Właściwości fizyczne wybranych niemetali
substancja właściwości fizyczne chlor Chlor jest żółtozielonym gazem o ostrym zapachu, słabo rozpuszczalnym w wodzie. W dużych ilościach jest toksyczny. brom Brom jest ciemnobrunatną, łatwolotną, silnie toksyczną cieczą, która podrażnia drogi oddechowe. fosfor Fosfor ma kilka odmian alotropowych – fosfor biały, czarny, czerwony i fioletowy. Fosfor biały jest stałą, miękką substancją, łatwo zapalającą się w powietrzu, jest bardzo...
Estry
Estry to pochodne kwasów karboksylowych, w których grupę –OH zastąpiono grupą –OR 1 . Estry powstają w reakcji estryfikacji, którą przedstawiono ogólnym zapisem: W reakcji estryfikacji ważną rolę odgrywa stężony kwas siarkowy(VI); jako substancja o właściwościach higroskopijnych „usuwa” wodę z układu, przesuwając równowagę w prawo, czyli zwiększa wydajność tworzenia estru. Estry powstają również w reakcji alkoholizy, której ulegają np. chlorki kwasowe i bezwodniki....
Podsumowanie
jeżeli pierwiastek tworzy kilka tlenków na różnych stopniach utlenienia, to zawsze tlenek pierwiastka na najniższym stopniu utlenienia posiada charakter zasadowy, na najwyższym stopniu utlenienia – kwasowy, a na pośrednim stopniu utlenienia – amfoteryczny; dla pierwiastków, których jony posiadają niecałkowicie zapełnioną podpowłokę d, pojawia się charakterystyczna barwa roztworów wodnych ich związków.
Powietrze
Gazowa powłoka Ziemi, czyli atmosfera, składa się z czterech głównych warstw: troposfery, stratosfery, mezosfery i termosfery przechodzącej w egzosferę. Atmosfera, w zależności od odległości od powierzchni Ziemi, ma różny objętościowy skład procentowy. Powietrze – czyli mieszanina gazów budujących atmosferę ziemską – w dolnej części atmosfery ma następujący skład: składnik powietrza [%] objętościowy stała zawartość w atmosferze azot 78,08...
Prawo stałości składu związku chemicznego (stosunków stałych):
Pierwiastki, tworząc dany związek chemiczny, łączą się w stałych stosunkach wagowych, co oznacza, że skład chemiczny danego związku jest stały i ściśle określony.
Aminy niesymetryczne
Najdłuższa grupa –R lub –Ar stanowi podstawę nazwy (w mianowniku). Następnie należy dodać literę „o” i końcówkę -amina. Pozostałe grupy traktuje się jako podstawniki, wymieniając ich nazwy – w kolejności alfabetycznej – poprzedzone literą „N”, np.:
Reakcje charakterystyczne
reakcja biuretowa (wykrywanie grupy amidowej czyli wiązania peptydowego) działając na białko roztworem CuSO 4 w środowisku zasadowym obserwujemy fioletowe zabarwienie reakcja ksantoproteinowa (wykrywanie białek zawierających pierścienie aromatyczne w łańcuchach bocznych) działając na białko stężonym HNO 3 obserwujemy żółte zabarwienie Białka w środowisku kwaśnym, zasadowym lub pod wpływem enzymów ulegają hydrolizie do aminokwasów.
Budowa i właściwości fizyczne
stan hybrydyzacji orbitali walencyjnych atomów węgla krotność wiązania pomiędzy atomami węgla długość wiązania pojedynczego węgiel–węgiel energia wiązania pojedynczego węgiel–węgiel sp 3 wiązanie pojedyncze 154 pm 338 kJ/mol Cząsteczki alkanów zbudowane są z atomów węgla, których orbitale walencyjne są w stanie hybrydyzacji sp 3 . Atomy węgla połączone są ze sobą wyłącznie wiązaniami pojedynczymi σ. Długość wiązania pojedynczego...
Otrzymywanie i zastosowanie berylowców
Niektóre berylowce można otrzymywać z ich minerałów w wyniku specjalnych procesów technologicznych lub procesów elektrolizy. Magnez można otrzymać w wyniku elektrolizy stopionego chlorku magnezu, wapń i stront – podczas elektrolizy soli, takich jak chlorek wapnia, chlorek strontu. Berylowce znalazły zastosowanie w gospodarce człowieka. Beryl dodawany jest do stopów metali – poprawia ich przewodnictwo cieplne, elektryczne oraz wytrzymałość. Magnez, dodawany do stopów metali, poprawia ich...
Nomenklatura
Nazwy systematyczne tlenków tworzy się zazwyczaj w oparciu o stopień utlenienia pierwiastka. Obok wyrazu tlenek pojawia się nazwa metalu bądź niemetalu w dopełniaczu. Stopień utlenienia zapisujemy w nawiasie na końcu nazwy (cyfra rzymska). Stopień utlenienia opuszczamy, jeżeli pierwiastek występuje tylko na jednym, określonym stopniu utlenienia.
Właściwości chemiczne
Diole można utlenić np. kwasem jodowym(VII) do odpowiednich związków karbonylowych, co przedstawiono na poniższym schemacie: Glicerol reaguje z kwasem azotowym(V), tworząc nieorganiczny ester o nazwie triazotan(V) glicerolu. Związek ten popularnie nazywa się nitrogliceryną. Alkohole polihydroksylowe reagują z metalami aktywnymi, np. glicerol tworzyw tych warunkach propan-1,2,3-triolan sodu: Dodatkowo reagują z wodorotlenkiem miedzi(II) (reakcja przebiega w...
Masa atomowa pierwiastka
Jest średnią ważoną mas atomowych izotopów, wynikającą z procentowej zawartości poszczególnych izotopów w naturalnej mieszaninie: Wartość masy atomowej izotopu (m1, m2, …) zaokrąglona do liczby całkowitej jest równa jego liczbie masowej. Większość pierwiastków występujących w przyrodzie stanowi mieszaninę dwóch lub więcej izotopów, np. najwięcej trwałych izotopów ma cyna, a po jednym trwałym izotopie mają np. glin, fluor, sód, fosfor. Na przykład miedź występuje w przyrodzie w...
Amidy kwasowe
I-rzędowe amidy kwasowe to pochodne kwasów karboksylowych, w których grupę –OH w grupie funkcyjnej zastąpiono grupą aminową –NH 2 . Podstawienie kolejnych atomów wodoru grupy aminowej grupą alkilową lub arylową pozwala na uzyskanie II-rzędowych lub III-rzędowych amidów.
Reakcje charakterystyczne dla odpowiednich grup aminokwasów
Szczególna właściwość aminokwasów (współdziałanie grupy –COOH z grupą –NH 2 ) wiąże się ze zdolnością ich cząsteczek do łączenia się ze sobą w większe ugrupowania. W reakcji kondensacji cząsteczki glicyny i alaniny można uzyskać dwa dipeptydy: Jeżeli aminokwas C-końcowy zareaguje z aminokwasem N-końcowym, to peptyd liniowy utworzy peptyd cykliczny. Zaznaczony kursywą układ atomów nosi nazwę grupy amidowej (zwyczajowo wiązanie peptydowe). Układ ten jest...
Izomeria
Analizując budowę cząsteczki aldehydu i ketonu, zawierających taką samą liczbę atomów węgla w cząsteczce stwierdzamy, że ich wzór sumaryczny jest taki sam, np.: Są to izomery grup funkcyjnych, czyli metamery .
Jakie właściwości substancji można określić zmysłami?
Wiązanie metaliczne
Występuje w kryształach metali, stopach metali i związkach międzymetalicznych. Polega na elektrostatycznym oddziaływaniu rdzeni atomów metali ze swobodnie poruszającymi się elektronami (gaz elektronowy). Swobodne elektrony odpowiedzialne są za wysokie przewodnictwo elektryczne i cieplne metali, ich połysk, kowalność i ciągliwość.
Tlenki obojętne
(nie reagujące z wodą, kwasami, zasadami): np. CO, N 2 O, NO Niektóre tlenki metali ulegają termicznemu rozkładowi, np.:
Monohalogenopochodne węglowodorów
Uczestniczą w licznych reakcjach chemicznych: a) tworzenie alkoholi w reakcji z KOH w środowisku wodnym (substytucja), np.: b) tworzenie alkenów w reakcji z KOH w środowisku alkoholowym, np.: c) tworzenie amin w reakcji z amoniakiem (substytucja), np.: d) tworzenie alkanów w reakcji Würtza z metalicznym sodem, np.: e) tworzenie alkilopochodnych benzenu w reakcji alkilowania Würtza i Fittiga, np.: f) tworzenie fenoli podczas zasadowej hydrolizy...
Zastosowanie reakcji utleniania-redukcji
Reakcje utleniania-redukcji mają praktyczne zastosowanie, m.in. w chemii analitycznej. Dzięki miareczkowaniu z wykorzystaniem odczynników będących utleniaczami lub reduktorami można oznaczyć stężenie wybranych substancji. Używając roztworu KMnO 4 jako roztworu miareczkującego (titranta) można oznaczyć stężenie w badanej próbce, np. nadtlenku wodoru H 2 O 2 : lub kwasu szczawiowego HOOC–COOH: Miareczkowanie prowadzi się w obecności kwasu siarkowego(VI). Punkt...
Czynniki wpływające na szybkość korozji
a) zwiększenie szybkości poprzez: obecność soli (np. NaCl) – zwiększenie liczby jonów w roztworze; jony mają za zadanie zwiększenie przewodnictwa elektrycznego roztworu, obecność jonów H + . b) zmniejszenie szybkości poprzez obecność jonów OH – . Uwaga: w mikroogniwach metal stanowiący anodę ulega szybkiemu zniszczeniu. Mikroogniwa tworzą się w układzie: gwóźdź połączony z drutem miedzianym, niklowym lub z drutem cynkowym, korozja zachodzi łatwiej niż dla gwoździa...
Izomeria
Alkadien zawierający 5 atomów węgla w cząsteczce może zawierać różnorodny układ wiązań podwójnych.
Roztwory elektrolitów i ich charakterystyka
Związki chemiczne można podzielić na: elektrolity – związki, które w roztworach wodnych lub w stanie stopionym przewodzą prąd elektryczny, nieelektrolity – związki, które w roztworach wodnych nie przewodzą prądu elektrycznego. Elektrolity zaliczane są do tzw. przewodników jonowych, ponieważ w układzie obecne są swobodne jony będące nośnikami prądu elektrycznego. Jony pochodzą z procesu dysocjacji elektrolitycznej lub stopienia. Dysocjacji ulegają substancje, w których...
Właściwości chemiczne
W wyniku spalania węgla przy niedostatecznej ilości tlenu powstaje tlenek węgla(II): Ten bezbarwny, bezwonny, bardzo słabo rozpuszczalny w wodzie gaz jest toksyczny (nazwa zwyczajowa – czad). Jest gazem palnym, z tlenem tworzy mieszaninę wybuchową. Z chemicznego punktu widzenia jest tlenkiem obojętnym. Czad jest trujący dla człowieka, gdyż łączy się trwale z hemoglobiną. Trwałe połączenie hemoglobiny z CO uniemożliwia wiązanie tlenu do hemoglobiny, co może powodować...
Izomeria szkieletowa
Izomeria szkieletowa polega na różnej budowie szkieletu węglowego cząsteczki (pod względem połączenia atomów). W izomerii szkieletowej wyróżnia się trzy typy: łańcuchową, pierścieniową oraz łańcuchowo-pierścieniową.
Sposoby klasyfikacji wodorotlenków
wodorotlenki zasadowe : czyli te, które po rozpuszczeniu w wodzie tworzą zasady (wodorotlenki metali 1 i 2 grupy bez berylu); reagują z kwasami i tlenkami kwasowymi wodorotlenki amfoteryczne : np. Be(OH) 2 , Al(OH) 3 , Zn(OH) 2 ; wodorotlenki te reagują zarówno z mocnymi kwasami, jak i mocnymi zasadami; zazwyczaj: osady mocne elektrolity :wodorotlenki metali 1 i 2 grupy bez berylu słabe elektrolity : czyli pozostałe wodorotlenki (niewielka ilość wodorotlenku,...
Litowce i berylowce
Litowce w związkach chemicznych występują na I, a berylowce na II stopniu utlenienia. Pierwiastki te należą do dobrych reduktorów, co można potwierdzić w reakcjach z: – tlenem, – wodą, – chlorem, – CO2, – wodorem, – kwasami. Lotne sole litowców i berylowców wprowadzone do płomienia palnika nadają mu charakterystyczne zabarwienie: związki litu – purpurowe związki sodu – żółte związki potasu – fioletowe związki wapnia...
Metody otrzymywania chlorowcokwasów
1) α-chlorowcokwasy otrzymuje się w bezpośredniej reakcji kwasu karboksylowego z cząsteczką X 2 (X 2 = Cl 2 , Br 2 ) w obecności fosforu jako katalizatora: 2) β-chlorowcokwasy (podobnie jak γ- lub δ-chlorowcokwasy) otrzymuje się w reakcjiaddycji cząsteczki HX do kwasu nienasyconego: Związki te są substancjami stałymi, których rozpuszczalność w wodzie maleje ze wzrostem masy molowej.
Siarka i jej związki
Siarka jest niemetalem, występującym w przyrodzie w stanie wolnym (siarka rodzima), jak i w postaci różnych związków chemicznych budujących organizmy żywe i materię nieożywioną. minerał skład chemiczny blenda cynkowa ZnS galena ołowiowa PbS piryt FeS 2 anhydryt CaSO 4 Konfiguracja elektronowa atomu siarki: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 . Stopnie utlenienia siarki w związkach: –II, IV, VI. Siarka jest kruchą...
Sole
Sole to związki, które w stanie stałym zbudowane są z kationów metali (wyjątek– jon NH 4 + ) i anionów reszt kwasowych.
Wykrywanie metyloketonów
próba jodoformowa (próba na obecność ugrupowania CH 3 –CO–) ogrzewanie z zasadowym roztworem jodu podczas oziębiania pojawia się żółty osad
Konfiguracja elektronowa
to zapis przedstawiający przyporządkowanie elektronów atomu odpowiednim orbitalom atomowym. W stanie podstawowym (tzn. o minimalnej energii) przyporządkowanie to odbywa się zgodnie z następującymi regułami: a) w atomach wieloelektronowych elektrony zapełniają orbitale atomowe według ich wzrastającej energii orbitalnej: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p itd.; b) zakaz Pauliego: w atomie wieloelektronowym dwa elektrony nie mogą znajdować się w stanach opisywanych takimi samymi...
Izomeria
Węglowodór C 4 H 8 występuje w postaci: Nazewnictwo izomerów geometrycznych związków zawierających wiązanie podwójne, przy pomocy przedrostków cis i trans może być niewystarczające, gdy podstawniki nie są parami identyczne. Z tego powodu wprowadzono ogólne reguły nazewnictwa, z wykorzystaniem symboli E ( E ntgegen, naprzeciwko) i Z ( Z usammen, razem). Zastosowanie takich oznaczeń wymaga znajomości reguł ważności podstawników . 1. Atom o wyższej liczbie atomowej jest...
Metody otrzymywania tioestrów
a) reakcja cząsteczki kwasu karboksylowego z odpowiednim tiolem: b) reakcja cząsteczki chlorku kwasowego z odpowiednim tiolem:
Entalpia (H)
Czyli efekt cieplny przemiany zachodzącej w warunkach izotermiczno-izobarycznych: H = U + pV Zatem zmianę entalpii można wyrazić wzorem: Efekt cieplny może towarzyszyć zarówno przemianie fizycznej, jak i chemicznej.
Określanie rzędowości alkoholu
Reakcją pozwalającą na określenie rzędowości alkoholu jest tzw. próba Lucasa . Badany alkohol wytrząsa się z roztworem chlorku cynku(II) w stężonym kwasie solnym: a) brak zmian; roztwór klarowny ⇒ alkohole pierwszorzędowe zawierające w cząsteczce od 1 do 5 atomów węgla, b) brak zmian; dwie rozdzielone, klarowne warstwy ⇒ alkohole pierwszorzędowe zawierające w cząsteczce powyżej 5 atomów węgla, c) po kilku minutach zmętnienie roztworu a następnie rozwarstwienie ⇒ alkohole...
Jak zbadać właściwości fizyczne substancji chemicznej?
badanie rozpuszczalności substancji w ciekłym rozpuszczalniku w temperaturze pokojowej badanie oddziaływania substancji stałej z magnesem badanie przewodnictwa cieplnego (przede wszystkim metali) badanie przewodnictwa elektrycznego substancji
Hydroksosole
Nazwy systematyczne hydroksosoli tworzy się, podając nazwy anionów wymienione w kolejności alfabetycznej i nazwę kationu. Jeżeli w cząsteczce znajduje się więcej niż jedna grupa –OH, np. dwie, to wyraz wodorotlenek poprzedza się przedrostkiem di. We wzorze aniony podaje się w kolejności alfabetycznej ich pierwszych symboli.
Właściwości chemiczne
Wiązania węgiel–węgiel i węgiel–wodór w cząsteczkach alkanów są typu σ. Należą do wiązań mocnych (duża energia wiązania), trudnych do rozerwania i dlatego alkany charakteryzuje bierność chemiczna. Podwyższona temperatura i promieniowanie UV powodują wzrost aktywności alkanów. Reaktywność poszczególnych atomów wodoru w alkanach maleje wraz z rzędowością atomów węgla, z którymi są związane (połączone). Reakcją wspólną dla wszystkich alkanów jest reakcja spalania , której najszybciej...
Sposoby otrzymywania wybranych alkoholi polihydroksylowych
Eten można utlenić do etan-1,2-diolu stosując manganian(VII) potasu – reakcję przedstawiono ogólnym schematem: Otrzymywanie glicerolu z propenu przebiega według schematu:
Wykrywanie jonów Cl–
Reakcją charakterystyczną dla wykrycia jonów Cl – w roztworze jest reakcja z jonami Ag + . Aktywność chemiczna fluorowców maleje ze wzrostem liczby atomowej. Im mniejszy jest promień atomowy fluorowca, tym silniej elektrony są przyciągane przez jądro i tym łatwiej tworzy się anion X – . Aktywność chemiczna fluorowców zmienia się więc w szeregu. Fluorowiec bardziej aktywny wypiera fluorowiec mniej aktywny z jego soli. W grupie fluorowców ze wzrostem liczby atomowej...
Azot i jego związki
Azot jest pierwiastkiem, który w stanie wolnym stanowi główny składnik atmosfery ziemskiej, a w formie związanej występuje w postaci licznych minerałów (np. NaNO 3 – saletra chilijska, KNO 3 – saletra indyjska). Występuje też w organizmach żywych, będąc składnikiem białek i kwasów nukleinowych. Konfiguracja elektronowa atomu azotu: 1s 2 2s 2 2p 3 . Stopnie utlenienia azotu w związkach: – III, I, II, III, IV, V. Azot jest bezbarwnym, bezwonnym gazem. Jest nieco lżejszy od...
Właściwości chemiczne
Poniżej przedstawiono schematycznie przebieg wybranych reakcji z udziałem kwasu oktadec-9-enowego. Kwas ten w obecności katalizatora przyłącza wodór, tworząc kwas nasycony. Duże znaczenie przemysłowe mają sole sodowe lub potasowe wyższych kwasów tłuszczowych, zwane mydłami. Mydła ulegają hydrolizie anionowej jak sole pochodzące od słabych kwasów i mocnych zasad, np. wodny roztwór stearynianu potasu ma odczyn zasadowy, co potwierdza jonowy zapis tego procesu. O...
Wodorotlenki
Wodorotlenki to związki chemiczne, w skład których wchodzi grupa wodorotlenowa –OH lub jon wodorotlenkowy OH–. Nie należy utożsamiać pojęć wodorotlenek i zasada. Pamiętając o powyższej definicji oraz o tym, że zasady to związki, które w reakcji z wodą tworzą jony OH–, stwierdza się, że np. zasadą nie jest prawie nierozpuszczalny w wodzie wodorotlenek berylu. KOH jest natomiast zasadą i wodorotlenkiem. Praktycznie każda zasada jest wodorotlenkiem, ale nie każdy wodorotlenek może...