Biologiczne utlenianie alkoholu
Alkohol spożywany przez człowieka metabolizowany jest głównie w wątrobie. Metabolizm etanolu polega na jego utlenianiu kolejno do aldehydu octowego i kwasu octowego. Kluczową rolę w szybkości metabolizmu alkoholu odgrywa enzym – dehydrogenaza alkoholowa, katalizujący pierwszy etap utleniania (do aldehydu octowego). Poziom tego enzymu jest różny u ludzi, stąd wynikają różnice w tolerancji na alkohol i skłonność do występowania objawów zatrucia alkoholem, np. wymiotów i bólów głowy:...
Do najważniejszych kwasów tłuszczowych należą:
a) kwasy nasycone: kwas palmitynowy , czyli heksadekanowy kwas stearynowy , czyli oktadekanowy b) kwasy nienasycone: kwas oleinowy , czyli oktadec-9-enowy (izomer cis ) kwas elaidynowy , czyli oktadec-9-enowy (izomer trans ) kwas wakcenowy , czyli cis -oktadec-7-enowy kwas linolenowy czyli cis,cis,cis -oktadec-9,12,15-trienowy kwas linolowy , czyli cis,cis -oktadec-9,12-dienowy
Charakterystyka diamentu, grafitu i fulerenów
diament grafit fulereny przezroczysta substancja krystaliczna, bardzo twarda, co zadecydowało o jej zastosowaniu, np. doszlifowania metali, wyrobu noży do cięcia szkła;oszlifowany diament to brylant używany w jubilerstwie w kryształach diamentu każdy atom węgla jest otoczony tetraedrycznie czterema innymi atomami; atomy połączone są silnymi wiązaniami kowalencyjnymi jednakowej długości (orbitale walencyjne atomów węgla są w stanie hybrydyzacji sp 3 , wszystkie...
Wzór rzeczywisty i empiryczny związku chemicznego
Wzór empiryczny (elementarny) związku podaje ilościowy stosunek atomów danego rodzaju w związku wyrażony najmniejszymi liczbami całkowitymi. Wzór rzeczywisty związku podaje rzeczywisty stosunek atomów danego rodzaju w związku. Jest n–krotnością wzoru empirycznego, gdzie n jest określone stosunkiem rzeczywistej masy molowej związku do masy związku określonego wzorem empirycznym.
Objętość molowa gazu
Objętość molowa gazu V mol to objętość, jaką zajmuje 1 mol gazu w określonych warunkach ciśnienia i temperatury: 1 mol dowolnego gazu w warunkach normalnych (0 0 C = 273 K i 1013,25 hPa) zajmuje objętość 22,4 dm 3 ⇒ V mol = 22,4 dm 3 . Liczba moli n zawarta w określonej objętości gazu V: Chcąc obliczyć objętość gazu w innych warunkach ciśnienia i temperatury niż normalne, należy skorzystać z równania Clapeyrona:
Nomenklatura
Nazwy estrów pochodzą od nazw kwasów i alkoholi tworzących dany ester. Są więc dwuczłonowe, podobnie jak nazwy soli. Pierwszą część nazwy estru tworzymy od nazw zwyczajowych lub systematycznych kwasów, dodając do rdzenia tej nazwy końcówkę -an lub -ian . Drugą część nazwy estru stanowi nazwa rodnika węglowodorowego, pochodzącego z cząsteczki alkoholu.
Izotopy wodoru
Wodór występuje w przyrodzie w postaci trzech izotopów: Prot jest najlżejszym izotopem wodoru, najbardziej rozpowszechnionym w przyrodzie. Deuter występuje w naturze w śladowych ilościach, jego związki, np. D 2 O (tzw.ciężka woda) używane są w laboratoriach chemicznych i fizycznych do różnego typu badań. Tryt jest najmniej trwałym, promieniotwórczym izotopem wodoru.
Zastosowanie wybranych związków litowców
związek właściwości fizyczne zastosowanie NaCl chlorek sodu bezbarwna, krystaliczna substancja,dobrze rozpuszczalna w wodzie w gospodarstwach domowych używany jako dodatek do żywności (sól kuchenna), w sprzedaży zwykle dostępna jest tzw. sól jodowana, z dodatkiem NaI i KI; w przemyśle spożywczym stosowany jako konserwant; w przemyśle chemicznym służy do otrzymywania np. kwasu chlorowodorowego, sodu i chloru Na 2 CO 3 węglan sodu (soda...
Okres połowicznego rozpadu τ½
Czas, w którym połowa jąder izotopu danego pierwiastka ulega rozpadowi. Jest to wielkość charakteryzująca każdy nuklid promieniotwórczy.
Jak zmienia się moc kwasu?
W okresie moc kwasów tlenowych (niemetal na najwyższym stopniu utlenienia) rośnie W okresie moc kwasów beztlenowych rośnie W grupie moc kwasów tlenowych (niemetal na najwyższym stopniu utlenienia) maleje W grupie moc kwasów beztlenowych rośnie
Przykładowy podział amin
Rzędowość amin określona jest liczbą grup węglowodorowych związanych z atomem azotu.
Rozróżnianie związków organicznych
Przedstawione powyżej próby jakościowe w niektórych przypadkach mogą nie dawać jednoznacznej odpowiedzi na pytanie, czy identyfikowany przez nas nieznany związek jest tym, którego szukamy. Warto zwrócić uwagę, że np. reakcji nitrowania ulega bardzo duża grupa związków różniących się znacznie od siebie budową, a warunkiem pojawienia się objawów reakcji nitrowania jest obecność w cząsteczce pierścienia aromatycznego. Podobna sytuacja występuje, kiedy próbujemy zidentyfikować związek...
Efekt cieplarniany
To zjawisko polegające na zatrzymywaniu przez substancje obecne w atmosferze części promieniowania cieplnego emitowanego przez Ziemię i odbijanego od jej powierzchni. Naturalny efekt cieplarniany wywołuje para wodna obecna w dolnej części atmosfery. Para wodna przepuszcza promieniowanie kosmiczne docierające do Ziemi i zatrzymuje część promieniowania emitowanego przez Ziemię. Dzięki temu na Ziemi możliwe są dodatnie temperatury. Istnieje także inny rodzaj efektu cieplarnianego – sztuczny,...
Metody otrzymywania chlorków kwasowych
Chlorki kwasowe powstają w reakcji kwasu karboksylowego z PCl 3 , PCl 5 lub SOCl 2 , np.:
Nomenklatura
Tworząc nazwy alkoholi, należy pamiętać o następujących regułach: numerację atomów węgla w łańcuchu węglowym należy prowadzić tak, aby grupa–OH znalazła się w głównym łańcuchu przy atomie o najmniejszym wskaźniku liczbowym, czyli pozycja grupy funkcyjnej wyznacza początek łańcucha, nazywając alkohole podaje się: nazwę węglowodoru stanowiącego łańcuch główny, poprzedzoną nazwami podstawników (wymienionych w kolejności alfabetycznej) wraz z lokantami, łącznik -,...
Wodorosole
Nazwy systematyczne wodorosoli tworzy się, podając nazwę reszty kwasowej, poprzedzonej przedrostkiem wodoro- i nazwy kationu wchodzącego w skład cząsteczki wodorosoli. Jeśli w cząsteczce znajduje się więcej niż jeden atom wodoru, np.dwa, to przedrostek wodoro- poprzedza się przedrostkiem di.
Znaczenie metali w organizmach żywych
Metale w organizmach żywych występują w postaci różnorodnych związków chemicznych i są niezbędne do prawidłowego działania organizmu. Funkcje wybranych metali przedstawiono poniżej. metal funkcja wapń składnik kości i zębów, jest też niezbędny do prawidłowej pracy mięśni magnez potrzebny do funkcjonowania wielu enzymów, podnosi odporność na stres żelazo składnik białek przenoszących i magazynujących tlen – hemoglobiny i mioglobiny...
Ciśnienie osmotyczne
Należy również do właściwości koligatywnych i jest związane z procesem osmozy, czyli samorzutnego przechodzenia cząsteczek rozpuszczalnika przez błonę półprzepuszczalną po zetknięciu dwóch roztworów o różnych stężeniach z błoną. Ruch cząsteczek rozpuszczalnika odbywa się z roztworu o niższym stężeniu do roztworu o wyższym stężeniu. Przez błonę półprzepuszczalną mogą przenikać tylko małe cząsteczki rozpuszczalnika, a nie duże cząsteczki substancji rozpuszczonej. Roztwór hipertoniczny to...
Prawo okresowości:
właściwości pierwiastków uporządkowanych według wzrastającej liczby atomowej zmieniają się okresowo. Współczesne prawo okresowości pozwala stwierdzić, że podobne właściwości mają pierwiastki, których liczby atomowe różnią się o 2, 8, 16 lub 32. Prawu okresowości podlegają: promienie atomowe, elektroujemność, powinowactwo elektronowe, energia jonizacji, właściwości chemiczne. Dla pierwiastków bloku s i p zmiany te kształtują się następująco: grupa...
Procesy zachodzące podczas elektrolizy soli
Metody otrzymywania alkoholi
a) reakcja halogenków alkilowych (X = Cl, Br, I) z mocnymi zasadami w środowisku wodnym: b) redukcja wodorem aldehydów lub ketonów w obecności katalizatora (np. Ni, Pd): c) uwodnienie alkenów (addycja wody) w obecności kwasów: addycja wody zachodzi zgodnie z regułą Markownikowa Znaną od dawna metodą otrzymywania alkoholu etylowego jest fermentacja alkoholowa cukru, którą sumarycznie można przedstawić równaniem:
Izomeria położenia (podstawienia)
Izomeria położenia podstawnika uwzględnia różne miejsca połączenia podstawników ze szkieletem węglowym, np.: Izomeria położenia wiązania wielokrotnego uwzględnia różne miejsca położenia wiązania wielokrotnego w szkielecie węglowym, np.:
Właściwości fizyczne
Wskutek polaryzacji wiązania w grupie karbonylowej osłabieniu ulega wiązanie tlen-wodór w grupie hydroksylowej, co ułatwia oderwanie jonu H + . Rozpuszczalne w wodzie kwasy ulegają dysocjacji elektrolitycznej z odszczepieniem kationów H + , co przedstawiono poniższymi równaniami: Kwasy karboksylowe należą do elektrolitów słabych; ze wzrostem długości łańcucha węglowego w cząsteczce kwasu maleje ich moc. wzór kwasu stała(e) dysocjacji kwasu kwasy...
Właściwości chemiczne
Pamiętając, że na wiązanie potrójne składa się zawsze jedno wiązania mocne σi pozostałe dwa słabe π, wnioskujemy, że wiązania π ulegają łatwo rozerwaniu podczas reakcji chemicznej. Ten fakt decyduje o dużej aktywności alkinów. Charakterystyczną cechą alkinów jest zdolność do reakcji addycji i polimeryzacji. 1. Addycja wodoru: 2. Addycja halogenów: 3. Addycja halogenowodorów: addycja zgodnie z regułą Markownikowa zawsze tworzy się izomer trans (dotyczy reakcji...
Teoria protolityczna Brønsteda–Lowry’ego
Założenia teorii Brønsteda–Lowry’ego: Kwas : protonodawca, czyli substancja (cząsteczka, jon) zdolna do oddawania protonu, np. HCl, H 2 O, CH 3 COOH, H 3 O + , NH 4 + , HSO 4 – , HCO 3 – . Zasada : protonobiorca, czyli substancja (cząsteczka, jon) zdolna do pobierania protonu, np. NH 3 , CH 3 NH 2 , H 2 O, CH 3 COO – , CO 3 2– . Reakcja pomiędzy kwasem a zasadą, w czasie której odbywa się transfer protonu, jest przykładem reakcji protolitycznej. Każdej zasadzie (NH 3...
Właściwości chemiczne
Alkadieny – podobnie jak alkeny – są aktywne chemicznie i biorą udział w reakcjach addycji. Właściwości chemiczne tych związków ściśle wiążą się z układem wiązań występującym w cząsteczce alkadienu, np.: przy układzie izolowanym każde z wiązań zachowuje swoje właściwości, takie jak wiązanie podwójne w alkenach (wiązania podwójne nie oddziałują na siebie): przy układzie sprzężonym w przypadku reakcji zachodzącej przy stosunku molowym substratów 1:1 możliwa jest addycja w...
Kwaśne deszcze
Wywoływane są głównie przez tlenki siarki i tlenki azotu. Zanieczyszczenia powietrza reagują z parą wodną i tlenem, tworząc odpowiednie kwasy. Za kwaśne deszcze uważane są takie opady, których pH jest niższe od 5. Kwaśne deszcze znacznie pogarszają jakość gleb (zakwaszają je), działają także szkodliwie na rośliny – powodują utratę magnezu i chlorofilu, czego skutkiem jest spowolnienie procesów metabolicznych u roślin (głównie fotosyntezy). Wpływają negatywnie na stan budynków i zabytków,...
Kryteria podziału metali
Metale lekkie to metale, których gęstość jest mniejsza od 5 g/cm3; można zaliczyć do nich wszystkie litowce, berylowce oraz dodatkowo glin, tytan, skand i itr. Metale, których gęstość jest większa od 5 g/cm3, określane są jako ciężkie. Do tej grupy zaliczane są wszystkie pozostałe metale. Metale szlachetne to metale bardzo mało aktywne chemicznie. Do metali szlachetnych można zaliczyć np. złoto, srebro, platynę, pallad. Srebro i pallad reagują z kwasem azotowym (V), natomiast...
Alkohole reagują:
a) z metalami aktywnymi (sód, potas, magnez, na gorąco z wapniem), tworząc alkoholany,np.: łatwość rozerwania wiązania RO–H maleje w kierunku: alkohol I–rzędowy > alkohol II–rzędowy > alkohol III–rzędowy powstające alkoholany ulegają hydrolizie anionowej (jak sól mocnej zasady i słabego kwasu), np. wodny roztwór etanolanu sodu ma odczyn zasadowy, co potwierdza poniższy zapis tego procesu: b) z halogenowodorami (HX: HCl, HBr, HI), tworząc halogenki...
Przemiany fizyczne i chemiczne
Substancje chemiczne pod wpływem różnorodnych czynników ulegają przemianom fizycznym lub chemicznym. W przemianie fizycznej zmieniają się tylko właściwości fizyczne substancji (np. stan skupienia). Podczas przemiany chemicznej powstają nowe substancje, o odmiennych właściwościach fizycznych i chemicznych. Przemiana chemiczna określana jest jako reakcja chemiczna. Przykładowe przemiany fizyczne związane ze zmianami stanu skupienia substancji: W praktyce rzadko spotykamy się z...
Metody otrzymywania tlenków
a) bezpośrednia synteza z pierwiastków, np.: b) termiczny rozkład niektórych soli kwasów tlenowych lub wodorotlenków, np.: c) utlenianie lub redukcja tlenków (dla pierwiastków, które tworzą tlenki na różnych stopniach utlenienia) w określonych warunkach, np. w obecności katalizatora: Do redukcji stosujemy np. wodór, węgiel lub metale (np. miedź):
I prawo elektrolizy
Masa substancji wydzielonej na elektrodzie w wyniku procesu elektrolizy jest wprost proporcjonalna do ładunku przepływającego przez elektrolit.
Woda
Woda to najpopularniejsza substancja chemiczna. Jest to po prostu tlenek wodoru, czyli związek o wzorze H2O. Analizując budowę cząsteczki wody, należy pamiętać o jej polarnym charakterze; cząsteczka wody jest dipolem, co wynika z jej kątowej budowy, spolaryzowanych wiązań atomowych tlen-wodór oraz obecności dwóch wolnych par elektronowych na atomie tlenu. długość wiązania i kąt między wiązaniami w cząsteczce wody schemat nakładania konturów orbitali...
Tioestry
Tioestry to związki chemiczne o wzorze ogólnym:
Odróżnienie węglowodorów aromatycznych od alifatycznych
węglowodory alifatyczne węglowodory aromatyczne reakcja nitrowania (HNO 3 w obecności H 2 SO 4 lub tylko HNO 3 ) brak objawów reakcji pojawia się żółte zabarwienieroztworu
Właściwości chemiczne
Proste enole są nietrwałe i nie występują w stanie wolnym. Tautomeryczne przegrupowanie polegające na migracji protonu i przesunięciu par elektronowych powoduje utworzenie aldehydu lub ketonu, np.:
Metody otrzymywania azotu
a) na skalę przemysłową – frakcjonowana destylacja skroplonego powietrza, b) na skalę laboratoryjną – np. poprzez rozkład azotanu(III) amonu:
Doświadczalne potwierdzienie charakteru chemicznego danego tlenku
Należy przeprowadzić reakcje tego tlenku z kwasem i zasadą, a następnie sprawdzić, czy tlenek ten rozpuszcza się w wodzie*. Tlenek, który reaguje z kwasami, a nie reaguje z zasadami, posiada charakter zasadowy. Tlenek, który reaguje z zasadami, a nie reaguje z kwasami, posiada charakter kwasowy. Tlenki te zazwyczaj reagują z wodą tworząc odpowiednio zasadę (tlenek zasadowy) lub kwas (tlenek kwasowy). Tlenki reagujące zarówno z kwasami, jak i zasadami posiadają charakter amfoteryczny....
Właściwości chemiczne
Sód i potas reagując z tlenem tworzą nadtlenek sodu i odpowiednio ponadtlenek potasu: Nadtlenek sodu reaguje z metalicznym sodem, tworząc tlenek sodu. Reaguje również z tlenkiem węgla(IV): Ponadtlenek potasu reaguje z potasem, tworząc kolejno nadtlenek i tlenek potasu: Lit jest miękkim, srebrzystoszarym metalem, który reagując z tlenem tworzy – jako jedyny litowiec – tlenek litu: Tlenki litowców mają charakter zasadowy. Reagują z kwasami, a w reakcji z wodą...
Pochodne kwasów karboksylowych
Zastępując grupę hydroksylową –OH w grupie karboksylowej inną grupą, np. –OR, –SR, –NH 2 , –Cl, –OCOR, otrzymujemy nowe związki – odpowiednio estry, tioestry, amidy, chlorki i bezwodniki kwasowe. Związki te można określić jako pochodne kwasów karboksylowych w grupie funkcyjnej. Analizując poniższy wzór łatwo zauważyć, że wszystkie te pochodne zawierają grupę acylową. Grupa acylowa powstaje, gdy z cząsteczki kwasu zostaje oderwana grupa –OH. Przyjmuje ona nazwy w zależności...
Metody otrzymywania węglowodorów aromatycznych
Otrzymywanie benzenu: produkt destylacji smoły węglowej trimeryzacja etynu (znaczenie raczej historyczne): odwodornienie cykloheksanu:
Fluorowcopochodne węglowodorów nasyconych (halogenki alkilowe), nienasyconych (halogenki alkenylowe) i aromatycznych (halogenki arylowe)
Związki te można określić jako pochodne węglowodorów, które w cząsteczkach za atom lub atomy wodoru mają podstawione atom lub atomy fluorowca(halogenu) X. Spośród wymienionych w tytule fluorowcopochodnych węglowodorów najważniejsze są halogenki alkilów ze względu na swoją reaktywność chemiczną.
Reakcje chemiczne
Substancje chemiczne pod wpływem różnorodnych czynników ulegają przemianom fizycznym lub chemicznym. W przemianie fizycznej zmieniają się tylko właściwości fizyczne substancji (np.stan skupienia). Podczas przemiany chemicznej powstają nowe substancje,o odmiennych właściwościach fizycznych i chemicznych. Przemiana chemiczna określana jest jako reakcja chemiczna. Zapisem reakcji chemicznej jest jej równanie, w którym pojawiają się po lewej stronie substraty (substancje...