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...
Reguły obliczania stopni utlenienia
Atomy (cząsteczki) pierwiastków w stanie wolnym mają zawsze stopień utlenienia równy zero. Suma stopni utlenienia wszystkich atomów wchodzących w skład cząsteczki równa jest zero. Suma stopni utlenienia wszystkich atomów wchodzących w skład jonu równa jest ładunkowi jonu. Fluor w związkach ma zawsze stopień utlenienia równy –I. Tlen w związkach ma na ogół stopień utlenienia równy –II, ale w nadtlenkach równy –I, ponadtlenkach –½ i w cząsteczce fluorku tlenu OF 2 równy II....
Prawo Avogadra (dotyczy tylko substancji gazowych):
W danych jednakowych objętościach różnych gazów, w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury, znajduje się jednakowa liczba cząsteczek.
Kinetyka i statyka chemiczna
Aminy aromatyczne
Najprostszą aminą aromatyczną jest fenyloamina, powszechnie zwana aniliną. Anilina jest oleistą, bezbarwną cieczą o charakterystycznym zapachu, na powietrzu brunatnieje. Anilina słabo rozpuszcza się w wodzie, ale dobrze w alkoholu i eterze, a także w benzenie. Jest substancją toksyczną. Anilina powstaje w wyniku redukcji nitrobenzenu, którą prowadzi się wodorem atomowym in statu nascendi (w chwili tworzenia, powstawania), ogólny zapis tego procesu przedstawia równanie:...
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...
Sposoby klasyfikacji kwasów
tlenowe, np. H 2 CO 3 , H 3 PO 4 beztlenowe, np. HCl jednoprotonowe, np. HNO 2 wieloprotonowe, np. H 2 SO 4 silnie utleniające (utleniaczem są atomy NV, SVI), np. kwas azotowy(V), stężony kwas siarkowy(VI) słabo utleniające (utleniaczem są atomy HI), np. HCl trwałe, np. H 2 SO 4 , HNO 3 , H 3 PO 4 nietrwałe, np. H 2 CO 3 , H 2 SO 3 , HNO 2 elektrolity mocne, np. HCl, HBr, HI,H 2 SO 4 , HNO 3 elektrolity słabe, np. H 2 S, HF,...
Twardnienie zaprawy gipsowej
Gips naturalny występuje w przyrodzie w postaci hydratu CaSO 4 · 2 H 2 O, który poddaje się prażeniu, otrzymując sypki biały proszek (CaSO 4 ) 2 · H 2 O. Po zmieszaniu (CaSO 4 ) 2 · H 2 O z wodą powstaje zaprawa gipsowa (używana w budownictwie i w medycynie).
Dializa
Jest szczególnym rodzajem osmozy, służącym do oczyszczania roztworów koloidalnych. Dializa polega na przechodzeniu przez błony półprzepuszczalne cząsteczek rozpuszczalnika i innych cząsteczek, którymi zanieczyszczony jest roztwór koloidalny. Cząsteczki przechodzą przez pory o odpowiednio dobranej średnicy znajdujące się w błonie dializacyjnej. Zwykle rozmiary porów są na tyle małe, że przenika przez nie tylko rozpuszczalnik i jony o niewielkich rozmiarach, natomiast cząstki koloidu mają zbyt...
Układ dyspersyjny
Układ dyspersyjny jest co najmniej dwuskładnikowym układem złożonym z fazy dyspersyjnej (rozpraszającej), zwanej często ośrodkiem, i z fazy zdyspergowanej (rozproszonej), którą określa się mianem substancji rozproszonej. przykład układu ośrodek dyspersyjny substancja zdyspergowana szkło ciało stałe ciało stałe powietrze gaz ciecz i ciało stałe dezodorant gaz ciecz dym gaz ciało stałe woda mineralna...
Zastosowanie i właściwości wybranych związków glinu
związek właściwości fizyczne zastosowanie Al 2 O 3 tlenek glinu biała, higroskopijna substancja stała, nierozpuszczalna w wodzie służy do otrzymywania sztucznych rubinów i szafirów, używany jest także jako środek suszący Al(OH) 3 wodorotlenek glinu biała substancja stała(proszek), nierozpuszczalna w wodzie stosowany w przemyśle kosmetycznym,np. do produkcji past do zębów, w przemyśle farmaceutycznym stosowany do produkcji leków...
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...
Właściwości chemiczne
Kwasy karboksylowe, podobnie jak kwasy nieorganiczne, reagują z metalami, tlenkami metali i wodorotlenkami tworząc sole. Reakcje te przebiegają z udziałem atomu wodoru grupy karboksylowej (pęka wiązanie tlen-wodór). Kwasy karboksylowe w odpowiednich warunkach (np. podwyższona temperatura,obecność enzymów) ulegają dekarboksylacji: a) kwasy monokarboksylowe: b) polikwasy, np. kwasy dikarboksylowe – produkt reakcji uzależniony jest od odległości łańcucha węglowodorowego...
Tłuszcze (lipidy)
W najbardziej ogólnym ujęciu tłuszcze to estry różnych alkoholi i kwasów tłuszczowych. Biorąc pod uwagę ich skład, można sklasyfikować je następująco: Najczęściej występującą cząsteczką alkoholu jest cząsteczka glicerolu; w tłuszczach obok glicerolu mogą występować inne alkohole, np.: Tłuszcze właściwe , czyli acyloglicerole, to estry glicerolu i kwasów tłuszczowych. W zależności od liczby połączonych reszt acylowych z cząsteczką glicerolu wyróżnia się mono-, di-...
Właściwości chemiczne
Pamiętając, że na wiązanie podwójne składa się jedno wiązanie mocne σ i drugie słabsze π, wnioskujemy, że wiązanie π będzie łatwo ulegać rozerwaniu podczas reakcji chemicznej. Ten fakt decyduje o dużej aktywności chemicznej alkenów. Charakterystyczną cechą alkenów jest zdolność do reakcji addycji i reakcji polimeryzacji. Addycją nazywa się proces przyłączania do atomów węgla, połączonych wiązaniem podwójnym lub potrójnym, cząsteczek homo- lub heteroatomowych, w wyniku czego zmniejsza...
Związki koordynacyjne
W skład związków koordynacyjnych wchodzą: - jon/atom centralny , np.: - ligandy, którymi mogą być obojętne cząsteczki, np. H 2 O (akwa), NH 3 (amina), CO(karbonyl), NO (nitrozyl) lub jony, np. OH– (hydrokso), Cl– (chloro), F– (fluoro),SCN– (tiocyjaniano), CN– (cyjano) Ligandy (donory pary elektronowej) łączą się z jonem centralnym (akceptor pary elektronowej) za pomocą wiązań koordynacyjnych. Liczba ligandów bezpośrednio połączonych z atomem centralnym to liczba...
Liczba atomowa Z
Określa liczbę protonów. Często nazywana jest też liczbą porządkową, gdyż wyznacza miejsce danego pierwiastka w układzie okresowym.
Elektroujemność
Elektroujemność to zdolność atomu do przyciągania elektronów. Zdolność tę wyznaczył m.in. Pauling, przedstawiając ją w postaci wartości liczbowych. Cez i frans charakteryzują się najmniejszą wartością elektroujemności (0,7) w skali Paulinga, a fluor największą, czyli 4,0. W okresie elektroujemność rośnie ze wzrostem liczby atomowej, a w grupie maleje .
Metody stosowane dla wybranych kwasów
działanie kwasem siarkowym(VI) na metanian sodu w celu otrzymania kwasu metanowego: katalityczne utlenianie etanalu do kwasu etanowego: fermentacja octowa, którą sumarycznie można zapisać: utlenianie metylobenzenu i etylobenzenu manganianem(VII) potasu w odpowiednim środowisku prowadzi do otrzymania kwasu benzoesowego, co przedstawiono schematycznie poniżej:
Skrobia
Skrobia – formalnie – jest mieszaniną dwóch wielocukrów (amylozy i amylopektyny). Skrobia tworzy łańcuchy złożone z cząsteczek α-D-glukopiranozy. W amylopektynie (praktycznie nierozpuszczalnej w wodzie), stanowiącej 80% skrobi, tworzącej rozgałęzione łańcuchy, występują wiązania α-1,4 i α-1,6-glikozydowe. W amylozie (dość dobrze rozpuszczalnej w wodzie), stanowiącej 20% skrobi, o nierozgałęzionych łańcuchach, występują wiązania α-1,4 glikozydowe. Skrobia jest białą, bezpostaciową...
Fosfor i jego związki
Fosfor występuje w przyrodzie w postaci minerałów takich jak fosforyt Ca 3 (PO 4 ) 2 lub apatyt fluorowy 3 Ca 3 (PO 4 ) 2 · CaF 2 . Jest także składnikiem żywych organizmów (m.in. wchodzi w skład kwasów nukleinowych oraz niektórych białek). Konfiguracja elektronowa atomu fosforu: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 . Stopnie utlenienia fosforu w związkach: –III, III, V. Fosfor tworzy cztery odmiany alotropowe o różnych właściwościach i zastosowaniu: odmiana...
Właściwości chemiczne
Chlorowcokwasy wykazują wszystkie typowe właściwości wynikające z obecności grupy karboksylowej i atomu chlorowca w reszcie węglowodorowej: Inne swoiste właściwości są wynikiem współdziałania grupy –COOH i atomu –X i stanowią podstawę do omówienia właściwości chlorowcokwasów w zależności od usytuowania atomu –X względem grupy karboksylowej. Ponieważ najczęściej mamy do czynienia z chlorokwasami, na ich podstawie zostaną omówione te właściwości: a) α-chlorokwasy w reakcji z mocną...
Korozja
Korozja to stopniowe niszczenie tworzyw wskutek działania środowiska. Przyczyną mogą być różne procesy chemiczne, elektrochemiczne, biologiczne czy mechaniczne. Znana z życia codziennego korozja metali i ich stopów należy do korozji elektrochemicznej; korozja żelaza prowadzi do utworzenia rdzy, czyli mieszaniny wodorotlenków, tlenków i węglanów. Do jej powstania konieczna jest obecność tlenu i wody. W warunkach domowych można przeprowadzić następujące doświadczenie: Obserwacja:...
Aminy symetryczne
Tworząc nazwę systematyczną, należy podać nazwę grupy –R (węglowodorowej) lub–Ar (aromatycznej) poprzedzoną – w razie potrzeby – odpowiednim przedrostkiem di-, tri-, gdy w cząsteczce występują 2 lub 3 identyczne grupy, dodać literę „o” i końcówkę-amina, np.:
Właściwości chemiczne
Srebro nie reaguje z tlenem atmosferycznym. Czarny nalot pokrywający z czasem przedmioty srebrne to siarczek srebra(I) – związek ten tworzą obecne w powietrzu śladowe ilości siarkowodoru w reakcji z tlenem i srebrem. W szeregu napięciowym metali srebro leży za wodorem. Jako metal o dodatniej wartości potencjału elektrochemicznego srebro nie reaguje z wodą, kwasami słabo utleniającymi oraz z zasadami, reaguje natomiast z kwasami silnie utleniającymi, np.: Tlenek srebra(I) to...
Zastosowanie i właściwości wybranych związków azotu
Azot ma zastosowanie w przemyśle i technice jako środek chłodzący. Ciekły azot pozwala na uzyskiwanie temperatur poniżej –200 o C. Używany jest też do przemysłowej syntezy amoniaku. Związki azotu mają szerokie zastosowanie w przemyśle. Do produkcji nawozów sztucznych stosowane są głównie sole kwasów azotowych – azotany(V) sodu, potasu, amonu. Ważne zastosowanie w przemyśle ma także amoniak. Używany jest do produkcji mocznika, hydrazyny, amin, a także do produkcji nawozów sztucznych....
Właściwości fizyczne i chemiczne wodorków
wodorki metali wodorki niemetali ciała stałe, zazwyczaj barwy białej zazwyczaj gazy charakter zasadowy i redukujący charakter zasadowy, kwasowy lub obojętny reagując z wodą tworzą zasady, np. CaH 2 + 2 H 2 O --> Ca(OH) 2 + 2 H 2 reagując z wodą tworzą kwasy, np. HCl, H 2 S, ale i zasady, np. NH 3
Zjawiska krasowe
Węglan wapnia występuje w przyrodzie. Skały wapienne często poddawane są działaniu różnorodnych czynników, w tym wody i tlenku węgla(IV) znajdującemu się w powietrzu. Powstaje wtedy łatwo rozpuszczalny wodorowęglan wapnia, mogący przemieszczać się wraz z wodą po ścianach skalnych i spływać na dno jaskiń, gdzie przechodzi w praktycznie nierozpuszczalny węglan wapnia: Dzięki zjawiskom rozpuszczania i wytrącania węglanu wapnia w jaskiniach powstają tzw. stalaktyty i stalagmity.
Entropia (S)
jest często określana jako miara liczby sposobów podziału zasobu energii układu makroskopowego między jego elementami, czyli tzw. „miara nieuporządkowania układu”. Ze wzrostem liczby tych sposobów wzrasta nieuporządkowanie układu. Zmianę entropii wyraża się wzorem: Wzrost entropii jest warunkiem samorzutności procesów zachodzących w układzie izolowanym. Dla układu w stanie równowagi ΔS = 0, a przy procesach samorzutnych ΔS > 0, natomiast gdy ΔS < 0, proces samorzutny nie...
Charakterystyka wybranych hydroksykwasów
Kwas mlekowy otrzymuje się syntetycznie przez chlorowanie kwasu propanowego, a następnie podstawienie atomu chloru grupą hydroksylową: Pamiętaj! Produktem jest racemat kwasu mlekowego, czyli równomolowa mieszanina obu enancjomerów. Kwas salicylowy to biała substancja krystaliczna o słodko-kwaśnym smaku, rozpuszczalna w gorącej wodzie oraz alkoholach i eterze. Pozycja orto grup funkcyjnych determinuje tworzenie wewnątrzcząsteczkowych wiązań wodorowych: Ze względu na...
Nomenklatura
Nazwy systematyczne wybranych n-alkanów (o nierozgałęzionych łańcuchach) zestawiono w poniższej tabeli. wzór sumaryczny nazwa wzór sumaryczny nazwa CH 4 metan C 8 H 18 oktan C 2 H 6 etan C 9 H 20 nonan C 3 H 8 propan C 10 H 22 dekan C 4 H 10 butan C 11 H 24 undekan C 5 H 12 pentan C 12 H 26 dodekan C 6 H 14 heksan C 15 H 32 pentadekan C...
Kwas etanodiowy
Zwany jest szczawiowym, należy do kwasów dikarboksylowych. Ze względu na obecność dwóch grup karboksylowych, jego moc zwiększa się w stosunku do kwasu etanowego. Kwas ten można otrzymać podczas utleniania etynu manganianem(VII) potasu, co można przedstawić ogólnym schematem: Reakcją pozwalającą na wykrycie jonów etanodiowych (szczawianowych) C 2 O 4 2- w roztworze jest reakcja z jonami wapnia Ca 2+ , w wyniku której strąca się biały osad etanodianu (szczawianu) wapnia:
Właściwości chemiczne
Rozdrobnione żelazo spala się w tlenie, tworząc tlenek żelaza(II) diżelaza(III) – ciało stałe o czarnej barwie: Tlenek ten powstaje też w reakcji żelaza z gorącą parą wodną. Żelazo tworzy także inne tlenki: FeO – tlenek żelaza(II) powstający w wyniku termicznego rozkładu soli żelaza, np. szczawianu lub węglanu żelaza(II): Fe 2 O 3 – tlenek żelaza(III) – powstający w wyniku termicznego rozkładu wodorotlenku lub soli żelaza(III): Żelazo reaguje z...
Budowa atomu
Na przestrzeni wieków zmieniały się poglądy człowieka dotyczące budowy atomu i materii: Wybrane modele budowy atomu (schemat ideowy): model "ciasta z rodzynkami" ładunek dodatni skupiony jest w jądrze atomu planetarny model budowy atomu Zachowania mikrocząstek nie można opisać w oparciu o klasyczną mechanikę Newtona. Ciała mikroskopowe zachowują się zupełnie inaczej i stąd w opisie ich zachowania obowiązują zasady...
Budowa i właściwości fizyczne
R–SH to ogólny wzór alifatycznych tioli, których podstawową cechą jest intensywny, bardzo nieprzyjemny zapach. Związki z grupy tioli są składnikami wydzieliny skunksa, mającej bardzo nieprzyjemny zapach.
Właściwości chemiczne
Glin w temperaturze pokojowej nie reaguje z tlenem, dopiero ogrzany do wysokiej temperatury spala się, tworząc tlenek glinu. Glin reaguje z rozcieńczonym kwasem solnym i kwasem siarkowym(VI). Z rozcieńczonym kwasem azotowym(V) tworzy: Pod wpływem stężonych kwasów ulega pasywacji, czyli pokrywa się warstewką tlenku glinu. Pasywacja to zjawisko polegające na pokrywaniu się metali cienką warstwą ich związków (głównie tlenków), pod wpływem działania różnych...
Enole
Enole alifatyczne to związki, w cząsteczkach których grupa –OH połączona jest bezpośrednio z atomem węgla, mającym walencyjne orbitale atomowe w stanie hybrydyzacji sp 2 .
Efekty cieplne reakcji
Każdej przemianie chemicznej towarzyszy określony efekt cieplny. Efekt cieplny można określić jako ilość energii wymienionej w postaci ciepła między układem a otoczeniem. W przemianie izochorycznej (tzn. zachodzącej w stałej objętości) i przemianie izobarycznej (tzn. zachodzącej pod stałym ciśnieniem) efekt cieplny jest równy zmianie funkcji stanu (odpowiednio energii wewnętrznej reakcji i entalpii reakcji). Efekt cieplny jest więc niezależny od „drogi” przemiany, a jedynie od parametrów...
Metody otrzymywania kwasów
a) w reakcji tlenków kwasowych z wodą, np.: b) w reakcji soli z mocnym kwasem, np.: c) w reakcji bezpośredniej syntezy z pierwiastków (dla kwasów beztlenowych), np.:
Wykrywanie chlorków kwasowych
reakcja z wodnym roztworem AgNO 3 pojawia się biały serowaty osad
Właściwości chemiczne
Estry ulegają hydrolizie, która zachodzi zarówno w środowisku kwaśnym, jak i zasadowym. Hydroliza w środowisku kwaśnym jest procesem odwracalnym. Hydroliza w środowisku zasadowym jest praktycznie nieodwracalna. Estry ulegają reakcji alkoholizy (transestryfikacji) oraz amonolizy, np.: Alkoholiza , czyli reakcja estru z alkoholem prowadząca do otrzymania nowego estru i alkoholu, jest reakcją odwracalną zarówno w środowisku kwaśnym, jak i zasadowym. Amonoliza ,...
Grupa karbonylowa
Ugrupowanie nosi nazwę grupy karbonylowej . Grupa ta stanowi grupę funkcyjną ketonów, ale wchodzi w skład grupy funkcyjnej aldehydów –CHO zwanej grupą aldehydową . Obecność nienasyconego wiązania w grupie karbonylowej powoduje, że aldehydy charakteryzuje łatwość łączenia się ich cząsteczek pomiędzy sobą (polimeryzacja) oraz z cząsteczkami innych związków chemicznych (polikondensacja). W obecności śladowych ilości kwasów tworzą się polimery cykliczne i łańcuchowe. Reakcje polimeryzacji...
II prawo elektrolizy
Stosunek masy molowej M substancji wydzielanej na elektrodzie do iloczynu jej równoważnika elektrochemicznego i liczby elektronów n wymienionych w reakcji elektrodowej przez jeden mol substancji jest wielkością stałą dla wszystkich procesów elektrodowych i wynosi 96 500 C/mol: