszextettet) hoznak létre. Az ezáltal különlegesen stabilissá vált szerkezeten pedig addíciós reakciók helyett már inkább szubsztitúciós reakciók játszódnak le. Néhány kivételtől eltekintve minden aromás vegyület gyűrűjében van szénatom. def #2: Olyan vegyületek, amelyek a következő karakterisztikával rendelkeznek: -van legalább egy konjugált kettős kötés-rendszerrel rendelkező gyűrűjük -ez a gyűrű egy síkon helyezkedik el (koplanáris) -a delokalizált elektronok száma páros kell hogy legyen, de nem szabad 4-el oszthatónak lennie alifás vegyületek (aliphatic

compound) Ciklusos vagy aciklusos, telített vagy telítetlen szénvegyületek, amelyek nem tartalmaznak aromás részeket. aliciklusos vegyületek (alicyclic compounds) def #1: Karbociklusos gyűrűvel rendelkező alifás vegyületek, melyekben a gyűrűk lehetnek telítettek vagy telítetlenek, de nem lehetnek aromás jellegűek. 107 def #2: Olyan vegyületek, amelyek tartalmaznak nem-aromás gyűrűt. def #3: Olyan vegyületek, amelyekben egy vagy több, csak szénatomból álló gyűrű található, melyek lehetnek telítettek vagy telítetlenek, de nincs aromás jellegük. Egy vagy több alifás oldallánccal is rendelkezhetnek. spiránok / spirociklusos vegyületek / spiro vegyületek / spirogyűrűs vegyületek (spiranes / spirocyclic compounds / spiro compounds) Olyan vegyületek, amelyekben fellelhető többgyűrűs rendszer, amelyben a gyűrűk pontosan 1 közös atommal kapcsolódnak egymáshoz. Jellemzően szerves vegyületek, amelyek lehetnek karbociklusos,

heterociklusos vagy polispiro vegyületek. szénhidrogének (hydrocarbons) A legegyszerűbb összetételű szerves vegyületek, melyek csak szén- és hidrogénatomokat tartalmaznak. alkánok / paraffinok (alkanes / paraffins) A telített szénhidrogének egyik csoportja. Nyílt láncú vegyületek, lehetnek elágazó és el nem ágazó szénláncúak. A szénatomok bennük csak σ-kötésekkel kapcsolódnak egymáshoz, hozzájuk hidrogénatomok kapcsolódnak, ezek telítik a szénatomok fennmaradó vegyértékeit. A háromnál nagyobb szénatomszámú alkánoknál fellép az izoméria jelensége. 108 alkének (alkenes) Nyílt láncú, elágazó vagy nem-elágazó szénhidrogének, melyek egy szén-szén kettős kötéssel rendelkeznek. olefinek (olefins) Nyílt vagy zárt láncú szénhidrogének, amelyek egy vagy több szén-szén kétszeres kötéssel rendelkeznek (az esetleges aromás részek kettős kötésein kívül). A fogalom magába foglalja az alkéneket, a

cikloalkéneket és a megfelelő poliéneket. Az alapján, hogy hány kettős kötést tartalmaznak, monoolefin, diolefin, triolefin, poliolefin stb. csoportokra oszthatók alkinek / acetilén-szénhidrogének (alkynes) A telítetlen szénhidrogének egyik csoportját alkotják. Molekulájukban legalább egy, szénatomok közti, háromszoros kötést tartalmaznak. Az alkinek nagyon reakcióképes vegyületek. Az alkénekhez hasonlóan a legjellemzőbb reakcióik az addíciós reakciók 109 diének (dienes) Olyan szerves vegyületek, amelyek két darab kettős kötést tartalmaznak. A kettős kötések egymáshoz viszonyított helyzete alapján csoportosíthatók. A kumulált diénekben a két kettős kötés közvetlenül egymás mellett található. A konjugált diénekben a kettős kötések között egy, az izolált diénekben kettő vagy kettőnél több egyszeres kötés található. alkadiének / diolefinek (alkadienes / diolefins) Olyan nyílt láncú szénhidrogének,

amelyek két darab kettős kötéssel rendelkeznek. A kumulált alkadiénekben a két kettős kötés közvetlenül egymás mellett található. A konjugált alkadiénekben a kettős kötések között egy, az izolált alkadiénekben kettő vagy kettőnél több egyszeres kötés található. A kettőnél több kettős kötést tartalmazó, nyílt láncú szénhidrogéneket alkatriénnek, alkatetraénnek stb. nevezzük 110 enolok / alkenolok (enols / alkenols) Olyan reaktív résszel rendelkező alkének, amelyekben egy hidroxilcsoport egy telítetlen szénatomhoz kapcsolódik. allének (allenes) Olyan szénhidrogének, amelyekben egy szénatom kettős kötéssel kapcsolódik két másik szénatomhoz. Az allén egyben az alapvegyület propadién triviális neve is A két szomszédos kettős kötés következtében az allének az alkéneknél sokkal reakcióképesebbek. Az allének királisak is lehetnek. karbociklusos vegyületek (carbocyclic compounds) Olyan szerves

vegyületek, melyek gyűrűi csak szénatomokból épülnek fel. Ezek a szerkezetek lehetnek egyszerű aromás gyűrűk vagy nem aromás gyűrűk is. cikloalkánok / cikloparaffinok / naftének (cycloalkanes / cycloparaffins / naphthenes) 111 Egy vagy több gyűrűt tartalmazó telített szénhidrogének, amelyek rendelkezhetnek oldallánccal is. Az egy gyűrűt tartalmazó cikloalkánok a monocikloalkánok, a több gyűrűt tartalmazó cikloalkánok pedig a policikloalkánok. Ezek az alapján csoportosíthatók, hogy a gyűrűjüknek hány közös atomjuk van. Léteznek olyan cikloalkánok, amelyek egynél több gyűrűt tartalmaznak, de a gyűrűknek nincs közös atomjuk. Az ilyen cikloalkánok az izolált gyűrűs policikloalkánok. A spiránok (vagy spirovegyületek) olyan policikloalkánok, amelyekben a két szomszédos gyűrűnek egy közös szénatomja van. Ezt a közös szénatomot spiroatomnak hívjuk. Ha a gyűrűk két közös atomot tartalmaznak, kondenzált

gyűrűs, ha kettőnél többet, akkor áthidalt gyűrűs policikloalkánokról beszélhetünk. cikloalkének / cikloolefinek (cycloalkenes / cycloolefins) Szénatomokból álló zárt gyűrűt tartalmazó vegyületek, melyek gyűrűjében legalább egy szénszén kettős kötés található, de nincsen aromás jellegük. cikloalkinek (cycloalkynes) Szénatomokból álló zárt gyűrűs vegyületek, melyek gyűrűjében egy szén-szén hármas kötés található. 112 aromás szénhidrogének / arének (aromatic hydrocarbons / arenes) Olyan gyűrűs, telítetlen szénhidrogének, amelyek molekulájában egy vagy több benzolgyűrű, vagy ahhoz hasonló gyűrűrendszer található. Bennük formálisan konjugált kettős kötésrendszer található, így a cikloalkénekkel megegyező szerkezetűek lennének A formai hasonlóság ellenére mégis szükséges külön tárgyalni őket, mert – a cikloalkénektől eltérően – reakcióik többségében nem telítetlen

kötésrendszerként viselkednek. Ennek oka az, hogy az aromás szénhidrogének sajátos, hat π-elektronból álló zárt konjugációt (π-elektronszextettet) hoznak létre. Az ezáltal különlegesen stabilissá vált szerkezeten pedig addíciós reakciók helyett már inkább szubsztitúciós reakciók játszódnak le, vagyis az aromás szénhidrogének kémiája alapvetően eltér az alkének kémiájától. cukrok (sugars) Az édes ízű, vízben oldható, ember által emészthető szénhidrátok. Apoláros oldószerekben általában nem oldódnak. A természetes cukrok D konfigurációval rendelkeznek szacharidok / szénhidrátok / (saccharides / carbohydrates) def #1: A növények által, fotoszintézis során termelt, szén-, oxigén- és hidrogéntartalmú szerves vegyületek, melyekben a H:O arány legtöbbször 2:1. Fontos szerepük, hogy energiát szolgáltatnak az állati és emberi szervezetben, a bevitt energia 50-70%-a szénhidrátokból származik. Ide tartoznak a

cukrok, a keményítő és a cellulóz 113 def #2: A bioszféra szerves anyagainak főtömegét alkotó vegyületek. Ide tartoznak a polihidroxi-aldehidek (aldózok), polihidroxi-ketonok (ketózok), valamint olyan vegyületek, melyek hidrolízisével ilyen molekulák képződhetnek. monoszacharidok / egyszerű szénhidrátok (monosaccharides / simple carbohydrates / simple sugars) def #1: A legegyszerűbb szénhidrátok, amelyek savas hidrolízissel nem bonthatók kisebb egységekre. Szén-, hidrogén- és oxigénatomokból állnak Alapvázukat általában 3-7 szénatom alkotja, melyen hidroxil- illetve oxocsoportokat találunk. Molekuláikban a szénatomok láncokká, illetve gyűrűkké rendeződnek. Ezeket a molekulákat szilárd halmazállapotban (szobahőmérsékleten) a legerősebb másodrendű kötések (hidrogén-hidak) tartják össze. A gyűrűvé záródás során létrejövő glikozidos hidroxilcsoport helyzete alapján alakul ki az α- és βkonfiguráció. A

monoszacharidok utolsó előtti szénatomja is kiralitáscentrum, melynek meghatározott konfigurációja alapján különböztetjük meg a D- és az L-konfigurációt. Vizes oldatukban a nyílt láncú és a gyűrűs forma egyaránt előfordul, kikristályosítva csak a gyűrűs módosulat. Vízben jól oldódnak, apoláris oldószerekben általában nem oldhatók Édes ízük van A természetben a D-monoszacharidoknak van jelentőségük. def #2: A legegyszerűbb felépítésű szénhidrátok. A dihidroxi-aceton kivételével minden monoszacharid tartalmaz egy vagy több aszimmetriás szénatomot, ami sztereoizomerek létezését teszi lehetővé. A természetes cukrok D konfigurációval rendelkeznek, abszolút konfigurációjuk a D-glicerinaldehidből vezethető le. A D és az L sztereodeszkriptorok a karbonil szénatomtól legtávolabb eső aszimmetriás szénatom konfigurációját jelölik. Minden monoszacharid redukáló hatású, ezért adják a Fehling-próbát. A

monoszacharidok a CnH2nOn összegképlettel jellemezhetők. Vizes oldatban a monoszacharidok nyílt és gyűrűs molekulái is jelen vannak, ezek a molekulák egymás konstitúciós izomerei. A gyűrűképződéskor az utolsó előtti szénatom hidroxilcsoportja az oxocsoportot hordozó szénatomhoz kapcsolódik. A folyamatot az oxocsoport nemkötő elektronpárral rendelkező oxigénatomja indítja el, amely nemkötő elektronpárjával datív kötést képez a szénatomhoz kapcsolódó hidrogénnel. A létrejött gyűrűs molekulában az oxocsoport glikozidos hidroxilcsoporttá alakul. A két forma (nyílt és zárt) között dinamikus egyensúly alakul ki. Fontosabb képviselői: glükóz, fruktóz, ribóz, dezoxiribóz, galaktóz, arabinóz, xilóz, lixóz, ribulóz, xilulóz, mannóz, gulóz, idóz, talóz, allóz, altróz, szorbóz, tagatóz, pszikóz, fukóz, ramnóz, eritróz, eritrulóz. 114 diszacharidok / kettős szénhidrátok / biózok (disaccharides / double sugars /

bioses) def #1: Két egyszerű monoszacharid egységből álló vegyületek. Nevezik őket még kettős cukroknak is. A molekula létrejöhet két egyforma, vagy két különböző monoszacharid kapcsolatából, illetve keményítők lebomlásakor is képződhetnek. Hidrolízissel két monoszacharid egységre bonthatók. Vízben jól oldódnak Fontosabb képviselői: szacharóz, laktóz, laktulóz, trehalóz, cellobióz, maltóz, izomaltóz, izomaltulóz. def #2: Olyan glikozid típusú vegyületek, amelyekben az aglikonrész is cukor. A diszacharidok két molekula monoszacharidból egy molekula víz kilépésével keletkező vegyületek. Savas hidrolízis esetén egyszerű cukrokká vagy cukorszármazékokká (pl. uronsavvá, aminocukorrá) esnek szét. A két monoszacharid egység között a kapcsolat kialakulhat a két glikozidos hidroxilcsoport részvételével, vagy egyik monoszacharid glikozidos és a másik komponens valamely alkoholos hidroxilcsoportjának kondenzációjával.

Az előbbi esetben a diszacharidokban szabad glikozidos hidroxilcsoport nincs és ennek következtében a Fehling-oldatot nem redukálják, ezért ezeket nemredukáló diszacharidoknak nevezzük. A diszacharidok másik csoportja szabad glikozidos hidroxilcsoporttal rendelkezik, ennek következtében a Fehling-oldatot redukálják és ezért ezeket redukáló diszacharidoknak nevezzük. oligoszacharidok (oligosaccharides) Néhány (általában 3-10) monoszacharidból álló vegyületek. A természetben ritkán fordulnak elő, ezek is többnyire triszacharidok. Az oligoszacharidok savas hidrolízis esetén egyszerű cukrokká vagy cukorszármazékokká (pl. uronsavvá, aminocukorrá) esnek szét Fontosabb képviselői: maltodextrin, ciklodextrin, raffinóz, sztachióz, maltotrióz. 115 poliszacharidok / összetett szénhidrátok / glikánok (polysaccharides / complex carbohydrates / glycans) Olyan természetes polimerek, amelyekben nagyszámú monoszacharid egység kapcsolódik

egymáshoz glikozidos kötéssel. A kifejezést gyakran csak azokra a szénhidrátokra használják, amelyek legalább tíz monomerből állnak. A poliszacharidok általában több száz, vagy több ezer monoszacharid molekulából épülnek fel. A molekulák vízkilépéssel (kondenzáció) kapcsolódnak össze, hidrolízissel pedig monoszacharid egységekre bonthatók. Vízben nem oldódnak, nem redukáló hatásúak, és ízük nem édes. Tartalék energiatárolásra és vázanyag gyanánt hasznosítják az élő szervezetek. A két legfontosabb poliszacharid a keményítő és a cellulóz, melyek szőlőcukor-molekulák sokaságából épülnek fel. Az egyes poliszacharidok közötti különbséget a monomerek száma, típusa, összekapcsolódási módja, valamint a molekula elágazásainak jellemzői adják. Fontosabb képviselői: keményítő, cellulóz, glikogén, amilóz, amilopektin, kitin, kitozán, kefirán, dextrin, maltodextrin, inulin, xantángumi. homopoliszacharidok

(homopolysaccharides / homoglycans) Olyan poliszacharidok, amelyeket egyféle monoszacharid egység épít fel, pl. keményítő, cellulóz. heteropoliszacharidok (heteropolysaccharides / heteroglycans) Olyan poliszacharidok, amelyeket többféle monoszacharid egység épít fel, pl. pektin A homopoliszacharidokkal összevetve általában komplexebb struktúrájuk van. 116 triózok (trioses) 3 szénatomos monoszacharidok, melyek vagy aldehidcsoporttal rendelkeznek az 1-es pozíción, vagy ketocsoporttal a 2-es pozíción. tetrózok (tetroses) 4 szénatomos monoszacharidok, melyek vagy aldehidcsoporttal rendelkeznek az 1-es pozíción, vagy ketocsoporttal a 2-es pozíción. pentózok (pentoses) 5 szénatomos monoszacharidok, melyek vagy aldehidcsoporttal rendelkeznek az 1-es pozíción, vagy ketocsoporttal a 2-es pozíción. hexózok (hexoses) 6 szénatomos monoszacharidok, melyek vagy aldehidcsoporttal rendelkeznek az 1-es pozíción, vagy ketocsoporttal a 2-es pozíción.

heptózok (heptoses) 7 szénatomos monoszacharidok, melyek vagy aldehidcsoporttal rendelkeznek az 1-es pozíción, vagy ketocsoporttal a 2-es pozíción. októzok (octoses) 8 szénatomos monoszacharidok, melyek vagy aldehidcsoporttal rendelkeznek az 1-es pozíción, vagy ketocsoporttal a 2-es pozíción. nonózok (nonoses) 9 szénatomos monoszacharidok, melyek vagy aldehidcsoporttal rendelkeznek az 1-es pozíción, vagy ketocsoporttal a 2-es pozíción. 117 aldózok (aldoses) Olyan nyílt láncú monoszacharidok, amelyekben az oxocsoport a szénlánc végéhez kapcsolódik, vagyis aldehidcsoportként működik. ketózok (ketoses) Olyan nyílt láncú monoszacharidok, amelyekben az oxocsoport láncközi helyzetű, vagyis ketocsoportként működik. glikozidok (glycosides) def #1: Olyan szerves vegyületek, amelyekben egy szénhidráthoz valamilyen más vegyület, általában egy kis méretű szerves molekula kapcsolódik. def #2: Egy vagy több cukormolekulából és egy nem

cukor jellegű molekulából (aglikon) álló vegyületek. alkoholok (alcohols) Egy vagy több hidroxilcsoportot tartalmazó szerves vegyületek. Az alkoholokban a hidroxilcsoport csak telített szénatomhoz kapcsolódhat. Ebből adódóan a hidroxilcsoporthoz kapcsolódó szénatomnak sp3 hibridizáltnak kell lennie, ami kizárja, hogy aromás gyűrűnek legyen tagja. A kis szénatomszámú egyértékű alkoholok színtelen, jellegzetes szagú folyadékok. A magasabb szénatomszámú alkoholok szilárdak. Olvadás- és forráspontjuk a megfelelő 118 szénhidrogénekénél, aldehidekénél és ketonokénál magasabb, mivel a legerősebb intermolekuláris kölcsönhatás, hidrogénkötés kialakítására képesek. A karbonsavakénál viszont alacsonyabb forrás-, ill. olvadásponttal rendelkeznek, mivel előbbiekkel szemben molekulánként csak 1 hidrogénkötést tudnak létrehozni. A kis szénatomszámú alkoholok poláris jellegük miatt jól elegyednek a vízzel, azonban

magasabb szénatomszám esetén vízben kevésbé, vagy egyáltalán nem oldódnak. Az alkoholok általában jól oldódnak etanolban és éterben. Az alkoholok általában annyi hidrogénkötést tudnak kialakítani, ahány értékűek Szabályos nevüket a megfelelő szénhidrogénlánc nevének végéhez illesztett -ol végződéssel képezzük. Három-, vagy több szénatomos alkoholoknál az -ol végződés előtt fel kell tüntetni annak a szénatomnak a számát, melyhez a hidroxilcsoport kapcsolódik, pl. butan-2-ol telített alkoholok (saturated alcohol) Olyan alkoholok, amelyek molekulái csak egyszeres szén-szén kötésekkel rendelkeznek. telítetlen alkoholok (unsaturated alcohols) Olyan alkoholok, amelyeknek lánca tartalmaz szén-szén kettős- vagy hármas kötést, de a hidroxilcsoportjuk telített szénatomhoz kapcsolódik. poliolok (polyols) Legalább három hidroxilcsoporttal rendelkező szerves vegyületek. Ha az adott vegyület rendelkezik az alkilcsoportokon

és hidroxilcsoportokon kívül más funkciós csoporttal is, akkor nem számít poliolnak. cukoralkoholok / polialkoholok / többértékű alkoholok / alditok / alditolok (sugar alcohols / polyhydric alcohols / polyalcohols / alditols / glycitols) A cukoralkoholok a szénhidrátok redukciójakor képződő polialkoholok, azaz többértékű alkoholok. A poliolok egyik csoportja A folyamat során a cukrok oxocsoportja alakul alkoholos hidroxilcsoporttá. A cukoralkoholok színtelen, kristályos vegyületek Vízben jól, alkoholban kevésbé oldódnak, éterben oldhatatlanok. Számos cukoralkohol édes ízű A természetben is megtalálható néhány cukoralkohol különböző növényekben. fenolok (phenols / phenolics) Olyan vegyületek, amelyekben egy vagy több hidroxilcsoport kapcsolódik aromás szénhidrogénhez. Az aromás gyűrűhöz kapcsolódó hidroxilcsoportok száma alapján egyértékű, kétértékű és többértékű fenolok különböztethetők meg. A fenolok

általában színtelen, kristályos vegyületek, de lehetnek folyékony halmazállapotúak is. Forráspontjuk magas Jellegzetes, átható szaguk van. A legtöbb fenol alkoholban és éterben jól oldódik Néhány monociklusos fenol vízben is jól oldható. Vízoldhatóságuk általában a hidroxilcsoportok számával növekszik. A fenolok kifejezetten savjellegű vegyületek, sokkal könnyebben disszociálnak vizes oldatban, mint az alkoholok. A fenolok sóit fenolátoknak nevezik A fenolok általában mérgező hatású vegyületek. Fertőtlenítő hatásuk miatt gyógyszerek készítésére, baktériumölő és gombaölő szerként, emellett festékek és robbanószerek gyártására használják a fenolokat. 119 éterek (ethers) def #1: Az éterek olyan szerves vegyületek, melyek molekuláiban két szénhidrogén csoportot összekötő oxigénatom, azaz éterkötés található. Az oxigénatom vegyértékelektronpárjának tetraéderes elrendeződésével jól beleillik a

szénláncba, nem befolyásolja jelentősen az alakját. Az éterekben lévő C-O kötések polárisak, és emiatt az egész molekula is kismértékben poláris. Általában a kisebb szénatomszámú éterek szobahőmérsékleten folyékony halmazállapotúak, a nagyobb szénatomszámúak (17-18-tól) kristályosak. Forráspontjuk lényegesen alacsonyabb a megfelelő alkoholokénál, melynek oka, hogy az étermolekulák nem tudnak hidrogénkötést létesíteni egymással. Az étermolekulák között a diszperziós kölcsönhatások mellett csak nagyon gyenge dipólus-dipólus kölcsönhatás lép fel. A nyílt láncú éterek lehetnek szimmetrikusak vagy vegyesek aszerint, hogy az oxigénatomhoz kapcsolódó két csoport azonos-e vagy különböző. def #2: Étercsoportot tartalmazó szerves vegyületek. Illékony, rendkívül gyúlékony vegyületek. Az oxigén (magányos elektronpárja révén) komplex vegyületek képzésére teszi képessé az étereket. Alkoholokból állítják

elő kénsavval történő dehidratálással Az éterek elnevezése az oxigénatomhoz kapcsolódó szénhidrogéncsoportok nevéből és az éter szóból tevődik össze. A két szénhidrogéncsoport nevét abc-rendben kell felsorolni az -éter utótag előtt (pl. dimetil-éter, etil-vinil-éter) def #3: Szerves vegyületek, amelyekben egy oxigénatom létesít kovalens kötést két alkilvagy arilcsoport között. Az éterek nem vehetnek fel sav szerepet, mert funkciós csoportjukban az oxigénhez nem kapcsolódik leszakítható proton. Erős savakkal szemben bázisként viselkedhetnek, mert az éterkötésű oxigénatom a nemkötő elektronpárjával protont vehet fel. Az éterek savas közegben hő hatására alkoholokra bomlanak. Kémiailag igen állandóak, stabilabbak az alkoholoknál. 120 egyszerű éterek / szimmetrikus éterek (simple ethers / symmetrical ethers) Olyan éterek, amelyekben az éterkötés két oldalán azonos szénhidrogéncsoportok helyezkednek el.

vegyes éterek / aszimmetrikus éterek (mixed ethers / unsymmetrical ethers / asymmetrical ethers) Olyan éterek, amelyekben az éterkötés két oldalán különböző szénhidrogéncsoportok helyezkednek el. észterek (esters) def #1: Szerves vegyületek, amelyek alkoholok és savak egymásra hatásával keletkeznek. Az egyszerű szénhidrogének észterei illékony, kellemes illatú anyagok, amelyek a természetben sok gyümölcs aromájáért és jellegzetes illatáért felelnek, valamint az élelmiszeriparban is használatosak ízesítőanyagként. Triészterek, azaz három észtercsoportot tartalmazó molekulák a természetes olajokban és zsírokban fordulnak elő, melyeket a glicerin alkotórész miatt triglicerideknek is hívnak. def #2: Oxigéntartalmú szerves vegyületek, melyek alkoholokból (esetleg enolokból vagy fenolokból) és savakból keletkeznek egy molekula víz kilépésével (kondenzáció). A savak lehetnek karbonsavak vagy ásványi savak, ez alapján

megkülönböztetnek karbonsavésztereket, illetve szervetlen savak észtereit. Az észterek képződése alkoholokból és savakból megfordítható reakció, a megfordítása az észterhidrolízis. Az észterek gyakorlatilag teljes hidrolízise lúgok hozzáadásával valósítható meg. Az ilyen folyamat neve az elszappanosítás def #3: Oxigéntartalmú szerves vegyületek, melyek oxosavak és alkoholok (esetleg enolok vagy fenolok) reakciójából keletkeznek vízkilépés mellett. Az észterek általában polárosabbak, mint az éterek, de kevésbé polárosak, mint az alkoholok. A hidrogénkötések kialakításának képessége biztosít némi vízoldékonyságot az észtereknek. ketonok (ketones) aldehidek (aldehydes) aminok (amines) amidok (amides) savhalogenidek (acyl halides / acid halides) halogénezett szénhidrogének (halogenated hydrocarbons) Szénből, hidrogénből és halogén elem(ek)ből álló vegyületek. 121 haloalkánok / halogénalkánok /

alkilhalidok / (haloalkanes / halogenoalkanes / alkyl halides) def #1: Telített láncú, halogénezett szénhidrogének. A haloalkánok olvadás- és forráspontja általában magasabb, valamint kevésbé gyúlékonyak az alkán megfelelőikkel összevetve. def #2: Telített láncú alkánszármazékok, melyek egy vagy több halogén atomot tartalmaznak. A haloalkánok egy része ózonkárosító hatású. Az elsőrendű (primer) haloalkánokban a halogénhez kapcsolódó szénatom 1 másik alkilcsoporthoz kapcsolódik. A másodrendűekben (szekunder) ugyanez a szénatom 2 másik alkilcsoporttal létesít kapcsolatot. A harmadrendű haloalkánok 3 alkilcsoporthoz kapcsolódnak. lipidek (lipids) Az élőlények létfontosságú szerves vegyületei, többnyire glicerint és zsírsavat tartalmazó makromolekulák. Mindig apolárisak, vagy legalább rendelkeznek apoláris jellegű molekularésszel. A lipidek a természetben is előfordulnak, csoportjába beletartoznak az állati zsírok,

növényi olajok, bizonyos vitaminok, gliceridek, foszfolipidek és szterolok. Vízben rosszul, de víztaszítókban, zsíroldószerekben és apoláris oldószerekben jól oldódnak. Ezt az általános tulajdonságukat a molekuláikat felépítő hosszú szénhidrogénláncok vagy -gyűrűk okozzák, amelyek általában apoláris szerkezetűek. Egyes típusaikban ezt a jellegzetességet az oldalláncok, a bekapcsolódó egyéb molekularészek módosíthatják. Növényi és állati szövetekből nyerhetők ki szerves oldószerekkel végzett extrakcióval. 122 egyszerű lipidek (simple lipids) Olyan természetben is előforduló apoláris molekulák, melyek nem elszappanosíthatóak, azaz lúgos hidrolízissel történő bontásuk nem lehetséges. Csoportjukba beletartoznak a zsírsavak, terpének, karotinoidok, szteroidok, zsíralkoholok, hosszúláncú aldehidek, hosszúláncú ketonok, továbbá egyes alkaloidok, feromonok, eikozanoidok és vitaminok. összetett lipidek /

komplex lipidek (complex lipids) Olyan természetben is előforduló apoláris vagy amfipatikus molekulák, melyek elszappanosíthatóak, azaz lúgos hidrolízissel történő bontásuk lehetséges. Az ilyen molekulák általában tartalmaznak észter-, éter- vagy amidkötést. Csoportjukba beletartoznak a trigliceridek, viaszok, a foszfolipidek, glikolipidek és szfingolipidek. foszfolipidek (phospholipids) def #1: Olyan lipidek, melyek molekuláiban a glicerinhez két zsírsavmolekula és egy foszforsav kapcsolódik. A foszforsavmaradékhoz még egy erősen poláris, nitrogéntartalmú szerves molekularészlet is csatlakozik. A foszfatidmolekula zsírsavakat tartalmazó része apoláris, többi része pedig poláris jellegű. A foszfolipidek tehát kettős oldódásúak, azaz apoláris és poláris oldószerekben is oldódnak. E tulajdonságuknak köszönhetően a sejtek és a sejtalkotók határolóhártyáinak, a biológiai membránoknak az alapját képezik. def #2: Olyan

lipidek, amelyekben foszforsav kapcsolódik egy másik molekularészhez észterkötéssel. 123 gliceridek / acilglicerolok / acilgliceridek / acilglicerinek (glycerides / acylglycerols / acylglycerides) Nagy szénatomszámú zsírsavak glicerinnel alkotott észterei. A gliceridek lehetnek monogliceridek, digliceridek és a trigliceridek attól függően, hogy hány zsírsavlánc kapcsolódik a glicerinmolekulához. Emellett lehetnek egyszerű gliceridek, ha a glicerinhez csak zsírsavak kapcsolódnak, és lehetnek összetett gliceridek, ha a glicerin és a zsírsavak mellett egyéb vegyületeket is tartalmaznak. trigliceridek / triacilglicerolok / triacilgliceridek / triacilglicerinek (triglycerides / triacylglycerols / triacylglycerides / TG / TAG) def #1: Glicerinből és három hozzá kapcsolódó zsírsavból álló észterszármazékok. A lipidek egyik csoportja, a természetes zsírok és olajok legfőbb alkotóelemei. Biológiailag rendkívül fontos, természetes

vegyületek, melyeket növényi- és állati szervezetek állítanak elő. Ha a glicerin mindhárom hidroxilcsoportját azonos zsírsav észteresíti, akkor egyszerű trigliceridekről (homoacid zsír), ha a glicerin két- vagy háromfajta zsírsavval kapcsolódik, akkor kevert trigliceridekről (heteroacid zsír) beszélünk. A trigliceridek apoláris és hidrofób vegyületek Vízben nem oldódnak, detergensekkel emulgeálhatók. Lúgos hidrolízisük során glicerin, valamint a zsírsavak sói, azaz szappanok keletkeznek. A trigliceridek leggyakrabban a növényi magvakban, valamint a gerincesek zsírsejtjeiben fordulnak elő apró zsírcseppek formájában. A C-H kötések oxidációjával (főleg a hidrogén vízzé oxidálásával) nagy mennyiségű energia szabadítható fel, így az egyik legfontosabb szerepük az energiatárolás. A trigliceridek hatékonyabban tárolható energiaforrások a poliszacharidokkal összevetve, mivel a trigliceridek oxidációja során több mint

kétszer annyi energia szabadul fel. Emellett hidrofób jellegük miatt nem igényelnek hidratációt, tehát az élő szervezetnek nem kell járulékos energiát befektetnie a víz hordozásához. A bőr alatt lévő zsírszövetek az energiatároló funkciójuk mellett hőszigetelő szerepet is betöltenek, mivel rossz hővezetők. 124 glikolipidek / glükolipidek (glycolipids) Olyan lipidek, melyekhez glikozidos kötéssel szénhidrát kapcsolódik. Glicerint is tartalmazó fajtáját gliceroglikolipidnek, szfingozint tartalmazó fajtáját pedig glikoszfingolipidnek hívjuk. természetes zsírok (natural fats / organic fats) Túlnyomórészt trigliceridekből álló, de más lipideket is tartalmazó vegyületek keverékei. A növényi zsiradékok elsősorban a növények magvaiban és gyümölcseiben fordulnak elő, de megtalálhatók a növények gyökereiben és a szárban is. Az állati zsiradékok elsősorban a bőr alatti kötőszövetben, a hasüregben, a májban és az

izmok között találhatók. A zsiradékokat szobahőmérsékleten mutatott halmazállapotuk alapján szilárd zsírokra és folyékony olajokra osztjuk. természetes olajok (natural oils / organic oils) Túlnyomórészt trigliceridekből álló, de más lipideket is tartalmazó vegyületek keverékei. A növényi zsiradékok elsősorban a növények magvaiban és gyümölcseiben fordulnak elő, de megtalálhatók a növények gyökereiben és a szárban is. Az állati zsiradékok elsősorban a bőr alatti kötőszövetben, a hasüregben, a májban és az izmok között találhatók. A zsiradékokat szobahőmérsékleten mutatott halmazállapotuk alapján szilárd zsírokra és folyékony olajokra osztjuk. 125 ásványi olajok és zsírok (mineral oils and fats) Ásványi forrásból, főleg kőolajból származó, hosszú láncú alkánok és cikloalkánok keverékei, vagy azok vegytiszta desztillátumai. neutrális zsírok / semleges zsírok (neutral fats) Trigliceridek

szobahőmérsékleten szilárd halmazállapotú keverékei. Apoláros, semleges jellegű vegyületek, innen a neutrális elnevezés. A neutrális zsírok többnyire állati eredetűek, és sok telített zsírsavat tartalmaznak. Raktározott tápanyagok, az állati szervezetekben a zsírszövet sejtjeiben halmozódnak fel nagyobb mennyiségben. Szerepük van továbbá a hőszigetelésben, a mechanikai védelemben és a zsírban oldódó vitaminok (D-, A-, E-, K-vitamin) raktározásában is. Minél több telítetlen zsírsav van egy zsiradékban, annál alacsonyabb az olvadáspontja. neutrális olajok / semleges olajok (neutral oils) Trigliceridek szobahőmérsékleten folyadék halmazállapotú keverékei. Apoláros, semleges jellegű vegyületek, innen a neutrális elnevezés. A neutrális olajok általában növényi eredetűek, és telítetlen zsírsavakban gazdagok. Minél több telítetlen zsírsav van egy olajban, annál alacsonyabb az olvadáspontja. zsírsavak (fatty acids)

Azok a növényi és állati eredetű zsírok és olajok fő alkotórészét képező monokarbonsavak, melyek telített vagy telítetlen, alifás szénláncot tartalmaznak. A természetes eredetű zsírsavakban található szénatomok száma a legtöbb esetben páros. Egyetlen karboxilcsoport található bennük. A zsírsavak a glicerinnel triglicerideket alkotva képezik a természetes zsírok és olajok nagy részét. Az emlősök és az emberi szervezet lipidjeiben általában 12-24 szénatomszámú monokarbonsavak fordulnak elő. A zsírsavak gyenge savak, sóik a szappanok 126 A szénatomszám növekedésével egyre kevésbé mutatnak savas jelleget. Karboxilcsoportjuk segítségével képesek más molekulák hidroxilcsoportjával kapcsolódni vízkilépés mellett, ekkor észterkötés alakul ki. A természetben ritkák a szabad zsírsavmolekulák, azok általában valamilyen vegyülethez vannak kötve, mint például a foszfolipidek vagy a trigliceridek. telített

zsírsavak (saturated fatty acids) Olyan zsírsavak, amelyek nem tartalmaznak kettős kötéseket vagy más funkciós csoportot a karboxilcsoporton kívül. A telített zsírsavak egyenes láncai szorosan illeszkednek egymás mellé, így lehetővé teszik az élőlényeknek (elsősorban az állatoknak), hogy zsír formájában nagy mennyiségű energiát raktározzanak viszonylag kis helyen. telítetlen zsírsavak (unsaturated fatty acids) Olyan zsírsavak, amelyek legalább egy kettős kötést tartalmaznak a láncban. A legtöbb természetes eredetű, többszörösen telítetlen zsírsavban a kettős kötések között két egyszeres kötés található, és a kettős kötések mind cisz-konfigurációjúak. Az ettől eltérő zsírsavak (köztük a transz-zsírsavak is) többnyire mesterséges eredetűek. A cisz-konformációjú kettős kötések miatt a telítetlen zsírsavak oldékonysága általában jobb apoláris oldószerekben, mint a megfelelő szénatomszámú telített

zsírsavaké. cisz-zsírsavak (cis-fatty acids) A telítetlen zsírsavak kettős kötésében szereplő két hidrogénatom állása szerint beszélünk ciszvagy transz-zsírsavakról. A cisz konfiguráció azt jelenti, hogy a két hidrogénatom a lánc azonos oldalán helyezkedik el. Ez azt eredményezi, hogy a szénatomokból álló lánc ezen a ponton meghajlik. Minél több cisz kettős kötést tartalmaz egy telítetlen zsírsavmolekula (többszörösen telítetlen zsírok), annál „görbébb” lesz a molekula. A háromszorosan telítetlen alfa-linolénsav molekulája például horogszerűen visszahajlik. transz-zsírsavak (trans-fatty acids) A telítetlen zsírsavak kettős kötésében szereplő két hidrogénatom állása szerint beszélünk ciszvagy transz-zsírsavakról. A transz konfiguráció a két hidrogénatom átellenes oldalon való elhelyezkedését jelenti. Az ilyen láncok a középpontos szimmetria miatt nem törnek meg, 127 formájuk ezért jobban

hasonlít a telített zsírsavak egyenes molekuláira. A molekulák geometriájának ezen különbözősége jelentős biológiai hatással bír. A transz-zsírok alapvetően kétféle módon keletkezhetnek, egyrészt mesterségesen, a növényi olajok részleges hidrogénezése vagy az olajok finomítása útján, másrészt természetes úton, a kérődző állatok anyagcseréje során. Sok kutatás összefüggésbe hozza a magas transz-zsírsavtartalmú étrendet a szívbetegségekkel, cukorbetegséggel, elhízással és számos egyéb megbetegedéssel. esszenciális zsírsavak (essential fatty acids) Azokat a létfontosságú zsírsavakat nevezzük így, amelyeket az emberi szervezet nem képes előállítani, szintetizálni más anyagokból, ezért külső bevitelre szorul. Mindössze két ilyen zsírsav létezik: az alfa-linolénsav (omega-3 zsírsav) és a linolsav (omega-6 zsírsav). Élettani fontosságuk többek között abban rejlik, hogy gátolják a vérrögképződést,

gyulladásgátló hatásuk van, fontos összetevői a sejtmembránnak, szükségesek a növekedéshez, a fejlődéshez és a felépüléshez, serkentik a memóriát és a koncentrációt. karbonsavak (carboxylic acids) A karbonsavak az oxigéntartalmú szerves vegyületek egyik csoportját alkotják. Molekulájukban egy vagy több karboxilcsoportot tartalmaznak. A karbonsavak savjellegű vegyületek, proton leadására képesek. Karboxilcsopotjuk hidroxilcsoportot is tartalmaz, ezért hidrogénkötéseket tudnak kialakítani. A karbonsavak forráspontja magas, sokkal magasabb, mint a hozzájuk hasonló molekulatömegű alkánoké. Ez a karbonsavak molekuláinak asszociációjával magyarázható. A karbonsavak dimereket alkotnak, ekkor két karbonsavmolekula hidrogénkötésekkel összekapcsolódik egy nyolctagú gyűrűt alkotva. A karbonsavak olvadáspontjai periodikusan változnak, a páros szénatomszámú zsírsavak olvadáspontja magasabb a páratlan számú szénatomot

tartalmazókénál. Ez azzal magyarázható, hogy a páros szénatomszámúak más szerkezetű kristályrácsban kristályosodnak, mint a páratlanok. A négy legkisebb szénatomszámú karbonsav (hangyasav, ecetsav, propionsav, vajsav) vízzel korlátlanul elegyedik, bennük a karboxilcsoport hidrofil, poláris jellege érvényesül inkább, mint a szénhidrogénlánc hidrofób, apoláris jellege. A szénatomszám növekedésével a szénhidrogénlánc vagy -gyűrű apoláros jellege egyre erősebb lesz, a karbonsav vízoldhatósága csökken. A karbonsavak karboxilcsoportjábanban levő OH-kötés jóval polárisabb, mint az alkoholok hidroxilcsoportja. A karbonsavak csoportjába tartoznak a monokarbonsavak, dikarbonsavak, trikarbonsavak, aromás karbonsavak, zsírsavak, aminosavak, ketosavak és az alfa-hidroxi savak. alfa-hidroxi savak (alpha hydroxy acids) Olyan karbonsavak, amelyek karboxilcsoporton kívül tartalmaznak hidroxilcsoportot is. 128 aminosavak /

amino-karbonsavak (amino acids / amino carboxylic acids) Amfoter tulajdonságú, szilárd halmazállapotú, szerves vegyületek, amelyek molekulájában aminocsoport és karboxilcsoport egyaránt előfordul, valamint tartalmaznak egyes aminosavakra jellemző oldalláncokat (R csoport). Az élethez alapvető fontosságú vegyületek Molekuláik főként szénből, hidrogénből, oxigénből és nitrogénből épülnek fel. Több, mint 500 természetesen előforduló aminosav ismert, melyek sokféleképpen osztályozhatók, pl. az aminocsoport helyzete, pH-érték, polaritás, vagy az oldallánc típusa alapján. Az aminocsoportnak a karboxilcsoporthoz viszonyított helyzete szerint megkülönböztetünk α-, βés γ- aminosavakat. Az α-aminosavak kiemelkedő jelentőségűek az élővilág számára, mivel a fehérjemolekulák kizárólag α-aminosavakból épülnek fel, a többi aminosav biológiailag általában jelentéktelen. Az élő szervezetekben több mint 100-féle aminosav

fordulhat elő, ebből 22 fehérjeépítő. Ezek közül 20 olyan aminosav létezik, amely közvetlenül a genetikai kód által van kódolva. A természetes eredetű aminosavak a fehérjékben peptidkötéssel kapcsolódnak. Az aminosavak ikerionos szerkezetűek, azaz nem egyszerű aminocsoportot és karboxilcsoportot tartalmaznak, hanem pozitív töltésű ammónium- és negatív töltésű karboxilátcsoportot, a savas karboxilcsoport és a bázikus aminocsoport kölcsönhatása következtében. Tehát ikerionok előfordulnak szilárd halmazállapotban és vizes oldatban egyaránt. Ezzel magyarázható az, hogy szilárd anyagok, és nagyon magas az olvadáspontjuk. Sőt, meg sem olvadnak, hanem az olvadási hőmérsékleten bomlanak. Ugyanakkor jól oldódnak vízben (poláris oldószer), de nem oldódnak apoláris szerves oldószerekben. A fehérje eredetű aminosavak az oldalláncuk minősége alapján az alábbi csoportokba sorolhatók: – apoláris oldalláncú – poláris

oldalláncú, semleges – poláris oldalláncú, gyengén savas, illetve gyengén bázisos viselkedésű – poláris oldalláncú, savas, illetve lúgos kémhatású 129 alfa-aminosavak / α-aminosavak (alpha-amino acids / α-amino acids) def #1: Olyan aminosavak, amelyek mindig tartalmaznak egy aminocsoportot a karboxilcsoportot követő (2. számú, azaz α) szénatomon Biológiai jelentőségük kimagaslik a többi aminosavhoz képest. Közülük kerülnek ki a fehérjeépítő aminosavak def #2: Olyan aminosavak, amelyek biológiailag kiemelkedő jelentőséggel bírnak. A fehérjemolekulák kizárólag α-aminosavakból épülnek fel, a többi aminosav (β- és γ-aminosav) biológiailag kevésbé fontos, vagy egyáltalán nem tölt be szerepet. Az α-aminosavak közös szerkezeti jellemvonása, hogy mindig tartalmaznak egy aminocsoportot a karboxilcsoportot követő (2. számú, azaz α) szénatomon esszenciális aminosavak (essential amino acids) Olyan létfontosságú

aminosavak, amelyeket az emberi vagy állati szervezet nem képes, vagy csak elégtelen mennyiségben képes előállítani. Az ember számára 9 aminosav számít esszenciálisnak, ezek a következők: fenilalanin, hisztidin, izoleucin, leucin, lizin, metionin, treonin, triptofán, valin. peptidek (peptides) Meghatározott sorrendben, peptidkötéssel összekapcsolódó α-aminosavakból felépülő, rövid polimerek. Kovalens kötés alakul ki, amikor az egyik aminosav karboxilcsoportja reagál a másik aminosav aminocsoportjával. Általában 2-50 aminosav molekulából állnak, 50 fölött már 130 inkább fehérjének nevezzük őket. A peptideket az aminosavrészek száma szerint csoportosítva megkülönböztetünk di-, tri-, tetra-, stb. peptideket A 10-nél több aminosavegységből álló peptidek a polipeptidek. fehérjék (proteins) Aminosavak lineáris polimereiből felépülő szerves makromolekulák, polipeptidláncok. A fehérjék kialakításában 20 féle

fehérjealkotó aminosav vesz részt. Néha a fehérjékhez nempeptid csoportok is kapcsolódnak, ezeket prosztetikus csoportoknak, illetve kofaktoroknak hívjuk. A fehérjemolekulák tulajdonsága már két aminosav felcserélésével megváltozik Fontos biológiai szerepüket jellemzi, hogy gyakorlatilag minden sejtben lejátszódó folyamatban részt vesznek. Sokféle funkciót betöltenek a szervezetben: az anyagcsere elősegítése, ingerválaszok, DNS-replikáció, molekulák szállítása, immunválasz adása, valamint fontos építőanyagként is szolgálnak. A fehérjék atomi szinten leggyakrabban szénből, hidrogénből, oxigénből, nitrogénből, kénből és szelénből épülnek fel. A fehérje szerkezetének szintjei: -Elsődleges szerkezet: a fehérje aminosav-szekvenciája, azaz aminosav összetétele, és azok kapcsolódási sorrendje. A polipeptidlánc a peptidkötés körül nem foroghat, mivel az oxocsoport pi-kötése és a nitrogén atom nemkötő

elektronpárja delokalizálódik, ezzel pedig rögzül a peptidkötés. -Másodlagos szerkezet: a peptidgerinc hidrogénkötések által stabilizált, lokális (legalább négy aminosavra kiterjedő) rendezettsége. Más szóval a polipeptidlánc olyan szakaszai, ahol a konformáció periódikusan ismétlődik. E szerkezeti elemek legfőbb csoportjai a jobb- vagy balmenetes hélixek, a redők, a hurkok és a kanyarok. Leggyakoribb az α-hélix, az antiparallel β-redő és a β-kanyar. -Harmadlagos szerkezet: a polipeptidlánc teljes térbeli konformációja. Ezt a konformációt mindenekelőtt a hidrofób kölcsönhatások stabilizálják, de más kötések is előfordulnak. Egy peptidlánc tartalmazhat egyetlen vagy többféle másodlagos szerkezeti elemet, melyek rendezetlen szakaszokkal váltakoznak, de ismertek olyan fehérjék is, melyekből teljesen hiányoznak a rendezett szerkezetek, ezeket natívan rendezetlen fehérjéknek nevezzük. A folyamatot, mely során a

fehérjemolekulák elnyerik ezen natív szerkezetüket, vagyis amelyben betöltik biológiai funkciójukat, a fehérjék feltekeredésének, foldingjának nevezzük. -Negyedleges szerkezet: olyan fehérjék szerkezete, amelyek több polipeptid-láncból álló fehérjekomplexeket alkotnak. Ezek létrejöhetnek úgy, hogy a már feltekeredett fehérjéből kihasad egy rész, de a maradék nem esik szét, ami elsősorban a feltekeredés során létrejött, láncon belüli kapcsolatoknak köszönhető. A másik lehetséges keletkezési formában különkülön szintetizálódnak a polipeptidláncok, majd a már feltekeredett darabok összekapcsolódnak. Az így létrejött fehérje komplexet nevezzük a fehérjék negyedleges szerkezetének. Az egyes fehérjerészeket alegységeknek hívjuk Ezek az alegységek lehetnek azonosak vagy eltérőek, számuk általában nem haladja meg a nyolcat. egyszerű fehérjék / proteinek (simple proteins / proteins) Olyan fehérjék, amelyek csak

aminosavrészekből állnak. összetett fehérjék / proteidek (conjugated proteins) Olyan fehérjék, amelyek az aminosavrészeken kívül még más alkotórészt is tartalmaznak. Sok vázanyag kerül ki közülük, pl. a keratin, a kollagén és az elasztin 131 globuláris fehérjék (globular proteins / spheroproteins) Gömb-szerű vagy gombolyag-szerű proteinek, a leggyakoribb proteintípusok egyike. Vízben némileg oldhatóak, kolloidokat formálnak. Vizes közegben a molekulák felszínére az aminosavak poláris, belsejébe pedig főképp apoláris oldalláncai kerülnek. Szerepük sokféle lehet, közülük kerülnek ki az enzimek, a hormonok, a struktúrális fehérjék (aktin, tubulin), transzportfehérjék, valamint a szabályozó fehérjék szerepét is ők töltik be leggyakrabban. fibrilláris fehérjék (fibrous proteins / scleroproteins) Hosszú, rostokká összeálló proteinek, melyeknek drót- vagy rúdszerű alakjuk van. A leggyakoribb proteintípusok

egyike. Általában szerkezeti vagy raktárproteinek, melyek kémiailag közömbösek, és vízben oldhatatlanok. Nehezebben denaturálódnak, mint a globuláris fehérjék. membránfehérjék (membrane proteins) Olyan proteinek, amelyek biológiai membránokkal állnak valamilyen kölcsönhatásban. Sok funkciót ellátnak az élő szervezetekben. A membrán receptor proteinek jeleket továbbítanak a sejt belső és külső környezete között, a transzport proteinek molekulákat és ionokat mozgatnak a membránon keresztül, a sejtek felszínéhez tapadó CAM proteinek lehetővé teszik a sejtek közötti azonosítást és interakciót. fehérje komplexek (protein complexes) Több fehérjerészből (polipeptid-láncból) álló, nem-kovalens, protein-protein kölcsönhatással egymáshoz kapcsolódott komplexek. Az egyes fehérjerészeket alegységeknek hívjuk Ezek az alegységek lehetnek azonosak vagy eltérőek, számuk általában nem haladja meg a nyolcat. enzimek (enzymes)

A legtöbb esetben fehérjékből álló biokatalizátorok, melyek gyorsítják a szervezetben lejátszódó kémiai reakciók (elsősorban anyagcserefolyamatok) sebességét. Emellett léteznek még RNS-alapú és ellenanyag-alapú enzimek. A katalizátorok a reakciósebesség növelését az aktiválási energia csökkentésével érik el, azáltal, hogy a reaktánsok speciális elrendezésével új reakcióutakat nyitnak meg. Fontos megjegyezni, hogy a reakcióra jellemző szabad energia változást nem befolyásolják, azaz csak energetikailag kedvező, spontán módon lezajló reakciókat katalizálnak. Az enzimek csak átmenetileg vesznek részt a reakciókban, maradandó változást nem szenvednek. Sokuk működéséhez kofaktor is szükséges A legtöbb enzim neve "-áz" végződésű. Hat nagy csoportjuk van: oxidoreduktázok, transzferázok, hidrolázok, liázok, izomerázok és ligázok. 132 aktív centrum / aktív hely / (active site) Az enzimek jellegzetes

térszerkezetű része, amelyben a kiindulási anyagok kémiai átalakulást eredményező kötődése létrejön. Egy adott enzim aktív centrumához csak megfelelő térszerkezetű molekulák kapcsolódhatnak. Az aktív centrumhoz kötődő kiindulási anyagok reakcióba lépnek egymással, átalakulnak termékké. A reakció végén a termékek leválnak az enzimről, mert térszerkezetük már nem illeszkedik az aktív centruméhoz. A termékek leválása után az enzim újabb kiindulási anyagokat köthet meg, újabb átalakulást katalizálhat. szubsztrát (substrate) Az enzim által katalizált reakció kiindulási vegyülete. Az enzim a biokémiai reakcióban ezen a molekulán fejti ki a hatását, megváltoztatva annak szerkezetét. Az enzim és szubsztrát közötti kapcsolatot gyenge, reverzibilis kölcsönhatások (elektrosztatikus kötések, H-hidak, hidrofób kölcsönhatások, van der Waals-kötések) biztosítják. kofaktor (cofactor) Olyan szerves molekula vagy

fémion, amely nélkülözhetetlen ahhoz, hogy egy enzim kifejtse a hatását. A kofaktor hozzákapcsolódik a hozzá tartozó, de nélküle funkcionálisan inaktív fehérjéhez (amelyet ezen állapotában apoenzimnek hívnak), ezzel létrejön az aktív enzim, a holoenzim. A kofaktornak a következő fajtái vannak: prosztetikus csoport, koenzim, fémion koenzim (coenzyme) Az enzimhez reverzibilisen kötődő, az enzim méretéhez képest kis szerves molekula, amely az enzim aktív részét képezi. Funkciós csoportot, hidrogént vagy elektront hordoz és visz át a szubsztrátra. Koenzimek vesznek részt többek között a hidrogénátvitellel járó redoxireakciókban. 133 prosztetikus csoport (prosthetic group) Szerves molekula vagy fémion, amely kovalens vagy koordinatív kötéssel irreverzibilisen kapcsolódik az enzimhez, azaz disszociálni nem képes. Az enzim denaturálása nélkül nem távolítható el. hormonok (hormones) Többsejtű organizmusok mirigyei által

előállított szignálmolekulák osztályának bármely tagja. Rendeltetésük, hogy szabályozzák az élettani működést és a viselkedést. Vér útján terjedve fejtik ki a hatásukat az élő szervezetben. A neurotranszmitterekkel összehasonlítva a hormonok nagyobb kiterjedésű területen tudják ellátni a feladatukat, és hatásuk tovább tart, de lassabban érnek célba. A hormonok három legnagyobb csoportja a peptidek, aminosav-származékok és szteroidok. neurotranszmitterek (neurotransmitters) Specializált kémiai hírvivő molekulák, melyek feladata, hogy egyik idegsejttől a másikig, illetve az izom- vagy mirigysejtekig, a szinapszison "átúszva" üzenetet szállítsanak. A hormonokkal összehasonlítva a neurotranszmitterek sokkal gyorsabban célba tudnak érni, de kisebb kiterjedésű területen fejtik ki a hatásukat, amely gyorsabban el is múlik. szteroidok (steroids) A szteroidok perhidro-ciklopentano-fenantrénvázat (más néven gonánváz,

szteránváz) tartalmazó, a lipidek családjába tartozó szerves molekulák. Attól függően, hogy a szteránvázhoz milyen oldalláncok kapcsolódnak, lehetnek apolárisak vagy kettős oldódásúak. Az állatokban, gombákban és növényekben több száz szteránvázas vegyület fordul elő. A szteroidok előállítása a sejtekben történik: állatok és gombák esetén lanoszterinból, növények esetén pedig cikloarteninből. Néhány hormon, vitamin és a koleszterin is szteroidnak minősül Több funkciót is ellátnak: részt vesznek a sejt szerkezeti elemeinek kialakításában, valamint szteroidhormonként a szervezet élettani működésének szabályozásában is szerepet játszanak. 134 szterolok / szteroid-alkoholok (sterols / steroid alcohols) karotinoidok (carotenoids / tetraterpenoids) Növények, algák, baktériumok és gombák által előállított szerves festékanyagok. Molekuláikban konjugált kettős kötések találhatók, emiatt fény hatására

könnyen gerjesztődnek. E tulajdonságuknak köszönhetően töltenek be fontos szerepet a fotoszintézisben és a látásban. A vörös és a narancssárga növényi részekben, vízben oldhatatlan kristályzárványokban raktározódnak. Több, mint 1100 karotinoid létezik, melyeknek két fő csoportja van: xantofilok (tartalmaznak oxigént) és karotinok (nem tartalmaznak oxigént). A karotinoidok közé tartozik az A-vitamin is, ami kulcsfontosságú a látásban. terpének (terpenes) terpenoidok (terpenoids) xantinok (xanthines / xanthic acids) nukleinsavak (nucleic acids) A nukleinsavak monomer nukleotid láncokból álló makromolekulák. Természetes képviselői a DNS és az RNS. A biokémiában ezek a molekulák felelősek a sejten belüli genetikai információ hordozásáért. Minden sejtben megtalálhatóak a sejtmagon belül és a sejtplazmában A nukleinsavak irányítják a fehérjeszintézist. nukleobázisok (nucleobases / nitrogenous bases) A DNS és az RNS

részei, melyek a bázispárosodásban vesznek részt. Közéjük tartozik a citozin, guanin, adenin, timin és az uracil. Az egymást specifikus sorrendben követő bázisok kódolják a fehérjék aminosavsorrendjét. A nagyobb bázisok, az adenin és a guanin a purinok csoportjába sorolhatók. A kisebbek, a citozin, timin és az uracil a pirimidinek csoportjába tartozik 135 nukleozidok (nucleosides) Olyan glikozilaminok, melyek nukleobázisok ribóz gyűrűkhöz való kapcsolódásukkal jönnek létre. Úgy is lehet rájuk tekinteni, mint foszfátcsoport nélküli nukleotidokra A csoportjukba tartozik a citidin, az uridin, az adenozin, a guanozin, a timidin és az inozin. A nukleozidokat specifikus kinázok foszforilálhatják a sejtekben, melyek így nukleotidokká alakulnak. A nukleozidoknak két fajtájuk van: az RNS-ben előforduló ribonukleozidok és a DNS-ben található dezoxiribonukleozidok. nukleotidok / nukleozid-monofoszfátok (nucleotides /

nucleoside-monophosphates) A DNS-t és az RNS-t alkotó nukleotidlánc szerkezeti egységei, monomerei. Egy heterociklusos bázisból (nukleobázis), egy pentóz cukorból (ribóz vagy dezoxiribóz) és egy foszfátcsoportból állnak. A nukleotidok fontos szerepet játszanak még a sejt energiatranszportjában és az enzimszabályozásában. A nukleotidoknak két fajtájuk van: az RNS-ben előforduló ribonukleotidok és a DNS-ben található dezoxiribonukleotidok. 136 purinok (purines) Olyan heterociklikus, aromás, szerves vegyületek, amelynek az alapját egy összekapcsolódott pirimidingyűrű és egy imidazolgyűrű képezi. A purinok csoportjába a 9H-purinon kívül több vegyület is tartozik, általában ide értjük a szubsztituált purinokat és tautomereiket is. Két legismertebb képviselőjük az adenin és a guanin. pirimidinek (pyrimidines) Olyan heterociklikus, aromás, szerves vegyületek, amelynek az alapját egy pirimidingyűrű képezi. Három, elég jól

ismert nukleobázis is a pirimidinek csoportjába tartozik: a citozin, a timin és az uracil. 137 bázispárok (base pairs / BPs) A komplementer DNS vagy RNS szálak egymással szemben elhelyezkedő, hidrogénkötésekkel összekapcsolt nukleobázisai. A nagyobb bázisok, az adenin és a guanin a purinok csoportjába sorolhatók. A kisebbek, a citozin, timin és az uracil a pirimidinek csoportjába tartozik Purinnal szemben a láncon csak pirimidin lehet, és fordítva. A pirimidin-pirimidin párosodás energetikailag veszteséges lenne, mert a bázisok túl messze helyezkednek el egymástól a hidrogénkötés létrehozásához. A purin-purin párosodásnál pedig éppen a bázisok túl közel lennének egymáshoz, elektrosztatikai taszítás lépne fel, így energetikailag a kötés veszteséggel járna. Az energetikailag kedvező párosulás tehát a guanin-citozin és az adenintimin (illetve RNS-ben az adenin-uracil) DNS / dezoxiribonukleinsav (DNA / deoxyribonucleic acid) A

nukleinsavak csoportjába tartozó, dupla csavar alakú, összetett molekula, amely a genetikai információt tárolja magában, ez az örökítőanyag. A DNS funkciója a tulajdonságok átörökítése és a fehérjeszintézis közvetett szabályozása. Az alábbi komponensekből épül fel: adenin / guanin / citozin / timin, 2-dezoxiribóz, foszforsav. Moláris tömege 1 milliárd g/mol is lehet A DNS-molekula kettős hélix szerkezetű, azaz két egymás köré csavarodó láncból épül fel. Ezt a két láncot középen hidrogénkötések tartják össze. A DNS molekulamérete több millió nukleotid egység lehet. Fő előfordulási helye a sejtmag A DNS atomi szinten szénből, hidrogénből, oxigénből, nitrogénből és foszforból épül fel. RNS / ribonukleinsav (RNA / ribonucleic acid) A DNS-hez hasonló, csavar alakú, polimer óriásmolekula. Molekulamérete 80-10000 nukleotid egység, lényegesen kisebb mint a DNS-é. Az RNS funkciója a fehérjeszintézis közvetlen

szabályozása. Az alábbi komponensekből épül fel: adenin / guanin / citozin / uracil, ribóz, foszforsav. Molekulája egyszálú hélix Az RNS formálhat intramolekuláris bázispárokat, így visszahajló szakasz keletkezik a fő RNS szálon kívül. Más szóval az RNS-t alkotó, egyszálas polinukleotidlánc helyenként hurkot képezve a bázisok közti hidrogénkötések révén önmagával alkothat kapcsolatot. A szabadon álló bázisok miatt az RNS-molekulák meglehetősen reakcióképesek, kémiai szerkezetük könnyen módosul. Az RNS fő előfordulási helye a citoplazma. A DNS atomi szinten szénből, hidrogénből, oxigénből, nitrogénből és foszforból épül fel. 138 keményítő (starch) α-D-glükózegységekből felépülő poliszacharid, melyben az elágazásokat leszámítva a monomerek között α(14) kötés van. Hélix alakú, el nem ágazó amilózból, és elágazó láncú amilopektinből áll, melyeknek aránya kb. 20/80% Fehér színű,

íztelen, szagtalan, szilárd, olajos tapintású por vagy szemcsés anyag. Hideg vízben és alkoholban nem oldódik, forró vízben kolloid rendszert képez. Jelenlétét jódoldattal lehet kimutatni A keményítő a növényi sejtekben a fotoszintézis eredményeként képződik, majd ezt raktározott tápanyagként használja a növény; főként magokban, gumókban, hüvelyesekben található. Gazdag keményítőtartalmú növények például a gabonafélék: búza, rozs, zab, a burgonya, a kukorica és a rizs. Ételek sűrítésére, tészták készítésére, ipari szőlőcukor előállításánál használják Kémiai képlete: (C6H10O5)n glikogén (glycogen) Sok elágazó lánccal rendelkező, glükózból és a molekula közepén elhelyezkedő glikogeninből álló poliszacharid. Egy glikogénmolekula kb 30000 glükózmolekulát tartalmaz Funkciója a rövidtávú energiaraktározás az állati sejtekben: főleg a máj és az izmok raktározzák, de az agy, a méh és a

hüvely szintén képes szintetizálni. Molekulája olyan energiaraktárat jelent, amely gyorsan mobilizálható hirtelen fellépő glükózigény esetén, de a zsírokhoz képest kevésbé kompakt. A glikogén számos sejttípusban megtalálható a citoszol granulumaiban, és fontos szerepe van a glükózciklusban. 139 cellulóz (cellulose) Több száz vagy akár sok ezer β-D-glükózegységből felépülő poliszacharid, melyben a monomerek között β(14) kötés van. A tiszta cellulóz fehér színű, szilárd anyag Vízben, híg savban, híg lúgban és szerves oldószerekben nem oldódik, ezért kiváló vázépítő. A cellulóz molekulájában béta-glükózegységek váltakozó térállásban (alsó és felső) kapcsolódnak össze, és lánc alakúvá formálódnak. A hosszú láncmolekulák hidrogénkötésekkel kapcsolódnak össze, melyek fonalszerűvé teszik a növényi rostokat. Ez annyira ellenálló, hogy csak erős savakkal vagy ammóniás réz-oxid oldattal

lehetséges a bontása. Tömény savval főzve először cellobiózzá, majd a cellobióz szőlőcukorrá hidrolizál. A cellulóz a Földön előforduló leggyakoribb szerves anyag, mert a növények vázanyagának nagy része cellulóz. Pontosabban a fa 40%-a, a gyapot 50%-a, a len és a kender 80%-a. A vatta és a papír szinte 100%-ban cellulózmolekulákból áll. Az élelmiszerek széles skálájában megtalálható mint emulgeálószer, térfogatnövelő vagy diétás rostanyag. Napi maximum beviteli mennyisége nincs meghatározva. Az ember emésztőenzimei a lebontására nem képesek, a tápcsatornán felszívódás nélkül halad át. Jellegzetes szerkezete miatt csak néhány baktérium, illetve alacsonyabb rendű eukarióta képes speciális enzimeivel lebontani. Képlete: (C6H10O5)n 140 kitin (chitin) N-acetil-D-glükózamin-molekulákból álló poliszacharid-származék. Vízben, híg savakban és lúgokban oldhatatlan. Csak tömény savval való melegítés

hatására hidrolizál A gombák sejtfalának fő komponense, valamint az ízeltlábúak külső vázának alkotója is. A kitint számos orvosi és ipari területen felhasználják. Képlete: (C8H13O5N)n klorofill (chlorophyll) A klorofill a zöld növényeknek azon anyaga, amely a napsugárzás energiáját elnyeli, és közvetíti a növényi sejtben végbemenő szintetikus folyamatoknak. alkaloidok (alkaloids) Az alkaloidok növényekből nyerhető, nitrogéntartalmú szerves vegyületek, melyek általában összetett gyűrűs szerkezeteket is tartalmaznak. Léteznek piridinvázas, tropánvázas, kinolinvázas, indolvázas és purinvázas alkaloidok. komplexek / komplex vegyületek / koordinációs komplexek / koordinációs vegyületek / komplex ionok (complexes / coordination complexes / coordination compounds / complex ions / ion complexes / ionic complexes) 141 def #1: Azok a vegyületek, ionok, amelyekben koordinatív kötéssel ligandumok kapcsolódnak a

középpontban lévő atomhoz, ionhoz. A d-mező fémeire jellemző, hogy a kívülről számított második héj d-alhéján vannak feltöltetlen pályák, ezért ezek a fémek rendkívül hajlamosak a komplexképzésre. Ligandumnak pedig (többek között) a nemkötő elektronpárral rendelkező ammónia- és vízmolekulák alkalmasak. A komplex iont szögletes zárójellel jelöljük def #2: Olyan vegyületek, ahol a központi atom vagy ion vegyértékhéjának betöltetlen pályái vannak, és a ligandumok nemkötő elektronpárjaikkal datív kötéssel kapcsolódnak a központi atomhoz vagy ionhoz. A komplex ionok kialakulása gyakran jár színváltozással, az oldhatóság növekedésével és az elektromos vezetés mértékének a megváltozásával. A komplex vegyületek egyik osztályozási módja elektromos töltésük alapján történik. A komplexek töltését a ligandumok és a központi fémion töltésének algebrai összege adja meg. A komplex töltése egyenlő a

külső szféra ionjainak töltésével, ellentétes előjellel. Ennek megfelelően léteznek kationkomplexek (pozitív töltésűek), anionkomplexek (negatív töltésűek), semleges komplexek (nincs töltésük), kation-anionkomplexek (komplex kationnak komplex anionnal alkotott vegyületei). fémkomplexek (metal complexes) kelátok / kelátkomplexek (chelates / chelate complexes) fémorganikus vegyületek (organometallic compounds) Olyan vegyületek, amelyekben egy vagy több fématom kötésben van egy organilcsoport egy vagy több szénatomjával. Jellemző rájuk az instabilitás, a gyenge fém-szén kötés és a kis ionizációs energia. halogenidek (halides / halogenides) Vegyületek, melyekben egyszeresen negatív töltésű halogenidion (F-, Cl-, Br-, I-) található. Léteznek ionos halogenidek (pl. NaF, CaCl 2), kovalens halogenidek (pl HI, PCl 3), és átmeneti kovalens-ionos halogenidek (pl. AgCl, FeF3) hidridek (hydrides) Hidrogént tartalmazó vegyületek, amelyek

lehetnek kovalens hidridek (pl. HCl), ionos hidridek (pl. NaH), interszticiális hidridek (pl AlH3), vagy komplex hidridek (pl LiBH4) oxidok (oxides) def #1: Oxidiont (O2-) tartalmazó vegyületek. Léteznek savas oxidok (ezek vízzel reagálva savakat képeznek), bázisos oxidok (ezek vízzel reagálva bázisokat képeznek), és amfoter oxidok (ezek erős savakkal bázisként, erős bázisokkal savként viselkednek). def #2: Az oxidok két elemet tartalmazó (biner) vegyületei az oxigénnek és egy további elemnek. hidroxidok (hydroxides) 142 Hidroxidiont (OH-) tartalmazó vegyületek. Pl: nátrium-hidroxid (NaOH), réz(II)-hidroxid (Cu(OH)2). karbonátok (carbonates) def #1: Karbonátiont (CO32-) tartalmazó vegyületek. Pl: nátrium-karbonát (Na2CO3) def #2: A szénsav sói. hidrogén-karbonátok / bikarbonátok (hydrogencarbonates / bicarbonates) def #1: Hidrogén-karbonát iont (HCO3-) tartalmazó vegyületek. Pl: kálium-hidrogén-karbonát (KHCO3). def #2: A szénsav

sói. szulfidok (sulfides) def #1: Szulfidiont (S2-) tartalmazó vegyületek. Pl: nátrium-szulfid (Na2S) def #2: A kén-hidrogén sói. szulfitok (sulfites) Szulfitiont (SO32-) tartalmazó vegyületek. Pl: nátrium-szulfit (Na2SO3) hidrogén-szulfitok (hydrogen sulfites / bisulfites) Hidrogén-szulfit iont (HSO3-) tartalmazó vegyületek. Pl: kálium-hidrogén-szulfit (KHSO3) szulfátok (sulfates) def #1: Szulfátiont (SO42-) tartalmazó vegyületek. Pl: vas(II)-szulfát (FeSO4) def #2: A kénsav sói. hidrogén-szulfátok (hydrogen sulfates / bisulfates) Hidrogén-szulfát iont (HSO4-) tartalmazó vegyületek. Pl: ammónium-hidrogén-szulfát (NH4HSO4). nitrátok (nitrates) def #1: Nitrátiont (NO3-) tartalmazó vegyületek. Pl: magnézium-nitrát (Mg(NO3)2) def #2: A salétromsav sói. nitritek (nitrites) Nitritiont (NO2-) tartalmazó vegyületek. Pl: nátrium-nitrit (NaNO2) 143 foszfitok (phosphites) Foszfitiont (PO33-) tartalmazó vegyületek. foszfátok /

ortofoszfátok (phosphates / orthophosphates) def #1: Foszfátiont (PO43-) tartalmazó vegyületek. Pl: nátrium-foszfát (Na3PO4) def #2: A foszforsav sói. hidrogén-foszfátok (hydrogen phosphates / biphosphates) Hidrogén-foszfát iont (HPO42-) tartalmazó vegyületek. Pl: diammónium-hidrogén-foszfát ((NH4)2HPO4). dihidrogén-foszfátok (dihydrogen phosphates) Dihidrogén-foszfát iont (H2PO4-) tartalmazó vegyületek. Pl: kalcium-dihidrogén-foszfát (Ca(H2PO4)2). kloridok (chlorides) def #1: Kloridiont (Cl-) tartalmazó vegyületek. Pl: ammónium-klorid (NH4Cl) def #2: A sósav sói. kloritok (chlorites) Kloritiont (ClO2-) tartalmazó vegyületek. Pl: nátrium-klorit (NaClO2) hipokloritok (hypochlorites) Hipokloritiont (OCl-) tartalmazó vegyületek. Pl: nátrium-hipoklorit (NaOCl) klorátok (chlorates) Klorátiont (ClO3-) tartalmazó vegyületek. Pl: nátrium-klorát (NaClO3) szilikátok (silicates) def #1: Szilikátiont tartalmazó vegyületek. def #2: Bármely

anioncsalád, amely szilíciumból és oxigénből épül fel. def #3: A földkérget 92%-ban alkotó, különböző összetételű, szilíciumtartalmú ásványok és kőzetek. hidrogénion / hidrogén kation / H+ (hydrogen ion / hydrogen cation / hydron) 144 A hidrogén pozitív töltésű ionja, ami elektron hiányában tulajdonképpen egy protonnak felel meg. hidrogénion / hidrogén anion / H- (hydrogen ion / hydrogen anion / hydride) A hidrogén negatív töltésű ionja, tehát olyan hidrogénatom, amelynek két elektronja van egy helyett. hidroxidion / OH- (hydroxide / hydroxide ion) Egy egyszeresen negatív, összetett ion, a sav-bázis reakciók gyakori szereplője. Általában vízből keletkezik, protonleadás után. oxónium / oxóniumion / hidrónium / hidrónium ion / hidroxónium / H 3O+ (oxonium / oxidanium / hydronium ion / hydroxonium) Vízből származtatható, egyszeresen pozitív töltésű, erősen savas tulajdonságú, összetett ion. Sav-bázis

reakciók fontos szereplője, a savak disszociációjakor képződő proton (H+) datív kötéssel kerül a vízmolekulára (gyakorlatilag hidratálódik), a kötéshez szolgáló elektronpárt a vízmolekula oxigénje szolgáltatja. A hidrónium elnevezés az IUPAC által lefektetett szabályok alapján helytelen. kloridion / Cl- (chloride ion) A klórnak negatív töltéssel rendelkező ionja, olyankor képződik, amikor a klóratom felvesz egy plusz elektront. A kloridion jóval nagyobb, mint a klóratom, 99 pm helyett 167 pm Színtelen, és diamágneses tulajdonsággal rendelkezik. Általában jól oldódik vizes oldatban szulfátion / SO42- (sulfate ion) Egy központi kénatom négy oxigénatommal kovalens kötésben, tetraéderes elrendezésben. Többatomos, kétszeresen negatív töltésű ion. 145 nitrátion / NO3- (nitrate ion) A nitrátion a salétromsav konjugált bázisa, benne a központi nitrogénatomhoz három egyenértékű oxigénatom kapcsolódik

síkháromszöges elrendezésben. A nitrátion egyszeres negatív töltésű, ami a központi nitrogénatom +1, és a három oxigénatom egyenként -2⁄3 töltésének eredőjeként adódik. Az ion delokalizált elektronokat tartalmaz karbonátion / CO32- (carbonate ion) Apoláris, kétszeres negatív töltéssel rendelkező ion, közepesen erős bázis. A karbonátion szabályos, sík háromszög alakú, benne a kötésszögek 120°-osak. Az ion delokalizált elektronokat tartalmaz. A szimmetrikus szerkezet és a delokalizált elektronok miatt a karbonátok stabilabbak a szénsavnál. foszfátion / PO43- (phosphate ion) A foszfátion egy foszfor- és négy oxigénatomból áll, melyek a központi foszforatom körül szabályos tetraédert formálva helyezkednek el. A foszfátion töltése háromszorosan negatív, benne a foszfor oxidációs száma +5. A foszfátion a hidrogén-foszfát anion (HPO42-) konjugált bázisa, ami a dihidrogén-foszfát anion (H2PO4-) konjugált bázisa,

amely pedig a foszforsav (H3PO4) konjugált bázisa. ammóniumion / NH4+ (ammonium / ammonium ion / azanium) Pozitív töltésű, többatomos ion. Az ammónia protonfelvételével jön létre ezüst-diamin-ion / [Ag(NH3)2]+ / AgH6N2+ (diamminesilver(I) / diamminesilver(1+)) réz-tetraamin-ion / [Cu(NH3)4]2+ (tetraamminecopper(II) / tetraaminecopper(2+)) réz-tetraakva-ion / [Cu(H2O)4]2+ (tetraaquacopper(II) / tetraaquacopper(2+)) 146 alumínium-hexaakva-ion / [Al(H2O)6]3+ (hexaaquaaluminium(III) / hexaaquaaluminium(3+)) allotrópok (allotropes) Azonos rendszámú, de különböző kristályszerkezetű vagy molekulatömegű módosulatai ugyanannak az elemnek. A kifejezés csak elemekre érvényes allotrópia (allotropy / allotropism) Olyan jelenség, amely során bizonyos elemek külső körülmények hatására (hőmérséklet, nyomás) eltérő kristályszerkezetű módosulatokat képeznek. polimorf anyagok (polymorphs) def #1: Azonos kémiai összetételű, de eltérő

kristályformájú szilárd anyagok. A kifejezés elemekre és vegyületekre is alkalmazható. def #2: Olyan anyag, ami a körülményektől függően különböző szilárd fázisú szerkezetet mutat. Ez a szerkezetbeli eltérés akár a fizikai, kémiai, biológiai tulajdonságok megváltozásával is járhat. magerő / nukleon-nukleon kölcsönhatás (nuclear force / nucleon-nucleon interaction) Két vagy több nukleon között ható erő, amely az erős kölcsönhatásból ered. A magerő tartja egyben a protonokat és a neutronokat, amelyek így atommagok kialakítására képesek. A magerő a szomszédos nukleonok közötti mezoncsere eredménye. Vonzó hatása rövid távolságon belül elég erős ahhoz, hogy legyőzze a protonok között ható, elektrosztatikus erőből származó taszítást. elsőrendű kötések / elsődleges kötések / intramolekuláris kötések (primary bonds / strong bonds / intramolecular bonds) Nagyságrendekkel erősebbek, mint a másodrendű

kötések, csak nagy energia-befektetéssel lehet őket elszakítani. Az elsőrendű kötések hozzájárulnak a kedvező elektronszerkezet kialakításához. Az elsődleges kémiai kötések a kémiai tulajdonságokra vannak hatással Fajtái: kovalens kötés, ionos kötés, fémes kötés. A kötési energia 80-1000 kJ/mol között változik. 147 másodrendű kötések / másodlagos kötések / gyenge kölcsönhatások / intermolekuláris kötések / nemkötő kölcsönhatások (secondary bonds / weak bonds / intermolecular bonds / nonbonded interactions) Intermolekuláris kötések, azaz molekulák között kialakuló kölcsönhatások. Nagyságrendekkel gyengébbek, mint az elsőrendű kötések, ezért sokkal könnyebb őket felszakítani. Azon alapulnak, hogy az elektrondús és az elektronszegény részek egymást vonzzák (elektrosztatikus vonzás). A másodrendű kémiai kötések a fizikai tulajdonságokra vannak hatással. A másodrendű kötések az elnevezésük

ellenére inkább kölcsönhatásoknak tekinthetők, mert kötések alatt inkább intramolekuláris kötéseket értünk. Fajtái: hidrogénkötés, ion és dipólus közötti kölcsönhatások, van der Waals-erők. A kötési energia 0,8-40 kJ/mol között változik. ionos kötés / ionkötés (ionic bonding) def #1: Két olyan elem atomjai között jöhet létre, amelyek elektronegativitása nagyon eltér egymástól. Ilyenkor a nagyobb elektronegativitású atom képes elektront elszívni a kisebb elektronegativitású atomtól. Végeredményben kapunk két, nemesgázszerű zárt vegyértékelektronszerkezettel rendelkező, ellentétes töltésű iont Ezek az ionok vonzzák egymást, és ezért szépen egymás mellé, térbeli rácsba rendeződnek. Az ionrácsos anyagok kemények, ridegek (nem hajlanak, hanem törnek), olvadékuk ionjai pedig töltéssel rendelkeznek, ezért az áramot is vezetik. Az ionrács rácspontjaiban nemcsak egyszerű ionok, hanem nagyobb, több atomból

álló ionok is lehetnek. def #2: Olyan kötés, amely keletkezésekor az egyik atomból a legkülső elektronhéjon levő elektron(ok) a szomszédos atom elektronhéjába épül(nek) be és mindkét atom ionos formába kerül. Az eltávozó illetve a felvett elektronok számát nevezzük az ion töltésszámának Az így létrejött pozitív és negatív töltésű ionok elektrosztatikusan vonzzák egymást. Ez a vonzás tartja össze az ionrácsot. Az ellentétes töltésű ionok azonban csak bizonyos határig közeledhetnek egymáshoz, mert a túl közel kerülő elektronfelhők taszító hatása megakadályozza a további közeledést és végső fokon az ionok egybeolvadását. A kötés nagyon stabil, mert a vegyértékelektronok átmennek az egyikből a másik atomba. Fém és nemfém között jöhet létre. Az ionos anyagok általában magasabb olvadás- és forrásponttal rendelkeznek, valamint jobban oldódnak vízben a kovalens kötést létesítő anyagokhoz képest. 148

fémes kötés (metallic bonding) def #1: A fémes kötésben az atomok atomtörzsei (atommag + lezárt elektronhéjak) térbeli rácsot alkotnak, közöttük szabadon mozognak a külső elektronhéj elektronjai. Ez a delokalizált elektronmassza tartja össze a pozitív atomtörzseket. A fémek szilárdak, viszont nem ridegek; fizikai behatásra a rácspontok atomtörzsei „arrébb csúsznak”, de a delokalizált elektronok összetartó ereje nem szűnik meg. Mivel a rácspontok között az elektronok szabadon mozognak, a fémek szilárd állapotban is jól vezetik a hőt és az áramot. def #2: Olyan elsőrendű kémiai kötés, amelyben a rácspontokban lévő atomtörzseket delokalizált elektronok tartják össze, ilyenkor az elektronok egyenletesen oszlanak el az anyagban. A kialakulásának feltétele az, hogy a fématomok vegyértékhéján kevés számú elektron legyen, ezek az atommagtól viszonylag messze vannak, és kisebb energiával kötődnek, ezt mutatja kicsi

ionizációs energiájuk is. A fématomok a kristályban úgy rendeződnek, hogy a rácspontokban a fématomtörzsek helyezkednek el és közöttük a kapcsolatot a vegyértékelektronok biztosítják. Ezek az elektronok valamennyi fématomhoz közösen tartoznak, így delokalizált elektronrendszer jön létre. A fématomok között kialakult kötést fémes kötésnek nevezzük. kovalens kötés / homopoláros kötés (covalent bonding / homopolar bonding) def #1: Olyan kémiai kötés, melyben a párosítatlan vegyértékelektronok az atompályáról egy közös molekulapályára térnek át, ami a nemesgázhéjhoz hasonló szerkezet létrejötte miatt energetikailag nagyon kedvező. A kovalens kötésben az atomok vagy atomrácsot, vagy meghatározott méretű molekulákat alkotnak. Gyakran előfordulhat, hogy a nemesgázszerkezet eléréséhez nem egy, hanem két vagy három pár elektron is közös pályára kerül. Ilyenkor kettős vagy hármas kovalens kötések is

kialakulhatnak. Ezekben az esetekben van egy erősebb (σ-kötés – szigma-kötés) és egy vagy két gyengébb kötés (π-kötés – pi-kötés). Az utóbbi esetben a π-pályák csomósíkot tartalmaznak, hogy a σ- (és a másik π-) kötéssel ne 149 fedjenek át. A π-kötések sokkal könnyebben felhasadnak, mint a σ-kötések, ezért az elektronjaik a kémiai reakciókban előbb reagálnak. Kovalens kötés akkor jön létre két atom között, ha elektronegativitásuk között nincs vagy nem számottevően nagy a különbség. Az azonos elektronegativitású atomok apoláris, az eltérő elektronegativitásúak poláris kovalens kötést létesítenek. A kötési energia általában 100-1000 kJ/mol között változik. def #2: Közös molekulapályán mozgó, kötő elektronpárokkal kialakuló elsőrendű kötés az atomok között. Ezt a kötést két (esetleg több) atom között megosztott (közös, kötő) elektronpárok hozzák létre, hogy mindegyik atom

stabilis elektronszerkezettel rendelkezhessen. Nemfém és nemfém között jöhet létre A kovalens kötés lehet apoláris és poláris, attól függően, hogy az alkotó atomok elektronvonzó-képessége (elektronegativitása) milyen mértékben tér el egymástól. Akkor beszélünk poláris kovalens kötésről, ha a kötő elektronpár a kötést létesítő atomok körül eltérő mértékben fordul elő, így töltésmegoszlás alakul ki. Apoláris kovalens kötésnek pedig azt nevezzük, amikor a kötést létesítő atomok magja egyenlő mértékben vonzzák az elektronpárt, így nem alakul ki töltésmegoszlás. A vegyületek molekuláinak polaritását a kötéspolaritás és a molekula alakja együttesen határozza meg. A kovalens kötések jellemzői a kötési energia, a kötéshossz és a kötésszög A kovalens kötés lehet kolligációs, amikor mindkét atom biztosít egy-egy elektront a kötés kialakításához, és lehet datív (koordinatív), amikor a két atom

egyike adja a teljes elektronpárt. A kötési energia általában 160-500 kJ/mol között változik. szigma-kötés / σ-kötés (sigma-bonding / σ-bonding) Olyan kovalens kötés, amelyben a kémiai kötést létrehozó elektronpár a kötés tengelyére nézve forgásszimmetrikus molekulapályán helyezkedik el. A kötésben részt vevő elektronokat szigma-elektronoknak is nevezik. A szigma-kötés kötési energiája nagyobb, mint a pi-kötésé Ez a kötés van a legalacsonyabb energiaszinten, ezért minden kovalens kötésben van szigmakötés. A pi-kötés energetikailag kedvezőtlenebb helyen van, mint a szigma-kötés, ezért a 150 felbontásához kevesebb energia szükséges, azaz kisebb a kötési energiája, mint a szigmakötésé. pi-kötés / π-kötés (pi-bonding / π-bonding) Olyan kovalens kötés, amelyet párhuzamos tengelyű p-orbitálok képeznek. Abban az esetben beszélhetünk pi-kötésről, ha a kötés síkszimmetrikus és a szigma-kötés tengelye a

pi-kötés szimmetriasíkján fekszik. Csak abban az esetben jön létre, ha a kötésben részvevő két atom között már kialakult egy szigma-kötés, ezért az egyszeres kötés mindig szigma-kötés. A kettős kovalens kötés egy szigma, és egy pi-kötésből áll; a hármas kovalens kötés pedig egy szigma és két pi-kötésből. A pi-kötés nem teszi lehetővé a kötésben részt vevő atomok szabad forgását, ezért sokszor a cisz-transz izoméria megjelenéséhez vezet. A pi-kötés energetikailag kedvezőtlenebb helyen van, mint a szigma-kötés, ezért a felbontásához kevesebb energia szükséges, azaz kisebb a kötési energiája, mint a szigma-kötésé. A pi-kötés kialakulásának feltétele a kis atomsugár és a nagy elektronegativitás. Ez jellemző a szén-, az oxigén- és a nitrogénatomra. Nagyobb méretű és kisebb elektronegativitású atomok inkább az egyszeres kovalens kötés kialakítására hajlamosak. datív kötés / koordinatív kötés

(dative bonding / coordinate bonding) def #1: Olyan kovalens kötés, amelyben a kötést létesítő atomok egyikétől származik mindkét elektron. def #2: A kovalens kötés egyik speciális fajtája. Ilyenkor az egyik atom a nem-kötő elektronpárjával képes egy másik atommal (vagy ionnal) közös molekulapályát alkotni. A kötéshez szükséges mindkét elektront ugyanaz az atom adja, ezt hívjuk donornak, a kötő elektronokat fogadó atomot pedig akceptornak. Az egyik legismertebb példa erre az ammónia proton-felvétele, melynek során ammóniumionná alakul. Az ammóniumionban mind a négy kovalens kötés egyenlő értékű (és erősségű), s nem biztos, hogy ammóniává visszaalakulásakor ugyanazt a protont adja le, mint amelyiket korábban felvette. peptidkötés / amidkötés (peptide bond / peptide linkage / amide bond / amide linkage) Két aminosav peptidkötéssel kapcsolódhat össze. Általában egy aminosav-molekula karboxilcsoportjából és egy másik

aminosav-molekula aminocsoportjából vízkilépés során keletkezik. Eredménye erős, kovalens kötéssel összekapcsolt dipeptid Ebből polipeptid lánc jöhet létre. A peptidkötések hidrolízissel felszakíthatók, így aminosavakra bonthatók 151 glikozidos kötés / glikozidkötés (glycosidic bond / glycosidic linkage) def #1: Diszacharidok, oligoszacharidok, poliszacharidok monoszacharidjai között kialakuló kovalens kötés, amely vízmolekula kilépésével (azaz kondenzációs reakcióval) jön létre. Az αglikozidos kötés esetén az 1 szénatom glikozidos kötése a glükózgyűrű síkja alatt található, βglikozidos kötés esetén a glükózgyűrű síkja felett def #2: Monoszacharid részeket összekapcsoló éterkötés. észterkötés (ester bond / ester linkage) Savak és alkoholok (esetleg enolok vagy fenolok) között kialakuló kovalens kötés, amely vízmolekula kilépésével (azaz kondenzációs reakcióval) jön létre. Ilyen kötés

található pl a trigliceridekben. 152 éterkötés (ether bond / ether linkage) def #1: Két szénhidrogén között kialakuló kovalens kötés, melyben az összekötő szerepet egy oxigénatom látja el. Az éterkötés általában stabilis; lúggal, híg savakkal, oxidálószerekkel nem bontható meg (kivétel az epoxidok és a vinil-éterek), ezért az étereket gyakran alkalmazzák szerves reakciók oldószereként is. def #2: Egy oxigénatom segítségével kialakuló kovalens kötés, mely két szénhidrogén és a közbeiktatott oxigénatom között jön létre. poláris kötés (polar bond) Olyan kovalens kötés, ahol a két kötést kialakító atom elektronegativitása különböző, tehát a kötő elektronpárok többet tartózkodnak a nagyobb elektronegativitású atomtörzs környezetében. A kötés részleges negatív pólusa a nagyobb, míg a részleges pozitív pólusa a kisebb elektronegativitású atom. apoláris kötés (apolar bond) Olyan kovalens

kötés, ahol a két kötést kialakító atom elektronegativitása megegyezik, tehát a kötő elektronpárok egyforma mértékben tartózkodnak a két atommag erőterében. konjugált rendszer / konjugált kötésrendszer (conjugated system) def #1: Egy molekulában levő kettős vagy hármas kötések, amelyeket csak egy egyszeres kötés választ el a sorban következő atomtól. Bár sokszor a képletek váltakozó egyszeres és többszörös kötésekként ábrázolják, a valóságban ezek az elektronok egyenletesen oszlanak el a részt vevő atomok elektronfelhőjében. Ilyen molekulákban az elektronok bizonyos mértékben delokalizálódnak a π-pályákon a rendszert alkotó atomok között. Konjugációban részt vehetnek d-atompályák (átmenetifémek esetén) és nemkötő elektronpárok is. def #2: Delokalizált elektronokkal összekapcsolódott p-atompályák rendszere egy molekulában, mely rendszer általában csökkenti a molekula összenergiáját, és növeli a

stabilitását. A konjugált rendszerek lehetővé teszik a π-elektronok delokalizációját a 153 szomszédos elhelyezkedésű p-atompályák esetén. Általában váltakozó egyszeres és többszörös kötésekként ábrázolják a vonalképletekben. Nemkötő elektronpárok, szabad gyökök, karbéniumionok mind a rendszer részei lehetnek, amely lehet ciklusos, aciklusos, lineáris, vagy ezek keveréke. A π-elektronok nem tartoznak egyetlen kötéshez vagy atomhoz, sokkal inkább az atomok egy csoportjához. def #3: Delokalizálódott π-elektronok miatt létrejött kötésrendszer, amely az adott molekulában lévő egyszeres és kétszeres (vagy többszörös) kötések váltakozásából adódik. Egy konjugált rendszernek átfedő p-atompályái vannak, összekötve a közbülső helyeket, amiket az egyszerű képletek csak egyszeres kötésként ábrázolnak. Az ilyen molekulákban a πkötést alkotó elektronok többcentrumú molekulapályára kerülnek, ami

energetikailag kedvező hidrogénkötés / hidrogénhíd (hydrogen bonding / hydrogen bridge bond) def #1: A másodrendű kötéseknek az a fajtája, ahol egy hidrogénatom létesít kötést két másik atom között. A hidrogénkötés kialakulásának oka, hogy a kis rendszámú, nagy elektronegativitású atomok a velük kovalens kötésben lévő hidrogén elektronját magukhoz vonzzák, ezzel a hidrogénatomból mintegy proton képződik. Az elektronburkától csaknem teljesen megfosztott proton elektronigényét a szomszédos molekulában lévő, elektronokkal jól ellátott atom (általában fluor, oxigén, nitrogén) nemkötő elektronpárjával elégíti ki. Ebben a molekulában is van azonban elektronburkától csaknem teljesen megfosztott proton, ez is kölcsönhatásba lép a következő molekulával és így tovább. A hidrogénkötés más molekulák között gyűrűvé záródó szerkezetet eredményez. A hidrogénkötés létrejöttének feltételei: - a hidrogén

nagy elektronegativitású atomhoz kapcsolódjon - legyen nemkötő elektronpár a molekulában A hidrogénkötés következményei: - a moláris tömeg alapján várhatónál sokkal magasabb olvadás- és forráspont - nagyobb belső súrlódás (viszkozitás) - nagyobb hőkapacitás - nagyobb felületi feszültség def #2: A legerősebb másodlagos kötés, amely egy hidrogénatom és egy nagy elektronegativitású, kis atomtörzzsel és nemkötő elektronpárral rendelkező atom között jöhet létre. Kovalens kötés létesítésekor a hidrogénatom egyetlen elektronja vesz részt a kötés kialakításában. A proton a többi kationhoz képest igen pici, ezért a pozitív töltés sokkal erőteljesebben érvényesül, mint amikor ugyanekkora töltés egy jóval nagyobb méretű kation felületén oszlik szét. Ezáltal a proton a környezetében lévő más molekulák nemkötő elektronpárjaira is vonzó hatást gyakorolhat. Ilyen módon erős másodlagos kötések alakulhatnak

ki. A hidrogén ilyen másodlagos kötést fluorral, oxigénnel és nitrogénnel képes kialakítani. def #3: Másodrendű kötések olyan fajtája, amely erősen polarizált, kovalens kötéssel kapcsolódó hidrogén és nagy elektronegativitású atom nemkötő elektronpárja között jöhet létre. Hidrogénkötés kialakítására így a nagy elektronegativitású és kis atomtörzsű nitrogén-, oxigén-, illetve fluoratomokhoz kapcsolódó hidrogénatom képes egy másik (kötésben lévő) nitrogén-, oxigén-, illetve fluoratom nemkötő elektronpárjával. A hidrogénkötések lehetnek intra- és intermolekuláris jellegűek is. A hidrogénkötéshez hidrogént szolgáltató atomot donornak, a nemkötő elektronpárt biztosító atomot akceptornak hívjuk. A kötési energia általában 8-40 kJ/mol között változik. 154 ion–permanens dipól kölcsönhatás (ion–permanent dipole interaction) Ionok és állandó elektromos dipólusmomentummal rendelkező molekulák

között kialakuló elektrosztatikus kölcsönhatás. Hasonlít az orientációs kölcsönhatáshoz, de annál sokkal erősebb, mert az ionok töltése jóval nagyobb, mint a dipólusmolekulák töltése. A kölcsönhatásban részt vevő ion és dipólusmolekula úgy helyezkedik el, hogy a pozitív és negatív csoportok egymás mellett legyenek, ezzel maximalizálva a köztük lévő vonzást. A kölcsönhatás nagy szerepet játszik pl. a víz és az ionok interakciója során, ennek a hatásnak köszönhető, hogy hidrátburok alakul ki a vizes oldatban lévő ionok körül. Ez a kötéstípus a hidrogénkötésnél is erősebb. ion–indukált dipól kölcsönhatás (ion–induced dipole interaction) Ionok és állandó elektromos dipólusmomentummal nem rendelkező molekulák vagy atomok között kialakuló elektrosztatikus kölcsönhatás. Hasonlít az indukciós kölcsönhatáshoz, de annál sokkal erősebb, mert az ionok töltése jóval nagyobb, mint az indukált dipólusok

töltése. A folyamat során az ion dipólust hoz létre az apoláris molekulában (illetve atomban), s ennek az indukált dipólusnak az ellentétes töltésű pólusát vonzza. van der Waals-erők / van der Waals-kölcsönhatások (van der Waals forces / van der Waals interactions) def #1: Gyenge másodrendű kötések, melyek létrejöhetnek poláris és apoláris molekulák között is. Fajtái: orientációs, indukciós és diszperziós kölcsönhatás def #2: Molekulák közötti kölcsönhatások, amelyek a molekulán belüli töltésaszimmetriából, a dipólusból következnek. A dipólusok lehetnek állandóak, átmenetiek és indukáltak def #3: Molekulák között létrejövő dipólus-alapú kölcsönhatások. Sok molekulát nem csak egyféle másodlagos kölcsönhatás tart egyben a kondenzált állapotában, hanem ezeknek bizonyos kombinációja. A Van der Waals kötéssel kapcsolódó molekulákból álló anyagok általában alacsony olvadás- és forráspontúak,

ezért leggyakrabban gáz, vagy folyadék halmazállapotúak szobahőmérsékleten. Ha nagy molekulatömeg miatt szilárd kristályokba rendeződnek, akkor ezen kristályok meglehetősen puhák. A kötési energia általában 0,8-12 kJ/mol között változik. permanens dipól–permanens dipól kölcsönhatás / orientációs kölcsönhatás / orientációs effektus / Keesom-erő (dipole-dipole interaction / permanent dipole– permanent dipole interaction / Keesom force / Keesom interaction) def #1: Állandó elektromos dipólusmomentummal rendelkező molekulák között kialakuló elektrosztatikus kölcsönhatás. Olyan molekulák között alakul ki, amelyekben az elektronok eloszlása kifelé nem egyenletes. Például ha egy nagyobb és egy valamivel kisebb elektronegativitású atom alkot egy molekulát, a nagyobb elektronegativitású atom kissé magához fogja vonzani a létrejött közös kötés elektronjait. A molekula ekkor polarizálódik: az elektronban dúsabb rész

inkább negatív, az elektronban szegényebb rész inkább pozitív lesz. Az ellentétes pólusok vonzzák más molekulák ellentétes pólusait, ezért a molekulák össze tudnak tapadni. A molekulák hőmozgása következtében azonban ez a beállás a dipólus elektromos terének irányába csak részleges, a hőmérséklet növekedésével, a hőmozgás erősödésével csökken a kölcsönhatás erőssége. 155 def #2: Aszimmetrikus töltéseloszlással rendelkező dipólusmolekulák között fellépő kölcsönhatás. Ez az erő hajlamos úgy rendezni a molekulákat, hogy a köztük lévő vonzás nagyobb legyen, ezzel csökkentve a helyzeti energiát. Az egyik molekula pozitív pólusa vonzza a másik molekula negatív pólusát. A dipólusok így láncokká, halmazokká rendeződnek Két önálló atom között lévő permanens dipól-permanens dipól kölcsönhatás általában nincs, mivel atomok ritkán hordoznak állandó dipólust. Orientációs hatásnak is nevezik,

mert a dipólusmolekulák a kedvező állapot irányába forgatják egymást. Orientációs kölcsönhatás elektrolitokat tartalmazó vizes oldatban nem szokott előfordulni. def #3: Dipólusmolekulák közötti elektromos vonzóerő miatt létrejött kölcsönhatás. Oka a részleges töltésmegoszlással bíró részecskék, illetve azok ellentétesen töltött pólusai között fellépő elektrosztatikus erőhatás. Kisebb molekuláknál (például ammónia, hidrogén-klorid) ez normál állapotban nem elegendő ahhoz, hogy az anyag gázfázisból kondenzáljon, de egy folyadékfázisú dipólusos rendszerben többé-kevésbé lokális rendezettséget eredményez, azaz adott környéken lévő molekulák többé-kevésbé azonos irányba állnak be dipólusaik szerint. Meghatározó tényező a dipólusmomentum, a hőmérséklet és a részt vevő molekulák mérete. A kötési energia általában 0,8-12 kJ/mol között változik. permanens dipól–indukált dipól

kölcsönhatás / indukciós kölcsönhatás / indukciós effektus / Debye-erő (permanent dipole–induced dipole interaction / Debye force / Debye interaction) def #1: Állandó dipólusmomentummal rendelkező molekula és apoláris molekula között kialakuló kölcsönhatás. A kölcsönhatás során a dipólusmolekula elektromos megoszlást indukál az apolárosban, melynek következtében vonzás alakul ki közöttük. def #2: Olyan kölcsönhatás, mely során a dipólusmolekulák taszító- vagy vonzóerőt fejtenek ki az apoláris molekulák elektronfelhőjére, ezzel indukált elektromos dipólusmomentumot hozva létre az utóbbiban. Így már az eredetileg apoláros molekulák is rendelkeznek dipólusmomentummal, ezért vonzóerő is fellép a molekulák között. A kötési energia általában 0,8-12 kJ/mol között változik. indukált dipól–indukált dipól kölcsönhatás / diszperziós kölcsönhatás / diszperziós effektus / London-féle erő (induced

dipole–induced dipole interaction / fluctuating dipole–induced dipole interaction / instantaneous induced dipole–induced dipole interaction / dispersion force / London force / London dispersion force) def #1: Olyan kötés, amely lezárt elektronhéjú atomok vagy molekulák között alakul ki, melyek kifelé teljesen apolárisak. Ilyenkor alacsony hőmérséklet esetén statisztikusan az elektronburok deformálódhat, ezáltal egy kis mértékben polarizálódik a molekula, amely így már polarizálhatja a szomszédos molekulákat, s azokkal összetapadhat. Kisebb molekulák nehezebben, nagyobb molekulák könnyebben polarizálódnak. A kötés energiája az elsőrendű kötések energiájának kb. huszadrésze Ezért a molekularácsos szerkezetű anyagok (elemek és vegyületek) alacsony olvadás- és forráspontúak: közönséges körülmények között gázhalmazállapotúak vagy folyékonyak, de ha molekulatömegük elég nagy, akkor szilárdak is lehetnek. Kristályaik

meglehetősen puhák A diszperziós kölcsönhatás annál erősebb, minél több az egy molekulára jutó elektronok száma. def #2: Apoláris molekulák vagy atomok között létrejövő kölcsönhatás, amely a másodrendű kötések közül a leggyengébb fajta. Az eredetileg apoláris molekulák elektronrendszerének az atommag körüli rezgése átmeneti, gyenge dipólusosságot eredményezhet. Emiatt a pillanatnyi dipólusok között rövid ideig tartó, megszűnő, majd újra kialakuló gyenge elektrosztatikus vonzás jöhet létre. Ezt a molekulák olyan rendeződése követi, hogy a pillanatnyi dipólusok ellentétes töltésükkel fordulnak egymás felé. Az így rendeződő dipólusok polarizáló hatásuk 156 révén fokozzák egymás polaritását. A molekulák közötti diszperziós kölcsönhatás nagyobb, ha a kapcsolódó atomoknak sok elektronjuk van. def #3: Apoláris molekulák vagy atomok között kialakuló, gyenge kölcsönhatás. Az elektronfelhő

átmeneti torzulásának köszönhetően gyenge dipólusok alakulnak ki, melyek között megjelenik az elektrosztatikus vonzás. Az apoláris molekulákban az elektronok számának növekedésével az atomok mérete is nő, így nagyobb térrészben mozoghatnak, ezáltal pedig jelentősebb lehet a töltéselkülönülés, a polarizáció. Általánosságban elmondható, hogy minél nagyobb egy elem rendszáma, annál erősebb diszperziós kölcsönhatás kialakítására képes. def #4: Gyenge kölcsönhatás, amely apoláris atomok és molekulák között jöhet létre. A gömbszerű elektroneloszlással bíró atomok apolárisak, mivel nem rendelkeznek állandó dipólusmomentummal. De ez csak akkor igaz, ha adott időtartam alatt nézzük az átlagos elektroneloszlást. Ha viszont egy adott pillanatban vizsgáljuk meg az elektronburok sűrűségét, akkor azt tapasztaljuk, hogy az eloszlás nem feltétlenül egyenletesen gömbszerű, hanem helyenként eltérések lehetnek. A

szférikus szimmetria efféle torzulása legfőképp az atomok közötti ütközéseknek köszönhető. Az elektronok egyenlőtlen eloszlása átmeneti dipólust képez, ami megfelelő távolság esetén szintén átmeneti dipólust eredményezhet a többi szomszédos atomban, ennek következtében pedig vonzó kölcsönhatás alakulhat ki az atomok között. A többi dipólus-alapú kölcsönhatással ellentétben a diszperziós erő mindig vonzó hatást fejt ki. A nagyobb felületű molekulák általában erősebb diszperziós kölcsönhatást képesek létrehozni. A kötési energia általában 0,8-12 kJ/mol között változik. denaturáció (denaturation) A globuláris fehérjék jellemző térszerkezetének megváltozása a konformációt kialakító kötések átrendeződése miatt. A folyamat során a fehérje külső behatásra elveszíti a természetes állapotában felvett negyedleges, harmadlagos vagy akár másodlagos szerkezetét is. Ennek következtében a fehérje

elveszíti biokémiai hatását is. Az előzőleg fedésben lévő hidrofób csoportok hozzáférhetővé, megközelíthetővé válnak a folyamat során. A hidrofób csoportok kitettsége miatt a denaturáció általában az oldatból történő kicsapódással (koagulációval) jár. A denaturációt kiválthatja a hőmérséklet emelkedése illetve csökkenése, mechanikai hatás, az ionerősség, illetve a kémhatás megváltozása, ultraibolya sugárzás, elektromos áram, a közeg koncentrációjának növekedése. 157 DNS-denaturációról akkor beszélünk, akkor az a két DNS-szál közötti hidrogénkötések megszűnését jelenti. koaguláció / kicsapódás / flokkuláció (particle aggregation, particle agglomeration, coagulation, flocculation) def #1: Az a folyamat, amelynek során kolloid részecskék egymással való ütközésük miatt nagy tömeget képezve (koagulum) összeállnak, összetapadnak, kicsapódnak. Globuláris fehérjék esetében gyakori

jelenség, ilyenkor a kicsapódás a fehérjefunkció időleges vagy végleges megszűnésével jár. Reverzibilis kicsapódásról beszélünk akkor, ha csak a kolloid részecskék hidrátburka szűnik meg az adott külső behatásra, és emiatt egymással tapadnak össze másodlagos kölcsönhatások révén, ahelyett, hogy vizet kötnének meg a felületükön. Ebben az esetben a kicsapódást előidéző hatás megszűnésével a kolloid részecskék újra visszanyerhetik eredeti állapotukat. Okozhatják a könnyűfémsók oldatai, vagy az alkohol Az irreverzibilis kicsapódás során elsődleges kötések jönnek létre a kolloid részecskék között. Ha fehérjéről van szó, akkor emiatt a fehérjefunkció véglegesen megszűnik. Okozhatják erős savak és lúgok, a nehézfémsók oldatai, valamint magas hőmérséklet. def #2: Az a folyamat, amely során a kolloid részecskék stabilizáló ion- vagy vízburka megsérül, ennek következtében pedig a részecskék

egymással kapcsolatot létesítenek, összetömörülnek, kicsapódnak az oldatból, s ezzel megszűnik a kolloid állapot. rendűség Megadja, hogy egy adott molekulában lévő szénatom hány kovalens kötéssel kapcsolódik másik szénatom(ok)hoz. Primer (elsőrendű), ha egyhez, szekunder (másodrendű), ha kettőhöz, tercier (harmadrendű), ha háromhoz, és kvaterner (negyedrendű), ha négyhez kapcsolódhat. A rendűség a szénvegyületek jellemzésének egyik szempontja értékűség Megadja, hogy az adott molekula hány jellemző funkciós csoportot tartalmaz. Az értékűség a szerves vegyületek jellemzésének egyik szempontja. Pl az ecetsav (CH3COOH) egyértékű karbonsav, a glicerin (C3H5(OH)3) pedig háromértékű alkohol. szénatom rendűsége Megadja, hogy az adott szénatom – a hidrogént leszámítva – hány másik atommal létesít kapcsolatot. 158 alkoholok rendűsége Annak a szénatomnak a rendűségét adja meg, amelyikhez a hidroxilcsoport

kapcsolódik. A rendűség megmutatja, hogy a hidroxilcsoporthoz kapcsolódó szénatom hány olyan kötést alakít ki, melyekkel másik szénatomhoz kapcsolódik. Az elsőrendű (primer) alkoholokban a hidroxilcsoporthoz kapcsolódó szénatom 1 másik szénatomhoz kapcsolódik. A másodrendűekben (szekunder) ugyanez a szénatom 2 másik szénatomhoz kapcsolódik, vagy egyhez, kétszeres kötéssel. Az alkoholok legfeljebb harmadrendűek (tercier) lehetnek amidok rendűsége Az adott amid molekulájában nitrogénatomhoz közvetlenül kapcsolódó szénatomok számát adja meg. aminok rendűsége Az adott amin molekulájában nitrogénatom(ok)hoz kapcsolódó szénhidrogéncsoportok vagy szénatomok számát adja meg. alkoholok értékűsége Az adott alkoholban található hidroxilcsoportok száma határozza meg az értékűséget. Egy-, két- vagy többértékű alkoholok lehetnek. aminok értékűsége Az adott amin molekulájában található funkciós csoportok számát

adja meg. savak és bázisok értékűsége Megmutatja, hogy a savak és bázisok egy-egy molekulájából maximálisan hány H+-ion (H3O+ion), illetve hány OH--ion kerül az oldatba disszociáció során. A többértékű savak és bázisok több lépésben, fokozatosan disszociálnak. addíció (addition reaction) Olyan szerves kémiai reakció, amely során egy többszörös kötést tartalmazó (tehát telítetlen) vegyület molekulája melléktermék képződése nélkül egyesül egy másik anyag molekulájával. poliaddíció (addition polymerization) Olyan szerves kémiai reakció, amely során sok telítetlen molekula melléktermék képződése nélkül egyesül egy óriásmolekulává (makromolekulává). elimináció (elimination reaction) def #1: Olyan szerves kémiai reakció, amely során egy vegyület molekulájából egy kisebb molekula hasad ki. Az elimináció az addícióval ellentétes irányú folyamat A telített halogénezett szénhidrogének jellemző

reakciója. 159 def #2: Olyan reakció, melynek során egy vegyület kisebb molekula kilépése közben alakul új vegyületté. Az elimináció során a molekula vagy telítetlenné válik, vagy az átalakulás révén új gyűrű képződik. szubsztitúció (substitution reaction) Olyan szerves kémiai reakció, amely során az egyik molekula valamelyik atomja vagy atomcsoportja egy másik molekula atomjára vagy atomcsoportjára cserélődik ki melléktermék képződése közben. termolízis (thermal decomposition / thermolysis) Olyan folyamat, amely során egy anyag hevítés hatására több anyagra bomlik. hidrolízis (hydrolysis) def #1: Olyan szerves kémiai reakció, amelynek során egy szerves molekula vízmolekulával reagálva bomlik kisebb molekulákra. def #2: Kémiai kötések felhasadása vízmolekulák addíciója által. kondenzációs reakció (condensation reaction) Olyan szerves kémiai reakció, amely során két molekula vízkilépés közben egyesül

egymással. polikondenzáció (condensation polymerization) Olyan szerves kémiai reakció, amely során sok kis molekula kapcsolódik össze egy óriásmolekulává vízkilépés közben. izoméria (isomerism) def #1: Azonos molekulaképletű, de eltérő szerkezetű molekulák között fennálló viszony. Többfajta izoméria is létezik, melyek mind különböző okokra vezethetők vissza. 160 def #2: Az a jelenség, amikor egyetlen összegképletnek többféle szerkezetű molekula is megfelel. Az izoméria kiemelten jellemző a szerves vegyületek körében, de számos komplex vegyület esetében is fellép. def #3: Olyan vegyületek létezése, amelyeknek azonos a képlete, de különböző a molekulaszerkezete vagy atomjaiknak térbeli elrendeződése. izomerek (isomers) def #1: Azonos molekulaképletű, de eltérő szerkezetű molekulák. def #2: Azonos összegképletű, de eltérő fizikai és / vagy kémiai tulajdonságokkal rendelkező, izolálható vegyületek. def

#3: Azonos összegképletű, de eltérő szerkezeti képlettel vagy vonalképlettel rendelkező molekuláris entitások. def #4: Azonos számú és minőségű atomot tartalmazó, de eltérő felépítésüknek köszönhetően fizikai és / vagy kémiai tulajdonságukban különböző anyagok. Az izomerek konstitúciója és / vagy konfigurációja és / vagy konformációja egymástól eltérő. 161 izomerizáció / izomerátalakulás (isomerization / isomerisation) Egy molekulán belül a kötések átrendeződésével járó kémiai reakció, amely során a molekula összetétele változatlan marad. konstitúció (constitution) def #1: A kovalens kötés figyelembevételével az atomok kapcsolódása, kapcsolódási sorrendje a molekulában. A konstitúciót a konstitúciós képlet írja le def #2: A molekuláris objektumot alkotó atomok minőségének és konnektivitásának leírása (beleértve a kötések rendűségének megadását), figyelmen kívül hagyva bármilyen

térbeli elrendeződésből eredő megkülönböztetést. def #3: A konstitúció fogalma az atomok kapcsolódási sorrendjét és a kapcsolódások minőségét jelenti egy adott molekulában. konstitúciós izoméria / szerkezeti izoméria (constitutional isomerism / structural isomerism) def #1: Az a jelenség, amikor egy adott vegyület összegképletének többféle, az atomokat különböző kapcsolódási sorrendben tartalmazó molekula is megfelel. def #2: Az a jelenség, ahol egy adott vegyület összegképletének többféle molekula is megfelel, mely molekulák egymástól csak az atomjaik kapcsolódási sorrendjében, vagy a kötések minőségében különböznek. A konstitúciós izoméria további altípusokra osztható a következők szerint: - Funkciós izoméria (functional isomerism): olyan vegyületekben lép fel, amelyekben eltérő funkciós csoport található. 162 - Láncizoméria (chain isomerism / skeletal isomerism): olyan vegyületekben lép fel,

amelyek azonos funkciós csoportot tartalmaznak, azonban a szénláncuk szerkezete eltérő. - Helyzetizoméria (position isomerism / regioisomerism): olyan vegyületekben lép fel, amelyek a szénlánc más pontján tartalmazzák ugyanazt a funkciós csoportot. - Vegyértékizoméria (valence isomerism): olyan vegyületekben lép fel, amelyekben az azonos atomcsoportok vegyértékei különböző kötésrendszerekkel kielégíthetők. konstitúciós izomerek / szerkezeti izomerek (constitutional isomers / structural isomers) def #1: Azonos összegképletű molekulák, amelyekben a konstitúció (az atomok kapcsolódási sorrendje vagy a kötések minősége) különbözik. def #2: Azonos összegképletű vegyületek, amelyeken belül az atomok kapcsolódási sorrendje vagy a kötések minősége egymástól eltérő. def #3: Olyan izomerek, amelyek molekulái eltérő konstitúcióval rendelkeznek. konfiguráció (configuration) def #1: A molekulán belüli atomoknak olyan

rögzített, térbeli elrendeződése, amely csak kovalens kötések ideiglenes felbontásával valósítható meg. Az egyik konfigurációs állapotból egy másikba tehát csak kémiai kötés felbontása, és új kötés kialakítása árán lehet átkerülni. def #2: Egy adott molekula jól meghatározott, az adott viszonyok közt stabil állapotú, csak térbeli leírással jellemezhető részének elrendeződése. def #3: Egy molekuláris entitás atomjainak térbeli elrendeződése, amely lehetővé teszi a sztereoizomerek közötti, nem konformáción alapuló különbségtételt. def #4: Egy adott molekulában ugyanahhoz az atomhoz kapcsolódó ligandumok viszonylagos térbeli elrendeződése. 163 def #5: Adott molekulában a kovalens kötéssel kapcsolódó atomok, atomcsoportok térbeli elrendeződése egy-egy központi atom körül. konfigurációs izoméria (configurational isomerism) Az a jelenség, ahol egy adott vegyület összegképletének többféle molekula is

megfelel, mely molekulák egymástól csak az atomjaik, illetve gátolt rotációjú kötéseik körüli, viszonylagos térbeli elrendeződésben különböznek. konfigurációs izomerek (configurational isomers) def #1: Azonos összegképletű molekulák, amelyekben azonos a konstitúció, de valamilyen szerkezeti ok miatt jól megkülönböztethető térbeli felépítésük van. def #2: Azonos összegképlettel és konstitúcióval rendelkező molekulák, amelyekben az ugyanahhoz az atomhoz kapcsolódó ligandumok egymáshoz viszonyított térbeli helyzete eltérő. konformáció (conformation) def #1: A molekulán belüli atomok olyan térbeli elrendeződése, amely kémiai kötések felbontása nélkül, pusztán kötések körüli elfordulásokkal megváltoztatható. def #2: Azonos konfigurációval rendelkező molekulák atomjainak energetikailag megengedett, térbeli elrendeződése adott viszonyok között. Egy molekula különböző konformációi az atomcsoportokat

összekötő egyszeres kovalens kötés körüli elfordulással átalakulhatnak egymásba. def #3: Atomok térbeli elrendeződése, amely lehetővé teszi az olyan sztereoizomerek közötti különbségtételt, amelyek a formálisan egyszeres kötések körüli szabad rotáció miatt egymásba alakulhatnak. konformációs izoméria (conformational isomerism) def #1: Az a jelenség, ahol egy adott vegyület összegképletének többféle molekula is megfelel, mely molekulák egymástól csak a szabadon forgó egyszeres kötéseik körül más térbeli elhelyezkedést felvevő alkotórészek viszonylagos helyzetében különböznek. def #2: Az izoméria azon formája, ahol az izomerek egymásba alakulhatnak kizárólag a formálisan egyszeres kötések körüli rotáció által. konformációs izomerek / konformerek (conformational isomers / conformers) def #1: Egy adott összegképletű, konstitúciójú és konfigurációjú molekula olyan térszerkezetei, amelyek egyszeres kötések

körüli rotációval egymásba alakíthatók. def #2: Egymással sztereoizomer viszonyban álló molekulák, amelyek csak r torziós szögben vagy szögekben különböznek egymástól (csak a minimális potenciális energiájú rendszereket figyelembe véve). def #3: Egy sztereoizomer sorozat tagjai, melyek mindegyikét egy jól megkülönböztethető, potenciális energia helyi minimumának megfelelő, stabilis konformáció jellemez. 164 rotációs izomerek / rotamerek (rotational isomers / rotamers) def #1: Konformációs izomerek olyan tagjai, amelyek kizárólag az egyik egyszeres kötésük körüli, korlátozott rotáció miatt különböznek egymástól. def #2: Olyan konformerek, amelyek az egyik egyszeres kötésük körüli, gátolt rotáció révén alakulnak ki. def #3: Egy konformer sorozat olyan tagjai, amelyek csak az egyik egyszeres kötésük körüli, gátolt forgásból adódó specifikus térbeli elhelyezkedésükben különböznek egymástól.

atropizomerek (atropisomers) def #1: Egyszeres kötések menti, gátolt rotációból adódó konformerek, ahol a rotációhoz szükséges, sztérikus feszültségből származó energiagát elég magas ahhoz, hogy külön vegyületként izolálhatók legyenek. def #2: A konformerek egyik altípusának tagjai, amelyek az egyik egyszeres kötésük körüli, korlátozott rotáció miatt alakulnak ki, és amelyek elég stabilisak ahhoz, hogy külön vegyületként izolálhatók legyenek. konformációs racemát Olyan elegy, amelyben a két tükörképi konformer között lévő energiagát csekély, így szobahőmérsékleten akadály nélkül egymásba alakulhatnak, ami a forgatóképesség folyamatos kiegyenlítődését okozza. sztereoizoméria / térizoméria (stereoisomerism) def #1: Atomok térbeli elrendeződésén alapuló különbségek miatt fellépő izoméria, melyben a kapcsolódások sorrendje és a kötések minősége nem játszik szerepet. def #2: Az izomériának azon

típusa, ahol az azonos konstitúcióval rendelkező vegyületek alkotóinak egymáshoz viszonyított térbeli helyzetében különböznek egymástól a molekulák. def #3: Az a jelenség, amikor azonos összegképlettel és konstitúcióval rendelkező molekulák atomjainak térbeli elrendeződése eltér egymástól. sztereoizomerek / térizomerek (stereoisomers) def #1: Olyan izomerek, amelyeknek konstitúciója azonos, de atomjaik térbeli elrendeződése eltérő. Minden sztereoizomer tartalmaz valamilyen sztereogén elemet 165 def #2: Azonos összegképlettel és konstitúcióval rendelkező izomerek, amelyek eltérő térbeli elhelyezkedésű atomokkal bírnak, emiatt pedig a konfiguráció és / vagy a konformáció különbözik. cisz-transz izoméria / E-Z izoméria / geometriai izoméria (cis-trans isomerism / E-Z isomerism / geometric isomerism) def #1: Az a jelenség, amikor a molekulában a kettős kötést hordozó két szomszédos szénatomhoz kapcsolódó

ligandumok elrendeződése úgy tér el egymástól, hogy konstitúciójuk azonos, de térbeli elrendeződésük más. A leghosszabb szénlánc a kettős kötés tengelyének ugyanazon az oldalán (cisz) vagy az ellenkező oldalán (transz) folytatódik. A cisz-transz izoméria kialakulásának feltétele, hogy a kettős kötést létesítő mindkét szénatomhoz két különböző ligandum kapcsolódjon, oka pedig az, hogy a kettős kötés körül nincs elfordulás (rotáció), a kétféle molekula nem alakulhat át egymásba. def #2: Olyan konfigurációs izoméria, ahol a csoportoknak különböző az elhelyezkedése egy kettős kötéshez, gyűrűhöz vagy centrális atomhoz viszonyítva. Cisz-transz izomériát mutathatnak a MX2Y4 képlettel rendelkező oktaéderes komplexek is. A cisz-transz izoméria oka, hogy a kettős kötés menti rotáció korlátozott, ezzel rögzítve a két szubsztituens helyzetét egymáshoz képest. A geometriai izoméria a cisz-transz izoméria

elavult elnevezése cisz-transz izomerek / E-Z izomerek / geometriai izomerek (cis-trans isomers / E-Z isomers / geometric isomers) Olyan kettős kötést tartalmazó izomermolekulák, amelyek csak az atomok térbeli elrendeződésében (konfiguráció) különböznek, a konstitúciójuk és összegképletük azonos. A kettős kötés menti rotációs energiagát miatt egymásba nem alakulhatnak át. A cisz-transz izomerek és az E-Z izomerek abban különböznek, hogy az előbbiek relatív, az utóbbiak abszolút sztereodeszkriptorokkal vannak jelölve. A cisz-transz izomerek esetében ha a szubsztituensek a kettős kötés tengelyéhez képest egy irányba vannak rendeződve, akkor cisz-, ellenkező irányú állásnál pedig transz- előtagot kapnak. A cisz és transz kifejezéseket használják még a gyűrűs vegyületeken lévő szubsztituensek relatív helyzetének leírásához is. E-Z izomerek esetén előszőr a kettős kötésekhez kapcsolódó szubsztituensek fontossági

sorrendje kerül megállapításra a Cahn-Ingold-Prelog szabályok alapján. Ha a két nagyobb prioritású csoport a kettős kötés tengelyéhez képest ellentétes oldalon van, akkor a kötéshez E konfiguráció lesz hozzárendelve. Ha viszont azonos oldalon vannak, akkor a kötéshez Z konfiguráció lesz hozzárendelve. 166 mezo-vegyület / mezo-izomer (meso compound / meso isomer) def #1: Olyan optikailag inaktív sztereoizomer, amelyben a két részre osztott molekula egyik része a másik rész tükörképe, ezért az ilyen molekuláknak van belső tükörsíkjuk. def #2: Olyan diasztereomerek akirális tagjaira használatos kifejezés, amelyeknek egyébként királis tagjuk is van. def #3: Optikailag inaktív tagja egy sztereoizomer sorozatnak, melynek van legalább két optikailag aktív tagja is. Annak ellenére, hogy tartalmaz két vagy több sztereogén centrumot, a molekula akirális. A mezo-vegyület molekulája fedésbe hozható a saját tükörképével

enantioméria / optikai izoméria (enantiomerism / optical isomerism) Olyan jelenség, amely során két, párt alkotó sztereoizomer molekulában a sztereogén elemekhez kapcsolódó ligandumok viszonylagos térbeli elrendeződése egymástól eltérő. Ez a térbeli adottság teszi lehetővé, hogy azonos konstitúció mellett is kétféle elrendeződésű molekula létezhet, amelyek egymásnak tükörképei, de egymással nem azonosak. Emiatt az enantiomerek nem hozhatók fedésbe a saját tükörképükkel, azaz királis molekulák. 167 enantiomerek / optikai izomerek (enantiomers / optical isomers) def #1: Egy olyan molekulapár, amelynek tagjai egymásnak tükörképei, de egymással nem hozhatóak fedésbe. Legalább egy sztereogén elemnek jelen kell lennie minden enantiomerben Az enantiomerpár tagjainak minden fizikai és kémiai tulajdonsága megegyezik (pl. sűrűség, olvadáspont), kivéve az alábbi tulajdonságokat: -különbözőképpen reagálnak egy másik

királis molekulával -a síkban polarizált fény síkját azonos mértékben, de ellenkező irányban forgatják el -ízük és szaguk különböző lehet -élettani hatásuk különböző lehet def #2: Olyan sztereoizomerek, amelyeknek molekulái egymással fedésbe nem hozható tükörképek viszonyában állnak. Ennek értelmében tehát az enantiomerek tükörképi párt alkotnak. Az enantiomerek mindenképpen királisak Az enantiomerek skaláris fizikai sajátságai megegyeznek, csak vektoriális fizikai sajátságaikban különböznek. Akirális reagensekkel szemben mutatott kémiai viselkedésükben megegyeznek, csak királis reagensekkel szemben eltérőek. def #3: Párt alkotó, azonos összegképletű és konstitúciójú, de eltérő konfigurációjú molekulák, amelyek tartalmaznak legalább egy olyan sztereogén elemet, amelyhez négy különböző ligandum kapcsolódik. Ezek a molekulák egymásnak tükörképei, de fedésbe nem hozhatók egymással. Az enantiomerpár

tagjai a molekuláikban található sztereogén egységek és az azokhoz kapcsolódó ligandumok térbeli helyzetében különböznek. 168 racemát / racém elegy / racém keverék (racemate / racemic mixture) Olyan elegy, amely az enantiomerpár mindkét komponensét 50-50%-ban tartalmazza. diasztereoméria / diasztereoizoméria (diastereomerism / diastereoisomerism) def #1: A sztereoizoméria olyan fajtája, ami nem enantioméria. def #2: Olyan jelenség, amely akkor fordul elő, amikor egy vegyület két vagy több sztereoizomere eltérő konfigurációval rendelkezik egy vagy több (de nem az összes) megfelelő sztereocentrumnál, és egymásnak nem tükörképei. def #3: Olyan viszony egy adott vegyület két vagy több sztereoizomere között, amelyben ezek a sztereoizomerek egymásnak nem tükörképei, és eltérő konfigurációval rendelkeznek egy vagy több (de nem az összes) megfelelő sztereocentrumnál. diasztereomerek / diasztereoizomerek (diastereomers /

diastereoisomers) def #1: Olyan, több sztereocentrummal rendelkező sztereoizomerek, amelyek nem azonosak és nem tükörképei egymásnak, továbbá fizikai és kémiai tulajdonságaikban is különböznek. Konfigurációjuk részben megegyező lehet. def #2: Két, szerkezetileg azonos vegyület, amelyek két vagy több sztereogén egységet tartalmaznak, és a szénatomok konfigurációja részben megegyezik, részben ellentétes. def #3: Olyan, több királis centrummal rendelkező molekula, amelynek legalább az egyik (de nem az összes) királis centruma eltérő konfigurációval rendelkezik. def #4: Olyan sztereoizomerek, amelyek molekulái egymással nem állnak tükörképi viszonyban. Egymástól mind fizikai sajátságaikban, mind akirális vagy királis reagensekkel szemben mutatott kémiai viselkedésükben különböznek. A diasztereomerek lehetnek királisak vagy akirálisak. epimerek (epimers) def #1: Olyan diasztereomer pár, amelyek mindössze egy sztereogén

centrumban különböznek egymástól. def #2: Olyan, több királis centrummal rendelkező vegyületek, amelyek egymástól csak egy sztereogén centrum konfigurációjában különböznek. 169 def #3: Egy másik molekula olyan sztereoizomerje, amelynek bár több sztereocentruma van, de a köztük lévő sztereokémiai különbség mindössze egy sztereocentrumra vonatkozik. epimerizáció (epimerization) Epimerek interkonverziója, egymásba alakulása. anomerek (anomers) Az epimerek olyan fajtája, amely a szénhidrátok esetében fordul elő. Egy gyűrűs szacharid és az anomerje a konfigurációjukban eltérőek, kifejezetten a hemiacetálos / acetálos szénatomnál. Az anomerek fizikai és kémiai tulajdonságaik különböznek egymástól Az anomerek kémiai elnevezésében az alfa (α) és béta (β) jelölések különböztetik meg a glikozidos hidroxilcsoport axiális, illetve ekvatoriális helyzetét. anomer centrum (anomeric center / anomeric centre)

Hemiacetálos vagy hemiketálos gyűrűzárás során keletkező kiralitáscentrum. Hemiacetál esetén az aldehidcsoport szénatomját (C-1), hemiketálok esetén pedig a karbonilcsoport szénatomját hívjuk anomer centrumnak. tautomerek (tautomers) def #1: Szerves vegyületek olyan konstitúciós izomerei, amelyek könnyedén egymásba alakulnak. Ez a reakció gyakran a proton relokalizációját eredményezi A tautoméria az aminosavak és a nukleinsavak esetében fordul elő a leggyakrabban. def #2: Olyan konstitúciós izomerek, amelyek molekulái egy mozgékony hidrogén és egy kettős kötés helyzetében különböznek. Elkülönítésük egymástól nem mindig lehetséges, ugyanis a két tautomer forma egymással dinamikus egyensúlyban található, az egyensúly azonban jellemzően valamelyik irányban erősen el van tolódva. 170 heteroatom (heteroatom) Bármely atom, ami nem szén vagy hidrogén. központi atom (central atom) def #1: Az a legnagyobb vegyértékű

atom, amelyhez a többi atom kapcsolódik a molekulában. def #2: A legnagyobb kovalens vegyértékű atom a molekulában, amelyhez a legtöbb másik atom kapcsolódik. szubsztituens (substituent) def #1: Olyan atom vagy atomcsoport, amely egy szénhidrogén szülői láncában a hidrogén helyére behelyettesíthető. def #2: Hidrogént helyettesítő atom vagy atomcsoport a szénláncon. ligandum (ligand) def #1: A kettőnél több atomból álló molekulákban rendszerint egy központi atom körül elhelyezkedő, több azonos vagy többé-kevésbé hasonló elektronhéj-szerkezetű atom, atomcsoport vagy molekula. def #2: A központi atomhoz kapcsolódó atomok vagy atomcsoportok. topicitás (topicity) def #1: Olyan sztereokémiai viszony, amely egy adott molekuláris struktúra és a hozzá kapcsolódó szubsztituensek között áll fenn. E viszonytól függően a csoportok lehetnek heterotópok, homotópok, enantiotópok és diasztereotópok. def #2: Azonos konstitúcióval

bíró csoportok elrendeződési viszonyai egy molekuláris objektumon belül. 171 kiralitás (chirality) def #1: A tükörképükkel fedésbe nem hozható tárgyak aszimmetriája (mint például a bal és jobb kéz esetén). A kémiai kiralitás általában olyan aszimmetrikus szénatomtól ered, amelyhez négy különböző atom vagy atomcsoport kapcsolódik. Ezeket sztereogén centrumnak vagy királis centrumnak nevezik. A kiralitás az objektumok (pontcsoportok, molekulák) egészére értelmezett fogalom. def #2: Az a sajátság, ami által királissá válik egy adott molekula. A kiralitás feltételezi az alternáló szimmetriatengely (Sn) hiányát, beleértve a szimmetriasík (S1) és centrum (S2) hiányát. királis molekula (chiral molecule) Olyan molekula, amely saját tükörképével nem hozható fedésbe. Az ilyen molekulák nem tartalmaznak belső tükrözési szimmetriatengelyt se. A királis molekulák optikai aktivitást mutatnak, oldataikon áthaladva a

polározott fény síkját elforgatják. Olyan molekulák is lehetnek királisak, amelyek kiralitáscentrummal nem rendelkeznek, például a láncmolekulák csavarvonalai királis alakzatok, jobb- és balmenetű változatai enantiomerpárt alkotnak, attól függetlenül, hogy a lánc tartalmaz-e aszimmetrikus szénatomot. 172 akirális molekula (achiral molecule) Olyan molekula, amely saját tükörképével fedésbe hozható. Az ilyen molekulák tartalmaznak belső tükrözési szimmetriatengelyt. sztereogén egység / sztereogén elem (stereogenic unit / stereogenic element / stereogen / stereoelement) def #1: A sztereoizoméria forrása, amely lehet sztereogén centrum, tengely vagy sík. A sztereogén egységgel rendelkező molekulákban két, az egységhez kapcsolódó atom(csoport) felcserélése egy másik sztereoizomerhez vezet. Legalább egy sztereogén elemnek jelen kell lennie minden enantiomerben. A sztereogén elemek jelenléte nem feltétlenül jelenti azt, hogy az

adott molekuláris objektum királis. def #2: A sztereoizoméria gócpontja egy molekulán belül, amely két kapcsolódó ligandumának felcserélése sztereoizomerhez vezet (pl. a és b cseréje egy tetraéderes Cabcd szénatomon, vagy abC=Cab alkénben, vagy abC=C=Cab allénben). Ha az elem kirotop, így pl ha királis molekulán belül található, akkor királis centrumról, tengelyről vagy síkról beszélünk, de ha az elem akirotop, mint pl. abC=C=Cab esetében, ezek a kifejezések nem helytállók, de a centrum, tengely és sík még mindig sztereogén. def #3: A molekuláris objektum egy olyan része, amely a sztereoizoméria forrása lehet. A hozzá kapcsolódó atomok vagy csoportok valamely párjának felcserélése új sztereoizomert eredményez. A ligandumként négy atomnál nem többet viselni képes atomok alkotta rendszerek esetében a sztereogén elemek típusai a következők: (a) Atomok olyan csoportja, melyek közül egy centrális atomhoz úgy kapcsolódnak

ligandumok, hogy a ligandumok közül bármelyik kettőnek felcserélése sztereoizomereket eredményez. E sztereogén elem tipikus esete az aszimmetrikus atom (kiralitáscentrum) (b) Négy, nem egy síkban elhelyezkedő atom (vagy merev csoport) olyan stabil konformációja, melynél a centrális kötés körüli (egyébként gátolt) rotáció sztereoizomert eredményez. (c) Atomok olyan csoportja, amelyek kettős kötést tartalmaznak úgy, hogy (E)-/(Z)-izoméria léphet fel. 173 A ligandumként négy atomnál többet viselni képes atomok alkotta rendszerek esetében a sztereogén elemek további fajtái lehetségesek. kiralitáselem / királis elem / királis egység (chirality element / element of chirality) A molekulának az a része, amely felelős azért, hogy bal- és jobbkezes formák alakulnak ki. Legtöbb esetben ez egy kiralitáscentrum (pl. egy aszimmetrikus szénatom), de más esetekben lehet egy kiralitástengely vagy egy kiralitássík is. Például az

R1R2C=C=CR3R4 típusú allénekben a C=C=C lánc egy kiralitástengely. Bizonyos gyűrűs vegyületek pedig kiralitást mutathatnak a molekula kiralitássíkja miatt. sztereocentrum / sztereogén centrum (stereocenter / stereogenic center) Bármely pont (nem feltétlenül atom) egy molekulában, amely csoportokkal rendelkezik, és ezeknek a csoportoknak bármely két tagjának felcserélése új sztereoizomert eredményez. királis centrum / kiralitáscentrum / aszimmetriacentrum (chiral center / chiral centre / chirality center / chirality centre / center of chirality / centre of chirality) def #1: Olyan sztereogén egység, ahol egy tetraéderes (sp3 hibridállapotú) központi atomhoz négy különböző ligandum kapcsolódik. A nemkötő párok ligandumnak számítanak, az eltérő izotópot tartalmazó csoportok szintén különböző ligandumot jelentenek. def #2: Olyan sztereogén centrum, amely egy atomból és a ligandumaiból áll egy olyan térbeli elrendezésben, ahol a

tükörképével nem hozható fedésbe. Manapság már kevésbé hasznos szinonímája az aszimmetriacentrum. def #3: Molekulán belüli atom, amelynek ligandumai olyan térbeli elrendezésben helyezkednek el, hogy emiatt a tükörképe nem hozható fedésbe önmagával. A királis centrum központi atomja a CIP kód szerint R vagy S sztereodeszkriptorral jelölhető. def #4: Az adott molekula kiralitását okozó aszimmetriacentrum, amely a legtöbb esetben olyan nem szimmetriás szénatomot jelöl, amelyhez négy különböző ligandum kapcsolódik. A királis centrum megléte még nem feltétlenül jelenti azt, hogy a molekula egésze királis legyen. 174 sztereogén tengely (stereogenic axis) Olyan sztereogén egység, ahol egy tengelyhez rögzítve négy (páronként különböző), nemplanáris helyzetű csoport található. kiralitástengely / királis tengely (chirality axis / axis of chirality) sztereogén sík (stereogenic plane) Olyan sztereogén egység, amelyben a

síkalkatú molekularészt síkon kívül elhelyezkedő atomok, atomcsoportok deszimmetrizálják. kiralitássík / királis sík (chirality plane / plane of chirality) sztereodeszkriptorok (stereodescriptors) Olyan prefixek (előtagok) a kémiai nómenklatúrában, amelyeknek rendeltetése az abszolút konfiguráció, a relatív konfiguráció, valamint a konformáció jelölése, illetve leírása. kirotóp (chirotopic) A molekula bármely olyan pontjának, pl. egy atomjának jelölése, amely lokálisan királis környezetben található (a molekula egésze nem szükségképpen királis). 175 akirotóp (achirotopic) A molekula bármely olyan pontjának, pl. egy atomjának jelölése, amely lokálisan akirális környezetben található (a molekula egésze nem szükségképpen akirális). 176