Chemia

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

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...

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....

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...

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...

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...

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:...

Metody otrzymywania ketonów

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.

Nukleozyd

Nukleozyd to produkt połączenia cukru i zasady azotowej. W zależności od rodzaju aldopentozy (ryboza lub deoksyryboza) wyróżniamy odpowiednio rybonukleozydy lub deoksyrybonukleozydy. Aldopentoza łączy się z zasadą wiązaniem β-N-glikozydowym. Wiązanie to występuje między atomem węgla C-1 cukru a atomem azotu N-1 zasady pirymidynowej lub N-9 zasady purynowej. Wiązanie β-N-glikozydowe jest trwałe w środowisku zasadowym. Nazwy nukleozydów purynowych tworzy się, zastępując...

Wykładnik stężenia jonów wodorowych (pH)

O przebiegu procesu dysocjacji decyduje rozpuszczalnik. Substancje, które w środowisku wodnym są elektrolitami mocnymi, w innych rozpuszczalnikach mogą być słabymi i odwrotnie. Woda jako bardzo słaby elektrolit ulega w niewielkim stopniu procesowi dysocjacji elektrolitycznej (autodysocjacja). Stosując do tej równowagi prawo działania mas , można wprowadzić pojęcie iloczynu jonowego wody jako iloczynu stężeń jonów wodorowych i wodorotlenkowych: Iloczyn ten jest wielkością...

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:

Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne. Stechiometria

Mol to ilość substancji zawierająca liczbę atomów lub cząsteczek równą liczbie atomów zawartych w 0,12 kg czystego nuklidu 12 C. Mol – jednostka liczności materii – zawiera N A elementów materii. N A – liczba Avogadra wynosząca 6,02 · 10 23 elementów. Masa 1 mola substancji, czyli 6,02 · 10 23 atomów lub cząsteczek wyrażona w gramach, to masa molowa substancji. Oznaczana symbolem M, liczbowo jest równa masie atomowej lub cząsteczkowej danej substancji. M Na = 23 g/mol...

Sposoby klasyfikacji tlenków

ze względu na skład tlenki metali, np. Na 2 O, MgO tlenki niemetali, np. SO 2 , CO 2   ze względu na stan skupienia ciała stałe, np. MgO, SO 3 ciecze, np. H 2 O gazy, np. CO 2 , SO 2 ciałami stałymi są zazwyczaj tlenki metali;tlenki te charakteryzują się wysokimi temperaturami topnienia, a niektóre z nich (np. pierwiastków bloku d) posiadają charakterystyczną barwę. stosunkowo niewiele tlenków występuje w...

Metody otrzymywania alkanów

reakcja Würtza , czyli działanie metalicznym sodem (lub litem, cynkiem, magnezem) na halogenki alkilowe: jeżeli substratami są różne halogenki alkilowe to powstaje mieszanina produktów. Jeżeli substratem jest określony halogenek alkilu to powstaje jeden alkan posiadający zawsze parzystą liczbę atomów węgla w cząsteczce. katalityczne uwodornienie alkenów lub alkinów:

Zastosowanie gazów szlachetnych

Hel, neon, argon, krypton i ksenon stosowane są do wypełniania żarówek i świetlówek, ponadto mają zastosowanie w technice oświetleniowej do wytwarzania neonów i reklam. Prąd, który przepuszczany jest przez wypełnione gazami szlachetnymi elementy oświetleniowe, powoduje, że gazy te zaczynają świecić, dając różnokolorowe światło, np. hel – żółte, neon, argon – czerwone, krypton – żółtozielone, ksenon – fioletowe, mieszanina helu z rtęcią – niebieskie. Hel stosowany jest do...

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.:

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.

Alkohole polihydroksylowe

Glicerol reaguje z kwasem azotowym(V) tworząc nieorganiczny ester triazotan(V) glicerolu. Związek ten popularnie nazywa się nitrogliceryną. Alkohole polihydroksylowe również reagują z metalami aktywnymi, np. glicerol tworzy w tych warunkach propan-1,2,3-triolan sodu: i dodatkowo z wodorotlenkiem miedzi(II) (reakcja przebiega w temperaturze pokojowej) tworząc lazurowo-niebieski kompleks. Reakcja ta służy do wykrywania związków posiadających w cząsteczce co najmniej dwie grupy –OH...

Przemiany fizyczne i chemiczne

Substancje chemiczne pod wpływem różnorodnych czynników ulegają przemianom fizycznym lub chemicznym. W przemianie fizycznej zmieniają się tylko właściwości fizyczne substancji (np. stan skupienia). Podczas przemiany chemicznej powstają nowe substancje, o odmiennych właściwościach fizycznych i chemicznych. Przemiana chemiczna określana jest jako reakcja chemiczna. Przykładowe przemiany fizyczne związane ze zmianami stanu skupienia substancji: W praktyce rzadko spotykamy się z...

Metody otrzymywania wybranych kwasów

działanie kwasem siarkowym(VI) na metanian sodu w celu otrzymania kwasu metanowego katalityczne utlenianie etanalu do kwasu etanowego fermentacja octowa, którą sumarycznie można zapisać utlenianie metylobenzenu i etylobenzenu manganianem(VII) potasu w odpowiednim środowisku prowadzi do otrzymania kwasu benzoesowego, co przedstawiono schematycznie poniżej: Analizując budowę cząsteczki kwasu metanowego można wyciągnąć wniosek, że kwas ten posiada właściwości...

Elektroujemność

Elektroujemność to zdolność atomu do przyciągania elektronów. Zdolność tę wyznaczył m.in. Pauling, przedstawiając ją w postaci wartości liczbowych. Cez i frans charakteryzują się najmniejszą wartością elektroujemności (0,7) w skali Paulinga, a fluor największą, czyli 4,0. W okresie elektroujemność rośnie ze wzrostem liczby atomowej, a w grupie maleje .

Metody otrzymywania chlorków kwasowych

Chlorki kwasowe powstają w reakcji kwasu karboksylowego z PCl 3 , PCl 5 lub SOCl 2 , np.:

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.

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.

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