Chemia

Właściwości chemiczne

Rozdrobnione żelazo spala się w tlenie, tworząc tlenek żelaza(II) diżelaza(III) – ciało stałe o czarnej barwie: Tlenek ten powstaje też w reakcji żelaza z gorącą parą wodną. Żelazo tworzy także inne tlenki: FeO – tlenek żelaza(II) powstający w wyniku termicznego rozkładu soli żelaza, np. szczawianu lub węglanu żelaza(II): Fe 2 O 3 – tlenek żelaza(III) – powstający w wyniku termicznego rozkładu wodorotlenku lub soli żelaza(III): Żelazo reaguje z...

Wybrane sole i metody ich otrzymywania

nazwa związku wzór związku sposób otrzymywania azotan(V) sodu NaNO 3 Na 2 O + 2 HNO 3 --> 2 NaNO 3 + H 2 O fosforan(V) sodu Na 3 PO 4 3 NaOH + H 3 PO 4 --> Na 3 PO 4 + 3 H 2 O chloran(VII) potasu KClO 4 K 2 O + Cl 2 O 7 --> 2 KClO 4 węglan wapnia CaCO 3 Ca(OH) 2 + CO 2 --> CaCO 3 + H 2 O chlorek wodorotlenek wapnia CaOHCl Ca(OH) 2 + HCl --> CaOHCl + H 2 O...

Energia jonizacji

Jak zjonizować atom? atom elektrycznie obojętny --> jednododatni jon + 1 elektron (oderwany) Energia jonizacji : minimalna energia niezbędna do oderwania elektronu. Najłatwiej oderwać pierwszy elektron od atomu (E1–pierwsza energia jonizacji); wartości kolejnych energii jonizacji rosną: trudniej oderwać elektron od już istniejącego kationu (E 1 < E 2 < E 3 ...).Wartości kolejnych energii jonizacji dla atomu magnezu przedstawiono na wykresie obok: Analizując...

Budowa atomu

Atom zbudowany jest z dodatnio naładowanego jądra i zajmujących przestrzeń poza jądrem elektronów. Jądro składa się z protonów i neutronów, czyli nukleonów . Proton p Neutron n Elektron e cząstka obdarzona jednostkowym ładunkiem dodatnim masa ~ 1u zbudowany z kwarków z greckiego protos , czyli pierwszy cząstka pozbawiona ładunku elektrycznego masa ~ 1u zbudowany z kwarków szybki rozpad poza atomem z łaciny neutrum ,...

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

Reguła przekory (Le Chateliera i Brauna)

Jeżeli na układ będący w stanie równowagi zadziała jakiś czynnik zewnętrzny, który równowagę zaburzy, to w układzie zajdzie przemiana zmierzająca do zminimalizowania skutków działania tego czynnika i osiągnięcia nowego stanu równowagi. Na skład układu w stanie równowagi wpływa: zmiana stężenia któregokolwiek z reagentów, zmiana ciśnienia (dla reakcji z udziałem reagentów gazowych), zmiana temperatury. „równowaga przesunięta w prawo” → dodanie substratu,...

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...

Metody rozdziału mieszanin

1. Odparowanie – metoda rozdziału mieszanin polegająca na przejściu w stan gazowy jednego ze składników mieszaniny, zwykle stosowana do rozdziału mieszaniny ciała stałego i cieczy. Odparowanie ciekłego składnika mieszaniny może zachodzić samoistnie lub być przyspieszone poprzez ogrzewanie mieszaniny. 2. Destylacja frakcjonowana – metoda służąca zwykle do rozdziału mieszaniny cieczy różniących się od siebie temperaturą wrzenia. Mieszanina cieczy jest ogrzewana. Kiedy...

Budowa atomu

Metody otrzymywania

katalityczne utlenianie alkoholi II-rzędowych, np. CH 3 -CH(OH)-CH 3 + CuO → CH 3 -CO-CH 3 + Cu + H 2 O addycja wody do alkinów (przez nietrwały enol ) podczas addycji wody do alkinów typu RC ≡ CH powstają metyloketony, podczas addycji wody do niesymetrycznego alkinu powstaje mieszanina obu możliwych ketonów. Inne metody dla wybranych ketonów, np. prażenie octanu wapnia w celu otrzymania propanonu: Analizując cząsteczkę aldehydu i ketonu zawierającą taką...

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.

Wykrywanie grupy hydroksylowej

reakcja z metalicznym sodem pojawiają się pęcherzyki gazu

Wodór

Wodór występuje w bardzo małych ilościach w atmosferze w stanie wolnym, a w postaci związanej występuje jako woda i obecny jest we wszystkich związkach organicznych. Konfiguracja elektronowa atomu wodoru: 1s 1 . Stopnie utlenienia wodoru w związkach: –I, I. Właściwości fizyczne: gaz, bezbarwny i bezwonny, lżejszy odpowietrza, praktycznie nierozpuszczalny w wodzie, występuje w atmosferze w cząsteczkach dwuatomowych. Otrzymywanie: w laboratorium - w reakcji metali z...

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...

Właściwości wybranych pierwiastków i ich związków - Blok S

Do pierwiastków bloku s należą litowce (konfiguracja powłoki walencyjnej ns 1 ), berylowce (konfiguracja powłoki walencyjnej ns 2 ), jak i wodór oraz hel.

Szybkość reakcji chemicznej

Szybkość reakcji chemicznej v można określić zmianą masy, stężenia lub objętości reagenta w jednostce czasu. Szybkość nie jest wielkością stałą, lecz w miarę postępu reakcji zmienia się. Szybkość reakcji w danej chwili t to pochodna stężenia substratu (lub produktu) po czasie (dc/dt). Wartość szybkości reakcji można wyznaczyć z kąta nachylenia do osi x stycznej do krzywej zmian stężenia substratu lub produktu. Ujemna wartość tangensa kąta nachylenia stycznej wyznacza szybkość reakcji...

Szybkość reakcji chemicznej

Można określić poprzez zmianę masy, stężenia lub objętości reagenta w jednostce czasu. Szybkość nie jest wielkością stałą, lecz w miarę postępu reakcji zmienia się. Szybkość reakcji chemicznej zależy od wielu czynników: rodzaju i stężenia reagentów – zakładając, że reakcja przebiega bez etapów pośrednich, można w niektórych przypadkach (T =const.) przyjąć, że szybkość reakcji zależy wyłącznie od stężenia substratów i tylko w tych warunkach można napisać równanie kinetyczne, które...

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...

Podstawowe wzory chemiczne

Wzór sumaryczny określa skład jakościowy i ilościowy związku. Wzór strukturalny (wzór kreskowy) określa skład jakościowy i ilościowy oraz sposób powiązania poszczególnych atomów w danej cząsteczce (kreska obrazuje wiązanie chemiczne). Wzór rzeczywisty związku podaje rzeczywisty stosunek atomów danego rodzaju w związku. Jest n-krotnością wzoru empirycznego, gdzie n jest określone stosunkiem rzeczywistej masy molowej związku do masy związku określonego wzorem empirycznym....

Blok d:

- należą do niego pierwiastki grup 3–12 - stan elektronów walencyjnych w atomach tych pierwiastków opisywany jest orbitalami typu ns i (n – 1)d

Prawo Avogadra (dotyczy tylko substancji gazowych):

W danych jednakowych objętościach różnych gazów, w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury, znajduje się jednakowa liczba cząsteczek.

Właściwości chemiczne

Srebro nie reaguje z tlenem atmosferycznym. Czarny nalot pokrywający z czasem przedmioty srebrne to siarczek srebra(I) – związek ten tworzą obecne w powietrzu śladowe ilości siarkowodoru w reakcji z tlenem i srebrem. W szeregu napięciowym metali srebro leży za wodorem. Jako metal o dodatniej wartości potencjału elektrochemicznego srebro nie reaguje z wodą, kwasami słabo utleniającymi oraz z zasadami, reaguje natomiast z kwasami silnie utleniającymi, np.: Tlenek srebra(I) to...

Alkohole

Alkohole to związki zawierające grupę funkcyjną –OH związaną z tetraedrycznym atomem węgla.

Metamery kwas-ester

Izomeria konstytucyjna

Izomery łańcuchowe (różnice w budowie szkieletu węglowego) Izomery łańcuchowo-pierścieniowe Izomery pierścieniowe Izomery położenia wiązania podwójnego Izomery podstawienia Metamery (alkohol – eter) Metamery (aldehyd – keton) Metamery (kwas – ester) metamery (nitrozwiązek – aminokwas) Tautomery keto-enolowe(istnieją w...

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...

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...

Statyka chemiczna

Jeżeli jeden z produktów reakcji chemicznej opuszcza układ reakcyjny np. w postaci gazu, to reakcja ta na pewno przebiega do końca w prawo, czyli do całkowitego wyczerpania substratów. Można ją określić jako praktycznie nie odwracalną. W równaniu reakcji ten fakt należy zaznaczyć jedną strzałką skierowaną w prawą stronę --> . Większość reakcji chemicznych – w odpowiednich warunkach – przebiega w obu kierunkach,tzn. tworzą się produkty i jednocześnie zachodzi reakcja odwrotna, czyli...

Podział alkoholi

Istnieją różnorodne sposoby klasyfikacji alkoholi.

Przykładowy podział amin

Rzędowość amin określona jest liczbą grup węglowodorowych związanych z atomem azotu.

Substacje chemiczne i ich właściwości

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 należy: stan skupienia, barwa, gęstość, przewodnictwo cieplne i elektryczne, rozpuszczalność, temperatura topnienia i wrzenia i inne, charakterystyczne już tylko dla gazów, cieczy lub ciał stałych. Właściwości chemiczne substancji ujawniają się w reakcjach chemicznych z jej udziałem....

Zasadowość amoniaku wg teorii Arrheniusa, Brønsteda– Lowry’ego i Lewisa

Właściwości chemiczne

Poniżej podano schemat zawierający liczne przemiany chemiczne, w których benzen stanowi substrat. Reakcje chemiczne, w których uczestniczy benzen: nazwa szczegółowa reakcji reagenty i warunki reakcji nazwa ogólna produktu grupa (atom) wprowadzona nitrowanie działanie mieszaniną nitrującą, tzn. mieszaniną stężonego kwasu azotowego(V) i stężonego kwasu siarkowego(VI) nitrozwiązek –NO 2 sulfonowanie działanie stężonym...

Aktywność chemiczna metali i niemetali

Klasyfikacja związków nieorganicznych. Teorie kwasów i zasad

Blok f:

- należą do niego lantanowce i aktynowce - stan elektronów walencyjnych w atomach tych pierwiastków opisywany jest orbitalami typu ns i (n – 2)f, a czasem także (n – 1)d

Zmiana charakteru chemicznego wybranych wodorków na tle układu okresowego

Roztwory koloidalne

Liofilowe cząstki koloidalne w roztworze są otoczone przez cząsteczki rozpuszczalnika stanowiące tzw. otoczkę solwatacyjną. W przypadku, gdy rozpuszczalnikiem jest woda, otoczka nosi nazwę „hydratacyjna”, a cząstki posiadają właściwości hydrofilowe. W czasie procesu zwanego koagulacją część cząstek traci swoją otoczkę utworzoną z rozpuszczalnika i grupuje się w większe agregaty. Typową cechą roztworów koloidalnych jest tzw. efekt Tyndalla . Światło przechodząc przez roztwór...

Jak określić moc kwasu?

a) należy sprawdzić w tablicach wartość stałej dysocjacji kwasu: kwas K a1 K a2 HNO 2 7,08 · 10 –4 – HNO 3 bardzo duża – H 2 SO 3 1,2 · 10 –2 6,61 · 10 –8 H 2 SO 4 bardzo duża 1 · 10 –2 b) zastosować empiryczne reguły Paulinga do porównywania mocy kwasów tlenowych. Każdy kwas tlenowy można przedstawić ogólnym wzorem, gdzie R to atom centralny: Cząsteczkę kwasu siarkowego(VI) i...

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...

Tłuszcze (lipidy)

W najbardziej ogólnym ujęciu tłuszcze to estry różnych alkoholi i kwasów tłuszczowych. Biorąc pod uwagę ich skład, można sklasyfikować je następująco: Najczęściej występującą cząsteczką alkoholu jest cząsteczka glicerolu; w tłuszczach obok glicerolu mogą występować inne alkohole, np.: Tłuszcze właściwe , czyli acyloglicerole, to estry glicerolu i kwasów tłuszczowych. W zależności od liczby połączonych reszt acylowych z cząsteczką glicerolu wyróżnia się mono-, di-...

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....

Energia wiązania chemicznego

To energia potrzebna do rozerwania wiązania,a tym samym – energia uwalniana przy jego tworzeniu. Efekt energetyczny reakcji można wyznaczyć w oparciu o wartość energii wiązań. Każda reakcja chemiczna jest endoenergetycznym procesem rozrywania wiązań w cząsteczkach substratów (człon o wartości dodatniej) oraz egzoenergetycznym procesem powstawania wiązań w cząsteczkach produktów (ujemny człon wyrażenia na ΔH):

Właściwości fizyczne i chemiczne wodorków

wodorki metali wodorki niemetali ciała stałe, zazwyczaj barwy białej zazwyczaj gazy charakter zasadowy i redukujący charakter zasadowy, kwasowy lub obojętny reagując z wodą tworzą zasady, np. CaH 2 + 2 H 2 O --> Ca(OH) 2 + 2 H 2 reagując z wodą tworzą kwasy, np. HCl, H 2 S, ale i zasady, np. NH 3

Prawo zachowania masy:

W układzie zamkniętym łączna masa substratów jest równa łącznej masie produktów.

Reakcje charakterystyczne dla białek

Do reakcji charakterystycznych dla białek zaliczamy: reakcję biuretową : działając roztworem CuSO 4 w środowisku zasadowym na białko, otrzymujemy fioletowe zabarwienie (wykrywanie wiązania peptydowego), reakcję ksantoproteinową (wykrywanie białek zawierających pierścienie aromatyczne w łańcuchach bocznych): działając stężonym HNO 3 na białko tworzy się żółte zabarwienie charakterystyczne dla powstających związków nitrowych. Białka w środowisku kwaśnym, zasadowym lub pod...

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...

Aminokwasy

Aminokwasy to związki dwufunkcyjne zawierające w swych cząsteczkach grupę karboksylową –COOH oraz grupę aminową –NH 2 . Często stosowaną zasadą określającą wzajemne położenie grupy aminowej i karboksylowej jest oznaczenie atomów węgla w łańcuchu węglowodorowym kolejnymi literami greckimi: α, β, γ, δ. Biorąc pod uwagę różne kryteria podziału można dokonać ich rozmaitej klasyfikacji. Aminokwasy dzielimy na: białkowe i niebiałkowe, glikogenne i ketogenne, α-aminokwasy i o...

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...

Izomeria optyczna

Izomeria optyczna związana jest z różnym przestrzennym ułożeniem atomów wokół asymetrycznego atomu węgla. Asymetryczny atom węgla to tetraedryczny atom węgla związany z czterema różnymi podstawnikami. Taki atom stanowi centrum stereogeniczne. Chiralność to nieidentyczność przedmiotu i jego odbicia lustrzanego. Przedmioty identyczne ze swoim odbiciem lustrzanym po nałożeniu na siebie określane są jako achiralne. Przykłady obiektów chiralnych: prawa i lewa dłoń, prawy i lewy but:...