Ugrás a tartalomhoz

Kémiai kislexikon

(2007)

Typotex Elektronikus Kiadó Kft.

F

F

f.c.c.

Lapon centrált köbös. Lásd szabályos kristály.

FAB tömegspektroszkópia

A tömegspektroszkópia egy fajtája, amelyben az ionokat nagy energiájú semleges atomokkal, vagy molekulákkal történő bombázással állítják elő. Olyan mintáknál használják, amelyek nem illékonyak, vagy amelyek termikusan instabilak.

fac-isomer

Lásd izoméria.

FAD (flavin-adenin-dinukleotid)

Egy koenzim, amely fontos különböző biokémiai reakciókban. Foszforilált B2-vitamin (riboflavin) alkotja, az adenin-monofoszfát nukleotidhoz (AMP) kapcsolódva. A FAD rendszerint szorosan kapcsolódik az enzimhez, flavoproteint alkotva. Dehidrogénezési reakciókban működik hidrogén akceptorként, és FADH2-vé redukálódik. Ez viszont oxidálódik FAD-dá az elektrontranszportlánccal, ezáltal ATP-molekulát hoz létre (két molekula ATP egy molekula FADH2-ből).

fagyásgátló

Egy folyadékhoz (rendszerint víz) adagolt anyag a belső égésű motor hűtőrendszerében a fagyáspont csökkentésére, hogy megakadályozza annak megszilárdulását a 0 oC alatti hőmérsékleteken. A legközönségesebb fagyásgátló az etán-1,2-diol (etilénglikol).

fagyáspont

Az a hőmérséklet, amelynél standard nyomáson a víz és a jég egyensúlyban van (azaz a fagyáspont vagy olvadáspont standard körülmények között). A Celsius-skála rögzített 0o fokaként használták, a Kelvin és a Practical Temperature Scale (Gyakorlati Hőmérsékleti Skála) a víz hármaspontján alapul.

fahéjsav (3-fenilpropénsav)

Fehér, kristályos, illatos karbonsav (C6H5CH:CHCOOH); relatív sűrűsége 1,248 (transz izomer); op. 135-136 oC; fp. 300 oC. A fahéjsav észterei előfordulnak bizonyos esszenciális olajokban.

Fahrenheit, Gabriel, Daniel

(1686-1736.) Német fizikus; Amszterdamban műszerkészítő volt. 1714-ben kifejlesztette a higanyos hőmérőt, és megalkotta hozzá a hőmérsékletskálát (lásd Fahrenheit-skála).

Fahrenheit-skála

Egy hőmérsékletskála, amelyben (a modern definíció szerint) a forrásban lévő víz hőmérséklete 212 fok, az olvadó jég hőmérséklete pedig 32 fok. 1714-ben vezette be G. D. Fahrenheit. Nullának vette azt a legalacsonyabb hőmérsékletet, amit a laboratóriumban elő tudott állítani (keverte jeget és a közönséges sót), a saját testhőmérsékletét pedig 96 oF-nak vette. Ezt a skálát ma már nem használják a tudományban. Átszámítási képlete a Celsius-skálára: C=5(F-32)/9.

Fajans-szabályok

Olyan szabályok, amelyek egy ionos kötésben az ionok polarizációja miatt létrejövő kovalens jelleg mértékét jelzik. A kovalens jelleg valószínűsége nagyobb, ha:

(1) az ionok töltése nagy;

(2) a pozitív ion kicsi, vagy a negatív ion nagy;

(3) a pozitív ionnak a külső elektronkonfigurációja nem nemesgáz konfiguráció.

A szabályokat a lengyel születésű, amerikai vegyész, Kasimir Fajans (1887-1975) vezette be.

fajhő

Lásd hőkapacitás.

fajsúly

Lásd relatív sűrűség; specifikus.

farad

Jele F. A kapacitás SI egysége; egy kondenzátor kapacitása, amikor a töltése egy coulomb, és a lemezei között egy volt a potenciálkülönbség. 1F=1CV-1. A farad maga a legtöbb esetben túl nagy; a gyakorlatban használt egység a mikrofarad (10-6F). Az egységet Michael Faraday után nevezték el.

Faraday törvényei

Az elektrolízist leíró két törvény:

Elektrolízis során a kémiai változás mennyisége arányos az áthaladt töltés mennyiségével.

(1) m tömegű anyag kiválásához, vagy felszabadulásához szükséges töltés mennyisége: Q=FMz/M, ahol F a Faraday-állandó, z az ion töltése, M a relatív iontömeg.

Ezek a törvény modern formái, eredetileg Michael Faraday ettől eltérő formában állapította meg ezeket:

(1) A kémiai változás során keletkezett termék mennyisége arányos az áthaladt elektromossággal.

(2) A kémiai változás során keletkezett termékek mennyisége különböző anyagokra adott elektromosság áthaladása esetén arányos az anyagok elektrokémiai ekvivalensével.

Faraday, Michael

(1791-1867.) Brit kémikus és fizikus; nagyon kevés formális neveltetésben volt része. Elektromossággal kezdett kísérletezni; 1812-ben részt vett Sir Humphry Davy előadásán a Royal Institute-ban, egy évvel később Davy asszisztense lett. Az intézetben maradt 1861-ig. Faraday kémiai felfedezése a klór (1823) cseppfolyósítása, és az elektrolízis törvényei (lásd Faraday-törvények). Fontos a fizikában végzett munkája is; 1821-ben kimutatta az elektromágneses rotációt (a villanymotor elmélete) és 1832-ben felfedezte az elektromágneses indukciót (a dinamó elve).

faszesz

Lásd metanol.

fázis

Egy heterogén rendszer homogén, a többi résztől megkülönböztethető határral elválasztott része. A jég és víz keveréke kétfázisú rendszer. A só vizes oldata egyfázisú rendszer.

fázisátmenet

Változás a rendszert jellemző tulajdonságban. Példák a fázisátmenetre a változás a szilárdból folyadék, vagy a folyadékból gázállapotba, illetve ezek fordított folyamatai. További példa az átmenet a paramágnesből a ferromágnesbe, és az átmenet a normális vezető fémből a szupravezetőbe. Fázisátmenet történhet olyan változókat megváltoztatva, mint a hőmérséklet vagy a nyomás. A fázisátmenetek osztályozhatók a rendjük alapján. Nem nulla látens hő esetén a rendszert első-rendű átmenetnek nevezik, ha a látens-hő nulla, az átmenetet másodrendű átmenetnek nevezik. A fázisátmenet leírására alkalmazott bizonyos modellek, különösen az alacsony dimenziójú rendszerek esetén megközelítik az egzakt matematikai megoldásokat. Az átmenet vizsgálatára alkalmazott technikák közé tartozhat az egyetemesség, amely szerint a nagyon különböző fizikai rendszerek azonos módon viselkednek a fázisátmenet közelében.

fázisdiagram

Grafikon, amelyen a szilárd, folyékony és gáz fázis közötti összefüggést tüntetik fel, bizonyos feltételek között (nyomás és hőmérséklet). Lásd acél.

fázistér

Egy n szabadságfokú rendszerre a 2n-dimenziójú tér, (q1,q2...qn, p1,p2,...pn) koordinátákkal, ahol q a rendszer szabadságfokát írja le, p a megfelelő momentumot. Minden pont a rendszer egy állapotát fejezi ki. Egy N pontszerű részecskéből álló gáz esetében minden egyes részecskének három helyzeti és három megfelelő momentum koordinátája van. Így a fázistér 6N dimenziós. Ha a részecskék belső szabadsági fokkal is rendelkeznek, pl. a molekulák vibrációja, rotációja miatt, ezt be kell venni a fázistérbe, ami következésképpen magasabb dimenziójú lesz, mint a pontszerű részecskékre. Mivel a részecskék az idővel változnak, a reprezentatív pontok egy görbét írnak le a fázistérben, amit trajektóriának (pályának) neveznek. Lásd attraktor; konfigurációs tér; statisztikus mechanika.

fázisváltozás (állapotváltozás)

Egy anyagnak az egyik fizikai fázisból (szilárd, folyadék vagy gáz) egy másik fizikai fázisba történő átalakulása. A változás mindig energiafelszabadulással, vagy elnyeléssel, azaz energiaváltozással jár.

fázisszabály

Bármely rendszerre, egyensúly esetén érvényes a következő összefüggés: P+F=C+2, ahol P az elkülöníthető fázisok száma, C a komponensek száma, F rendszer szabadságfokának a száma. Az összefüggést Josiah Willard Gibbs vezette le 1876-ban, és gyakran nevezik Gibbs-féle fázisszabálynak.

fedőállás

Lásd konformáció.

fedőpor, salakképző

1. (fedőpor) Olyan anyag, amelyet hegesztéskor a fém feszínén alkalmaznak az oxidáció megelőzésére.

2. (folyósító=salakképző) Olyan anyag, amelyet olvasztásnál használnak a szennyezéseknek salakként történő eltávolításához.

fehér arzénikum

Lásd arzén(III)-oxid.

fehér csillám

Lásd muszkovit.

fehérje

Szerves vegyületek nagy csoportja, minden élő szervezetben megtalálhatók. Szénből, oxigénből, hidrogénből és nitrogénből állnak, majdnem mindegyikük tartalmaz ként; molekulatömegük 6000 és több millió között változik. A fehérjemolekulák jellemző sorrendben összekapcsolt aminosavak egy, vagy több hosszú láncából (polipeptidek) állnak. A szekvenciát a fehérjék elsődleges szerkezetének nevezik. Ezek a polipeptid láncok összecsavarodhatnak, vagy redőzöttekké válhatnak, ennek jellegét és a mértékét a másodlagos szerkezet írja le. A feltekeredett vagy hajtogatott polipeptidek háromdimenziós alakját harmadlagos szerkezetnek nevezik. A negyedleges szerkezet az alkotó polipeptidek közötti szerkezeti összefüggést jellemzi. A fehérjék a globuláris fehérjék és a szálas fehérjék nagy csoportjába sorolhatók. A globuláris fehérjék kompakt, gömb alakú molekulák, általában vízoldhatók. Elsődleges fontosságúak az *enzimek; ezek olyan fehérjék, amelyek biokémiai reakciókat katalizálnak. Más globuláris fehérjék pl. az antitestek, amelyek kapcsolódnak idegen anyagokkal; a szállitó fehérjék, mint a hemoglobin; a raktározó fehérjék (pl. kazein a tejben, albumin a tojás fehérjében) és bizonyos hormonok (pl. inzulin). A szálas fehérjék általában nem oldódnak vízben, hosszú spirál láncokból vagy síklapokból állnak, amely erőssé és rugalmassá teszi őket. Ebbe a kategóriába tartozik a keratin és a kollagén. Az izom fő szálas fehérjéi az aktin és a miozin, amelyek kölcsönhatása hozza létre az izomösszehúzódást. A véralvadásban a fibrin nevű szálas fehérje vesz részt. 50 oC fölé melegítve, vagy erős savnak, vagy lúgnak kitéve a fehérjék elveszítik a specifikus harmadlagos szerkezetüket, oldhatatlan koagulátumokat képezhetnek (pl. tojásfehérje). Ez rendszerint hatástalaníthatja a biológiai tulajdonságaikat.

fehérjebontás

A fehérjék enzimatikus bontása. Lásd proteáz.

fehérjebontó enzim

Lásd proteáz.

fehérjeszintézis

Az a folyamat, amelyben az élő sejtek fehérjét állítanak elő a felépítő aminosavakból a kromoszómák DNS-ének információi szerint. Az információk a hírvivő (messenger) RNS-ben vannak kódolva, amely a sejtmag DNS-éről lett átírva. Egy adott fehérje aminosav szekvenciáját a hírvivő (messenger) RNS nukleotidjainak szekvenciája határozza meg. A riboszómákon a hírvivő-RNS által hordozott információ áforditódik a fehérje aminosav szekvenciájává.

Fehling-próba

Redukáló cukrok és aldehidek oldataikban történő kimutatására alkalmas kémiai teszt. H. C. von Fehling (1812-1885) német kémikus vezette be. A Fehling-oldat a Fehling A (réz(II)-szulfát oldat) és a Fehling B (lúgos 2,3-dihidroxibutándioát) (nátrium-tartarát) oldatok egyenlő mennyiségéből áll, ezt adják a vizsgálandó oldathoz. Forralják, és ha téglavörös réz(I)-oxid csapadék képződik, az eredmény pozitív. A metanal esetében, mivel az erős redukálószer fémes réz kiválás is tapasztalható; a ketonok nem reagálnak. A próbát ma nem nagyon használják, a Benedict-próbával helyettesítették.

fekete ólom

Lásd szén.

fekete-borostyánkő

A szén egy változata. Vágható és felfényezhető, ezért ékszerekben, díszítésre stb. használják.

fél szendvics

Lásd szendvics vegyület.

félcella

Egy elektród, amely ionok oldatával érintkezik, és egy cella részét képezi. A félcellák különböző típusúak lehetnek, a legegyszerűbb egy fémionok oldatába merülő fémelektródból áll. A gáz félcellák egy oldatba merülő arany vagy platinalemezből állnak, a gázbuborékok a fémlemezt veszik körül. A legközönségesebb a hidrogén félcella. Félcellák alakulhatnak ki egy fém és egy oldhatatlan só vagy oxid és egy oldat érintkezésekor is. Például a kalomel félcella esetében. A félcellát általában elektródnak nevezik.

felezési idő

Lásd bomlás.

felezési vastagság

Egy adott anyag vastagsága, ami a sugárzás intenzitását az eredeti érték felére csökkenti.

félfém

Lásd metalloid.

felharmonikus

Lásd harmonikus.

féligáteresztő membrán

Egy membrán, amely az ozmózisnál az oldószer molekulái számára áteresztő, az oldott anyag molekulái számára azonban nem. Félig áteresztő membránok készíthetők cellulóz filmet egy fémhálón vagy porózus edényen kifeszítve.

felpezsgés

Kémiai reakció által előidézett gázbuborék-képződés egy folyadékban.

felületi feszültség

Jele γ. A folyadékoknak az a tulajdonsága, amely lehetővé teszi, hogy a felszínük rugalmas hártyaként viselkedjen. A molekulák közötti kölcsönhatások eredményeképp jön létre; a folyadék belsejében lévő molekulákat minden oldalról egyforma kölcsönhatás veszi körül, míg a felszínen lévő molekulákra csak a felszíni alatti molekulák hatnak. A felületi feszültség definíció szerint az az erő, ami a felszínen hat, az erőre merőleges egységnyi hosszúságra, newton per méterben. Evvel egyenértékűen definiálható avval az energiával, ami ahhoz szükséges, hogy a felszínt izoterm módon egy négyzetméterrel megnöveljék. Azaz, mérhető joule per négyzetméterben is (ami ekvivalens a Nm-1-el). A felületi feszültség miatt alakulnak ki a folyadékcseppek, szappanbuborékok és meniszkuszok, emiatt emelkedik a folyadék egy kapilláris csőben (kapilláris jelenség), ez okozza a porózus anyagok folyadékabszorpcióját, és a folyadékok nedvesítőképességét.

félvezető

Kristályos szilárd anyag, amelynek elektromos vezetőképessége (jellemzően 105-10-7 siemens per méter) átmenet a vezetők (nagy vezetőképesség, akár 109 Sm-1-ig felmehet) és a szigetelők (kis vezetőképesség értéke egész 10-15 Sm-1-ig lemehet) között. A félvezető tulajdonság jellemző a metalloid elemekre, például a szilíciumra és a germániumra. Mivel az atomok a kristályos szilárd anyagban közel vannak egymáshoz, az elektronok elektronpályái átlapolódnak, és az egyes energiaszintek energiasávokká alakulnak. A félvezetőkben a vezetés egy elektromos tér hatására, az elektronok, és az üres helyek nettó mozgásával jön létre. Az elektronok a vezetési sávban, az üres helyek pedig, amelyeket lyukaknak neveznek, a vegyértéksávban mozognak. A lyuk úgy viselkedik, mintha egy elektron lenne, csak a töltése pozitív. Az elektronokat és a lyukakat a félvezetőkben töltéshordozóknak nevezik. Azt a töltéshordozót, ami egy bizonyos tartományban vagy anyagban dominál, többségi töltéshordozónak, a kisebb mennyiségben jelenlevőt kisebbségi töltéshordozónak nevezik. Az intrinsic/valódi félvezetőben a töltéshordozók koncentrációja jellemző magára az anyagra. Az elektronok hő hatására a vegyértéksávból felkerülnek a vezetési sávba, és minden egyes elektron egy lyukat hagy maga mögött. Ebből következik, hogy egy valódi félvezetőnél a töltéshordozók egyenlően oszlanak meg az elektronok és a lyukak között. Az extrinsic félvezetők esetében az, hogy milyen vezetés dominál, a jelenlevő szennyező atomok számától, és vegyértékétől függ. A germánium és szilícium atomok négy vegyértékűek. Ha egy ötvegyértékű szennyező atomot, pl. arzént, antimont vagy foszfort adnak a rácshoz, atomonként egy elektron fölösleg áll rendelkezésre a vezetéshez, vagyis amire nincs szükség ahhoz, hogy a négyvegyértékű germániummal vagy szilíciummal párt képezzen. Az ötvegyértékű anyaggal szennyezett extrinsic félvezetők tehát olyan kristályok, amelyekben az elektronok a többségi töltéshordozók, ezeket n-típusú vezetőknek nevezik. Hasonlóan, a három vegyértékű atomokkal pl. bórral, alumíniummal, indiummal vagy galliummal való szennyezés atomonként egy lyuk keletkezését eredményezi a nem teljes kötés miatt. A többségi hordozók ilyenkor a lyukak, ezek a p-típusú vezetők.

félvezető lézer

A lézerek egy típusa, amelyekben a gerjesztés félvezetőkkel történik. A lézerhatást a vezetési sávban lévő elektronok hozzák létre, amelyeket arra indukálnak, hogy ujraegyesüljenek a vegyértéksávban a lyukakkal. Amikor ez megtörténik, az elektronok a sávok közti különbségnek megfelelő energiát szabadítanak fel. Olyan anyagok, mint például a galliumarzenid alkalmasak erre a célra. Használható p-tipusú és n-tipusú félvezetők közötti összeillesztés, az összekötés síkja mentén haladó fénnyel. A lézerhatáshoz a tükröket a kristályok vége képezi. A félvezető lézerek kicsik, a hosszúságuk lehet mindössze 1 mm.

fém

Olyan kémiai elemek, amelyek tipikusan fényes, szilárd anyagok, vezetik a hőt és az elektromosságot. Nem minden fém rendelkezik azonban ezekkel a tulajdonságokkal (pl. a higany folyékony). A kémiában a fémek két jól elkülöníthető csoportba sorolhatók. Azok, amelyek az s- és p- mezőbe tartoznak (pl. nátrium és alumínium) általában lágy, ezüstös, reakcióképes elemek. Rendszerint pozitív ionokat képeznek, és elektropozitívak. Ez ellentétben van a tipikusan negatív iont alkotó nemfémes tulajdonsággal. Az átmeneti elemek (pl. vas és réz) viszont keményebb anyagok, és rendszerint kevésbé reakcióképesek. Koordinációs komplexeket képeznek. Minden fémnek van oxidja, amely bázikus, bár néhány, mint az alumínium amfoter tulajdonságot mutat.

FEM

Lásd téremissziós mikroszkóp.

fém kifáradása

A fém meghibásodását okozó kumulatív hatás, ami létrejön a szakító szilárdságot meg nem haladó erő ismételt alkalmazásakor. A kifáradási/határ/szilárdság az az erő, amelynél egy adott számú, (rendszerint 107) ciklus után a meghibásodás megtörténik. Ha az erőt vagy a feszültséget növelik, a meghibásodás létrejöttéhez szükséges ciklusok száma csökken. Más faktorok, pl. a korrózió, szintén csökkentik az élettartamot.

fémes kötés

Az atomokat a szilárd fémben vagy ötvözetben összetartó kémiai kötés. Az ilyen szilárd anyagokban az atomok ionizáltak, a rácshelyeket pozitív ionok foglalják el. A vegyértékelektronok szabadon (vagy majdnem szabadon) mozognak ’elektrongázt’ képezve. A kötőerő az elektrosztatikus vonzóerő a pozitív fémionok és az elektronok között. A szabad elektronok létezése az oka a fémek jó hő- és elektromos vezetőképességének.

fémhamu

Egy ércnek levegőn történő hevítésekor keletkező fémoxid.

fémkomplex színezékek

Lásd festékek.

fém-kristály

Kristályos anyag, melyben az atomokat fémes kötés tartja össze. Fémes kristályok találhatók bizonyos interszticiális vegyületeknél, fémeknél és ötvözeteknél.

femto-

Jele f. Előtag, mely a metrikus rendszerben a 10-15 jelölésére szolgál. Például 10-15 szekundum = 1 femtoszekundum (fs).

femtokémia

A femtoszekundum idő nagyságrendben (10-15s) lejátszódó kémiai reakciók tanulmányozása. A femtokémia a femtoszekundumos impulzusokat adó (ultragyors) lézerek kifejlesztésének következtében vált lehetségessé. Ez lehetővé tett olyan nagyon rövid életű specieseken történő megfigyeléseket, mint az aktivált komplexek, melyek mindössze egy pikoszekundumig (10-12) léteznek. Egy femtokémiai kísérletben egy femtoszekundum impulzus egy molekula disszociációját okozza. Majd egy sor femtoszekundumos impulzust bocsátanak ki, amelyben az impulzus frekvenciája megegyezik a disszociációs termékek egyikének abszorpciójával. Az abszorpció használható a disszociációs termék gyakoriságának mértékeként. Az ilyen típusú tanulmányok lehetővé teszik a kémiai reakció mechanizmusának tanulmányozását részleteiben.

fenilalanin

Lásd aminosav.

fenil-amin (anilin,benzolamin)

Színtelen, olajszerű, folyékony aromás amin, C6H5NH2, „földszagú”; relatív sűrűsége 1,0217; op. −6,3 oC; fp. 184,1 oC. Fénynek kitéve megbarnul. Bázikus, erős savakkal fenilammónium-iont (anilium), C6H5NH3+t ad. Előállítják nitrobenzol redukciójával vagy ammóniát adagolva klórbenzolhoz réz(II)-só katalizátor jelenlétében 200 oC-on és 55 atm nyomáson. A vegyületet kiterjedten használják a gumiiparban és gyógyszerek és festékek előállításánál.

fenilammónium-ion

Ion C6H5NH3+, a fenilaminból származtatható.

fenilcsoport

A benzolban jelenlévő szerves csoport C6H5-.

feniletén (sztirol)

Folyékony szénhidrogén, C6H5CH:CH2; relatív sűrűsége 0,9; op. −31 oC; fp. 145 oC. Etilbenzol dehidrogenézésével állítják elő. Polisztirol előállítására használják.

fenilhidrazin

Mérgező, színtelen, sűrű folyadék, C6H5NHNH2, op. 240 oC; levegőn megbarnul. Erélyes redukálószer. A benzol diazóniumsóiból állítják elő. Aldehidek és ketonok azonosítására használják amelyekkel hidrazon nevű kondenzációs termékeket képez. Glükózzal és hasonló cukrokkal oszazonokat képez. Ezekhez a vizsgálatokhoz gyakran alkalmazzák a 2,4-dinitrofenil-hidrazint, a nitro származékot, mivel az rendszerint kristályos származékokat ad, amelyek azonosíthatók az olvadáspont alapján. A fenilhidrazint használják festékek és indol származékok előállitásánál is.

fenilmetanol (benzil-alkohol)

Folyékony, aromás alkohol, C6H5CH2OH; relatív sűrűsége 1,04; op. −15,3 oC; fp. 205.4 oC. Főleg oldószerként használják.

fenil-metil-amin

Lásd benzil-amin.

fenil-metil-keton (acetofenon)

Színtelen, kristályos, keserűmandula szagú keton, C6H5COCH3, op. 20 oC. Előállításához a benzolt reagáltatják etanoil-kloriddal alumínium-klorid jelenlétében. Oldószerként és parfümök készítésére alkalmazzák.

fenol (karbolsav)

Fehér, kristályos anyag, C6H5OH; relatív sűrűsége 1,1; op. 43 oC; fp. 182 oC. A kumol-eljárással vagy a Raschig-eljárással állítják elő. A fenol könnyen képez szubsztitúciós származékokat. Fontos ipari kémiai anyag, használják a Nylon, fenol- és epoxigyanták, színezékek, robbanóanyagok, és gyógyszerek gyártásánál.

fenolftalein

Sav-bázis indikátorként alkalmazott színezék. pH 8 alatt színtelen, pH 9,6 felett piros. Gyenge savaknak erős bázissal való titrálásakor alkalmazzák. Hashajtóként is használják.

fenolok

Szerves vegyületek, amelyek hidroxil csoportot (-OH) tartalmaznak közvetlenül a benzolgyűrű egy szénatomjához kapcsolódva. Eltérően a normál alkoholoktól a fenolok az aromás gyűrű hatása miatt savasak. Így maga a fenol, (C6H5OH) ionokra esik szét vízben: C6H5OH→C6H5O-+H+ A fenolokat előállítják szulfonsav-sóját nátrium-hidroxiddal reagáltatva, amikor a fenol nátriumsója keletkezik. Ebből a fenolt kénsavadagolással szabadítják fel.

fenomenológiai relációk

Lásd Onsager-relációk.

fenoxigyanták

Hőre lágyuló anyagok, amelyeket fenolok kondenzációjával állítanak elő; főként csomagolásnál használják.

fényérzékeny anyag

1. Bármely anyag, amely elektromágneses sugárzásnak kitéve fotokonduktiv, fotoelektromos vagy záróréteges fényelektromos hatást hoz létre. 2. Bármely anyag, amelynél az elektromágneses sugárzás kémiai változást hoz létre, mint pl. a fotofilm emulziójában.

fermi

Régebben a magfizikában használt hosszúság-mértékegység. Egyenlő 10-15 méterrel. Az SI rendszerben egyenlő 1 femtométerrel (fm). Az olasz születésű, amerikai fizikusról, Enrico Fermiről (1901-1954) nevezték el.

Fermi-Dirac-statisztika

Lásd kvantumstatisztika.

fermion

Egy elemi részecske (vagy egy elemi részecske kötött állapotban, pl. atommag vagy atom) egész +1/2 spinnel, azaz egy részecske, ami engedelmeskedik a Fermi–Dirac-statisztikának (lásd a kvantumstatisztika).

Fermi-szint

Az energia egy olyan szilárd anyagban, amelynél a kvantumállapotra jutó részecskék átlagos száma 1/2; azaz, a kvantumállapotok fele van betöltve. A vezetőkben a Fermi-szint a vezetési sávban (lásd energiasávok), a szigetelőkben a vegyértéksávban van, félvezetők esetében pedig a vezetési sáv és a vegyértéksáv közé esik. Az abszolút nulla hőmérsékleten az elektronok betöltik az energiaszinteket a Fermi-szintig, de a magasabb szintek nincsenek betöltve. Enrico Fermi után nevezték el.

fermium

Jele Fm. Radioaktív, fémes, transzurán elem, az aktinoidákhoz tartozik; rendszáma 100; a legstabilabb izotópjának tömegszáma 257 (felezési ideje 10 nap). Tíz izotópja ismert. Az elemet először A. Ghiorso azonosította kollegáival 1952-ben az első hidrogénbomba hulladékaiból. Enrico Fermi után nevezték el.

ferrát

Vastartalmú anion, FeO42-. Csak erős lúgos oldatokban létezik, ahol bíborszínű oldatot képez.

ferri-cianid

A [Fe(CN)6]3-, azaz hexaciano-ferrát(III) komplex iont tartalmazó vegyület.

ferrimágnesesség

Lásd mágnesesség.

ferrit

1. MO.Fe2O3 kevert oxidokhoz tartozik, ahol M egy fém, például kobalt, mangán, nikkel vagy cink. A ferritek kerámiaanyagok, amelyek ferri-, vagy ferromágnesességet mutatnak, de nem vezetők. Ezért nagyfrekvenciás áramkörökben mágneses magnak használják. 2. Lásd vas.

ferrocén

Narancsvörös, kristályos, szilárd anyag, Fe(C5H5)2; op. 173 oC. Előállítható a, Na+C5H5- ionos vegyületet (ciklopentadienil-nátrium, nátriumból és ciklopentadiénből készül) vas(III)-kloridhoz adagolva. A ferrocénben a két gyűrű párhuzamos, a vas mintegy szendvicsként van köztük (innen a szendvics-vegyület elnevezés, lásd az ábrát). A kötés a gyűrű π-pályái és a Fe2+-ion d pályái között jön létre. A vegyület elektrofil szubsztitúcióra képes a C2H5 gyűrűkön (ezeknek némi aromás jellege van). Oxidálható kék (C5H5)2Fe+-ionná. A ferrocén volt az első, a szendvicsvegyületeknek nevezett komplexek sorában. Szisztematikus neve di-π–ciklopentadienil-vas(II).

ferrocianid

A [Fe(CN)6]4- komplex iont, azaz hexaciano-ferrát(II)iont tartalmazó vegyület.

ferroelektromos anyagok

Kerámia dielektrikumok, mint a Rochelle-só és a bárium-titanát, amelyek olyan doménszerkezettel rendelkeznek, ami a ferromágneses anyagokhoz teszi őket hasonlóvá. Hiszterézist, és rendszerint piezoelektromos hatást is mutatnak.

ferroferri-oxid

Lásd trivas-tetraoxid.

ferromágnesesség

Lásd mágnesesség.

ferroötvözet

Vasnak más elemekkel adott ötvözete, amelyet a vasérc és más fémérc keverékének ömlesztésével készítenek. Pl. ferrokróm, ferrovanádium, ferromangán, ferroszilícium stb. Acélötvözetek készítésére használják.

festékek

Anyagok, amelyeket textil, bőr, papír stb. színezésére használnak. A színezésre használt anyagok (színezékek) általában szerves anyagok, amelyek konjugált kettős kötést tartalmaznak. A színt létrehozó csoport a kromofór; más, nem színes csoportok, melyek befolyásolják, vagy erősítik a színt az auxokrómok. A színezékek csoportosíthatók a festékmolekula kémiai szerkezete szerint, például az azofestékek -N=N-csoportot tartalmaznak (lásd azovegyületek). A gyakorlatban a színezék alkalmazási módja és a szubsztráthoz való kapcsolódási módja alapján csoportosítják azokat.

A savas festékek olyan vegyületek, melyben a kromofór egy negatív ion része (általában egy szerves szulfonát RSO2O-). Alkalmazhatók fehérjeszálakra (pl. gyapot és selyem), továbbá poliamid és akrilszálakra. Eredetileg ezeket savas fürdőben alkalmazták. A fémkomplex színezékek olyan formájú savas színezékek melyekben a negatív ion egy kelát kötésű fémiont tartalmaz. A bázikus színezékek kromofórja egy pozitív ion része (rendszerint aminsó vagy ionizált iminocsoport). Akrilszálakra használják őket, továbbá gyapjúra és selyemre, bár a színállóság csak mérsékelt ezekkel az anyagokkal.

A direkt színezékeknek nagy az affinitása a gyapothoz, műselyemhez és más cellulózszálakhoz. Közvetlenül alkalmazzák egy nátrium-kloridot, vagy nátrium-szulfátot tartalmazó semleges fürdőből. A savas színezékhez hasonlóan rendszerint szulfonsavak sói, de különböznek abban, hogy nagyobb affinitást mutatnak a szubsztráthoz, így a másik nevük szubsztantív festékek.

A csávaszínezékek oldhatatlan anyagok, amelyeket a gyapot színezésére használnak. Rendszerint ketocsoportot C=O tartalmaznak, amelyet C-OH-ra redukálva teszik oldhatóvá a festéket (a színezék leuko formája). A színezéket ezután ebben a formában alkalmazzák, majd levegővel vagy oxidálószerrel oxidálják, hogy a pigment a szálban kicsapódjék. Az indigó vagy antrakinon színezékek például csávaszínezékek. A kén-színezékek esetében ennél a technikánál a festék redukálására és oldására nátrium-szulfid oldatot használnak. A kén-színezékeket cellulózszálaknál használják.

A diszperziós színezékek oldhatatlan színezékek, amelyeket finom vizes diszperzióban alkalmaznak. Cellulóz-acetátra és más szintetikus szálakra használják őket.

A reaktív színezékek olyan vegyületek, amelyek a szubsztráttal kovalens kémiai kötés létrehozására képes csoportot tartalmaznak. Erős az affinitásuk, és különösen cellulózszálakra használják őket.

festéklézer

Olyan típusú lézer, amelynél az aktív anyag egy megfelelő oldószerben oldott festék (pl. Rodamin G metanolban). A festéket külső forrással gerjesztik. Az oldószer az állapotokat sávokká szélesíti ki, következésképpen a lézerhatás egy hullámhossztartományban nyerhető. Ez lehetővé teszi egy specifikus hullámhossz kiválasztását (rács használatával) és a lézer hullámhosszának változtatását. Az ilyen lézert beállítható lézersugárzónak nevezik (tunable laser). A festéklézereket használják nagyon rövid sugárzásimpulzus előállítására is. Az ilyenkor alkalmazott technika olyan festéket használ, ami megállítja a sugárzás abszorpcióját, amikor a molekuláinak nagy része gerjesztetté válik. Az üreg akkor rezonánsá válik, és sugárzásimpulzus jön létre. Ez a technika körülbelül 10 nanoszekundum időtartamú impulzust hoz létre és a femtokémiában alkalmazzák.

filmdoziméter

Egy hajtókára szerelhető doziméter, amelyben egy fényérzékeny film van rögzítve. Az ionizáló sugárzásnak kitett személyek hordják. A film előhívásakor jelzi, hogy milyen mértékben volt veszélyes radioaktív sugárzásnak kitéve az, aki viselte.

FIM

Lásd térionizációs mikroszkóp.

finom vegyszerek

Iparilag gyártott vegyszerek; viszonylag kis mennyiségben és nagy tisztaságban készülnek. Például festékek, gyógyszerek.

finomítói gáz

Lásd: kőolaj.

finomszerkezet

Egymáshoz közel elhelyezkedő spektrális vonalak, amelyek a molekula vibrációs vagy rotációs mozgása miatt, vagy az elektronspin miatt felhasadt energiaszintek közti átmenetek eredményeként jönnek létre. Csak nagy feloldásban láthatóak. A hiperfinom szerkezet, amely csak nagyon nagy feloldóképesség esetén látható, az atommagnak az atom megengedett energiaszintjeire gyakorolt hatása miatt jön létre.

Fischer-féle vetület

Egy projekciós képlet, amelyben a molekulát egy lapon úgy ábrázolják, hogy a vízszintes kötés a síkból kiálló kötéseket, a függőleges kötések pedig a lap síkjában vagy a sík mögötti kötést reprezentálják. Emil Fischer után nevezték el. Lásd abszolút konfiguráció.

Fischer, Emil Hermann

(1852-1919.) Német szerveskémikus, aki előbb Kekulénél, majd Baeyernél tanult Strasbourgban. 1875-ben Münchenbe, majd 1885-ben Würzburgba költözött. Ismert a természetes termékeken végzett, kiterjedt, úttörő munkájáról, különösen a cukorkémiában elért eredményeiről. 1899-ben a peptidek és a fehérjék szintézisén kezdett el dolgozni. 1902-ben kitüntették a kémiai Nobel-díjjal.

Fischer, Hans

(1881-1945.) Német szerveskémikus; többnyire Münchenben dolgozott. A porfirineket kutatta, 1927-ben szintetizálta a hemint. Tanulmányozta a klorofillt is, kimutatta, hogy az porfirin és magnéziumot tartalmaz. 1944-ben szintetizálta a bilirubint. 1930-ban kitüntették a kémiai Nobel-díjjal.

fitterarany

Réz és cink ötvözete, melyekből nagyon vékony lemezeket készítenek, és aranyfüst utánzására használnak. Klórban spontán lángra lobban.

Fittig-reakció

Lásd Wurtz-reakció.

fixáció

Lásd nitrogén fixáció.

flash fotolízis

Egy technika a szabadgyökös reakciók tanulmányozására gázokban. Az erre alkalmazott készülék rendszerint a gázt tartalmazó hosszú, üveg vagy kvarccsőből és a csövön kívül lévő, intenzív villanófény kibocsátására képes lámpából áll. Ennek hatására a mintában lévő molekulák szabadgyökökre disszociálnak, amelyek a cső tengelyén átbocsátott fénysugár segítségével spektroszkópiásan detektálhatók. A spektrométer beállítható egy adott termék abszorpciós vonalára, így oszcilloszkóppal mérhető az intenzitás változása az időben. Ilyen módon a nagyon gyors, szabadgyökös gázreakciók kinetikája is tanulmányozható.

flavin-adenin-dinukleotid

Lásd FAD.

flavonoid

A természetben előforduló fenolvegyületek egy csoportja, számos közülük növényi pigment. Ide tartoznak az antocianidok, flavonolok és flavonok. A flavonoidok eloszlási sémáját használták a növényfajok taxonómiai tanulmányozásában.

flavoprotein

Lásd FAD.

Fleming, Sir Alexander

(1881-1955.) Skóciában született brit bakteriológus. Londonban, a St. Mary Hospitalban tanult orvostudományt, és ott is maradt egész életében. 1922-ben azonosította a lizozim enzimet, ami elpusztítja a baktériumokat; 1928-ban felfedezte a penicillin antibiotikumot. 1945-ben kitüntették az élettan/orvostudományi Nobel-díjjal, megosztva Florey-val és Chain-nel akik először izolálták a gyógyszert.

flip-flop

Egy lipidmolekula mozgása (transzverzális (harántirányú) diffúzió) egyik lipid, kétrétegű membránról a másikra, ami nagyon lassan történik. Ellentétben a laterális (oldalirányú) diffúzióval, ami sokkal gyorsabb, és amelynél a lipidmolekulák a szomszédos molekulákkal cserélnek helyet a membrán azonos felületén.

flogiszton elmélet

Egy korábbi elmélet az égésre. Eszerint minden tárgy tartalmaz egy flogiszton nevű anyagot, amely a tárgy elégésekor felszabadul. 1669-ben Johann Becher vetette fel ennek a hipotetikus anyagnak a létezését, és ’éghető föld’-nek nevezte (terra pinguis: szószerint zsíros föld). Például annak, hogy a fa égése során hamuvá alakul, Becher szerint az a magyarázata, hogy az eredeti fa hamuból és terra pingisből áll, és az utóbbi az égés során felszabadul. A XVIII. század elején Georg Stahl flogisztonnak keresztelte át az anyagot, (a görög ’égett’ szóból) és kiterjesztette az elméletet a fémek korróziójára (és a kalcinálásra) is. Úgy gondolták, hogy a fémek fémhamuból (porszerű maradványból) és flogisztonból állnak, a fém hevítésekor a flogiszton felszabadul, a fémhamu megmarad. A folyamat megfordítható a fémet faszén felett hevítve. (A faszénről úgy gondolták, hogy gazdag flogisztonban, mert égése során majdnem teljesen felhasználódik.) A fémhamu abszorbeálja majd az égő faszén által kibocsátott flogisztont és visszaalakul fémmé.

Az elméletet Antoine Lavoisier döntötte meg, aki kimutatta zárt konténerben gondosan végrehajtott kisérletekkel, hogy nem volt abszolut növekedés a tömegben, az anyag tömegének növekedése megfelelt az égés során felhasznált levegő tömegveszteségének. Miután kísérleteket végzett a Priestley-féle ’deflogisztizált’ levegővel, Lavoisier rájött, hogy az a gáz, amelyet oxigénnek nevezett felvételre kerül a fémhamu (ma oxid) képződésekor. Az oxigén szerepe az új elméletben majdnem pontosan az ellentéte a flogiszton szerepének a régi elméletben. Égés és korrózió során a flogiszton felszabadult; a modern elméletben az oxigén oxidokat képezve felvétere kerül.

flokkuláció

Egy folyamat, amely során a kolloid részecskéi nagyobb halmokká aggregálódnak. A kifejezést gyakran használják reverzibilis aggregációra, amikor a részecskéket összetartó erő gyenge, és a kolloid keveréssel újra diszpergálható. A liofób kolloid diszperzió stabilitása a részecskék felszínén lévő, elektromos töltésű rétegtől függ. Ez ellentétes töltésű ionokat vonz maga köré, ami egy mobilis ion „atmoszférát” hoz létre. Így a részecskén egy elektromos kettősréteg alakul ki egy rögzített töltésű belső héjból, és egy külső, mobil atmoszférából. Két részecske között a potenciális energia a szomszédos részecskéken lévő kettős rétegek közötti taszítástól, és a részecskék közötti van der Waals-erő okozta vonzástól függ.

Nagy távolságoknál a taszítóerő dominál, ez határozza meg az egész kolloid stabilitását. Amint a részecskék közelebb kerülnek egymáshoz a potenciális energia egy maximumig nő, azután egy nagyon közeli távolságnál, ahol a van der Waals-erők dominálnak hirtelen csökken. Ez a potenciális energiaminimum felel meg a koagulációnak; ez irreverzibilis. Amennyiben az oldat ionerőssége nagy, a részecskék körüli ionatmoszféra sűrű, a potenciális energiagörbének van egy sekély minimuma egy nagyobb távolságánál. Ez felel meg a részecskék flokkulációjának. Nagy töltésű ionok különösen hatékonyak a flokkuláció és a koaguláció létrehozásában.

flokkulált

Pelyhes tömegbe aggregált; csapadék leírására használják.

Florey, Howard Walter, Baron

(1898-1968.) Ausztrál patológus; 1922-ben Oxfordba költözött. Miután Cambridge-ben és Sheffiel-ben dolgozott (a lizozim kutatásán) - 1935-ben visszatért Oxfordba. Itt együtt kutatott Ernst Chainnel, és 1939-re sikerrel izolálták és tisztították a penicillint. Kidolgoztak egy módszert a szer nagy mennyiségének gyártására, és lebonyolították az első klinikai vizsgálatokat is. A két kutató 1945-ben megosztva kapta a fiziológiai/orvostudományi Nobel-díjat Alexander Fleminggel, a penicillin feltalálójával.

flotáció

Lásd flotáló eljárás.

flotáló eljárás

Szilárd keverékek elválasztására alkalmazott módszer; iparilag érceknek a nem kívánatos meddőtől való eltávolítására használják. A keveréket porrá őrlik, vizet és habképző anyagot adnak hozzá, majd levegőt fúvatnak a rendszeren keresztül. Megfelelő habképző anyag alkalmazáskor a buborékok csak az érc részecskéihez tapadnak, és így a felszínre viszik azokat, míg a meddőrészecskék a tartály alján maradnak.

fluidizáció

Ipari eljárásokban használt technika, amely során a gázáramban szuszpendált szilárd részecskéket úgy kezelik, mintha folyadékállapotban lennének. A fluidizáció hasznos a porok szállításánál, például szénpornál. A fluid ágy, amelyben a felfelé haladó áramban a szilárd részecskék szuszpendálva vannak, széles körben használatos a vegyiparban, különösen olyan katalitikus reakcióknál, ahol nagy felületű, poralakú katalizátorokat alkalmaznak. Használják kohókban is, ahol égő szénből képződik, forró, turbulens homokon vagy hamun levegőt vezetve keresztül. A fluid ágy lehetővé teszi az égés hőmérsékletének a csökkentését, csökkentve ezzel a szennyező nitrogén-oxidok képződését.

Magas nyomású, fluid ágyat alkalmaznak erőművek kemencéjénél is, egy kombinált ciklusban, amelyben a fluid ágy égéstermékeit egy gázturbina működtetésére használják, míg a fluid ágyban egy gőzcső bojler kazángőzt fejleszt egy gőzturbina hajtására. Ez a rendszer növeli az égési folyamat hatékonyságát, és egyben csökkenti a szennyezést.

fluktuáció-disszipáció tétel

Egy elmélet, amely egyensúlyi és nem egyensúlyi statisztikus mechanikai mennyiségekre, és mikroszkopikus és makroszkopikus mennyiségekre vonatkozik. A fluktuáció-disszipáció tételt először 1928-ban H. Nyquist vezette be elektromos áramkörökre; a statisztikus mechanikában az általános tételt H. B. Callen és T. A. Welton írta le 1951-ben. A fluktuáció-disszipáció alapja az a törvény, hogy akár egy random fluktuáció eredményeként, akár egy külső erő hatására (pl. elektromos vagy mágneses tér hatására) jön létre egy nem egyensúlyi állapot, az egyensúly felé történő fejlődése (egy megfelelően kis fluktuációval) mindkét esetben azonos. A fluktuáció-disszipáció tétel lehetővé teszi, a külső erőterekre adott válaszként a transzport koefficiensek kiszámítását.

fluoreszcein

Sárgásvörös festék, ami sárga oldatot ad zöld fluoreszcenciával. Víz folyásának nyomon követésére és adszorpciós indikátorként használják.

fluoreszcencia

Lásd lumineszcencia.

fluorit (folypát)

A kalcium-fluorit (CaF2) ásványi formája; szabályos rendszerben kristályosodik. Színe változatos, a legközönségesebb a zöld és a bíbor (folypát), más formáiban fehér, sárga, vagy barna. A fluoritot főképp vas és acél olvasztásánál használják salakképző anyagként; a fluor és a hidrogén-fluorid forrása és használják a kerámia és optikai-üvegiparban is.

fluorozás

1.(fluoridation) Nagyon kis mennyiségű fluoridsó (pl. nátrium-fluorid, NaF) adagolása ivóvízhez a fogszuvasodás megelőzésére. A fluorid beépül a növekvő fogak fluor-apatitjába (lásd apatit), és csökkenti a fogszuvasodást. 2. (fluorination) Kémiai reakció, amelynek során fluoratomot visznek egy molekulába.

fluorozott szénhidrogének

Egy szénhidrogénben a hidrogénnek fluorral való helyettesítésével kapott vegyületek. Inertségük és nagy hőstabilitásuk sokféle célra teszi alkalmassá ezeket, olajok, polimerek, stb. Lásd klór-fluorszénhidrogének; halon.

fluxionális molekula

Egy molekula, amelynek atomjai váltakozó, nagyon gyors átrendeződéseken mennek keresztül, így egy molekula egy specifikus szerkezettel csak nagyon rövid ideig rendelkezik. Például a ClF3 molekula alacsony hőmérsékleten (-60 oC) T-alakú, szobahőmérsékleten a fluoratomok nagyon gyorsan változtatják a helyüket, úgy tűnnek, mintha azonos helyeket foglalnának el.

f-mező elemei

Elemek egy csoportja a periódusos rendszerben; a lantanoidák sorából a cériumtól a luténiumig, és az aktinoidák sorából a tóriumtól a laurenciumig elemig tart. Jellemzőjük, hogy a külső héjukon (n) két s-elektronjuk van, és az (n-1) belső héjukon f-elektronok vannak.

fojtógáz (fojtólég)

Bányában robbanás, vagy sújtólég után maradt oxigén-szegény levegő.

fok

A hőmérsékleti skála beosztása.

Fokker-Planck-egyenlet

A nem egyensúlyi statisztikus mechanika egy egyenlete, amely leírja egy dinamikus súrlódási folyamatnak (lelassulás) és egy diffúziós folyamatnak a szuperponálódását a változók alakulására egy rendszerben. Az egyenlet alkalmazható olyan problémák elemzésére, mint például a Brown-mozgás, és statisztikai módszerekkel és a valószínűség elmélet alkalmazásával megoldható. Adriaan Fokker (1887-1968) holland fizikus és Max Planck után nevezték el.

folacin

Lásd folsav.

folsav (folacin)

A B-vitamin komplex egy vitaminja. Az aktív formájában, a tetrahidro-folsavban egy koenzim az aminosavak, purinok, és pirimidinek különböző anyagcsere folyamataiban. A bélbaktériumok szintetizálják. Elterjedt az élelmiszerekben, különösen a zöld, nagylevelű zöldségekben. Hiánya növekedésben való visszamaradottságot, és táplálkozás-okozta vérszegénységet, eredményez.

folyadék

Az anyag (halmaz)állapota a kristályos szilárd és a gáz állapot között. A folyadékok sem a szilárd anyagra jellemző nagymértékű, háromdimenziós atomos (ionos vagy molekuláris) szabályosságot, sem a gázokra jellemző teljes rendezetlenséget nem mutatják. Bár a folyadékokat nagyon régóta tanulmányozzák, mégsincs egy átfogó elmélet a folyékony állapotról. A diffrakciós tanulmányok alapján világos, hogy létezik egy rövidtávú, néhány molekula átmérőre kiterjedő rendezettség. Ezen rendezett atomok, molekulák vagy ionok csoportjai mozdulnak el egymáshoz képest, ez teszi lehetővé, hogy a folyadék majdnem rögzített térfogattal rendelkezzen, felvegye a tartóedény alakját.

folyadék-kristály

Egy anyag, ami a folyadékokhoz hasonlóan folyik, de a molekulái bizonyos fokú rendezettséget mutatnak. A nematikus kristályok egy irányba felsorakozott hosszú molekulákból állnak, különben véletlenszerű elrendeződésűek. A koleszterikus és a szmektikus folyadékkristályban elkülönült rétegekben vannak az egy irányban rendezett molekulák. A koleszterikus kristályban a molekulák tengelye párhuzamos a rétegek síkjával; a szmektikus kristályokban merőleges.

folyadék-kristály polimer

Egy folyadék-kristály szerkezettel rendelkező polimer, termodinamikailag ez a legstabilabb. A folyadék-kristály polimerek hosszú, merev láncokat tartalmaznak; egyszerre erősek és könnyűek. Az ipari előállításuk viszont nehéz.

folyamatos spektrum

Lásd színkép.

fordított ozmózis/reverse osmosis

Egy módszer sótartalmú vizekből tiszta víz kinyerésére, mint a sótalanításnál. A tiszta és a sós vizet elválasztják egy féligáteresztő hártyával és a sós vízre az ozmózisnyomásnál nagyobb nyomást alkalmaznak, aminek hatására a sós vízből a víz áthalad a membránon a tiszta vízbe. Ez a folyamat mintegy 25 atmoszféranyomást igényel, ami nehézzé teszi a nagy méretben történő alkalmazását.

formaldehid

Lásd metanal.

formalin

A metanal (formaldehid) színtelen, vizes oldata, metanollal, mint stabilizátorral; relatív sűrűsége 1,075-1,085. 25 oC alatti hőmérsékleten tárolva a metanal fehér polimere válik ki. Fertőtlenítőként és biológiai példányok tartósítására használják.

formiát

Lásd metanoát.

formilcsoport

HCO-csoport.

formilezés

Egy kémiai reakció, amelynek során egy szerves molekulába egy formilcsoport (metanoil, -CHO) bevitele történik.

forráspont (fp.)

Az a hőmérséklet, amelynél a folyadék telített gőznyomása egyenlő a külső atmoszférikus nyomással. Ennek következtében a folyadékban buborékok képződnek és a hőmérséklet állandó marad, amíg az összes folyadék el nem párolog. Mivel a folyadék forráspontja függ a külső atmoszférikus nyomástól a forráspontot általában standard atmoszférikus nyomásra állapítják meg (760 Hgmm =101325 Pa).

forráspont-emelkedés

Lásd forráspont emelkedése emelkedése.

forráspont emelkedése

Egy folyadék forráspontjának emelkedése, szilárd anyag oldásakor. A hőmérséklet−emelkedés arányos az oldott részecskék (molekulák vagy ionok) számával, és értékét a következő egyenlet adja: Δt=kBC, ahol C az oldott anyag molális koncentrációja, kB állandó az oldószer ebulliszkópikus állandója. Ha kB ismert, az oldott anyag molekulatömege kiszámítható a Δt mért értékéből. A forráspont-emelkedést Beckmann-hőmérővel mérik. Lásd kolligatív tulajdonságok.

forráspont-összetétel diagram

Egy diagram, amely megmutatja hogyan változik két folyadék elegyének a forráspontja és gőzösszetétele az elegy összetételének függvényében. Az abszcisszán található az összetétel−tartomány, 100 % A−tól az egyik oldalon 100 % B−ig a másikon. A diagramon két görbe van, az alacsonyabb mutatja egy adott nyomáson a forráspontokat a különböző összetételeknél. A felső ábrázolja a gőzösszetételt a forráspont görbe minden egyes pontjára. A két görbe egy ideális keveréknél egybeesne, de a Raoult-törvénytől való eltérés miatt általában eltérőek. Bizonyos esetekben maximumot vagy minimumot mutathatnak, és egybeesnek bizonyos köztes összetételnél, ez magyarázza az azeotropok képződését.

fosszilis tüzelőanyag

Szén, olaj, és földgáz; az ember által energiaforrásként használt tüzelőanyagok. Élő organizmusok maradványaiból keletkeznek, és mind magas szén vagy hidrogén tartalommal rendelkeznek. Tüzelőanyagként az értékük a szénnek szén-dioxiddá történő exoterm oxidációján, és a hidrogénnek vízzé történő oxidációján alapul.

foszfátok

Formálisan a foszfor(V)-oxosavak, de különösen a foszfor(V)sav, H3PO4 sói. Nagy számban léteznek P-O-P hidat tartalmazó polimer foszfátok is. Ezek a szabad savnak és sóinak különböző körülmények között történő melegítésekor keletkeznek. Ismertek továbbá lineáris polifoszfátok, ciklusos polifoszfátok, térhálós polifoszfátok és ultrafoszfátok is.

foszfoglicerinsav (PGA,3-foszfoglicerát)

Lásd glicerin-3-foszfát.

foszfolipidek (foszfatidok)

A lipidek egy csoportja, amely egy foszfátcsoportot és egy, vagy több zsírsavat tartalmaz. A glikofoszfolipidek (vagy foszfogliceridek) alapja a glicerin; a három hidroxilcsoportot észterezi két zsírsav és egy foszfátcsoport, amely maga még kapcsolódhat számos egyszerű szerves csoporthoz. A szfingolipidek alapja a szfingozin alkohol, és csak egy zsírsavat tartalmaz egy aminocsoporthoz kötve. A hidrofil, poláris foszfátcsoportjaikkal és a hosszú hidrofób résszel, a foszfolipidek könnyen képeznek membrán-szerű szerkezeteket vízben. A sejtmembránok legfőbb alkotói.

foszfonát

Lásd foszfonsav.

foszfonsav (foszforossav, ortofoszforossav)

Színtelentől halványsárga, elfolyósodó, kristályos szilárd anyag, H3PO3; relatív sűrűsége 1,65; op. 73,6 oC; 200 oC-on bomlik. Nagyon jól oldódik vízben és oldódik alkoholban. A foszfonsav kikristályosítható a jéghideg víznek foszfor(III)-oxidhoz vagy foszfor-trikloridhoz való adagolásával nyert oldatból. Az anyag szerkezete abban az értelemben szokatlan, hogy P-H kötést tartalmaz, helyesebb (HO)2HPO formába leírni. A sav kétbázisú; H2PO3- és HPO32- ionokat (foszfonátokat, régebben foszfiteket) ad. Mérsékelten redukáló tulajdonságot mutat. Melegítéskor foszfint és foszfor(V)savat ad.

foszfor

Jele P. Nemfémes elem, amely a periódusos rendszer 15. csoportjába (korábban VB) tartozik; rendszáma 15; relatív atomtömege 30,9738; relatív sűrűsége 1,82 (fehér) 2,34 (vörös); op. 44,1 (α-fehér); op. 280 oC (α-vörös). Különböző foszfáttartamú kőzetekben fordul elő, amelyekből elektromos kemencében (1500 oC) szénnel (koksz) és szilícium(IV)-oxiddal hevítve nyerik ki. Kalcium-szilikát és szén-monoxid is keletkezik. A foszfornak számos allotróp formája van. Az (α-fehér) P4 tetraéderekből áll (létezik egy β-fehér forma is, amely −77 oC alatt stabil). Az α-fehér formát ólomban oldva és 500 oC fölé hevítve, ibolyaforma nyerhető. A vörös foszfort, amely az ibolya és a fehér foszfor kombinációja, az α-fehér foszfornak 250 oC-on, levegő kizárásával történő hevítéssel állítják elő. Létezik egy fekete allotróp is, grafit-szerű szerkezettel, amelyet, a fehér foszforból állítanak elő higany katalizátor jelenlétében 300 oC-on hevítve. Az elem rendkívül reakcióképes. Fém-foszfidokat képez és kovalens kötésű foszfor(III)- és foszfor(V)-vegyületeket. A foszfor az élőszervezetek számára esszenciális elem. Fontos alkotórésze a szöveteknek (különösen a csontoknak, fogaknak) és a sejteknek, mivel szükséges a nukleinsavak és az energia-hordozó molekulák (pl. ATP) képződéséhez, és különböző anyagcsere folyamatokban vesz részt. Henning Brand (c. 1630-1692) fedezte fel 1669-ben.

fotoakusztikus spektroszkópia

Spektroszkópiás technika, amelyben átlátszatlan anyagok, pl. porok spektrumát állítják elő úgy, hogy az anyagot akusztikus frekvenciáknál modulált fény sugárzásának teszik ki. Az így létrehozott fotoakusztikus jel nagysága összefüggésbe hozható az anyag ultraibolya vagy infravörös abszorpciós koefficiensével.

fotoelektromos hatás, fényelektromos hatás

Elektronok felszabadulása egy anyagból elektromágneses sugárzás hatására. Az emittált elektronok (fotoelektronok) száma a sugárzás intenzitásától, a kibocsátott elektronok kinetikus energiája a sugárzás frekvenciájától függ. A hatás egy kvantum folyamat, amelyben a sugárzás fotonok áramának tekinthető, minden egyes foton energiája hf, ahol h a Planck-állandó, f a sugárzás frekvenciája. Egy foton csak akkor tud ’kilökni’ egy elektront, ha a foton energiája meghaladja a szilárd anyag kilépési munkáját/elektronaffinitását. Sok szilárd anyagnál a fotoelektromos hatás az ultraibolya, vagy annál nagyobb frekvenciánál történik, de vannak bizonyos (alacsony kilépési munkájú, elektroaffinitású) anyagok, amelyeknél már fény hatására is megtörténik. Fotoelektromoság alatt más jelenséget is értenek, nemcsak az elektronoknak az atomokból történő felszabadulását. Nevezetesen a fotokonduktiv (fotovezetés) hatást és a photovoltaic (fotofeszültség, záróréteges fényelektromos) hatást. A fotokonduktiv hatás esetén, a beeső fotonok miatt a gerjesztéssel létrejött szabad töltéshordozók miatt nő a félvezető elektromos vezetőképessége. A fotokonduktiv elemek fényérzékeny anyagokat használnak, pl. a kadmium-szulfidot; és széles körben használatosak sugárzás-érzékelőként és villanykapcsolóként (pl. utcai világítás kapcsolására). A záróréteges fényelektromos hatás esetén, két különböző anyag rétege között a besugárzás eredményeként e.m.e. (elektromotoros erő) jön létre. Az effektust hasznosítják a fényelemekben, amelyeknek többsége p-n átmenetes félvezetőkből áll. Amikor a fotonok abszorbeálódnak a p-n átmenet közelében, új, szabad töltéshordozók jönnek létre (mint a fotokonduktivitásnál), de a záróréteges fényelektromos hatás esetén az átmeneti réteg elektromos tere készteti mozgásra az új töltéshordozókat, áramot hoz létre a külső körben, elem nélkül.

fotoelektron

Egy anyagból sugárzás hatására kibocsátott elektron fotoelektromos hatás vagy fotoionizációs hatás eredményeképpen.

fotoelektron spektroszkópia (PES)

Technika molekulák ionizációs potenciáljának meghatározására. Az ultraibolya fotelektron spektroszkópiában (UPS) a minta gáz vagy gőz, amelyet keskeny ultraibolya sugárnyalábbal (rendszerint hélium-forrásból, 58,4 nm, 21,21 eV fotonenergia) sugároznak be. Az Einstein-egyenletnek megfelelően keletkezett fotoelektronokat egy résen keresztül vákuum térbe bocsátják, ahol mágneses vagy elektromos térben eltérítik azokat, így energiaspektrumot kapnak. Az így nyert fotoelektron spektrum csúcsai megfelelnek a molekula (és így a pálya- energiák) ionizációs potenciáljának. A technika információt ad a keletkezett ionok vibrációs energiaszintjeiről is. A röntgen–fotoelektron spektroszkópia (XPS), amely ESCA-ként is ismert (electron spectroscopy for chemical analysis, elektron spektroszkópia kémiai analízisre) egy hasonló technika, amelyben röntgensugárzást alkalmaznak. Ebben az esetben az elektronok az atomok belső héjából lökődnek ki. Az egyes elemek elektronspektrumában lévő csúcsok jellegzetes kémiai eltolódásokat mutatnak, amely függ a molekulában jelenlevő többi atomtól.

fotoemisszió

Az a folyamat, amelynek során egy anyag sugárzás hatására elektronokat bocsát ki.

fotoionizáció

Egy atom vagy molekula ionizációja elektromágneses sugárzással történő besugárzás eredményképpen. Ahhoz, hogy fotoionizáció létrejöhessen, a sugárzás beeső fotonjának energiája meg kell, hogy haladja a besugárzott species ionizációs potenciálját. A kilökött fotoelektronok energiája E lesz, E=hf-I, ahol h a Planck-állandó és f a beeső sugárzás frekvenciája, I a besugárzott species ionizációs potenciálja.

fotokémia

A kémiának a fotokémiai reakciókkal foglalkozó ága.

fotokémiai reakció

Fény, vagy ultraibolya sugárzás által okozott kémiai reakció. A reagáló molekulák abszorbeálják a beeső fotonokat, ezáltal gerjesztett állapotú molekulák vagy gyökök keletkeznek, ezek vesznek részt a további reakciókban.

fotolizis

Fény- vagy ultraibolya-sugárzás által létrehozott kémiai reakció. A fotolitikus reakciókban gyakran vesznek részt gyökök, mivel az első lépés egy kémiai kötés homolitikus bomlása. A víz fotolízise a klorofil által abszorbeált fény energiáját felhasználva gáz halmazállapotú oxigént, elektronokat és hidrogén-ionokat hoz létre, és kulcsfontosságú reakció a fotoszintézisben.

foton

Részecske, nulla nyugalmi tömeggel, az elektromágneses sugárzás egy kvantuma. A foton energiaegységnek is tekinthető, értéke hf, ahol h a Planck-állandó és f a sugárzás frekvenciája hertzben. A fotonok a fény sebességével mozognak. Szükségesek a fotoelektromos és más jelenségek értelmezésénél, amelyeknél a fény részecske tulajdonsággal kell, hogy rendelkezzen.

fotoszintetikus pigmentek

Növényi pigmentek, amelyek a fényenergia elnyeléséért felelősek a fotoszintézis fénytől függő reakciójában. A fő fényreceptor a zöld pigment, a klorofill, amely a kék és vörös fényt abszorbeálja.

fotoszintézis

Az a kémiai folyamat, amelynek során a zöld növények szerves vegyületeket szintetizálnak szén-dioxidból és vízből napfény jelenlétében. A kloroplasztban történik (többségük a levelekben található) és a reakcióknak két alapvető típusa van. A fénytől függő reakciókban, amelyek igénylik a fény jelenlétét, a fotoszintetikus pigmentek (főleg a zöld pigment, a klorofill) abszorbeálják a fény energiáját és felhasználják a víz fotolíziséhez. A reakcióban kibocsátott elektronok elektronhordozók során haladnak keresztül, miközben az energiájuk az ADP-nek ATP-vé való átalakulására használódik a foszforilezési folyamatban. A víz fotolízisében keletkezett elektronok és protonok redukálják a NADP-t. A fénytől-függő reakciókban keletkezett ATP és NADPH biztosítja az energiát és redukció lehetőségét a következő, fénytől független (korábban ’sötét reakciónak’ nevezett) reakcióban, amely nem lenne fenntartható a fénytől függő reakciókban keletkező ATP nélkül. A reakciók során a szén-dioxid szénhidráttá redukálódik a Calvin-ciklusban. Mivel gyakorlatilag az élet minden formája közvetlenül, vagy közvetetten függ a növényi tápanyagoktól, a fotoszintézis minden földi élet alapja. Gyakorlatilag az összes légköri oxigén a fotoszintézis során szabaddá váló oxigénből származik.

főkvantumszám

Lásd atom.

Föld

A Nap körül a Vénusz és a Mars között keringő bolygó. A Föld három rétegből áll: a gáz atmoszféra (lásd a Föld atmoszférája), a folyékony hidroszféra és a szilárd litoszféra. A Föld szilárd része szintén három rétegből áll, a földkéreg, amelynek átlagos vastagsága 32 km a szárazföld alatt, és 10 km a tengerek alatt; a köpeny, amely 2900 km-ig terjed ki a kéreg alatt; és a mag, amelyről úgy tartják, hogy részben folyékony. A kéreg összetétele: oxigén 47 %, szilícium 28 %, alumínium 8 %, vas 4,5 %, kalcium 3,5 % nátrium és kálium 2,5-2,5 %, és magnézium 2,2 %. Hidrogén, szén, foszfor, és kén mind 1 %-nál kisebb mennyiségben van jelen.

Föld atmoszférája/légköre

A Földet körülvevő gáz. A száraz levegő összetétele a tengerszinten: nitrogén 78,08 %, oxigén 20,95 %, argon 0,93 %, szén-dioxid 0,03 %, neon 0,0018 %, hélium 0,0005 %, kripton 0,0001 % és xenon 0,00001 %. A vízgőzön kívül a levegő bizonyos helyeken tartalmaz kénvegyületeket, hidrogén-peroxidot, szénhidrogéneket és por részecskéket is.

földgáz

Természetben előforduló gázalakú szénhidrogének, amelyek a földkéregben porózus szediment kőzetekben találhatók, általában a kőolajjal együtt. Főképp metánból (kb. 85 %), etánból (egész 10 %-ig) propánból (kb. 3 %) és butánból áll. Szén-dioxid, nitrogén, oxigén, hidrogén-szulfid és néha hélium is jelen lehet. A földgáz a kőolajhoz hasonlóan a szerves anyagok bomlásából származik. Széles körben alkalmazzák fűtőanyagként, szénkorom és bizonyos szerves kémiai anyagok előállítására. Minden kontinensen előfordul, a legnagyobb tartalékokkal az USA, Oroszország, Kazahsztán, Türkmenisztán, Ukrajna, Algéria, Kanada és a Közép-Kelet rendelkezik. Lásd: cseppfolyósított propán-bután gáz.

földpátok

A szilikátásványok egy csoportja, a leggyakoribb ásványok a földkéregben. Szerkezetükre jellemző, hogy a (Si,Al)O4 tetraéderek kapcsolódnak káliummal, nátriummal és kalciummal. Nagyon ritkán a báriumionok foglalják el a rácsban a nagy helyeket. A földpátok kémiai összetétele a következő négy komponens kombinációjával fejezhető ki: anortit (An), CaAl2Si2O8; albit (Ab), NaAlSi3O8; ortoklász (Or), KAlSi3O8; celzián (Ce), BaAl2Si2O8. A földpátok két csoportba sorolhatók: alkáli földpátok (ide tartozik a mikroklin, ortoklász, és a szanidin), ezekben a kálium a domináns és kis mennyiségű nátriumot és elhanyagolható mennyiségű kalciumot tartalmaznak, és a plagioklász földpátok, amelyeknek az összetétele egy sort alkot a tiszta nátrium-földpáttól (albit) a tiszta kalcium-földpátig (anortit), és elhanyagolható mennyiségben káliumot is tartalmaznak. A földpátok színtelen, fehér, vagy rózsaszín kristályokat képeznek; a Mohs-féle keménységi fokuk 6.

földpátpótlók

Az alkáli-aluminoszilikát ásványok egy csoportja. Kémiai összetételük hasonló a *földpátokéhoz, de szegényebbek szilíciumban és gazdagabbak alkálifémekben. A szerkezet egy (Si,Al)O4 tatraéder rácsból áll, alumíniummal és szilíciummal a középpontban. A földpátpótlók főként a földpátokkal együtt fordulnak elő; szabad kvarccal (SiO2) együtt nem léteznek, mert a szilícium-dioxiddal reagálnak földpát keletkezése közben. A földpátpótlók fő formái: nefelin: KNa3(AlSiO4); leucit: KalSi2O6; analcim: NaAlSi2O6H2O; kankrinit: Na8 (AlSiO4)6(HCO3)2; és a szodalit alcsoport, ami áll: szodalitból: 3(NaAlSiO4)NaCl; nozeánból: 3(NaAlSiO4)Na2SO4; haüynből: 3(NaAlSiO4)Ca SO4 és lazuritból: (NaCa)8(Al,Si)12O24(S,SO4). Lásd lazurkő.

frakció

Lásd frakcionált desztilláció.

frakcionálás

Lásd frakcionált desztillálás.

frakcionáló oszlop

Lásd frakcionált desztillálás.

frakcionált desztilláció (frakcionálás)

Folyadékok keverékének (folyadékelegy) elválasztása desztillációval. Hatékony elválasztás érhető el egy desztilláló edényhez csatlakoztatott hosszú, üveggyöngyökkel megtöltött oszlop (frakcionáló oszlop) alkalmazásával. A folyadékból keletkező gőzök felemelkednek az oszlopban, majd kondenzálnak és visszafolynak az edénybe. Az oszlopban felemelkedő gőz a lefelé folyó folyadék felett áramlik és végül is az oszlopban felfelé egy csökkenő hőmérsékletgradiensű, állandósult állapot alakul ki. A gőz az oszlopban a teteje felé több illékony komponenst tartalmaz, kevesebb az illékony komponens mennyisége az alján. A keverék különböző frakciói elkülöníthetők az oszlop különböző pontjain. Az iparban a frakcionált desztillációt nagy tornyokban végzik, amelyek perforált tálcákat tartalmaznak. Széles körben alkalmazzák a kőolajfinomításnál.

frakcionált kristályosítás

Oldható szilárd anyagok keverékének elválasztására szolgáló módszer; oldva ezeket a megfelelő meleg oldószerben és lassan csökkentve a hőmérsékletet. A legkevésbé oldható komponens kristályosodik ki először, a többi komponens oldatban marad. A hőmérséklet szabályozásával néha lehetséges sorban, minden egyes komponens kivonása.

fraktál

Egy görbe vagy felület, amelyet egymást követő felosztásokkal hoznak létre. Például a hópehely alakzat létrehozható egy egyenlő oldalú háromszögből a három oldalát osztva három részre. A középső részt két egyenlő résszel helyettesítve adja a kisebb egyenlő oldalú háromszögek oldalait. Ez 12 oldalú, csillag alakú alakzatot ad. A következő lépésben ennek az alakzatnak kell minden oldalát ugyanúgy tovább osztani, és így tovább. Az eredmény egy hópehelyre emlékeztető alakzat. Ennek az alakzatnak van egy „fraktális dimenziója” –azaz egy dimenzió a vonal (1) és a felszín (2) között; a hópehely alakzatnál ez 1,26. Az ilyen típusú „önmagukhoz hasonló” alakzatok tanulmányozását használják a kémia bizonyos területein, például kristályok növekedésénél. A fraktálok fontosak a káoszelméletben és a számítógépes grafikában.

Franck-Condon-törvény

Egy, a molekulában történő elektronátmenet során, a vibrációs szerkezet átmeneteinek intenzitását szabályozó törvény. Kimondja, hogy mivel a magok sokkal nehezebbek és sokkal lassabban mozognak, mint az elektronok (lásd Born–Oppenheimer-közelítés), az elektronátmenet sokkal gyorsabban történik, mint ahogy a mag reagálni tud rá. Így egy olyan diagramban, ami egy molekula energiaállapotait ábrázolja a magok közötti távolság függvényében, a legintenzívebb elektronátmenetet egy függőleges vonal jelenti. Ezért a Franck–Condon-elmélet szerint megengedett átmenetet vertikális átmenetnek nevezik; amikor ez megtörténik a magok relatív helyzete változatlan marad. A Franck–Condon-törvény két tudósról nevezték el. James Franckról (1882-1964), aki ezt kimondta 1925-ben, és Edward Condonról, aki kvantummechanikai kifejezésekkel matematikai formába öntötte 1928-ban.

Frankland, Sir Edward

(1825-1899.) Brit szerveskémikus, aki elsőként állított elő organometallikus vegyületeket (cink-dialkilokat). A vegyértékelmélet létrehozója, és bevezetett egy módszert a szerkezeti képletek leírására.

Frasch-eljárás

Egy módszer a kén kinyerésére földalatti lerakódásokból három, koncentrikus csőből álló csövet használva. Túlhevített gőzt vezetnek le a külső csövön a kén olvasztására melyet ezután a középső csövön keresztül felfelé hajtanak a belső csövön sűrített levegőt benyomatva. A külső csövön bevezetett gőz olvadt állapotban tartja a ként. A német születésű, amerikai vegyész, Hermann Frasch (1851-1914) után nevezték el.

Fraunhofer, Josef von

(1787-1826.) Német fizikus; optikusnak tanult. 1814-ben sötét vonalakat észlelt a Nap spektrumában (lásd Fraunhofer-vonalak). Tanulmányozta a Fraunhofer-diffrakciót is.

Fraunhofer-vonalak

Josef von Fraunhofer által felfedezett sötét vonalak a Nap spektrumában, amelyeket a szoláris kromoszférában lévő elemeknek a Nap forró belsejéről kibocsátott látható sugárzás bizonyos hullámhosszain történő abszorpciója okoz.

Frenkel-hiba

Lásd kristályhiba.

Frenkel-Kontorowa-model

Atomok egydimenziós modellje, mint pl. xenon adszorbeálva egy periodikus szubsztráton, például grafiton. Ezt a modellt, amely felhasználható az adszorbeált gázok által képzett rácsok természetének tanulmányozására, 1938-ban Y.I. Frenkel és T. Kontorowa és tőlük függetlenül 1949-ben F. C. Frank és J.H. van der Merwe vezette be. A Frenkel–Kontorowa-modell használható a kommenzurábilis rács és az inkommenzurábilis rács közötti fázisátmenetek tanulmányozására is.

freon

Lásd klór-fluorszénhidrogének.

Friedel-Crafts-reakció

Olyan reakció, amelyben a benzolgyűrűn egy alkilcsoport (haloalkánból) vagy egy acilcsoport (acilhalidból) szubsztitóciója történik (lásd az illusztrációt). A termék egy alkilbenzol (alkil helyettesítéskor) vagy alkil-aril keton (acil szubsztituciónál). A reakciók magas hőmérsékleten (körülbelül 100 oC-on), alumínium-klorid katalizátor jelenlétében történnek. A katalizátor a halogénatom magányos elektronpárjának elektronakceptorként viselkedik. Ez polarizálja a haloalkánt, és egy pozitív töltést hoz létre az alkil- vagy acilcsoporton. A mechanizmus így elektrofil szubsztitúció. Alkoholok és alkének is képesek Friedel–Crafts-reakciókra. A reakciót a francia kémikus, Charles Friedel (1832-1899) és az amerikai vegyész, James M. Craft (1839-1917) után nevezték el.

fruktóz (gyümölcscukor, levulóz)

Egyszerű cukor, C6H12O6, a glükóz sztereoizomerje. (Bár a természetes fruktóz a D-forma, valójában balraforgató). A fruktóz előfordul zöld növényekben, gyümölcsökben és mézben; édesebb ízű a szacharóznál (répacukor), amelynek alkotója. A fruktóz származékai fontosak az élő szervezetek anyagcseréjében. Néhány poliszacharid származék (fruktánok) a szénhidrátok energiatárolója bizonyos növényekben.

fruktóz-1,6-biszfoszfát

Köztes termék, a glikolízis kezdeti lépésénél, a fruktóz-6-foszfát ATP-vel történő foszforilezésével képződik.

fullerének

Lásd buckminsterfullerének.

fullerföld

Egy, a természetben előforduló agyag (főként montmorrillonit), ami képes az olajat és zsírokat elszínteleníteni. Régen a nyers gyapjút vizes fullerfölddel gyúrva tisztították meg a zsiradéktól és így fehérítették (ez a folyamat a ványolás). A fullerföldet manapság széles körben alkalmazzák a zsírok és olajok elszíntelenítésére, inszekticid hordozóként és talajfúrásánál. A legnagyobb lerakódásai az USA-ban, UK-ban és Japánban találhatók.

fullerit

Lásd buckminsterfullerének.

fulminát

Lásd ciánsav.

fulminsav

Lásd ciánsav.

fumársav

Lásd buténdisav.

fungicid

Lásd peszticid.

funkciós csoport

A vegyület jellemző reakcióiért felelős atomok csoportja. Funkciós csoport például az -OH az alkoholoknál, a -CHO az aldehideknél, a -COOH a karbonsavaknál stb.

furán

Színtelen, folyékony vegyület, C4H4O; relatív sűrűsége 0,94; op. -86 oC, fp. 31,4 oC. Egy öttagú gyűrűből áll; négy CH2-ből és egy oxigénatomból.

furanóz

Egy cukor; négy szénatomból és egy oxigénből álló öttagú gyűrűből áll.

furfurol

Színtelen folyadék, C5H4O2, fp. 162 oC, ami állás közben megsötétedik. A furán aldehidszármazéka; előfordul különböző esszenciális olajokban és a kozmaolajban. Oldószerként használják ásványi olajok és gyanták extrahálására; bizonyos aromás vegyületekkel gyantákat képez.

független-részecske model

Egy modell az elektronokra egy sokelektronos rendszerben, amelyben az elektronok közti kölcsönhatást elhanyagolják, vagy úgy veszik figyelembe, hogy az elektront egy, az elektron és a rendszer minden más részecskéje közti kölcsönhatást jellemző, átlagos potenciálban mozgónak tekintik. Bár a független-részecske modell nem írja le minden szempontból a sokelektronos rendszert, jelentős sikereket ért el például az atomok elektronhéj szerkezetének magyarázatában.

fűrészbak-projekció

A projekciós formulák egyik típusa, amelyben háromdimenziós képet rajzolnak. Lásd: konformáció.

füst

Szilárd részek finom szuszpenziója gázban.

fűtőanyag-elem

Egy olyan cella, amelyben a fűtőanyag kémiai energiáját közvetlenül elektromos energiájává alakítják. A legegyszerűbb fűtőanyagcellában a hidrogént oxidálják vízzé, porózus, színterelt nikkel elektródok felett. A gázalakú hidrogént, a porózus anódot tartalmazó részbe vezetik, az oxigént egy külön részben a porózus katódhoz; az elektródokat egy harmadik rekesszel különítik el, ami forró lúgos elektrolitot, például kálium-hidroxidot, tartalmaz. Az elektródok porózusak, ami lehetővé teszi, hogy a gáz reagáljon az elektrolittal, az elektródokban lévő nikkel katalizátorként szerepel. Az anódnál a hidrogén reagál a hidroxid ionokkal az elektrolitban és vizet képez; egy molekula hidrogén esetében két elektron leadásával: H2+2OH→2H2O+2e- A katódnál az oxigén reagál a vízzel elektronok felvételével, hidroxid iont képezve: 1/2 O2+H2O+2e→2OH- Az elektronok egy külső áramkörben elektromos áramként vándorolnak az anódtól a katódhoz. Az eszköz sokkal hatékonyabb elektromos energia átalakító, mint a hőerőgép, de nagyon nagy és folyamatos gázellátást igényel. Intenzíven tanulmányozzák használatukat elektromos meghajtású járművek céljára.

fűtőérték

Adott anyag egységnyi tömegének tökéletes égésekor keletkező hőmennyiség. A fűtőértéket a tüzelőanyagok energiaértékének kifejezésére használják; általában megajoule/kilogrammban fejezik ki (MJkg-1). Alkalmazzák élelmiszerek energiatartalmának mértékeként is; azaz annak az energiának a kifejezésére, ami az élelem oxidációjakor a szervezetben termelődik. Ilyenkor az egységeket kilojoule/grammban (kJg-1) adják meg, bár a nem technikai összefüggésekben gyakran használják még a Kalóriát (kilokalóriát) is. A fűtőértéket kaloriméterbombában mérik.