Fizikai kémia

Physical Chemistry

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

2026. March 21.

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Fizikai kémia

Physical Chemistry

Tantárgykód

BMEVEFAM206

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	2	0	1
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	—	kapcsolt

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

vizsga

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

DR. Szilágyi András Ferenc

beosztás: egyetemi docens

elérhetőség: szilagyi.andras@vbk.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék

https://www.ch.bme.hu/

Kar

Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

Tantárgy weboldala

http://oktatas.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/fizkem/Fizikai%20kemia_MSc_MuaSzal/

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

Előadás
1. Termodinamika ismétlés - 2 óra
- Termodinamikai alapfogalmak ismétlése (belső energia, entalpia, entrópia, kémiai potenciál, stb.)

2. Biofizika - 12 óra
- Önszerveződési folyamatok élő rendszerekben, membrán-permeabilitás
- A méretmeghatározás módszerei, transzportfolyamatok alapjai
- Biomolekulák diffúziója és relaxációja, impulzustranszport a vérben
- Adhézió és súrlódás biológiai rendszerekben
- Makromolekulás kölcsönhatások vizsgálati módszerei, termokémia alkalmazása
- Receptor-szubsztrát egyensúlyok termikus jellemzése

3. A sugárzások csoportosítása: ionizáló és nemionizáló sugárzások; részecskesugárzás és elektromágneses sugárzások; a részecskék és sugárzások jellemzésére szolgáló mennyiségek;
a kölcsönhatások rendszerezése; a kölcsönhatás mechanizmusát befolyásoló mennyiségek; fizikai alapösszefüggések. - 2 óra

4. A hőmérsékleti sugárzás. Az elektromágneses spektrum; az elektromágneses sugárzások nem-ionizációs kölcsönhatásai, a Rayleigh- és a Thomson-féle szórás. Makromolekulák moltömegének meghatározása fényszórás mérésével. - 2 óra

5. Töltött részecskék kölcsönhatása az anyaggal 1. Az elektronsugárzások. Az elektronsugárzások osztályozása, tulajdonságai és kölcsönhatásai. Az anyag és az elektronsugárzás kölcsönhatásain alapuló anyagvizsgálati módszerek áttekintése. 2. A alfa-sugárzás és töltött nehéz részecskék ionizáló kölcsönhatásai. - 4 óra

6. Az anyag és a neutronsugárzás kölcsönhatásain alapuló anyagvizsgálati módszerek áttekintése. - 2 óra

Laboratóriumi gyakorlat (4 x 4 óra):
1.    Latex részecskék méretének és méreteloszlásának meghatározása dinamikus fényszóródással.
2.    Polimer molekulák moltömegének meghatározása.
3.    Kolloid részecskék elektroforetikus mozgékonyságának tanulmányozása.
4.    Mérési eredmények kiértékelése. Számítógépes zajcsökkentés.
5.    Mágneses folyadékok előállítása és vizsgálata
6.    Polimerek 3D nyomtatása
7.    Elektrosztatikus szálképzés
8.    Polimer gélek előállítása és mechanikai tulajdonságaik vizsgálata
9.    Látogatás az MTA Izotópkutató Intézetben

Makromolekulás, elsősorban biológiai rendszerekben bekövetkező önrendeződési folyamatok bemutatása, kölcsönhatások vizsgálatára alkalmas biofizikai módszerek tárgyalása. Valamint tárgy előadásai során a hallgatók megismerkednek a részecske- és elektromágneses sugárzások anyaggal történő kölcsönhatásának lehetséges mechanizmusaival, a kölcsönhatások hasznosíthatóságával i) az anyagvizsgálat ii) az anyagi tulajdonságok módosítási lehetőségeinek szempontjából.

Tanulmányi eredmények

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

Tudás

Elvárás, hogy a korábban megszerzett matematikai tudását (pl.: függvénytan, integrálás, deriválás) alkalmazni tudja az elméleti levezetések és analitikai mérések kiértékelése során. Elvárás, hogy ismerje az atommagok instabilitásának következtében lejátszódó folyamatokat és azok kémiai és méréstechnikai alkalmazási lehetőségeit, ismerje a sugárzások az anyagokra gyakorolt hatásának alapjait. Elvárás, hogy ismerje a makromolekulás rendszerekben lejátszódó önszerveződési folyamatokat, ismerje az alapvető szerkezet-tulajdonságok összefüggéseket kolloidális mérettartományában. Elvárás, hogy ismerje az anyag és a sugárzások kölcsönhatásain alapuló anyagvizsgálati módszereket.

Képességek

Elvárás, hogy képes legyen makromolekulák közötti kölcsönhatások feltérképezésére a kolloidális mérettartományban, képes legyen a megfelelő technikák kiválasztására ismerve azok határait és korlátait. Elvárás, hogy képes legyen sugárzások és az anyag kölcsönhatásával kapcsolatos törvényszerűségek, összefüggések megértésére, a megszerzett tudás gyakorlatorientált értelmezésére. Elvárás, hogy képes legyen a magyar és nemzetközi szakirodalomban, az interneten megjelent, a tananyaggal kapcsolatos információkat értékelni, szűrni, véleményt formálni. Elvárás, hogy a tárgyalt laboratóriumi módszereket a későbbiekben önállóan is alkalmazni tudja.

Attitűd

Elvárás, hogy keresse az összefüggéseket a korábban tanultakkal. Elvárás, hogy jegyzőkönyveit önállóan készítse el és azt határidőre leadja mind a formai, mind a szakmai követelményeket betartva. Elvárás, hogy az előadáson felmerült problémáknak önállóan is utánajárjon, a válaszokat egyéb forrásokban is keresse.

Autonómia és felelősség

Elvárás, hogy ismerje és betartsa a laboratóriumi munkához szükséges munka- és tűzvédelmi szabályokat. Elvárás, hogy a rendelkezésére álló információkat az adott részterületről a kurzus többi résztvevőjével megossza.

Oktatási módszertan

előadás + laboratóriumi gyakorlatok

Tanulástámogató anyagok

Online források

1. a hallgató saját órai jegyzete + az intraneten található segédanyagok; 2. Tom Waigh: Applied Biophysics, John Wiley & Sons, Ltd, 2007; 3. Igor N. Serdyuk, Nathan R. Zaccai, Joseph Zaccai: Methods in Molecular Biophysics, Cambridge University Press, 2007; 4. Roland Glaser: Biophysics - An introduction, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2012; 5. Barócsi Attila: A biofizika alapjai, BME TTK Atomfizika Tanszék, 2011; 6. Nagy Lajos György és László Krisztina: Radiokémia és izotóptechnika, Műegyetemi Kiadó 1997.; 7. László Krisztina, Salma Imre: A gamma-sugárzás kölcsönhatása az anyaggal. Bevezetés a gamma-spektrometriába. Multimédiás oktatási segédanyag. http://oktatas.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/fizkem/gamma/; 8. Kiss István, Vértes Attila: Magkémia, Akadémiai Kiadó, Budapest, 1979.; 9. Bertóti, Marosi, Tóth (szerk): Műszaki felülettudomány és orvosbiológiai alkalmazásai, B+V, 2003.

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)

matematika: függvénytan, a differenciálszámítás és az integrálszámítás alapjai fizikai kémia: termodinamika alapjai, reakciókinetika, alapfokú szervetlen kémiai és szerves kémiai alapismeretek

Általános szabályok

Követelmények: A szorgalmi időszakban: Az előadások látogatása ajánlott, a laboratóriumi gyakorlatokon a részvétel kötelező. Laboratóriumi gyakorlat: beugrók, jegyzőkönyv. (1-9. gyakorlatból a laborvezető a félév elején négyet jelöl ki) A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga. A jegy megállapításának módja: a vizsgán elért eredmény 75%-os, a laboratóriumi gyakorlaton elért eredmény 25%-os súllyal számít. Pótlási lehetőségek: 1 db pótmérés a laboratóriumi gyakorlatokon. Ezen túlmenően a TVSz szerint. 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: Dr. Gyarmati Benjámin egyetemi docensFizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék Nagyné dr. László Krisztinaegyetemi tanárFizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék Dr. Szilágyi Andrásegyetemi docensFizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék

Ajánlott tantárgyak

Kontakt óra (előadás): 26 óra Kontakt óra (laboratóriumi gyakorlat): 16 óra Laboratóriumi gyakorlatra való felkészülés: 8 óra Laboratóriumi mérések kiértékelése: 16 óra Felkészülés a vizsgára: 40 óra Összesen: 106 óra

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	műanyag- és száltechnológiai mérnöki	Műanyag- és száltechnológiai mérnöki mesterképzési szak tanterve	kötelező	nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar	műanyag- és száltechnológiai mérnöki	Műanyag- és száltechnológiai mérnöki mesterképzési szak tanterve	kötelező	nem
Default Faculty	Default Program	Default Curriculum	—	nem