Krzem i jego związki
Krzem jest pierwiastkiem występującym w postaci wielu różnych związków chemicznych, a najpopularniejszym z nich jest tlenek krzemu(IV), będący głównym składnikiem piasku. Kwarc jest najczęściej spotykaną odmianą krystaliczną SiO 2 , ale występują też inne: kryształ górski (bezbarwny), opal (biały lub wielobarwny), agat (różne barwy), ametyst (fioletowy). Konfiguracja elektronowa atomu krzemu: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 . Stopnie utlenienia krzemu w związkach: II, IV. Krzem jest...
Zastosowanie manganu
Mangan otrzymywany jest w przemyśle w procesie aluminotermii. Mangan stosuje się jako dodatek utwardzający do stopów metali, używany jest też do produkcji ogniw i barwników. Związki manganu mają zastosowanie także jako środki dezynfekujące. W laboratoriach chemicznych związki manganu wykorzystywane są do oznaczeń analitycznych wielu substancji (manganometria). Przy pomocy manganianu(VII) potasu można oznaczyć np. nadtlenek wodoru lub kwas szczawiowy. Miareczkowanie uznaje się za...
Alkohole ulegają:
a) odwodnieniu (eliminacji wody), tworząc w wysokiej temperaturze i w obecności katalizatora (Al 2 O 3 ) alkeny, np.: eliminacja wody zachodzi zgodnie z regułą Zajcewa b) reakcji odwodnienia dwóch cząsteczek alkoholu w obecności kwasu H2SO4, której towarzyszy utworzenie cząsteczki eteru: c) łagodnemu utlenianiu podczas ogrzewania z użyciem tlenku miedzi(II), np.: alkohole I-rzędowe utleniają się do aldehydów alkohole II-rzędowe utleniają się do ketonów...
Metody otrzymywania alkenów
a) odwodnienie, czyli eliminacja wody z alkoholu: eliminacja zgodnie z regułą Zajcewa Eliminacją nazywamy proces polegający na oderwaniu od sąsiadujących atomów węgla dwóch atomów lub grup atomów bez zastąpienia ich innymi podstawnikami, w wyniku czego rośnie krotność wiązania lub powstaje związek cykliczny. Reakcja eliminacji przebiega zgodnie z regułą Zajcewa. Reguła Zajcewa : atom wodoru odrywa się od atomu węgla związanego z mniejszą liczbą atomów wodoru. b)...
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,...
Produkcja i twardnienie zaprawy murarskiej
Zaprawa murarska to mieszanina piasku, wodorotlenku wapnia i wody. Wodorotlenek wapnia, czyli wapno gaszone, wytwarzany jest z wapna palonego (tlenek wapnia). Tlenek wapnia otrzymuje się w wyniku prażenia węglanu wapnia. Twardnienie zaprawy murarskiej polega, m.in. na reakcji wapna gaszonego z CO 2 znajdującym się w powietrzu.
Reakcja dysproporcjonowania (dysmutacji)
Jest to szczególny rodzaj reakcji utleniania-redukcji, w której atomy tego samego pierwiastka ulegają zarówno procesowi utleniania, jak i redukcji, np.: Analizując powyższe przykłady można stwierdzić, że reakcje te zachodzą, gdy atom pierwiastka może występować na co najmniej 3 różnych stopniach utlenienia oraz gdy związek, w którym występuje na pośrednim stopniu utlenienia, jest mniej trwały od związków, w których pierwiastek ten występuje na pozostałych stopniach utlenienia.
Metody rozdziału mieszanin
1. Odparowanie – metoda rozdziału mieszanin polegająca na przejściu w stan gazowy jednego ze składników mieszaniny, zwykle stosowana do rozdziału mieszaniny ciała stałego i cieczy. Odparowanie ciekłego składnika mieszaniny może zachodzić samoistnie lub być przyspieszone poprzez ogrzewanie mieszaniny. 2. Destylacja frakcjonowana – metoda służąca zwykle do rozdziału mieszaniny cieczy różniących się od siebie temperaturą wrzenia. Mieszanina cieczy jest ogrzewana. Kiedy...
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.
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...
Denaturacja i wysalanie białek
wysalanie białek denaturacja to odwracalny proces koagulacji polegający na zmniejszeniu wzajemnych oddziaływań cząsteczek białek i wody w wyniku wprowadzenia do roztworu jonów określonej soli, np. (NH 4 ) 2 SO 4 ,NaCl, Na 2 SO 4 (jony te silniej niż cząsteczki białka oddziałują z cząsteczkami wody --> niszczenie stabilizującej białko otoczki hydratacyjnej). Dodanie rozpuszczalnika spowoduje przejście białka w stan zolu, czyli peptyzację. to nieodwracalny**...
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:...
Metody otrzymywania chlorków kwasowych
Chlorki kwasowe powstają w reakcji kwasu karboksylowego z PCl 3 , PCl 5 lub SOCl 2 , np.:
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:
Przykładowy podział amin
Rzędowość amin określona jest liczbą grup węglowodorowych związanych z atomem azotu.
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...
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
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...
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...
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...
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...
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...
Procesy zachodzące podczas elektrolizy soli
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...
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,...
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...
Tioestry
Tioestry to związki chemiczne o wzorze ogólnym:
I prawo elektrolizy
Masa substancji wydzielonej na elektrodzie w wyniku procesu elektrolizy jest wprost proporcjonalna do ładunku przepływającego przez elektrolit.
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
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
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.:
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...
Sposoby klasyfikacji tlenków
ze względu na skład tlenki metali, np. Na 2 O, MgO tlenki niemetali, np. SO 2 , CO 2 ze względu na stan skupienia ciała stałe, np. MgO, SO 3 ciecze, np. H 2 O gazy, np. CO 2 , SO 2 ciałami stałymi są zazwyczaj tlenki metali;tlenki te charakteryzują się wysokimi temperaturami topnienia, a niektóre z nich (np. pierwiastków bloku d) posiadają charakterystyczną barwę. stosunkowo niewiele tlenków występuje w...
Nomenklatura
Tworząc nazwy systematyczne wodorotlenków, należy podać słowo „wodorotlenek” oraz nazwę metalu wchodzącego w skład wodorotlenku w formie dopełniacza. Kiedy metal może występować na więcej niż jednym stopniu utlenienia, należy za nazwą metalu, w nawiasie podać stopień utlenienia metalu w tym wodorotlenku. wzór nazwa NaOH wodorotlenek sodu Mg(OH) 2 wodorotlenek magnezu Al(OH) 3 wodorotlenek glinu Fe(OH) 3 wodorotlenek...
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...
Nomenklatura
Przykładowe nazwy systematyczne alkenów zestawiono w poniższej tabeli. wzór sumaryczny nazwa wzór sumaryczny nazwa C 2 H 4 eten C 9 H 18 nonen C 3 H 6 propen C 10 H 20 decen C 4 H 8 buten C 11 H 22 undecen C 5 H 10 penten C 12 H 24 dodecen C 6 H 12 heksen C 15 H 30 pentadecen C 7 H 14 hepten C 20 H 40 ejkozen C 8 H 16 okten C 30...
Metody otrzymywania węglowodorów aromatycznych
Otrzymywanie benzenu: produkt destylacji smoły węglowej trimeryzacja etynu (znaczenie raczej historyczne): odwodornienie cykloheksanu:
Orbital atomowy
Jest funkcją falową położenia elektronu. Kwadrat bezwzględnej wartości tej funkcji falowej określa gęstość prawdopodobieństwa napotkania elektronu w określonym elemencie przestrzeni wokół jądra. Postać tych funkcji opisana jest zestawem trzech liczb kwantowych (głównej, orbitalnej, magnetycznej): Ψn,l,m, np. Ψ1,0,0 , Ψ2,l,0. Stan elektronu w atomie opisuje zestaw pięciu liczb kwantowych, których charakterystykę przedstawiono w poniższej tabeli. liczby kwantowe opisywany...
Zastosowanie prawa działania mas do opisu zachowania się słabych kwasów i słabych zasad w układzie
W przypadku elektrolitów słabych w roztworach wodnych ustala się równowaga pomiędzy cząsteczkami zdysocjowanymi i niezdysocjowanymi (poniżej zapis w formie uproszczonej). Wartości K a i K b w obliczeniach podaje się bez jednostki! Wartość stałej dysocjacji zależy tylko od temperatury, a nie zależy od stężenia elektrolitu. Im większa wartość stałej dysocjacji, tym mocniejszy kwas lub zasada. Prawo rozcieńczeń Ostwalda przedstawia matematyczną zależność pomiędzy stałą...
Zanieczyszczenia powietrza
W wyniku działalności człowieka do atmosfery emitowanych jest wiele substancji naturalnie niewystępujących w powietrzu lub zwiększających zawartość niektórych składników powietrza, np. tlenku węgla(IV). Zanieczyszczenia powietrza można podzielić na naturalne i antropogeniczne (sztuczne). Skutkami zanieczyszczeń powietrza są zjawiska takie jak: kwaśne deszcze dziura ozonowa efekt cieplarniany