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 .
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 ,...
Protony, neutrony, elektrony
Atom to układ elektrycznie obojętny, zbudowany z dodatnio naładowanego jądra i elektronów. Jądro składa się z protonów i neutronów, czyli nukleonów. Między nukleonami w jądrze działają niezależne od ładunku siły przyciągania, zwane siłami jądrowymi. proton p + neutron n o elektron e - - cząstka obdarzona jednostkowym ładunkiem dodatnim o wartości 1,6 · 10–19 C - masa: 1,00728 u - należy wraz z neutronem do nukleonów - zbudowany z kwarków - z greckiego protos –...
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:
Zastosowanie wodoru
Wodór jest używany w tzw. ogniwach paliwowych, czyli w urządzeniach wytwarzających energię elektryczną z wodoru i tlenu. Sumarycznie proces zachodzący w ogniwie paliwowym można zapisać: Na katodzie ogniwa paliwowego zachodzi redukcja tlenu: Na anodzie ogniwa paliwowego zachodzi utlenianie wodoru: Podczas pracy ogniw paliwowych wytwarzany jest tylko prąd elektryczny i ciepło, tak więc ogniwa te nie stanowią zagrożenia dla środowiska naturalnego, osiągają także większą...
Właściwości fizyczne
Ketony nasycone o prostych łańcuchach węglowych są cieczami o niższych temperaturach wrzenia niż odpowiednie alkohole. Podobnie jak u aldehydów, związane jest to z brakiem asocjacji cząsteczek tych związków. W szeregu homologicznym ketonów ze wzrostem długości łańcucha węglowego rosną temperatury wrzenia i topnienia. Właściwości fizyczne wybranych ketonów zestawiono poniżej: keton T T [°C] T W [°C] właściwości fizyczne propanon (aceton) CH 3 COCH...
Reakcja synproporcjonowania
Przykładem reakcji utleniania-redukcji, w której atomy tego samego pierwiastka z dwóch różnych stopni utlenienia przechodzą na jeden wspólny, jest np.:
Enzymy
Enzymy to białka proste lub złożone, katalizujące szereg reakcji biochemicznych w organizmach. Działalność enzymów polega na obniżaniu energii aktywacji oraz zmianie szybkości reakcji biochemicznych. Enzymy nie przesuwają stanu równowagi katalizowanej reakcji. Ze względu na budowę enzymy można podzielić na proste i złożone. Ze względu na pełnione funkcje enzymy dzieli się na sześć głównych klas: klasy enzymów 1. Oksydoreduktazy katalizują reakcje redoks...
Stężenia roztworów
Stężenie roztworu to stosunek ilości substancji rozpuszczonej do określonej ilości (objętości lub masy) roztworu. Stężenie procentowe C p wyraża liczbę gramów substancji rozpuszczonej znajdującej się w 100 gramach roztworu: Stężenie molowe C m określa liczbę moli substancji rozpuszczonej w 1 dm 3 (1000 cm 3 )roztworu. Jednostką stężenia molowego jest mol/dm 3 . Stężenie procentowe można łatwo przeliczyć na stężenie molowe (i odwrotnie), jeśli zna się wartość...
Zastosowanie, znaczenie, funkcje
Acetylen (etyn) jest węglowodorem otrzymywanym w przemyśle z metanu lub w wyniku reakcji węgliku wapnia z wodą. Czysty acetylen jest bezbarwnymi bezwonnym gazem, a nieprzyjemny zapach technicznego acetylenu pochodzi od niewielkiej ilości zanieczyszczeń siarkowych i fosforowych. Do niedawna acetylen używany był w przemyśle do produkcji etanalu i kwasu octowego, jednak obecnie acetylen używany jest głównie do wyrobu polimerów i tworzyw sztucznych. Ze względu na swoje właściwości acetylen...
Nomenklatura
Nazwy systematyczne węglowodorów aromatycznych tworzy się poprzez dodanie nazwy podstawnika z łącznikiem -o- do nazwy węglowodoru aromatycznego, np.: Jeśli w pierścieniu aromatycznym występuje więcej niż jeden podstawnik, konieczne staje się wprowadzenie numeracji atomów węgla w pierścieniu. Numerację atomów węgla prowadzi się w taki sposób, aby atomy węgla połączone z podstawnikami miały jak najniższe lokanty (przy 2 różnych podstawnikach ich kolejność alfabetyczna narzuca numerację...
Nadtlenki i ponadtlenki
Do innych połączeń tlenu z pierwiastkami zaliczamy: nadtlenki , w których tlen występuje na –I stopniu utlenienia, ponadtlenki , w których tlen występuje na –½ stopniu utlenienia. Niektóre metale aktywne podczas spalania w powietrzu tworzą nadtlenki i ponadtlenki, np.: Uwaga: tlenek potasu nie powstaje w wyniku bezpośredniej syntezy z pierwiastków Uwaga: tlenek sodu nie powstaje w wyniku bezpośredniej syntezy z pierwiastków
Zasadowość amoniaku wg teorii Arrheniusa, Brønsteda– Lowry’ego i Lewisa
Masa cząsteczkowa
to masa pojedynczej cząsteczki wyrażona w atomowych jednostkach masy u. Stanowi sumę mas atomowych wszystkich atomów wchodzących w skład cząsteczki.
Odczyn Dishego
Próba pozwalająca na odróżnienie DNA od RNA. W środowisku kwaśnym difenyloamina tworzy z 2-deoksyrybozą, obecną w DNA, kompleks o niebieskiej barwie. Ryboza wchodząca w skład RNA takich kompleksów nie tworzy.
Izomeria
Dany ester oraz alifatyczny kwas karboksylowy zawierający identyczną liczbę atomów węgla w cząsteczce stanowią parę metamerów, czyli izomerów grup funkcyjnych, np.:
Kwasy nukleinowe
Kwasy nukleinowe to liniowe polinukleotydy. Analizując ich budowę stwierdzono, że połączenie następuje poprzez fosfodiestrowe mostki – reszty kwasu fosforowego(V) tworzą wiązania estrowe z grupą –OH atomu węgla C-5 (w cząsteczce cukru) jednego nukleozydu oraz grupą –OH atomu węgla C-3 (w cząsteczce cukru) drugiego nukleozydu. Kwas rybonukleinowy RNA zawiera D-rybozę, a kwas deoksyrybonukleinowy DNA– 2-deoksy-D-rybozę. Zasadami, których obecność...
Metody otrzymywania amidów
Amidy w zależności od rzędowości otrzymujemy różnymi sposobami: a) otrzymywanie I-rzędowych amidów w reakcji kwasu karboksylowego z amoniakiem, np.: b) otrzymywanie II-rzędowych amidów w reakcji kwasu karboksylowego z I-rzędową aminą, np.: c) otrzymywanie III-rzędowych amidów w reakcji kwasu karboksylowego z II-rzędową aminą, np.: Amidy powstają również w reakcji chlorków kwasowych i innych pochodnych kwasów w grupie funkcyjnej z amoniakiem, czyli w trakcie tzw....
Cząsteczki o więcej niż jednym centrum chiralności (stereogenicznym)
Przykładem cząsteczki o dwóch centrach chiralności jest kwas winowy. Obok pary enancjomerów istnieje jeszcze jedna forma kwasu winowego, tzw. forma mezo . Forma mezo zawiera wewnętrzną płaszczyznę symetrii, nie jest odbiciem lustrzanym żadnego z enancjomerów, nie skręca płaszczyzny polaryzacji światła ze względu na brak chiralności cząsteczki. Forma mezo i dowolny enancjomer to para diastereoizomerów. Diastereoizomery to stereoizomery nie będące swoimi odbiciami lustrzanymi....
Układ okresowy pierwiastków
Na przestrzeni minionych stuleci wielu badaczy podejmowało próbę usystematyzowania pierwiastków, tworząc różne formy układu okresowego. Współczesny układ okresowy różni się od pierwszych układów zaproponowanych przez Mendelejewa i Wernera. Zawiera 18 grup i 7 okresów. Podstawą uporządkowania pierwiastków jest ich liczba atomowa (konfiguracja elektronowa). Współcześnie próbowano tworzyć inne formy układu okresowego – pojawiała się forma trójwymiarowa, kolista, spiralna, piramidalna,...
Hybrydyzacja orbitali atomowych
Hybrydyzacja to zabieg matematyczny polegający na kombinacji liniowej walencyjnych orbitali atomowych tego samego atomu. Otrzymane zhybrydyzowane orbitale są mieszaninami (hybrydami) orbitali wyjściowych i charakteryzują się jednakowym kształtem konturu i energią (co odróżnia je od orbitali, z których powstały). Typ hybrydyzacji określa, które walencyjne orbitale atomowe zostały poddane matematycznemu przekształceniu, a jednocześnie wyznacza rozmieszczenie przestrzenne powstałych hybryd....
Otrzymywanie wodoru
a) w laboratorium: – w reakcji metali z kwasami – w reakcji metali aktywnych z wodą b) w przemyśle: – działając na rozżarzony węgiel parą wodną – bardzo czysty wodór można otrzymać w procesie elektrolizy wody.
Metody otrzymywania
a) halogenowanie alkanów pod wpływem światła: b) halogenowanie węglowodorów aromatycznych pod wpływem katalizatora, np.: c) addycja cząsteczki X 2 do alkenów lub alkinów: d) addycja cząsteczki HX do alkenów lub alkinów (zgodnie z regułą Markownikowa):
Izomeria geometryczna
Izomeria geometryczna związana jest z różnym rozmieszczeniem atomów w stosunku do płaszczyzny wyznaczonej wiązaniem podwójnym lub pierścieniem węglowym. Ze względu na zahamowanie rotacji atomów wokół niektórych wiązań (wiązanie podwójne) w cząsteczce możliwe są dwie konfiguracje podstawników przy atomach węgla połączonych wiązaniem podwójnym albo płaszczyzną odniesienia w cykloalkanach. Izomeria geometryczna często występuje w cząsteczkach mających wiązania podwójne ,ale dotyczy...
Nomenklatura
Zgodnie z ogólnie przyjętą umową wzory strukturalne peptydów przedstawia się, umieszczając wzór aminokwasu z wolną grupą aminową po lewej stronie (grupa N-terminalna), a aminokwasu z wolną grupą karboksylową na końcu szeregu, po prawej stronie (grupa C-terminalna). W nazewnictwie peptydów temu aminokwasowi, który angażuje swoją grupę karboksylową w tworzenie wiązania peptydowego, dodaje się do rdzenia nazwy końcówkę -ylo lub -ilo, nazwa aminokwasu z wolną grupą karboksylową pozostaje...
Wiązanie jonowe
Istotą wiązania jonowego jest elektrostatyczne oddziaływanie między przeciwnie naładowanymi jonami, powstającymi wskutek przeniesienia elektronu (elektronów) z atomu pierwiastka mniej elektroujemnego do atomu pierwiastka bardziej elektroujemnego. Przyjmuje się umownie, że wiązanie jonowe powstaje między pierwiastkami znacznie różniącymi się elektroujemnością (ΔE >= 1,7). Rozważmy chlorek magnezu: W celu uzyskania konfiguracji elektronowej gazu szlachetnego atom magnezu...
Znaczenie ogniw w życiu codziennym
Najstarszym znanym ogniwem jest skonstruowane w 1800 roku ogniwo Volty, składające się z blaszki cynkowej i miedzianej zanurzonych w roztworze H 2 SO 4 . Na elektrodach w ogniwie Volty przebiegają następujące reakcje: Ogniwo to ma znaczenie jedynie historyczne. Obecnie używane ogniwa mają szerokie zastosowania w życiu codziennym, np. do konstrukcji baterii. Do wyrobu baterii używa się tzw. suchych ogniw Leclanchégo (ogniw węglowo-cynkowych). Składają się one z pręta węglowego...
Adenozyno-5-monofosforan(V) AMP
Adenozyno-5-monofosforan(V) AMP może do swej reszty fosforanowej przyłączyć jedną lub dwie cząsteczki kwasu fosforowego(V), tworząc odpowiednio adenozyno-5-difosforan(V) (ADP) lub adenozyno-5-trifosforan(V) (ATP). Związki te należą do związków bogatych w energię, tzw. makroergicznych. Nukleotydy dobrze rozpuszczają się w wodzie. Reszta kwasu fosforowego(V) nadaje im odczyn silnie kwasowy.
Niemetale
Niemetale to substancje występujące w temperaturze pokojowej w trzech stanach skupienia: jako ciała stałe, ciecze oraz gazy. Gazami są np. fluor, chlor, tlen, azot. Ciała stałe to np. siarka i jod; w stanie ciekłym, w temperaturze pokojowej, występuje jedynie brom. Właściwości fizyczne i chemiczne niemetali są bardzo zróżnicowane. Większość niemetali nie przewodzi prądu elektrycznego, wyjątkiem jest np. węgiel (grafit). Niemetale słabo przewodzą ciepło. Niemetale można znaleźć w skorupie...
Wykładnik stężenia jonów wodorowych (pH)
O przebiegu procesu dysocjacji decyduje rozpuszczalnik. Substancje, które w środowisku wodnym są elektrolitami mocnymi, w innych rozpuszczalnikach mogą być słabymi i odwrotnie. Woda jako bardzo słaby elektrolit ulega w niewielkim stopniu procesowi dysocjacji elektrolitycznej (autodysocjacja). Stosując do tej równowagi prawo działania mas , można wprowadzić pojęcie iloczynu jonowego wody jako iloczynu stężeń jonów wodorowych i wodorotlenkowych: Iloczyn ten jest wielkością...
Metody otrzymywania tlenu
W laboratorium – poprzez termiczny rozkład różnych związków, np.: Do celów specjalnych można tlen otrzymać w wyniku elektrolizy wody. W przemyśle – dzięki frakcjonowanej destylacji skroplonego powietrza. Tlen występuje w dwóch odmianach alotropowych: O 2 – cząsteczka dwuatomowa (ditlen, tlen), O 3 – cząsteczka trójatomowa (tritlen, ozon). Ozon jest gazem o specyficznym, ostrym zapachu. Występuje głównie w górnych warstwach atmosfery, tworząc warstwę zwaną...
Tautomeria
Tautomeria to współistnienie obok siebie w równowadze związków o identycznym składzie atomowym, ale posiadających różne grupy funkcyjne.
Zastosowanie, znaczenie, funkcje
W przyrodzie występuje ogromna różnorodność białek, pełnią one także wiele funkcji, np.: białka w przyrodzie białka strukturalne budują różnorodne struktury komórkowe, a także tkanki, np. kolagen (główny składnik tkanki łącznej), elastyna (składnik ścięgien), keratyna (budulec włosów, paznokci, rogów) białka motoryczne w komórkach tworzą kurczliwe struktury umożliwiające ruch, np. miozyna i aktyna (białka tkanki mięśniowej), dyneina (składnik rzęsek i...
Prawo Lavoisiera-Laplace'a oraz prawa Hessa
Efekty cieplne reakcji można obliczyć, korzystając z prawa Lavoisiera-Laplace’a oraz prawa Hessa. Prawa te wykorzystuje się do wyznaczenia nieznanych efektów cieplnych reakcji chemicznych na podstawie innych reakcji, dla których znane są efekty cieplne. Podczas rozwiązywania zadań łączymy poszczególne równania chemiczne (dodajemy stronami, odejmujemy stronami, mnożymy) tak, aby otrzymać równanie tej reakcji, której efekt cieplny liczymy. Te manipulacje matematyczne, które zostały dokonane...
Właściwości chemiczne
Berylowce reagują z tlenem. Magnez w reakcji z tlenem tworzy tlenek magnezu, podobnie jak wapń; bar i stront utworzą natomiast nadtlenki. Wśród tlenków berylowców tylko tlenek berylu ma właściwości amfoteryczne, pozostałe mają charakter zasadowy. Tlenek berylu – w przeciwieństwie do innych tlenków berylowców – nie reaguje z wodą. Nasycony roztwór Ca(OH) 2 to woda wapienna. Woda wapienna służy do wykrywania tlenku węgla(IV). Zawiesina Ca(OH) 2 w wodzie to mleko wapienne...
Katalizator
Katalizator to substancja, która wprowadzona do reagującego układu zwiększa (obniża energię aktywacji) lub zmniejsza (podwyższa energię aktywacji) szybkość reakcji. Fakt ten zdeterminowany jest po prostu zmianą drogi reakcji zachodzącej z udziałem katalizatora w stosunku do drogi reakcji zachodzącej bez udziału katalizatora. Katalizator bierze udział w reakcji chemicznej, ale zostaje w układzie w niezmienionej ilości po jej zakończeniu. Katalizatorem może być jeden ze składników...
Cykloalkany
To węglowodory o budowie pierścieniowej (cyklicznej). Poniżej podano uproszczone wzory wybranych cykloalkanów i ich homologów: Wśród cykloalkanów najtrwalszy jest cykloheksan, o czym decyduje brak napięcia kątowego w jego cząsteczce. Cyklopropan i cyklobutan, ze względu na występujące napięcie kątowe – zmniejszające się w szeregu zapisanych związków – cechuje mała trwałość pierścienia. Cząsteczki te, zwłaszcza cyklopropan, są bogate w energię i łatwo następuje w nich...
Zastosowanie cynku i jego związków
Cynk znalazł zastosowanie w przemyśle do produkcji blach, stopów metali (np. mosiądzu – stopu cynku z miedzią), powłok chroniących powierzchnie metalowe przed korozją. Używany jest do wytwarzania ogniw i baterii. Związki cynku, np. siarczek cynku(II), są stosowane do produkcji kineskopów w telewizorach i monitorach (ZnS fosforyzuje po naświetleniu odpowiednim promieniowaniem). Tlenek cynku(II) znalazł zastosowanie do produkcji farb i lakierów. Cynk jest ważnym pierwiastkiem,...
Budowa i właściwości fizyczne
Cząsteczka alkoholu zawiera hydrofilową grupę –OH i hydrofobową resztę węglowodorową –R. Im krótszy łańcuch węglowy cząsteczki, tym bardziej polarny jest jej charakter. Ze wzrostem liczby atomów węgla w łańcuchu, czyli ze wzrostem wpływu tego łańcucha na właściwości związku (długi łańcuch węglowodorowy jest dominującą częścią cząsteczki) maleje rozpuszczalność w wodzie i reaktywność alkoholi. Wyższe alkohole dobrze rozpuszczają się w heksanie i innych węglowodorach. Ze wzrostem liczby grup...