K-INFO
HU
EN
Belépés

Kémiai anyagszerkezettan

Structural Chemistry
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
Tantárgy neve (magyarul, angolul)
Kémiai anyagszerkezettan
Structural Chemistry
Tantárgykód BMEVEFAM204
Tantárgyjelleg
Képzési szint
Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)
Kurzustípus elmélet gyakorlat laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti) 3 0 0
jelleg (kapcsolt/önálló)
Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa vizsga
Tantárgy kreditértéke 4
Tantárgyfelelős
Rolik Zoltán
beosztás: adjunktus
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység
Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék
Kar Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar
Tantárgy weboldala http://oktatas.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/fizkem/kasz/
Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege
Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

1. BEVEZETÉS…………………………………………………………………...2 óra

1.1.  Az atomok és molekulák szerkezetének jellemzése

1.2. A kémiai szerkezetvizsgálati módszerek áttekintése

 

2. A KVANTUMMECHANIKA ALAPELVEI………………………………….. 2 óra

 

3. A HIDROGÉNATOM SZERKEZETE……………………………………….3 óra

3.1. A hidrogénatom Schrödinger-egyenlete.

3.2. Pálya-impulzusmomentum, pálya mágneses momentum, az elektronspin.

 

4. A TÖBBELEKTRONOS ATOMOK SZERKEZETE………………………..3 óra

4.1. A többelektronos atomok Schrödinger-egyenlete.  

4.2. A független részecske modell. A vektormodell.

4.3.  A héliumatom szerkezete

4.4. Az atomi színképek mérése

 

5. OPTIKAI SZÍNKÉPEK…………………………………………………………2 óra

5.1. A Born-Oppenheimer közelítés

5.2. Az optikai színképek jellemzői

5.3. Az optikai színképek értelmezése

 

6. A MOLEKULÁK FORGÓ MOZGÁSA………………………………………...2 óra

6.1. A merevpörgettyű-modell

6.2. A molekulák forgó mozgásának kvantummechanikai elmélete

6.3. A molekula-geometria meghatározása a forgási színképből

 

7. A MOLEKULÁK REZGŐ MOZGÁSA………………………………………….3 óra

7.1. A harmonikus oszcillátor modell

7.2. A molekulák rezgő mozgásának kvantummechanikai elmélete

7.3. Infravörös színképek

7.4. Fourier-transzformációs infravörös spektroszkópia

 

8. A MOLEKULÁK ELEKTRONSZERKEZETE………………………………..4 óra

8.1. A molekulák Schrödinger-egyenletének megoldása a variációs elv alkalmazásával

8.2. Az LCAO-MO módszer

8.3. A kétatomos molekulák elektronszerkezete

8.4. A többatomos molekulák elektronszerkezete

8.5. Abszorpciós és fluoreszcencia spektroszkópia

8.6. Cirkuláris dikroizmus spektroszkópia.

             

9. FOTOELEKTRON-SPEKTROSZKÓPIA ………………………………………2 óra

9.1. A Koopmans-tétel. A fotoelektronspektroszkópiai módszerek alapelve

9.2. Ultraibolya fotoelektron-spektroszkópia

9.3. Röntgen-fotoelektronspektroszkópia

 

10. LÉZEREK, LÉZERSPEKTROSZKÓPIAI MÓDSZEREK…………………….4 óra

10.1. A lézerek működési elvei. A lézersugár tulajdonságai

10.2. Szennyezett ionkristály-lézerek (Nd-YAG lézer)

10.3. A Raman-szórás

10.4. A kétfoton-abszorpció

10.5. Gerjesztett elektronállapotok élettartamának mérése

 

11.   AZ ATOMMAGOK ENERIGIAÁLLAPOTAI…………………………………..1 óra

11.1. A maghéj-modell

11.2. A Mössbauer-effektus

 

12. A MÁGNESES MAGREZONANCIA……………………………………………..4 óra

12.1. Az atommagok abszorpciója mágneses térben

12.2. A kémiai eltolódás

12.3. A spin-spin csatolás

12.4. Az NMR-spektrométerek működése

 

13.  AZ ELEKTRONSPIN-REZONANCIA………………………………………….2 óra

13.1. Az elektronspin-rezonancia alapjai

13.2. Az ESR-spektrumok értelmezése

 

14.      TÖMEGSPEKTROMETRIA…………………………………………………..2 óra

14.1. A tömegspektrometria elméleti alapjai

14.2. Tömegspektrométer

14.3. A tömegspektrometria alkalmazásai

 

15.      A RÖNTGENDIFFRAKCIÓ…………………………………………………….3 óra

15.1. A kristályok szimmetriája

15.2. A röntgendiffrakció elmélete

15.3. A röntgendiffrakció kísérleti módszerei

15.4. A röntgendiffrakciós mérési eredmények kiértékelése

 

 

az atomok és a molekulák szerkezetének leírása kvantummechanikai elvek alapján, folyadékok, oldatok, kristályos anyagok szerkezetének ismertetése, a kísérleti szerkezetvizsgálati módszerek elméleti alapjainak, műszereinek és alkalmazásainak bemutatása

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás
Felső szintű matematikai tudás (differenciálegyenletek, Fourier-analízis), amit kutatás-fejlesztési feladatok megoldásában alkalmaznak Mérnöki fizikai ismeretek a mechanika, a hőtan, az elektromosságtan és a kvantummechanika területén, amelyeket a műszeres technikákban és technológiai módszerekben tud alkalmazni Birtokában van azoknak az anyagszerkezeti ismereteknek, illetve spektroszkópiai és diffrakciós módszereknek, amelyek sok analitikai módszer alapját képezik. Ismeri a molekulaszerkezet-vizsgálati módszereket, azokat alkalmazni tudja szerves molekulák, köztük gyógyszerhatóanyagok szerkezetfelderítésében. Ismer a szerkezeti biológiában is alkalmazott szerkezetvizsgáló módszereket (fluoreszcencia, NMR, röntgendiffrakció) Ismeri az oldatok és kristályos anyagok szerkezetének elméletét, és az ilyen anyagok szerkezetvizsgálatára használt módszereket
Képességek
A molekulák szerkezetvizsgálatának és - azonosításnak műszeres módszereinek felhasználásával képes hatóanyagok és finomkemiáliák kutatásában, fejlesztéséban, gyártásában és minőségellenőrzésében alkotóan részt venni. Kémiai, fizikai és matematikai tudása szilárdan megalapozott, erre építve képes befogadni az új szakmai ismereteket
Attitűd
A kémiáról és a kémiai technológiáról széleskörű ismeretekkel bír, feladatait ezeket és új ismereteket kombinálva oldja meg A műegyetemi képzés fejleszti a lényegkiemelő készséget és a megértéshez kapcsolt tanulás készségét Felkészült az együttműködésre a feladatai megoldásához szükséges szakértőkkel, így - többek között- sokféle speciális műszeres technikát tud alkalmazni munkájában
Autonómia és felelősség
Az egyetemi feladatok megoldása igényli a alapos tájékozódást, a konzultációt oktatókkal, vállalati szakemberekkel, hallgatótársaival, amely készséget a mérnöki munkában széleskörűen hasznosítanak

Oktatási módszertan

előadás

Tanulástámogató anyagok

Online források
Kubinyi Miklós – Grofcsik András: Kémiai anyagszerkezettan (jegyzet a kari szerveren), továbbá az előadásokon használt számítógépes prezentációs anyag.;  

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
a szerves kémia és szervetlen kémia alapjai, fizika: mechanika, elektromosságtan, matematika: differenciálegyenletek.  
Általános szabályok
Követelmények: a)      A szorgalmi időszakban: a hallgatók három házi feladatot kapnak, amelyek a tananyag kulcspontjait kiemelő alapkérdésekből vannak összeállítva. Az aláírás feltétele: legalább két házi feladatot határidőre, jól elkészíteni. b)      A vizsgaidőszakban: (a vizsgajegy megállapításának módja) szóbeli vizsga, ami felelet három tételből. Mindegyik tételből legalább alapszintű tudás szükséges. Pótlási lehetőségek: pótlási időszakban. Konzultációk: a tárgy előadóival, előzetesen egyeztetett időpontban.  
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás
Név Beosztás Tanszék Kubinyi Miklós egyetemi tanár FKAT Tanszék Grofcsik András egyetemi tanár FKAT Tanszék Kállay Mihály egyetemi tanár FKAT Tanszék
Ajánlott tantárgyak
felkészülés tételjegyzék alapján. A vizsgákon ábragyűjtemény és képletgyűjtemény használata megengedett, amelyek anyagát az előadók a jegyzetből válogatták össze.
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
Tantervi elhelyezés
Kar Képzés Tanterv Mintatantervi jelleg Elsődleges
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar vegyészmérnöki Vegyészmérnöki mesterképzési szak tanterve kötelező nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar vegyészmérnöki Vegyészmérnöki mesterképzési szak tanterve kötelező nem
Default Faculty Default Program Default Curriculum nem