Chemia
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...
Fluorowcopochodne węglowodorów nasyconych (halogenki alkilowe), nienasyconych (halogenki alkenylowe) i aromatycznych (halogenki arylowe)
Związki te można określić jako pochodne węglowodorów, które w cząsteczkach za atom lub atomy wodoru mają podstawione atom lub atomy fluorowca(halogenu) X. Spośród wymienionych w tytule fluorowcopochodnych węglowodorów najważniejsze są halogenki alkilów ze względu na swoją reaktywność chemiczną.
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
Jakie właściwości substancji można określić zmysłami?
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...
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...
Budowa atomu
Na przestrzeni wieków zmieniały się poglądy człowieka dotyczące budowy atomu i materii: Wybrane modele budowy atomu (schemat ideowy): model "ciasta z rodzynkami" ładunek dodatni skupiony jest w jądrze atomu planetarny model budowy atomu Zachowania mikrocząstek nie można opisać w oparciu o klasyczną mechanikę Newtona. Ciała mikroskopowe zachowują się zupełnie inaczej i stąd w opisie ich zachowania obowiązują zasady...
Nomenklatura
Tworząc nazwy systematyczne wodorotlenków, należy podać słowo „wodorotlenek” oraz nazwę metalu wchodzącego w skład wodorotlenku w formie dopełniacza. Kiedy metal może występować na więcej niż jednym stopniu utlenienia, należy za nazwą metalu, w nawiasie podać stopień utlenienia metalu w tym wodorotlenku. wzór nazwa NaOH wodorotlenek sodu Mg(OH) 2 wodorotlenek magnezu Al(OH) 3 wodorotlenek glinu Fe(OH) 3 wodorotlenek...
Nomenklatura
Nazwy systematyczne amidów I-rzędowych tworzymy przez dodanie do nazwy odpowiedniego węglowodoru z łącznikiem -o- końcówki -amid dla węglowodorów alifatycznych i -karboksyamid dla aromatycznych. Nazwy amidów II i III-rzędowych tworzymy z nazw amidów I-rzędowych, wymieniając w kolejności alfabetycznej grupy węglowodorowe poprzedzone symbolem „N” i/lub uwzględniając – przy jednakowych podstawnikach – ich liczbę odzwierciedloną przedrostkiem di-.
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.:
Fluorowcopochodne węglowodorów
Fluorowcopochodne węglowodorów nasyconych (halogenki alkilowe), nienasyconych (halogenki alkenylowe) i aromatycznych (halogenki arylowe). Związki te można określić jako pochodne węglowodorów, w których cząsteczkach za atom lub atomy wodoru podstawiono atom lub atomy fluorowca (halogenu) X. Metody otrzymywania: halogenowanie alkanów pod wpływem światła halogenowanie węglowodorów aromatycznych w obecności katalizatora, np. addycja cząsteczki X 2 do alkenów lub alkinów:...
Do najważniejszych kwasów tłuszczowych należą:
a) kwasy nasycone: kwas palmitynowy , czyli heksadekanowy kwas stearynowy , czyli oktadekanowy b) kwasy nienasycone: kwas oleinowy , czyli oktadec-9-enowy (izomer cis ) kwas elaidynowy , czyli oktadec-9-enowy (izomer trans ) kwas wakcenowy , czyli cis -oktadec-7-enowy kwas linolenowy czyli cis,cis,cis -oktadec-9,12,15-trienowy kwas linolowy , czyli cis,cis -oktadec-9,12-dienowy
Właściwości fizyczne i chemiczne tłuszczów
Tłuszcze właściwe – jako estry – powstają w reakcji estryfikacji, np.: Tłuszcze charakteryzują się następującymi liczbami: liczba kwasowa (liczba Kottstorfera) – liczba mg KOH potrzebna do zobojętnienia wolnych kwasów tłuszczowych zawartych w 1 gramie tłuszczu, liczba jodowa – liczba gramów I 2 , która przyłącza się do kwasów tłuszczowych nienasyconych, zawartych w 100 gramach tłuszczu, liczba zmydlania – liczba miligramów KOH niezbędna do przeprowadzenia...
Metody otrzymywania tlenu
W laboratorium – poprzez termiczny rozkład różnych związków, np.: Do celów specjalnych można tlen otrzymać w wyniku elektrolizy wody. W przemyśle – dzięki frakcjonowanej destylacji skroplonego powietrza. Tlen występuje w dwóch odmianach alotropowych: O 2 – cząsteczka dwuatomowa (ditlen, tlen), O 3 – cząsteczka trójatomowa (tritlen, ozon). Ozon jest gazem o specyficznym, ostrym zapachu. Występuje głównie w górnych warstwach atmosfery, tworząc warstwę zwaną...
Cykloalkeny
Są zbudowane z pierścieni zawierających jedno wiązanie podwójne węgiel-węgiel. Cykloalkadieny są węglowodorami pierścieniowymi zawierającymi dwa podwójne wiązania węgiel-węgiel, np.:
Wodorosole
Nazwy systematyczne wodorosoli tworzy się, podając nazwę reszty kwasowej, poprzedzonej przedrostkiem wodoro- i nazwy kationu wchodzącego w skład cząsteczki wodorosoli. Jeśli w cząsteczce znajduje się więcej niż jeden atom wodoru, np.dwa, to przedrostek wodoro- poprzedza się przedrostkiem di.
Chityna
Chityna to polisacharyd złożony z N-acetyloglukozaminy. Cząsteczki aminocukrów budujące chitynę są połączone wiązaniami α-1,4-glikozydowymi. Chityna jest cukrem występującym u zwierząt – buduje szkielety zewnętrzne u stawonogów, jest też składnikiem pancerzy skorupiaków.
Efekt cieplarniany
To zjawisko polegające na zatrzymywaniu przez substancje obecne w atmosferze części promieniowania cieplnego emitowanego przez Ziemię i odbijanego od jej powierzchni. Naturalny efekt cieplarniany wywołuje para wodna obecna w dolnej części atmosfery. Para wodna przepuszcza promieniowanie kosmiczne docierające do Ziemi i zatrzymuje część promieniowania emitowanego przez Ziemię. Dzięki temu na Ziemi możliwe są dodatnie temperatury. Istnieje także inny rodzaj efektu cieplarnianego – sztuczny,...
Standardowa molowa entalpia tworzenia
(Δ Ho sp ) – entalpia reakcji całkowitego spalania 1 mola związku chemicznego, przebiegająca w warunkach standardowych. Produktami reakcji są, np. CO 2(g) , SO 2(g) , H 2 O (c) .
Nomenklatura
Nazwy wybranych alkinów zestawiono w tabeli. wzór sumaryczny nazwa wzór sumaryczny nazwa C 2 H 2 etyn C 8 H 14 oktyn C 3 H 4 propyn C 9 H 16 nonyn C 4 H 6 butyn C 10 H 18 decyn C 5 H 8 pentyn C 11 H 20 undecyn C 6 H 10 heksyn C 12 H 22 dodecyn C 7 H 12 heptyn C 15 H 28 pentadecyn Nazwy systematyczne alkinów tworzy się, zamieniając w...
Reguły Paulinga
1. Mocniejszy jest ten kwas, który ma większą wartość m (czyli ma więcej atomów tlenu niezwiązanych z atomami wodoru), np.: ponieważ dla kwasu azotowego(V) m = 2 (NO 2 (OH)), a dla kwasu fosforowego(V) m = 1 (PO(OH 3 )). wartość m przykładowe kwasy moc kwasów m = 0 HClO, HBrO bardzo słabe kwasy m = 1 HClO 2 , HNO 2 , H 3 PO 4 umiarkowanie słabe kwasy m = 2 HClO 3 , HNO 3 , H 2 SO 4 umiarkowanie mocne kwasy...
Katalizator
Jest to substancja, która wprowadzona do układu reagującego zwiększa szybkość reakcji (obniża jej energię aktywacji). Katalizator bierze udział w reakcji chemicznej, ale w ilości niezmienionej pozostaje po jej zakończeniu. Katalizatorem może być jeden ze składników jednorodnej fazy,w której zachodzi reakcja (katalizator występuje w tym samym stanie skupienia co reagenty). Tę reakcję nazywamy katalizą jednorodną ( homogeniczną ). Jeżeli katalizator stanowi odrębną fazę w układzie...
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....
Metody otrzymywania alkenów
odwodnienie , czyli eliminacja wody z alkoholu: Eliminacją nazywamy proces polegający na oderwaniu od sąsiadujących atomów węgla dwóch atomów lub grup atomów bez zastąpienia ich innymi podstawnikami, w wyniku czego rośnie krotność wiązania lub powstaje związek cykliczny. Reakcja eliminacji przebiega zgodnie z regułą Zajcewa , która mówi, że atom wodoru odrywa się od atomu węgla związanego z mniejszą liczbą atomów wodoru, czyli bardziej podstawionego. eliminacja cząsteczki...
Orbital atomowy
Jest funkcją falową położenia elektronu. Kwadrat bezwzględnej wartości tej funkcji falowej określa gęstość prawdopodobieństwa napotkania elektronu w określonym elemencie przestrzeni wokół jądra. Postać tych funkcji opisana jest zestawem trzech liczb kwantowych (głównej, orbitalnej, magnetycznej): Ψn,l,m, np. Ψ1,0,0 , Ψ2,l,0. Stan elektronu w atomie opisuje zestaw pięciu liczb kwantowych, których charakterystykę przedstawiono w poniższej tabeli. liczby kwantowe opisywany...
Metody otrzymywania aldehydów
Najważniejszą metodą otrzymywania aldehydów jest katalityczne utlenianie alkoholi pierwszorzędowych, np.: Kolejną metodą jest utlenianie alkenów powietrzem w obecności jonów Cu 2+ (lubPd 2+ ), czyli tzw. proces Wackera , przedstawiony schematycznie: Reakcja Kuczerowa jest natomiast przykładem otrzymywania konkretnego aldehydu– etanalu: Poniżej podano schemat przemian chemicznych, w których etanal występuje jako substrat lub produkt.
Kryteria podziału metali
Metale lekkie to metale, których gęstość jest mniejsza od 5 g/cm3; można zaliczyć do nich wszystkie litowce, berylowce oraz dodatkowo glin, tytan, skand i itr. Metale, których gęstość jest większa od 5 g/cm3, określane są jako ciężkie. Do tej grupy zaliczane są wszystkie pozostałe metale. Metale szlachetne to metale bardzo mało aktywne chemicznie. Do metali szlachetnych można zaliczyć np. złoto, srebro, platynę, pallad. Srebro i pallad reagują z kwasem azotowym (V), natomiast...