ÁOK (5 kredit, kollokvium, Dr. Csala Miklós; AOKMBT793_1M)
FOK (4 kredit, kollokvium, Dr. Sőti Csaba; FOKOMBT304_1M)
Őszi félévek
Tanulmányi felelős: Dr. Sipeki Szabolcs
Leírás
A félév elfogadásának feltételei
Az ÁOK-s tananyag egyes részei nem tartoznak a FOK-os tananyaghoz. Az előadások programjában és a tételsorban megjelöltük, hogy mely témakörök nem részei a FOK-os tananyagnak. Természetesen az összes előadás nyilvános a fogorvostan-hallgatók számára is. A gyakorlatok azonban minkét kar hallgatói számára azonosak és látogatásuk kötelező. A tárgyból az aláírást azok a hallgató kapják meg, akik nem mulasztanak kettőnél több gyakorlatot.
Vizsga
A hallgatók a félévet Orvosi Kémia kollokviummal zárják. A vizsgára bocsátás feltétele az aláírás megszerzése. A vizsga anyaga a félév tananyaga, melyet a honlapon megtalálható tételsor és mintapéldák jelenítenek meg. A vizsgán a hallgató egy számítási példát és 4 tételt (általános, szerves és szervetlen kémia, gyakorlat) húz. A tételek és a számítási feladatok közül megjelöljük azokat, amelyek csak az ÁOK tananyag részei. Ha FOK-os hallgató ilyen tételt, példát húz, akkor jelzi a vizsgabizottságnak, majd újra húz. A számítási példát a hallgató írásban oldja meg a felkészülési időben (amihez segédeszközként magával hozott zsebszámológépet használhat) és vázlatot írhat a tételekhez. A szóbeli során a vizsgáztatók ellenőrzik a számítási példa megoldását, majd feleltetik a hallgatót a tételek alapján.
Ismétlővizsgára és javítóvizsgára a Tanulmányi és Vizsgaszabályzatban rögzítettek szerint van lehetőség.
Könyvek, jegyzetek
– Gergely Pál – Erdődi Ferenc – Vereb György: Általános és Bioszervetlen Kémia
– Csermely P., Hrabák A., Mészáros Gy.: Bioorganikus Kémia jegyzet (szerk.: Mandl J.)
– Biokémia, molekuláris és sejtbiológia (szerk.: Bánhegyi G. és Sipeki Sz.)
– Mandl J., Mészáros Gy., Tóth M.: Orvosi Kémia és Biokémia a laboratóriumban (gyak. jegyzet. szerk.: Keszler G.)
– Hrabák A., Mészáros Gy.: Orvosi Kémia és Biokémia feladatgyűjtemény
– Tóth M.: Bioszervetlen Kémia jegyzet
Intézeti tanulmányi felelős: Dr. Rónai Zsolt egyetemi docens
Orvosi Kémia tanulmányi felelős: Dr. Sipeki Szabolcs egyetemi docens
Tételek - 2019/20-AS TANÉV
Általános kémia
- (csak ÁOK) A kvantummechanikai atommodell. Kvantumszámok. Az atomorbitálok. Az elektronhéjak felépülésének törvényei (energiaminimum elve, Pauli elv, Hund szabály, az elemek periódusos rendszere).
- (csak ÁOK) A kovalens kötés. Kötő és nemkötő elektronpárok. Kolligáció. Datív kötés. Atomrács. Kötéshossz és kötési energia. Az elektronegativitás. Átmenet a kovalens és ionos kötés között.
- (csak ÁOK) A vegyértékkötés elmélete. Orbitálok átfedése, σ- és Π-kötések. Hibridorbitálok. A Π-kötés delokalizációja; összetett ionok elektronszerkezete.
- (csak ÁOK) A fémes kötés. A fémek tulajdonságainak magyarázata. Ionos kötés. Ionizációs energia, elektronaffinitás, rácsenergia. Nemesgáz-konfigurációjú ionok. Változó vegyértékű ionok (Fe2+, Fe3+).
- Másodlagos kötőerők. A dipólus fogalma. Polarizáció. A gyenge kötések (London-féle, dipól-dipól). A hidrogénhíd-kötés.
- Gázkeverékek komponenseinek koncentrációja: parciális nyomás, térfogatszázalék. Levegő összetétele. Gázok oldódása folyadékokban. Henry törvénye. Abszorpciós koefficiens.
- Híg oldatok törvényei. Oldatok tenziója. Fagyáspont-csökkenés, forráspont-emelkedés. Az ozmotikus nyomás hőmérsékleti és koncentrációfüggése, biológiai jelentősége. Izotóniás, hipotóniás és hipertóniás oldatok.
- A kémiai reakciók egyensúlya, egyensúlyi konstans. A Le Chatelier elv. A koncentrációváltozás, nyomás-változás és hőmérsékletváltozás hatása az egyensúlyra.
- A víz disszociációs egyensúlya. A pH és pOH fogalma, a pH-skála. Erős savak és bázisok pH-ja és titrálási görbéi.
- Gyenge savak és bázisok disszociációs egyensúlya. A disszociációfok és a disszociációs állandó összefüggése. Gyenge savak, bázisok pH-jának számítása.
- Erős és gyenge elektrolitok fajlagos és ekvivalens vezetőképessége. Összefüggés a gyenge savak ekvivalens vezetőképessége, a disszociációfok és a disszociációs állandó között.
- Sav-bázis elméletek. Sav és bázis fogalma. Konjugált sav-bázis pár. A pKs és pKb összefüggése. Saverősség, báziserősség vizes oldatokban példákkal. A sav-bázis egyensúlyok pH-függése az ecetsav és az ammónia példáján. Gyenge savak és bázisok titrálási görbéi.
- Pufferek. A Henderson-Hasselbalch egyenlet. Az ecetsav/acetát és az ammónia/NH4Cl puffer működési elve. A pH-kiegyenlítés elvi alapja, a pH-változás kiszámítása. Pufferkapacitás.
- Többértékű savak disszociációjának pH-függése a foszforsav példáján. Többértékű savak titrálási görbéi. Többértékű savakból készíthető pufferek.
- Fiziológiai jelentőségű pufferek. A szénsav/hidrogén-karbonát puffer.
- (csak ÁOK) Sóoldatok pH-ja: savanyú sók kémhatása a NaHCO3, Na2HPO4 és NaH2PO4 példáin.
- (csak ÁOK) Komplex vegyületek: központi ion, ligandumok, koordinációs szám. Komplexek stabilitása. Kelát-komplexek és gyakorlati alkalmazásuk a komplexometriás titrálásban.
- A galvánelemek. Elektromotoros erő számítása. Kémiai reakciók a galvánelem működése során.
- Az elektródpotenciál és a standard (redukciós) potenciál fogalma. A Nernst-egyenlet és az elektródpotenciál nagyságát meghatározó tényezők. Az egyensúlyi állandó, a redoxpotenciál és a szabadenergia változás összefüggése.
- (csak ÁOK) A koncentrációs elemek fogalma és elektromotoros erejének kiszámítása. A hidrogén-elektród elvi alkalmazása a pH-mérésben. Referencia (másodfajú) elektródok. A kalomel- és az ezüst-elektród működési elve.
- Redoxelemek. Standard redoxpotenciál és annak összefüggése az oxidációval és redukcióval. Biológiailag fontos reverzibilis és irreverzibilis redox rendszerek.
- Reakcióhő, égéshő, képződéshő, oldáshő fogalma. Hess tétele és alkalmazása. Termokémiai egyenletek. Kötési energia és képződéshő összefüggése.
- Exoterm és endoterm reakciók. Az entalpia, entrópia, szabadenergia és szabadentalpia fogalma. Reakciók entalpiaváltozása és számítása a standard képződési entalpiákból, illetve moláris égéshőből.
- Spontán végbemenő reakciók. Kémiai reakciók entrópia változása (ΔS) és szabadenergia változása (ΔG). Gibbs egyenlet.
- (csak ÁOK) A kémiai reakciók sebessége és rendűsége; a reakció molekularitásának fogalma.
A reakciósebességi állandó jelentősége és a sebességi állandót befolyásoló tényezők. A felezési idő fogalma. - (csak ÁOK) A reakciósebesség változása a hőmérséklettel. Az aktiválási energia. Sorozatreakciók. A katalízis. Szervetlen katalizátorok.
Szervetlen kémia
- A hidrogén és főbb vegyületei. A nemesgázok (elektronszerkezet, fontosabb tulajdonságok, felhasználás). Előfordulásuk a levegőben. A levegő összetétele, légszennyezés és főbb okai.
- A halogének elektronszerkezete. A halogén elemek fontosabb vegyületei. Klór és klórvegyületek a fertőtlenítésben. Lugol-oldat.
- Az oxigén, elektronszerkezete, főbb tulajdonságai, jelentősége. Ózon, ózonpajzs. Peroxidok, szuperoxidok. Oxigéntartalmú szabad gyökök.
- (csak ÁOK) A víz szerkezete, tulajdonságai, természetes vizek. A vizek keménysége. A vizek szennyeződése.
- A kén és fontosabb vegyületei. Kéntartalmú anionok, savak, sók, Savas esők.
- A nitrogén és legfontosabb vegyületeik, ammónia és származékai. A dekompressziós betegség fizikai-kémiai vonatkozásai. Oxigéntartalmú nitrogénvegyületek. A nitrogén körforgása a természetben. Nitrogénoxidok jelentősége a levegőszennyezésben. Fotokémiai légszennyezés.
- A foszfor és legfontosabb vegyületei. Hidroxilapatit és fluoroapatit. Szilícium, arzén, alumínium, bór és vegyületeik.
- A szén, fontosabb szervetlen szénvegyületek. Szénmonoxid és széndioxid szerkezete, tulajdonságaik és jelentőségük a levegő szennyeződésében. A szén körforgása a természetben.
- Az alkáli fémek és fontosabb vegyületeik. Az alkáli földfémek és fontosabb vegyületeik.
- A vascsoport elemei és biológiailag fontos vegyületeik. A rézcsoport. A nemesfémek fogalma, fontosabb tulajdonságaik, felhasználásuk. biológiai szempontból fontosabb nehézfémek és vegyületeik a vascsoport kivételével (Mn, Sn, Sb, Zn, Hg).
Szerves kémia
- A konfiguráció és a konformáció fogalma. Példák különböző konformációjú alifás és aliciklusos vegyületekre.
- Az izoméria fogalma. A szerkezeti izoméria főbb formái és az izomerek elnevezésének szabályai a IUPAC nomenklatura alapján. A tautoméria fogalma és jelentősége.
- A geometriai izoméria. Geometriai izoméria telítetlen és telített aliciklusos vegyületekben. Geometriai izomerek elnevezése (cisz-transz, Z-E nomenklatura).
- A sztereoizoméria szerkezeti magyarázata, a kiralitás és a prokiralitás fogalma. A sztereoizomerek elnevezése, D-L, R-S nomenklatura. Enantioméria, diasztereoméria (elnevezés példákkal). Az optikai aktivitás. Optikailag inaktív, királis centrumot tartalmazó vegyületek. Optikailag aktív vegyületek szétválasztása.
- A szénvegyületek tetraéderes szerkezete, vegyértékszög, kötéshossz, kötési energia szerves vegyületekben. σ- és Π-kötések, a Π-kötések delokalizációja. Hibridpálya-elmélet: a szén különböző hibridállapotai.
- (csak ÁOK) Alkánok és cikloalkánok szerkezete és reakciói. A homolízis. A gyökös szubsztitúció mechanizmusa alkánoknál. Homológ sorok.
- (csak ÁOK) Alkének és cikloalkének szerkezete és reakciói. Fontosabb alkének, cikloalkének. Homológ sorok. A gyökös és az elektrofil addíciós reakciók magyarázata és mechanizmusa, heterolízis. Konjugált diének addíciós reakciói.
- Az aromás karakter. Aromás vegyületek szubsztitúciós reakciói. Aromás vegyületek oxidációja és redukciója. A fontosabb mono- és policiklusos homoaromás alapvegyületek. Karcinogén hatású policiklusos vegyületek.
- Heterociklusos öt- és hattagú gyűrűk egy vagy több heteroatommal, policiklusos heteroaromás vegyületek. Szerepük biológiailag fontos vegyületek felépítésében. Az imidazol protonizomériája, az uracil latim-laktám tautomériája.
- (csak ÁOK) Halogéntartalmú szerves vegyületek. A nukleofil szubsztitúció lehetséges mechanizmusai (SN1, SN2).
- Hidroxilcsoportot tartalmazó szerves vegyületek csoportosítása és összehasonlítása, főbb reakcióik. Éterképzés, éterek tulajdonságai és reakciói. Fontosabb éterek.
- Oxocsoportot tartalmazó szerves vegyületek csoportosítása és összehasonlítása. Fontosabb oxovegyületek. Az enol-oxo tautoméria. Az aldehidek és ketonok reakciói. A nukleofil addíció mechanizmusa.
- A karbonsavak szerkezete, főbb tulajdonságaik, reakcióik. A fontosabb monokarbonsavak.
- A di- és trikarbonsavak fontosabb képviselői, reakcióik. Karbonsavszármazékok. A szénláncban szubsztituált karbonsavak.
- Az aminok osztályozása, tulajdonságaik és reakcióik. A báziserősség összefüggése az aminok rendűségével. Amino-karbonsavak. A savamidok. A szénsav amidjai és azok származékai. Az iminek: a Schiff-bázisok. Szerves nitrovegyületek tulajdonságai.
- Kéntartalmú szerves vegyületek (tiolok, tioéterek, tioészterek, szulfonok, szulfonsavak, szulfoxidok, szulfinsavak), szerkezetük, tulajdonságaik, reakcióik. Szerves foszforsav-észterek, foszforsav-amidok, foszforsav-anhidridek, a foszfo-szulfonsav vegyes anhidrid, és a bennük található kötések jellemzői.
Gyakorlati kérdések
- A térfogatmérésen alapuló koncentráció meghatározás elve: koncentrációk, a titrálások típusai, mérőoldatok, a végpont detektálása, eszközök, a mérés pontossága.
- Sav-bázis indikátorok működési elve és gyakorlati felhasználása erős és gyenge savak titrálásakor.
- Erős savak és bázisok titrálása, titrálási görbéik.
- Gyenge savak és bázisok titrálása, titrálási görbéik.
- Többértékű gyenge savak titrálási görbéi a foszforsav példáján.
- Az oldékonyság, az oldékonysági szorzat és jelentősége, gyakorlati alkalmazása a csapadékos titrálásban. A kloridion-koncentráció meghatározása.
- Az oxido-redukción alapuló titrálások I.: permanganometria
- Komplexometria.
- A fotometria elve, alkalmazási területei: a fenolvörös indikátor Kd értékének meghatározása.
- A Daniell-elem, valamint koncentrációs és redox elemek elektromotoros erejének mérése. Milyen tényezőktől függ a galvánelektródok és a redox elektródok elektródpotenciálja?
- (csak ÁOK) Az elektrometriás pH mérés elve és kivitelezése. Az üvegelektród.