Chemia

Kwasy

Kwasy to związki, które – zgodnie z teorią Arrheniusa – w roztworze wodnym dysocjują na kationy wodoru i aniony reszt kwasowych.

Hydroksykwasy

Jeżeli –X jest grupą –OH, to pochodne należą do grupy hydroksykwasów. Hydroksykwasy zawierają w cząsteczce dwie grupy funkcyjne: grupę hydroksylową i grupę karboksylową. Hydroksykwasy są cieczami lub ciałami stałymi, w wodzie rozpuszczają się lepiej niż w rozpuszczalnikach organicznych. Posiadają wyższe temperatury wrzenia i topnienia od analogicznych kwasów karboksylowych.

Budowa i właściwości fizyczne

Przedstawicielami węglowodorów cyklicznych są m.in. cykloalkany, cykloalkeny i cykloalkadieny. cykloalkany cykloalkeny cykloalkadieny wzór szeregu homologicznego C n H 2n --> cykloalkany i alkeny to izomery łańcuchowo-pierścieniowe - charakter nienasycony - reakcja addycji - charakter nienasycony - reakcja addycji posiadają wyższe temperatury wrzenia i topnienia niż odpowiadające im łańcuchowe alkany - reakcja substytucji -...

L-aminokwasy

Wszystkie aminokwasy białkowe w organizmie ludzkim są α-L-aminokwasami .Wyjątkiem jest glicyna, która nie tworzy izomerów optycznych (brak asymetrycznego atomu węgla w cząsteczce). Aminokwasy białkowe są więc optycznie czynne. Do ustalenia ich przynależności do szeregu L jako wzorzec wybrano L-serynę:

Wykrywanie aminokwasów siarkowych

wykrywanie jonu S 2- reakcja z Pb(NO 3 ) 2 lub (CH 3 COO) 2 Pb po wcześniejszym dodaniu NaOH i ogrzaniu układu pojawia się czarny osad

Masa atomowa

to masa pojedynczego atomu wyrażona w atomowych jednostkach masy u.

Metody otrzymywania kwasów

katalityczne utlenianie odpowiednich węglowodorów, np.: utlenianie aldehydów bądź ketonów, np.: utlenianie I-rzędowych alkoholi w obecności silnego utleniacza, np. K 2 Cr 2 O 7 : w reakcji tlenku węgla(II) i wody z węglowodorami nienasyconymi (dla niższych kwasów), np.:

Wykrywanie glicerolu

próba akroleinowa ogrzewanie próbki z bezwodnym KHSO 4 (środek odwadniający) próbka w miarę ogrzewania ciemnieje, pojawiają się dymy o charakterystycznym zapachu

Zastosowanie, znaczenie, funkcje

Wodorki

Wodorki to związki wodoru z innymi pierwiastkami. Ze względu na skład wyróżniamy: Wodorki metali – związki, w których wodór występuje na –I stopniu utlenienia. Wodorki niemetali – związki, w których wodór występuje na I stopniu utlenienia.

Energia aktywacji

Energię aktywacji można zdefiniować jako najmniejszą wartość energii, jaką muszą posiadać cząstki (drobiny) substratów, aby zapoczątkować reakcję między nimi. Proces przekształcania się substratów w produkty reakcji przebiega zwykle przez etapy pośrednie, które mogą obejmować zderzenia pomiędzy cząsteczkami substratów lub wytwarzanie stanów przejściowych w postaci nietrwałych kompleksów atomów. Obdarzone odpowiednią energią kinetyczną substraty znajdujące się w fazie gazowej mogą zderzać...

Cykloalkeny

Są zbudowane z pierścieni zawierających jedno wiązanie podwójne węgiel-węgiel. Cykloalkadieny są węglowodorami pierścieniowymi zawierającymi dwa podwójne wiązania węgiel-węgiel, np.:

Właściwości chemiczne

Wszystkie odmiany fosforu reagują z tlenem.W wyniku spalania powstaje np. tlenek fosforu(V): Gdy fosfor spalany jest przy ograniczonym dostępie powietrza, powstaje tlenek fosforu(III): Obydwa tlenki fosforu mają charakter kwasowy. W reakcji z wodą tworzą odpowiednie kwasy: Fosfor tworzy także związki z wodorem, tzw. fosfiny, np. PH 3 . Są one silnymi truciznami.

Tlenki

Tlenki to związki metali lub niemetali z tlenem. W związkach tych tlen występuje na –II stopniu utlenienia.

Wykrywanie grupy hydroksylowej

reakcja z metalicznym sodem pojawiają się pęcherzyki gazu

Określanie rzędowości alkoholi

Tlen

Tlen należy do najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków na Ziemi. Występuje w stanie wolnym w powietrzu, a w stanie związanym w hydrosferze, licznych minerałach i organizmach żywych. Konfiguracja elektronowa atomu tlenu: 1s 2 2s 2 2p 4 . Stopnie utlenienia tlenu w związkach: –II, –I, –½ , II. Tlen jest bezwonnym, bezbarwnym gazem, bardzo słabo rozpuszczalnym w wodzie, podtrzymującym palenie. Należy do bardzo reaktywnych pierwiastków – reaguje bezpośrednio prawie ze...

Zastosowanie wybranych związków berylowców

związek właściwości fizyczne zastosowanie CaCO 3 węglan wapnia biała substancja stała trudno rozpuszczalna w wodzie stosowany do produkcji wapna palonego, a także do produkcji kredy szkolnej; jest używany jako środek zmniejszający kwaśność gleby; stosowany w przemyśle kosmetycznym (produkcja past do zębów) oraz w przemyśle farmaceutycznym (leki na nadkwasotę) CaO tlenek wapnia biała higroskopijna substancja stała, pochłaniająca CO 2...

Chrom i jego związki

Chrom to twardy, błękitno-biały metal, odporny na korozję. W przyrodzie występuje w postaci minerałów, np.: minerał skład chromit FeCr 2 O 4 krokoit PbCrO 4 Konfiguracja elektronowa atomu chromu: [Ar] 4s 1 3d 5 . W związkach chrom występuje najczęściej na stopniach utlenienia: II, III i VI. Konfigurację jonu chromu w zależności od stopnia utlenienia w związku przedstawiono poniżej. konfiguracja elektronowa...

Żelazo i jego związki

Żelazo jest srebrzystobiałym, miękkim metalem. Techniczne żelazo jest podatne na korozję. W przyrodzie występuje w stanie wolnym oraz w postaci związków chemicznych, np.: minerał skład magnetyt Fe 3 O 4 hematyt α – Fe 2 O 3 piryt FeS 2 syderyt FeCO 3 Konfiguracja elektronowa atomu żelaza: [Ar] 4s 2 3d 6 . W związkach żelazo występuje najczęściej na stopniach utlenienia: II, III. Konfigurację atomu...

Właściwości chemiczne

O zasadowym charakterze amin decyduje atom azotu, który mając wolną parę elektronową zdolny jest do przyłączenia jonów H + . Oznacza to, że aminy rozpuszczają się w wodzie (tworząc roztwór o odczynie zasadowym) i reagują z kwasami: Aminy alifatyczne są silniejszymi zasadami od amoniaku. Ich zasadowość ze wzrostem rzędowości rośnie. Zwiększona w porównaniu z amoniakiem zasadowość jest skutkiem efektu indukcyjnego grup alkilowych , które odpychają elektrony w kierunku atomu...

Właściwości chemiczne

Właściwości chemiczne aldehydów wynikają z obecności grupy funkcyjnej, a także charakteru reszty węglowodorowej. Aldehydy posiadają właściwości redukujące, co potwierdza pozytywny wynik w próbie Tollensa, Trommera i Jonesa, np.: a) próba Trommera – odczynnikiem są jony Cu 2+ w środowisku zasadowym: b) próba Tollensa – odczynnikiem jest tzw. amoniakalny roztwór jonów Ag + , czyli [Ag(NH 3 ) 2 ]OH (zapis uproszczony): c) próba Jonesa – odczynnikiem jest tlenek...

Zastosowanie, znaczenie, funkcje

Węgiel i jego związki

Węgiel – jako podstawowy składnik przyrody ożywionej – występuje zarówno w stanie wolnym (grafit, diament, węgle kopalne), jak i w związkach chemicznych (np. CO 2 , węglany, gaz ziemny,ropa naftowa). Konfiguracja elektronowa atomu węgla: 1s 2 2s 2 2p 2 . Stopnie utlenienia węgla w związkach: II, IV. Znane są trzy odmiany alotropowe węgla: diament , grafit oraz fulereny . Diament i grafit mają budowę krystaliczną, a fulereny – cząsteczkową. Alotropia to zjawisko...

Substancje chemiczne

Atom

Jest najmniejszą częścią pierwiastka chemicznego zachowującą jego właściwości chemiczne.

Izomeria

Cykloalkany tworzą izomery konformacyjne. Cykloheksan może przyjmować 2 konformacje– łódkową i krzesłową, a np. 1,2-dimetylocyklopropan tworzy 2 izomerygeometryczne cis i trans .

Jednostka masy atomowej

To jednostka masy zdefiniowana jako 1/12 masy izotopu węgla 12 C w stanie podstawowym: 1 u = 1,66043 · 10 –27 kg

Substancje chemiczne i ich właściwości

Nakładanie dwóch orbitali: typu s i typu py:

powstaje orbital molekularny typu σ

Aktywność niemetali

wiąże się z łatwością przyciągania elektronów na ostatnią powłokę. Im bliżej jądra są elektrony, tym silniej i łatwiej będą wiązane.

Zapis „klatkowy” konfiguracji elektronowej:

Aminy

Aminy można uważać za pochodne amoniaku. Aminy powstają, gdy w cząsteczce amoniaku jeden, dwa lub trzy atomy wodoru zostają zastąpione resztami węglowodorowymi (alkilowymi lub/i arylowymi).

Właściwości fizyczne

Poniżej zamieszczono tabelę zawierającą informacje na temat właściwości fizycznych wybranych nasyconych kwasów jednokarboksylowych: nazwa T T [ 0 C] T W [ 0 C] właściwości fizyczne kwas metanowy (mrówkowy) 8,30 100,7 bezbarwna ciecz o charakterystycznym zapachu, miesza się z wodą, etanolem i eterem w każdym stosunku kwas etanowy (octowy) 16,63 117,9 bezbarwna, żrąca ciecz o charakterystycznym zapachu octu, dobrze...

Właściwości chemiczne pochodnych benzenu

Ważnym homologiem benzenu jest metylobenzen zwany zwyczajowo toluenem . Jego właściwości chemiczne przedstawiono poniżej. Toluen w obecności silnego utleniacza, np. KMnO 4 , tworzy kwas benzoesowy, co przedstawiono poniżej ogólnym schematem: Toluen w określonych warunkach (katalizator) ulega uwodornieniu: Poniżej przedstawiono schematy obrazujące sposób otrzymywania toluenu oraz jego wybrane właściwości chemiczne. Grupa –CH 3 zaliczana jest do...

Cząsteczka metanu

CH4 LH = 4 + ½ (4 – 4 · 1) = 4 + 0 = 4 LH = 4 => orbitale walencyjne atomu węgla są w stanie hybrydyzacji sp 3 cząsteczka ma kształt tetraedryczny (brak wolnych par elektronowych na atomie węgla), czyli zgodny z przestrzennym rozmieszczeniem hybryd

Diagram energetyczny dla cząsteczki H2:

Funkcje termodynamiczne jako funkcje stanu

Układ to fragment wszechświata poddawany obserwacji i związane z nią rozważania. Otoczenie to wszystko to, co znajduje się poza układem. Układy można podzielić na: Stan każdego układu można opisać, używając tzw. parametrów stanu. W zależności od warunków, w jakich się odbywają przemiany, można podzielić je na:

Procesy zachodzące podczas elektrolizy kwasów

Właściwości fizyczne

Niższe aminy alifatyczne są w temperaturze pokojowej gazami dobrze rozpuszczalnymi w wodzie, co jest wynikiem tworzenia się wiązań wodorowych między cząsteczkami aminy i wody. Wyższe aminy alifatyczne są cieczami lub substancjami stałymi. Posiadają charakterystyczny rybi zapach, np. di- i trimetyloamina występują w zalewie śledziowej. Cząsteczki amin I- i II-rzędowych ulegają asocjacji (pomiędzy cząsteczkami tworzą się wiązania wodorowe) i stąd aminy mają wyższe temperatury wrzenia niż...

Mangan i jego związki

Mangan jest srebrzystoszarym, twardym i kruchym metalem.W przyrodzie występuje w postaci minerałów, np.: minerał skład piroluzyt MnO 2 hausmanit Mn 3 O 4 braunit 3 Mn 2 O 3 · MnSiO 3 Konfiguracja elektronowa atomu manganu: [Ar] 4s 2 3d 5 . W związkach mangan występuje na stopniach utlenienia: II, IV, VI i VII. Konfigurację jonu manganu w zależności od stopnia utlenienia w związku przedstawiono poniżej....

Właściwości chemiczne

Alkohole mają odczyn obojętny. W roztworze wodnym nie ulegają dysocjacji elektrolitycznej.

Otrzymywanie wybranych składników powietrza

Niektóre gazowe składniki powietrza można otrzymać w wyniku frakcjonowanej destylacji powietrza. W procesie tym, przy użyciu wysokiego ciśnienia i niskiej temperatury, skrapla się powietrze. Następnie skroplone powietrze ogrzewa się w specjalnych urządzeniach, co powoduje, że mieszanina osiąga kolejno temperatury wrzenia odpowiednich składników. Kolejność otrzymywania składników powietrza jest zdeterminowana ich temperaturami wrzenia, tak więc najpierw otrzymuje się azot, potem argon, a na...

Reakcje utleniania-redukcji

Reakcje utleniania-redukcji są to reakcje chemiczne, podczas których następuje zmiana stopni utlenienia atomów w wyniku wymiany elektronów. Stopień utlenienia – pojęcie umowne. Stopień utlenienia pierwiastka w danym związku chemicznym jest to liczba dodatnich lub ujemnych ładunków elementarnych, jakie przypisalibyśmy atomom danego pierwiastka w związku, gdyby wszystkie wiązania utworzone przez ten atom były jonowe. Pamiętaj! stopnie utlenienia– cyfry rzymskie;ładunek jonu – cyfry...

Rodzaje wiązań chemicznych

Wiązanie chemiczne to oddziaływanie pomiędzy elektronami atomów (szczególnie elektronami walencyjnymi), prowadzące do powstania połączeń między atomami. Dzięki tworzeniu wiązań chemicznych możliwe jest powstawanie złożonych układów zbudowanych z wielu atomów. Przyczyną tworzenia wiązań chemicznych pomiędzy atomami jest ich dążenie do zmniejszenia energii i uzyskania trwałej konfiguracji najbliższego gazu szlachetnego: a) helu – 2 elektrony na ostatniej powłoce ⇒...

Zastosowanie, znaczenie, funkcje

DNA i RNA występują we wszystkich organizmach żywych, nawet wirusy zawierają różne formy tych kwasów. DNA jest nośnikiem informacji genetycznej, RNA w zależności od typu pełni w komórce różne funkcje, np.: Powstające w czasie transkrypcji cząsteczki mRNA (messenger, informacyjny) przenoszą z jądra komórkowego do cytoplazmy informacje o kolejności aminokwasów w białku, zapisaną w sekwencji nukleotydów w DNA (w komórkach eukariotycznych). tRNA (transportujący) dostarcza odpowiednie...

Zastosowanie, znaczenie, funkcje

Wiązanie koordynacyjne

Jest szczególnym przypadkiem wiązania kowalencyjnego. Wiązanie to nazywane jest wiązaniem donorowo - akceptorowym, gdyż tworząca je para elektronowa pochodzi od jednego z atomów zwanego donorem, a atom ją przyjmujący zwany jest akceptorem. Wiązanie to ilustruje się strzałką skierowaną od donora do akceptora. Kation wodoru potrzebuje 2 elektronów do spełnienia reguły dubletu, atom azotu w cząsteczce amoniaku posiada już 8 elektronów, czyli spełniona jest dla niego reguła...

Klasyfikacja związków nieorganicznych

Alkohole polihydroksylowe

Do alkoholi polihydroksylowych zalicza się np.: