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...
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...
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...
Właściwości fizyczne i chemiczne substancji chemicznych
Żyjemy w świecie różnorodnych substancji chemicznych. Każda z nich charakteryzuje się ściśle określonymi i w danych warunkach stałymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Do właściwości fizycznych należą np.: stan skupienia, barwa, przewodnictwo cieplne, przewodnictwo elektryczne, rozpuszczalność w rozpuszczalnikach polarnych lub niepolarnych i inne – charakterystyczne już tylko dla gazów, cieczy lub ciał stałych. Właściwości chemiczne substancji ujawniają się w reakcjach chemicznych...
Metody otrzymywania wodorków
a) bezpośrednia synteza, np.: b) inne wybrane przykłady, np.:
Odróżnienie DNA od RNA (odczyn Dischego)
DNA RNA reakcja z difenyloaminą w środowisku kwaśnym roztwór barwi się na niebiesko-fiołkowy brak objawów reakcji
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):
Funkcja stanu
Charakteryzuje się tym, że jej zmiany nie zależą od sposobu prowadzenia przemiany, czyli nie zależą od drogi, po której układ przeszedł od stanu początkowego do stanu końcowego, a jedynie od parametrów stanu, w jakim układ się znajduje. Zmiany funkcji są równe różnicy jej wartości w stanach końcowymi początkowym układu – w przypadku energii wewnętrznej: Wynika z tego, że wartość ΔU = U 2 – U 1 nie zależy od drogi przemiany, a tylko od stanu początkowego (U 1 ) i końcowego układu (U...
Właściwości chemiczne
Miedź reaguje z tlenem z powietrza, tworząc czerwony tlenek miedzi(I). Po podgrzaniu tworzy się czarny tlenek miedzi(II): Tlenek miedzi(I) otrzymuje się również przez redukcję tlenku miedzi(II). Tlenek miedzi(II) ma właściwości amfoteryczne. Można go otrzymać podczas termicznego rozkładu wodorotlenku miedzi(II) lub węglanu miedzi(II). Tlenek miedzi(II) reaguje z kwasem solnym, ale w zależności od tego czy użyto do reakcji stężony roztwór czy rozcieńczony,...
Zastosowanie miedzi i jej związków
Miedź używana jest do produkcji przewodów elektrycznych, a także blachy. Stosowana jest również do wytwarzania stopów metali. Stop miedzi i cynku, który jest odporny na korozję to mosiądz . W przemyśle ma zastosowanie kilka rodzajów mosiądzu, z którego wytwarza się, m.in. przedmioty ozdobne, części samochodowe i elementy budowy statków. Brąz to stop miedzi i cyny, czasem zawierający dodatki innych pierwiastków. Jest odporny na korozję i służy do wytwarzania monet, dzwonów, pomników...
Metody otrzymywania soli
a) w reakcji kwasu z zasadą, np.: b) w reakcji metalu z kwasem, np.: c) w reakcji tlenku zasadowego z kwasem, np.: d) w reakcji tlenku kwasowego z zasadą, np.: e) w reakcji tlenku zasadowego z tlenkiem kwasowym, np.: f) w reakcji rozpuszczalnej w wodzie soli z kwasem, np.: g) w reakcji rozpuszczalnej w wodzie soli z zasadą, np.: h) w reakcji metalu z niemetalem, np.: Sole można też otrzymać w reakcjach, w których mocniejszy,...
Budowa
Alkadieny to związki, w cząsteczkach których występują dwa wiązania podwójne. W zależności od wzajemnego ułożenia (rozmieszczenia) wiązań podwójnych względem siebie wyróżnia się alkadieny posiadające w cząsteczce: a) wiązania w układzie skumulowanym (sąsiadujące ze sobą) b) wiązania w układzie sprzężonym (rozdzielone jednym wiązaniem pojedynczym) b) wiązania w układzie sprzężonym (rozdzielone jednym wiązaniem pojedynczym) Alifatyczne alkadieny tworzą szereg...
Mol
Mol to jednostka liczności materii – zawiera N A elementów materii. N A to liczba Avogadra wynosząca 6,02 · 1023 elementów. Liczba elementów (indywiduów chemicznych) zawarta w n molach substancji: n · N A Masa 1 mola substancji, czyli 6,02 · 1023 atomów lub cząsteczek, to masa molowa substancji. Symbolem masy molowej jest M, a jednostką g/mol . Masa 1 mola atomów substancji wyrażona w gramach (masa molowa) jest liczbowo równa masie atomowej wyrażonej w atomowych...
Kolejność rozkładu substancji na anodzie
aniony reszt kwasów beztlenowych aniony wodorotlenkowe woda: Uwaga: W roztworze wodnym nie ulegają utlenieniu aniony reszt kwasów tlenowych!
Węglowodany (cukry, sacharydy)
Węglowodany stanowią liczną grupę związków organicznych. Węglowodany podzielić można na cukry proste (monosacharydy, cukry niehydrolizujące) oraz cukry złożone (polisacharydy, cukry hydrolizujące). Pod względem chemicznym monosacharydy to polihydroksyaldehydy (aldozy) lub polihydroksyketony (ketozy). Biorąc pod uwagę liczbę atomów węgla w cząsteczce, monosacharydy są zwykle triozami (3), tetrozami (4), pentozami (5) lub heksozami (6).
Izomeria
Węglowodór o wzorze sumarycznym C 5 H 12 może występować w trzech postaciach jako: Występowanie trzech różnych związków o wzorze sumarycznym C 5 H 12 jest przykładem zjawiska zwanego izomerią. Związki zwane izomerami różnią się budową łańcucha węglowego. Ten typ izomerii nosi nazwę izomerii łańcuchowej. Różnica w strukturze cząsteczek związków (tutaj: odmienna budowa łańcucha węglowego) powoduje różnice w ich właściwościach, co potwierdzają dane zawarte w poniższej tabeli....
Podstawowe prawa chemiczne
Zastosowanie, znaczenie, funkcje
Jak już wcześniej wspominano, izomery mogą różnić się właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Przykładem związku, którego izomery optyczne mają inny zapach, może być keton występujący w kminku – karwon. Izomer S karwonu ma zapach kminku, natomiast izomer R tego związku pachnie zieloną miętą. Duże znaczenie odgrywa konfiguracja absolutna wokół wybranych atomów węgla w cząsteczkach leków. Przestrzenny układ podstawników ma znaczenie, np. przy oddziaływaniu leków z receptorami lub...
Możliwe procesy elektrodowe
Zakładając, że elektrolizę prowadzi się używając elektrod obojętnych (np. platyna) i poddano jej wodne roztwory elektrolitów, wymienimy poszczególne możliwe procesy elektrodowe
Nuklidy
To jądra poszczególnych izotopów (mają taką samą liczbę atomową Z i masową A). Atomy o jednakowej liczbie atomowej Z, a różnej liczbie masowej A, to izotopy tego samego pierwiastka. Izotopy tego samego pierwiastka mają zbliżone właściwości chemiczne, a różne właściwości fizyczne.
Właściwości chemiczne
Ketony utleniają się znacznie trudniej niż aldehydy. W próbie Tollensa i Trommera otrzymujemy negatywny wynik reakcji świadczący o braku właściwości redukujących ketonów w odniesieniu do odczynnika Tollensa i Trommera. Ten fakt spowodowany jest położeniem grupy wewnątrz łańcucha węglowodorowego. Podobnie jak alkohole trzeciorzędowe, ketony nie mogą utracić atomu wodoru bez przerwania wiązania węgiel–węgiel. Reakcje, w których udział biorą ketony: a) katalityczne uwodornienie (w...
Właściwości chemiczne
Fenol otrzymuje się w reakcjach opisanych poniższymi równaniami: Można go również otrzymać podczas hydrolizy kwasów sulfonowych, zachodzącej w środowisku zasadowym w podwyższonej temperaturze: Fenol wykazuje wyraźny charakter kwasowy . W roztworze wodnym dysocjuje jak kwas, czyli odszczepia kation wodoru H + (uproszczony zapis): Fenol zaliczany jest do słabych kwasów. Kwas węglowy jako mocniejszy kwas wypiera słabszy kwas, czyli fenol z jego soli: Fenol...
Glikogen
Glikogen to polisacharyd zwierzęcy, zbudowany z cząsteczek glukozy połączonych wiązaniami α-1,4-glikozydowymi, ale w jego strukturze występują również wiązaniaα-1,6-glikozydowe. Glikogen gromadzony jest w organizmach zwierzęcych, głównie w wątrobie i mięśniach. Gdy w organizmie zwiększa się zapotrzebowanie na glukozę (stres, duży wysiłek fizyczny), glikogen jest rozkładany do glukozy. Glikogen pełni więc funkcję zapasową w organizmach zwierzęcych.
Metody otrzymywania metali
Czyste metale w bardzo niewielkich ilościach występują w stanie wolnym w skorupie ziemskiej, dlatego w przemyśle do otrzymywania metali stosuje się inne metody – głównie elektrolizę i aluminotermię. Elektroliza to proces zachodzący w elektrolizerze, na elektrodach, pod wpływem zewnętrznego napięcia. Proces ten polega na przepływie prądu przez roztwór substancji lub substancję stopioną, w wyniku czego na elektrodach wydzielają się odpowiednie pierwiastki lub związki chemiczne. Do...
Białka
Białka to substancje o dużej masie cząsteczkowej składające się wyłącznie lub w większości z aminokwasów. Biorąc pod uwagę różne kryteria, istnieje możliwość różnej klasyfikacji białek. Ze względu na skład cząsteczki białka można podzielić na: Białka złożone jako tzw. część niebiałkową mogą zawierać np. jony metali, pierścień porfirynowy ze skoordynowanym jonem żelaza(II) lub magnezu, reszty cukrowe połączone kowalencyjnie z wybranymi aminokwasami (np. z treoniną). Ze względu na...
Energia wewnętrzna (U) układu
Yo całkowita energia układu, czyli suma energii kinetycznych i potencjalnych wszystkich drobin w danym układzie termodynamicznym, np. energia ruchów elektronów i atomów, energia oddziaływań między elektronami, między nukleonami w jądrach, między elektronami a jądrami atomów. Energia wewnętrzna jest funkcją stanu.
Aktywność metali
Wiąże się z łatwością oddawania elektronów z powłoki walencyjnej. Im dalej od jądra znajdują się elektrony, tym słabiej są przyciągane i łatwiej oddawane przez atom.
Metody otrzymywania bezwodników kwasowych
Bezwodniki kwasów dikarboksylowych można otrzymać w czasie ich ogrzewania. Reakcja przebiega szczególnie łatwo, jeżeli powstają bezwodniki zbudowane z 5- lub 6- członowego pierścienia. W podobny sposób, czyli w trakcie łagodnego ogrzewania, można otrzymać bezwodnik kwasu ftalowego : Bezwodniki kwasów monokarboksylowych (proste i mieszane) otrzymuje się też w wyniku reakcji odpowiednich chlorków kwasowych z solami sodowymi odpowiednich kwasów, np.:
Podział aminokwasów
Biorąc pod uwagę różnorodne kryteria, aminokwasy można podzielić na: Poniżej podano wzory i nazwy przykładowych aminokwasów białkowych. Przy każdym z nich znajduje się ich trójliterowy kod oraz wartość punktu izoelektrycznego:
Odróżnianie skrobi od glikogenu
skrobia glikogen tworzenie barwnych kompleksów z płynem Lugola (I 2 w KI) próbka barwi się na granatowo próbka barwi się na brunatnoczerwono
Glin i jego związki
Glin jest srebrzystobiałym metalem. Jest kowalny i ciągliwy, daje się łatwo rozwalcowywać. Należy do najbardziej rozpowszechnionych metali. W przyrodzie występuje w postaci różnorodnych związków chemicznych: minerał skład chemiczny korund Al 2 O 3 kriolit Na 3 AlF 6 glinokrzemiany, np. natrolit Na 2 (Al 2 Si 3 O 10 ) · 2 H 2 O Konfiguracja elektronowa atomu glinu: 1s 2 2s 2 2p6 3 s2 3 p 1 . Stopień utlenienia glinu w...
Charakterystyczne cechy reduktorów i utleniaczy
utleniacze reduktory posiadają właściwości utleniające - występując na najwyższym możliwym stopniu utlenienia mają możliwość jego obniżenia - pierwiastki charakteryzujące się dużą elektroujemnością, np. tlen, fluor,chlor oraz np. H 2 O 2 , Mg 2+ , SO 4 2– , NO 3 – ,MnO 4 – , Cr 2 O 7 2– posiadają właściwości redukujące - występując na najniższym możliwym stopniu utlenienia mają możliwość jego podwyższenia - pierwiastki charakteryzujące się małą...
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.:
Cząsteczka wody
H2O LH = 2 + ½ (6 – 2 · 1) = 2 + 2 = 4 LH = 4 => orbitale walencyjne atomu tlenu są w stanie hybrydyzacji sp 3 ponieważ na atomie tlenu są dwie wolne pary elektronowe, należy uwzględnić fakt, że pary te najsilniej się odpychają, oraz że odpychanie wolna para – para wiążąca jest silniejsze niż para wiążąca – para wiążąca; kąty między wiązaniami σzmniejszają się (104,5°) kształt cząsteczki wody nie będzie zgodny z przestrzennym rozmieszczeniem hybryd, z których dwie opisują...
Procesy zachodzące podczas elektrolizy wybranych kwasów, zasad i soli
Jeżeli anoda wykonana jest np. z miedzi, to należy dodatkowo uwzględnić proces jej anodowego roztwarzania, np. podczas elektrolizy roztworu wodnego CuSO 4 na elektrodach miedzianych: Jeżeli katoda wykonana jest np. z rtęci, to w tych warunkach wszystkie metale ulegają redukcji na katodzie, tworząc tzw. amalgamat. Jeżeli elektrolizie poddano stopione elektrolity (np. tlenki, wodorotlenki, sole), to w tych warunkach wszystkie metale ulegają redukcji na katodzie (niezależnie od...
Wykrywanie cukrów
reakcja Molischa 20% alkoholowy roztwór α-naftolu lub tymolu z dodatkiem kilku kropli H 2 SO 4 w obecności cukru zabarwia się na kolor czerwony lub czerwonofiołkowy (pierścień na granicy faz) reakcja Seliwanowa reakcja służąca do wykrycia ketoz w układzie: rezorcyna w obecności ketozy i kwasu tworzy charakterystyczne czerwone zabarwienie wykrywanie sacharydów sacharydy jako polihydroksyzwiązki tworzą z jonami Cu 2+ w środowisku zasadowym szafirowy...
Zastosowanie, znaczenie, funkcje
Wśród alkadienów znaczenie posiadają: 2-metylobuta-1,3-dien (izopren) 2-chlorobuta-1,3-dien (chloropren) Izopren jest alkadienem, który tworzy naturalne polimery występujące w przyrodzie: kauczuk i gutaperkę. Kauczuk produkowany jest przez drzewa kauczukowe (np. Hevea brasiliensis) w postaci koloidalnego roztworu, zwanego mleczkiem kauczukowym lub lateksem. Kauczuk jest elastyczną, miękką substancją, rozpuszczalną w rozpuszczalnikach organicznych. Gutaperka jest mniej...
Nomenklatura
Nazwy kwasów tworzy się, podając wyraz kwas oraz nazwę węglowodoru (uwzględniając zasady obowiązujące np. dla nienasyconych związków) o odpowiedniej sumarycznej liczbie atomów węgla w cząsteczce z końcówką -owy. W przypadku kwasów zawierających w cząsteczce dwie grupy funkcyjne, przed końcówką -owy pojawia się odpowiednia krotność w postaci -di oraz lokant grupy karboksylowej. Jeśli w cząsteczce kwasu obecne są podstawniki, to wymienia się je na początku nazwy w kolejności alfabetycznej...
Właściwości chemiczne
Obecność grupy –OH wywołuje efekt indukcyjny, który zwiększa deficyt elektronowy na atomie węgla grupy karboksylowej. Skutkiem tego jest zwiększona moc hydroksykwasu w stosunku do kwasu karboksylowego o identycznej liczbie atomów węgla nie zawierającego grupy –OH. Ponieważ hydroksykwasy zawierają dwie grupy funkcyjne, uczestniczą w typowych dla tych grup reakcjach. Każda z grup funkcyjnych zachowuje swoje charakterystyczne właściwości: a) reakcje charakterystyczne dla grupy...
Zastosowanie, znaczenie, funkcje
Naftalen otrzymywany jest ze smoły pogazowej, występuje także w ropie naftowej. W przemyśle chemicznym naftalen jest używany do produkcji farb i barwników, tworzyw sztucznych oraz środków owadobójczych (naftalina).
Rząd wiązania
Z definicji to liczba par elektronów na orbitalach wiążących pomniejszona o liczbę par elektronów na orbitalach antywiążących. Rząd wiązania przyjmując wartość liczby całkowitej określa krotność wiązania. Jeżeli rząd wiązania wynosi zero, to cząsteczka nie istnieje (brak stabilności energetycznej). Rząd wiązania może przyjmować również wartości ułamkowe.
Gęstość względna związku chemicznego
Gęstość ta jest określona wzorem: Jako wzorca najczęściej używa się wodoru, powietrza lub helu; M H2 = 2 g/mol; M powietrza = 29 g/mol; M He = 4 g/mol. Jak poprawnie interpretować zapis chemiczny, np. wzór substancji chemicznej?
Właściwości chemiczne oraz metody otrzymywania
Fluor w związkach występuje wyłącznie na –I stopniu utlenienia; jest najaktywniejszym niemetalem. Pozostałe fluorowce mogą występować również na dodatnich stopniach utlenienia. Fluor gwałtownie reaguje z wodą. Powstaje wtedy HF i wydziela się tlen. Chlor otrzymuje się w laboratorium w następujących reakcjach chemicznych: Na skalę przemysłową chlor otrzymywany jest w wyniku elektrolizy roztworu wodnego NaCl lub jego formy stopionej. Chlor i brom dobrze...