A tárgy kódja és neveK135 Reakciókinetika
Meghirdető tanszék(csoport)Fizikai Kémiai Tanszék
Felelős oktatóDr. Nagypál István egyetemi tanár
Kredit2
Heti óraszám2
Típusaelőadás
Számonkéréskollokvium
Teljesíthetőség feltétele-
Párhuzamos feltételK1351 Reakciókinetika gyakorlat (vegyész)
ElőfeltételK035 Fizikai kémia 3.
Helyettesítő tárgyak-
Periódustavaszi félév
Javasolt félév6-10. ld. mintatanterv
Kötelező v. kötelezően választhatóvegyész, kémia tanár, kémiatanár kiegészítő (KV)
Megjegyzés 


Tematika


A Fizikai Kémia 2. (K033) anyagának áttekintése. A termodinamika és a reakciókinetika kapcsolata; sebességi egyenlet, sebességi állandó, rendűség és molekularitás. A különböző Típusaú folyamatok karakterisztikus koncentráció - idő függvényei. Egyszerű és összetett reakciók, homogén és heterogén katalízis, autokatalízis, a reakciósebességi elméletek alapjai.
Az átmeneti állapot-elmélet. Egyensúly és molekuláris energiaállapotok, statisztikus mechanikai megfontolások. Az elmélet termodinamikai értelmezése. Az átmeneti állapot-elmélet alkalmazásai. Oldatreakciók kinetikája; energiakontrollált és diffúziókontrollált reakciók, termodinamikai megfontolások. A kalitka-hatás.
Az egyensúlyok dinamikája. Cserefolyamatok. A cserefolyamatok kinetikai jellemzése, az átlagos élettartam fogalma és számítása. Kémiai és NMR relaxációs módszerek, összehasonlításuk. A paramágneses relaxáció. A ligandum- és protoncsere folyamatok NMR relaxációs vizsgálata. Az egyensúly dinamikája paramágneses átmenetifém komplexek oldataiban. A "kinetikai modell" felépítésének lehetőségei.
A nemlineáris dinamika alapjai. A CSTR működése, bistabilitás és oszcilláció. Frontreakciók jellemzése. Termikus és kémiai dilatáció és kontrakció. A fizikai erőterek (gravitációs és mágneses tér) hatása a frontreakciókra. Stochasztikus folyamatok. A "bolond" óra-reakciók és értelmezésük.
A mechanizmus-kutatás alapjai. Modell és mechanizmus. A hipoklórossav-klorit és a klorit-tioszulfát reakciók kinetikai modelljeinek bemutatása.
A termokémiai kinetika alapjai. A termikémiai adatok transzformációja. Additivitási szabályok.
Fotokémia. Az elektrongerjesztett molekulák keletkezése és sorsa. Fotokémiai kinetika. Fotodisszociáció és kísérleti viszgálata. Gyökök előállítása. Fotodisszociáció a légkörkémiában.
A gyorsreakciók vizsgálata gáz és folyadékfázisban. Kísérleti technikák. A keverési idő és a holtidő fogalma, ellentmondásai. Korrekciós lehetőségek.
A kinetikai modell megalkotásához kapcsolódó matematikai és numerikus módszerek áttekintése.



Ajánlott irodalom

  1. M.J.Pilling, P.W.Seakins: Reakciókinetika, Nemzeti Tankönyvkiadó, 1997
  2. I.R.Epstein, J.A.Pojman: An Introduction to Nonlinear Chemical Dynamics,
  3. Oxford University Press, 1998