Helowce
Konfiguracja elektronowa wybranych gazów szlachetnych: hel 1s 2 , neon 1s 2 2s 2 2p 6 , argon 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 . Helowce , czyli gazy szlachetne, są pierwiastkami bardzo rozpowszechnionymi we wszechświecie, chociaż na Ziemi występują w niewielkich ilościach, głównie w atmosferze. Helowce (poza radonem) otrzymywane są ze skroplonego powietrza w procesie frakcjonowanej destylacji. Hel można otrzymywać też z gazu ziemnego. Helowce są bezbarwnymi gazami, nie mają...
Hydroliza – podsumowanie
W przypadku hydrolizy soli pochodzących od wieloprotonowych kwasów należy proces ten potraktować wieloetapowo, wielostopniowo (jak proces dysocjacji), np.:
Izomeria konformacyjna
Izomeria konformacyjna związana jest z możliwością rotacji atomów wokół wiązań pojedynczych. Swoboda obrotu wokół wiązania pojedynczego σ sprawia, że możliwe są różne ułożenia grup atomów w przestrzeni (różne formy przestrzenne cząsteczek), czyli różne konformacje. Konformacje przekształcają się w siebie w wyniku wewnątrzcząsteczkowej rotacji, np.:
Teoria VSEPR
Budowa przestrzenna dwuatomowych cząsteczek (zarówno homoatomowychA 2 , jak i heteroatomowych AB) nie wymaga specjalnego komentarza; budowę cząsteczek wieloatomowych typu AB x najłatwiej przybliżyć, wykorzystując teorię VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion), czyli teorię odpychania par elektronów walencyjnych. Posługując się tą teorią można przewidzieć kształt cząsteczki. Rzeczywisty kształt cząsteczki zależy nie tylko od typu hybrydyzacji orbitali walencyjnych atomu...
Nomenklatura
Nazwy aldehydów tworzy się, podając nazwę węglowodoru (z określoną liczbą atomów węgla) oraz końcówkę - al . Dla aldehydów o rozgałęzionym łańcuchu nazwy tworzy się, podając lokant podstawionego atomu węgla, nazwę podstawnika, nazwę węglowodoru oraz końcówkę - al . Numerację łańcucha należy rozpocząć od atomu węgla wchodzącego w skład grupy aldehydowej, czyli jej pozycja określa początek łańcucha węglowego, np.:
Zastosowanie wybranych związków siarki
związek zastosowanie H 2 SO 4 kwas siarkowy(VI) używany przy produkcji nawozów sztucznych; stosowany do wypełniania akumulatorów ołowiowych; w przemyśle chemicznym jest używany do syntez organicznych (reakcje sulfonowania); ponadto stosowany do wyrobu środków czystości, leków, materiałów wybuchowych, sztucznych włókien Na 2 SO 4 siarczan(VI) sodu (sól glauberska) ma zastosowanie do produkcji papieru, proszków do prania, szkła, farb; używany jest...
Tlenki kwasowe
(reagujące z zasadami): tlenki te tworzą zazwyczaj niemetale z grup 14, 15, 16, 17 oraz np. B 2 O 3 , CrO 3 , Mn 2 O 7 Jeżeli tlenek kwasowy reaguje z wodą, to tworzy się odpowiedni kwas, np.: Istnieją tlenki o charakterze kwasowym niereagujące z wodą, np.:
Właściwości chemiczne
Siarka pali się niebieskim płomieniem, a wydzielający się gaz ma nieprzyjemną, duszącą woń. Ma on właściwości bakteriobójcze oraz jest trujący. Powstający gaz to tlenek siarki(IV): Gaz ten reaguje z wodą, tworząc słaby kwas siarkowy(IV). Utlenianie tlenku siarki(IV) w obecności katalizatora (np. V 2 O 5 ) pozwala na otrzymanie tlenku siarki(VI). Ta biała substancja stała energicznie reaguje z wodą, tworząc kwas siarkowy(VI). Kwas siarkowy(IV) jest nietrwały, istnieje...
Właściwości fizyczne
Naftalen w temperaturze pokojowej jest substancją stałą, występuje w postaci cienkich białych płatków o charakterystycznym zapachu, łatwo sublimuje. Nie rozpuszcza się w wodzie, rozpuszcza się w rozpuszczalnikach organicznych (etanol, eter, chloroform).
Właściwości chemiczne
W temperaturze pokojowej azot jest bardzo mało reaktywny. Jego reaktywność można zwiększyć, ogrzewając go lub poddając wyładowaniom elektrycznym w warunkach niskiego ciśnienia. Jeden z najbardziej znanych związków azotu to amoniak. Amoniak jest lekkim, bezbarwnym gazem o charakterystycznym zapachu, drażniącym błony śluzowe. Rozpuszcza się w wodzie, a powstały roztwór ma odczyn zasadowy: Amoniak można otrzymać, działając mocną zasadą na sole amonowe w podwyższonej temperaturze:...
Tlenki zasadowe
(reagujące z kwasami): tlenki te tworzą metale z grup 1, 2 (bez berylu) oraz np. Tl 2 O 3 , SnO, Bi 2 O 3 , MnO, CrO Jeżeli tlenek zasadowy reaguje z wodą, to tworzy się odpowiednia zasada, np.:
Zapis konfiguracji elektronowej z użyciem rdzenia gazu szlachetnego:
Właściwości fizyczne i chemiczne tłuszczów
Tłuszcze właściwe – jako estry – powstają w reakcji estryfikacji, np.: Tłuszcze charakteryzują się następującymi liczbami: liczba kwasowa (liczba Kottstorfera) – liczba mg KOH potrzebna do zobojętnienia wolnych kwasów tłuszczowych zawartych w 1 gramie tłuszczu, liczba jodowa – liczba gramów I 2 , która przyłącza się do kwasów tłuszczowych nienasyconych, zawartych w 100 gramach tłuszczu, liczba zmydlania – liczba miligramów KOH niezbędna do przeprowadzenia...
Właściwości fizyczne i chemiczne monosacharydów
Monosacharydy to ciała stałe, zazwyczaj o słodkim smaku i białej barwy. Rozpuszczają sięw wodzie. Roztwory wodne mają odczyn obojętny. Monosacharydy mają właściwości redukujące. Zarówno aldozy, jak i ketozy, dają pozytywny wynik w próbie Trommera , Tollensa czy Fehlinga : próba Trommera polega na utlenianiu cukru odczynnikiem Trommera, czyli jonami Cu 2+ w środowisku zasadowym, próba Tollensa polega na utlenianiu cukru odczynnikiem Tollensa, czyli amoniakalnym roztworem...
Właściwości fizyczne
Biorąc pod uwagę nasycone aldehydy łańcuchowe zauważono, że ich temperatury wrzenia są niższe niż odpowiednich alkoholi. Fakt ten potwierdza brak asocjacji cząsteczek tych związków (brak międzycząsteczkowych wiązań wodorowych). Metanal w temperaturze pokojowej jest gazem, zaś pozostałe człony szeregu homologicznego w zależności od liczby atomów C są cieczami lub ciałami stałymi. Aldehydy zawierające w cząsteczkach do 7 atomów węgla posiadają charakterystyczną woń, a zawierające więcej niż...
Teoria jonowa Arrheniusa
Założenia teorii Arrheniusa: Kwas : związek, który w roztworach wodnych dysocjuje tworząc kationy wodoru H + . Zasada : związek, który w roztworach wodnych dysocjuje tworząc aniony wodorotlenkowe OH–.
Pary komplementarnych zasad
RNA jest zwykle jednoniciowy. DNA występuje w postaci dwóch splecionych wzajemnie antyrównoległych nici. Nici łączą się ze sobą wiązaniami wodorowymi wytworzonymi między parami komplementarnych zasad: tymina-adenina (dwa wiązania wodorowe) oraz cytozyna-guanina (trzy wiązania wodorowe). Liczba zasad adeninowych jest równa liczbie zasad tyminowych, a liczba zasad guaninowych równa jest liczbie zasad cytozynowych w cząsteczce DNA. Zjawisko zwane komplementarnością zasad m.in....
Nakładanie dwóch orbitali typu s:
powstaje orbital molekularny typu σ
Właściwości fizyczne fluorowców
fluor – jasnożółty gaz o ostrym zapachu, trujący; chlor – żółtozielony gaz o ostrym zapachu, trujący; brom – ciemnobrunatna ciecz (z racji niskiej temperatury wrzenia nad cieczą gromadzi się czerwonobrunatna para) o ostrej, duszącej woni, trująca, wywołująca oparzenia; jod – szaroczarna substancja krystaliczna o metalicznym połysku; astat – nietrwały, promieniotwórczy pierwiastek.
Chityna
Chityna to polisacharyd złożony z N-acetyloglukozaminy. Cząsteczki aminocukrów budujące chitynę są połączone wiązaniami α-1,4-glikozydowymi. Chityna jest cukrem występującym u zwierząt – buduje szkielety zewnętrzne u stawonogów, jest też składnikiem pancerzy skorupiaków.
Prawo stałych stosunków objętościowych:
Objętości reagujących ze sobą gazów oraz gazowych produktów reakcji odmierzone w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury pozostają do siebie w stosunku niewielkich liczb całkowitych.
Zastosowanie żelaza
Żelazo ma ogromne znaczenie w przemyśle i technice, gdyż używane jest do produkcji stali. Stal to stop żelaza z węglem zawierający także niewielkie domieszki innych substancji. Istnieje wiele gatunków stali, różniących się składem. Stal wykorzystywana jest m.in. w budownictwie do wytwarzania elementów konstrukcyjnych budynków, a także do budowy samochodów i maszyn. Stal otrzymuje się z tzw. surówki wytwarzanej z żelaza i węgla w procesie wielkopiecowym. W procesie...
Budowa i właściwości fizyczne
Alkeny to węglowodory łańcuchowe zawierające w cząsteczkach jedno wiązanie podwójne między atomami węgla. stan hybrydyzacji orbitali walencyjnych atomów węgla połączonych wiązaniem podwójnym krotność wiązania pomiędzy atomami węgla długość wiązania podwójnego węgiel–węgiel energia wiązania podwójnego węgiel–węgiel sp 2 jedno wiązanie podwójne, pozostałe to wiązanie pojedyncze 134 pm 602 kJ/mol Rozważając budowę cząsteczki...
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...
Reaktywność
Porównując związki z podobnymi ugrupowaniami w cząsteczkach stwierdza się, że amidy kwasowe są bardziej reaktywne od amin (pierwszorzędowe pochodne).
Ałuny
Ałuny to inaczej sole podwójne, ale są również solami uwodnionymi. Ałuny to podwójne siarczany(VI) metalu jedno- i trójwartościowego o ogólnym wzorze: We wzorach pojawiają się poszczególne elementy składowe – oddzielone kropką –w następującej kolejności: a) siarczany(VI) zapisane w kolejności alfabetycznej pierwszych symboli b) woda
Właściwości chemiczne
Właściwości chemiczne tlenków można scharakteryzować w zależności od ich charakteru chemicznego:
Izomeria
Izomeria to zjawisko występowania dwóch lub więcej związków o jednakowym wzorze sumarycznym, ale o różnej budowie (strukturze) oraz odmiennych właściwościach fizykochemicznych. Związki takie nazywamy izomerami. Istnieją dwa główne rodzaje izomerii: Izomeria konstytucyjna związana jest z różną kolejnością i sposobem połączenia atomów w cząsteczce. Stereoizomeria związana jest z różnym rozmieszczeniem atomów w przestrzeni, przy tej samej kolejności połączenia atomów.
Wodór
Wodór występuje w bardzo małych ilościach w atmosferze w stanie wolnym, a w postaci związanej głównie w wodzie. Obecny jest we wszystkich związkach organicznych.
Wzorzec konfiguracyjny aminokwasów
Jak określić (przypisać) konfigurację D lub L danej cząsteczce? Główny łańcuch węglowy należy narysować pionowo, ale tak, aby pierwszy atom węgla łańcucha (czyli oznaczany lokantem 1) był na górze (najbardziej utleniona grupa funkcyjna na górze). Gwiazdką należy zaznaczyć wszystkie asymetryczne atomy węgla. Jeżeli w cząsteczce jest kilka asymetrycznych atomów węgla, to należy określić położenie podstawników przy ostatnim (dolnym) asymetrycznym atomie węgla (tzw. atom...
Zastosowanie srebra i jego związków
Srebro stosowane jest do wytwarzania wyrobów jubilerskich i monet. Związki srebra używane są do srebrzenia przedmiotów, np. luster i bombek choinkowych. Związki srebra mają także znaczenie w fotografii. Emulsja fotograficzna złożona jest z halogenków srebra, np. AgBr, zawieszonych w żelatynie. W czasie robienia zdjęcia, kiedy światło pada na kliszę fotograficzną pokrytą emulsją fotograficzną, następuje rozkład części AgBr w naświetlonych miejscach: Na kliszy powstaje obraz...
Jak doświadczalnie potwierdzić obecność zasady w układzie reagującym?
Należy zastosować odpowiedni wskaźnik kwasowo-zasadowy, np. użyć kroplę fenoloftaleiny, która w zasadach przyjmuje barwę malinową lub nanieść za pomocą bagietki szklanej (pręcika) kroplę roztworu wodorotlenku na uniwersalny papierek wskaźnikowy, który zabarwi się na niebiesko.
Mikroogniwo Fe/Zn
Anodę stanowi cynk, a katodę – żelazo; na elektrodach zachodzą następujące reakcje:
Wykrywanie cukrów redukujących
odczyn Fehlinga (reakcja charakterystyczna dla cukrów redukujących) reakcja z Cu 2+ w obecności NaOH i winianu sodu potasu pojawia się ceglasto-czerwony osad próba Tollensa lub próba Trommera reakcja z [Ag(NH 3 ) 2 ]OH lub reakcja z Cu 2+ w środowisku zasadowym pojawia się srebrzysty nalot (próba Tollensa) lub ceglasto-czerwony osad (próba Trommera)
Nomenklatura
Nazwy eterów tworzy się poprzez podanie wyrazu „eter” oraz nazw podstawników połączonych z atomem tlenu (w kolejności alfabetycznej). Nazwy eterów można też tworzyć z użyciem przedrostka oksy-. Należy wybrać najdłuższy łańcuch związany z atomem tlenu (łańcuch główny) i podać jego nazwę w formie mianownika, a drugi łańcuch węglowy połączony z atomem tlenu potraktować jako podstawnik. Nazwę tego podstawnika tworzy się z nazwy węglowodoru (o tej samej liczbie atomów węgla w cząsteczce),...
Rozróżnienie alkoholi monohydroksylowych i polihydroksylowych
alkohole monohydroksylowe alkohole polihydroksylowe reakcja z Cu 2+ w środowisku zasadowym (w temperaturze pokojowej) brak objawów reakcji pojawia się szafirowe zabarwienie roztworu
Właściwości chemiczne
Chlorki kwasowe należą do najbardziej reaktywnych pochodnych kwasów karboksylowych. Aromatyczne chlorki kwasowe są mniej reaktywne niż alifatyczne. W wyniku hydrolizy chlorków kwasowych powstaje odpowiedni kwas karboksylowy i kwas solny, np.: Chlorki kwasowe biorą udział w reakcjach amonolizy i alkoholizy. Chlorek acetylu poddany amonolizie (stosunek molowy substratów 1:2) tworzy etanoamid i chlorek amonu. Chlorek acetylu poddany alkoholizie (stosunek molowy...
Procesy zachodzące podczas elektrolizy zasad
Sole obojętne
Nazwy systematyczne soli obojętnych tworzy się poprzez podanie nazwy anionu i kationu wchodzącego w skład cząsteczki soli. Najpierw podaje się nazwę anionu. Jeśli anion pochodzi od kwasu tlenowego, to nazwa reszty kwasowej wchodzącej w skład soli ma końcówkę -an. Jeżeli anion pochodzi od kwasu beztlenowego, nazwa reszty kwasowej ma końcówkę -ek. Drugi człon nazwy soli to nazwa kationu metalu wraz z podanym stopniem utlenienia, jeśli metal może występować na kilku różnych stopniach...
Metale
Metale to substancje charakteryzujące się określonymi właściwościami fizycznymi, które są ściśle związane z występującym w metalach wiązaniem metalicznym. Większość metali w temperaturze pokojowej jest ciałami stałymi (wyjątek: rtęć) mającymi metaliczny połysk. Metale są twarde, kowalne, ciągliwe – te właściwości są związane z siłami utrzymującymi sieć krystaliczną. Substancje te są dobrymi przewodnikami prądu elektrycznego, co związane jest z przemieszczającą się chmurą elektronów...
Przykłady cząsteczek zawierających atom centralny w stanie hybrydyzacji: sp, sp2, sp3:
hybrydyzacja sp hybrydyzacja sp 2 hybrydyzacja sp 3 BeCl 2 CO 2 CO BF 3 , SO 3 trójkąt CH 4 , CCl 4 , NH 4 + kształt tetraedru SO 2 kształt kątowy NH 3 , PCl 3 , H 3 O + kształt piramidy trygonalnej H 2 O, H 2 S kształt kątowy
Przykładowe metody rozdziału układów jednorodnych i niejednorodnych
Biorąc pod uwagę średnicę cząstek fazy rozproszonej, układy dyspersyjne dzielimy na: roztwory właściwe układy koloidalne układy gruboziarniste, np. zawiesiny - średnica cząsteczek fazy rozproszonej:10 –9 – 10 –10 m - charakterystyka: układ homogeniczny (jednofazowy) wieloskładnikowy o rozdrobnieniu molekularnym (optycznie jednorodny) - średnica cząsteczek fazy rozproszonej: 10 –7 – 10 –9 m - charakterystyka: układ heterogeniczny (niejednorodny) Inne...
Cząsteczka amoniaku
NH3 LH = 3 + ½ (5 – 3 · 1) = 3 + 1 = 4 LH = 4 => orbitale walencyjne atomu azotu są w stanie hybrydyzacji sp 3 ponieważ na atomie azotu jest wolna para elektronowa, należy uwzględnić fakt, że odpychanie pomiędzy parą σ i wolną parą elektronową jest silniejsze niż odpychanie między parami σ, stąd kąty między wiązaniami σ zmniejszą się (~107°) kształt cząsteczki amoniaku nie będzie zgodny z przestrzennym rozmieszczeniem hybryd, z których jedna opisuje wolną parę elektronów...
Zastosowanie wybranych związków krzemu
Związki krzemu, zwłaszcza SiO2, są stosowane do produkcji różnych rodzajów szkła. Szkło jest bezbarwnym bezpostaciowym ciałem stałym, powstaje w wyniku stapiania tlenku krzemu(IV) z innymi substancjami. rodzaj szkła skład zastosowanie sodowo-wapniowe SiO 2 , Na 2 O, CaO zwykłe szkło, o stosunkowo niskiej temperaturze topnienia, używane do wyrobu przedmiotów codziennego użytku, np. szklanek potasowo-wapniowe SiO 2 , K 2 O, CaO...
Izomeria
Dany ester oraz alifatyczny kwas karboksylowy zawierający identyczną liczbę atomów węgla w cząsteczce stanowią parę metamerów, czyli izomerów grup funkcyjnych, np.:
Zastosowanie, znaczenie, funkcje
Znaczenie wybranych fluorowcopochodnych węglowodorów w gospodarce człowieka i medycynie przedstawiono poniżej. flourowcopochodne węglowodorów CH 3 Cl chlorometan (chlorek metylu) stosowany w syntezach organicznych CH 2 Cl 2 dichlorometan (chlorek metylenu) rozpuszczalnik stosowany w syntezach organicznych CHCl 3 trichlorometan (chloroform) substancja stosowana kiedyś jako środek znieczulający; obecnie stosowany jako rozpuszczalnik w...