Chemia

Próby identyfikacyjne w chemii organicznej

Zastosowanie, znaczenie, funkcje

Sposoby klasyfikacji substancji chemicznych

Istnieją różnorodne sposoby klasyfikacji substancji chemicznych, w zależności od przyjętego kryterium. Kryterium klasyfikacji złożoność materii stan skupienia rozpuszczalność w wodzie przewodnictwo elektryczne odkształcalność pierwiastki chemiczne (substancje proste) - metale - niemetale związki chemiczne (substancje złożone z 2 lub więcej różnych pierwiastków) - nieorganiczne - organiczne ciała stałe ciecze gazy...

Rząd wiązania

Z definicji to liczba par elektronów na orbitalach wiążących pomniejszona o liczbę par elektronów na orbitalach antywiążących. Rząd wiązania przyjmując wartość liczby całkowitej określa krotność wiązania. Jeżeli rząd wiązania wynosi zero, to cząsteczka nie istnieje (brak stabilności energetycznej). Rząd wiązania może przyjmować również wartości ułamkowe.

Wykrywanie białek zawierających aminokwasy aromatyczne

reakcja ksantoproteinowa (nitrowania aromatycznych reszt aminokwasowych) reakcja z HNO 3 (stężony) pojawia się żółte zabarwienie (lub po dodaniu do tego roztworu mocnej zasady – pomarańczowe)

Liczba atomowa Z

Określa liczbę protonów. Często nazywana jest też liczbą porządkową, gdyż wyznacza miejsce danego pierwiastka w układzie okresowym.

Węglowodory nienasycone (Alkiny)

Alkiny to węglowodory łańcuchowe, w których cząsteczkach występuje jedno wiązanie potrójne między atomami węgla: –C≡C–. Atomy węgla połączone wiązaniem potrójnym posiadają walencyjne orbitale atomowe w stanie hybrydyzacji sp. Długość wiązania potrójnego jest krótsza od długości wiązania podwójnego i wynosi 120 pm, ale energia wiązania jest większa– 829 kJ/mol. Alkiny tworzą szereg homologiczny o wzorze C n H 2n-2 . W szeregu homologicznym łańcuchowych alkinów ze wzrostem liczby atomów...

Fenole

Fenole to związki zawierające grupę hydroksylową –OH bezpośrednio związaną z atomem węgla w pierścieniu aromatycznym. Najprostszym przedstawicielem tej grupy jest hydroksybenzen zwany fenolem o wzorze C 6 H 5 –OH. Fenol jest krystaliczną substancją stałą, bezbarwną, o charakterystycznym zapachu, słabo rozpuszczalną w zimnej wodzie. Kryształy fenolu są higroskopijne, łatwo się utleniają na powietrzu, przyjmując barwę różową. Fenol powoduje oparzenia naskórka i jest toksyczny dla...

Zastosowanie wybranych związków krzemu

Związki krzemu, zwłaszcza SiO2, są stosowane do produkcji różnych rodzajów szkła. Szkło jest bezbarwnym bezpostaciowym ciałem stałym, powstaje w wyniku stapiania tlenku krzemu(IV) z innymi substancjami. rodzaj szkła skład zastosowanie sodowo-wapniowe SiO 2 , Na 2 O, CaO zwykłe szkło, o stosunkowo niskiej temperaturze topnienia, używane do wyrobu przedmiotów codziennego użytku, np. szklanek potasowo-wapniowe SiO 2 , K 2 O, CaO...

Kwasy karboksylowe

Są to związki, w cząsteczkach których występuje jako grupa funkcyjna grupa karboksylowa –COOH. Grupa ta składa się z grupy karbonylowej oraz hydroksylowej. Ogólny wzór kwasu monokarboksylowego: R — COOH,           gdzie: R – atom wodoru lub dowolna grupa alkilowa lub arylowa. Biorąc pod uwagę liczbę grup karboksylowych oraz rodzaj reszty węglowodorowej kwasy można podzielić na: nasycone monokarboksylowe: nienasycone monokarboksylowe: cykloalifatyczne monokarboksylowe...

Charakterystyka wybranych hydroksykwasów

Kwas mlekowy otrzymuje się syntetycznie przez chlorowanie kwasu propanowego, a następnie podstawienie atomu chloru grupą hydroksylową: Pamiętaj! Produktem jest racemat kwasu mlekowego, czyli równomolowa mieszanina obu enancjomerów. Kwas salicylowy to biała substancja krystaliczna o słodko-kwaśnym smaku, rozpuszczalna w gorącej wodzie oraz alkoholach i eterze. Pozycja orto grup funkcyjnych determinuje tworzenie wewnątrzcząsteczkowych wiązań wodorowych: Ze względu na...

Nakładanie dwóch orbitali typu py:

powstaje orbital molekularny typu σ

Promień atomu

Jest miarą wielkości atomu, wyznaczany jest najczęściej na podstawie pomiaru odległości między jądrowej; w przypadku tzw. promienia kowalencyjnego – jest to połowa odległości między środkami atomów połączonych pojedynczym wiązaniem kowalencyjnym.

Wiązanie koordacyjne

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: H + + : NH 3 → [ H ← : NH 3 ] + W jonie amonowym NH 4+ występują trzy wiązania atomowe spolaryzowane oraz jedno koordynacyjne.

Wykrywanie metyloketonów

próba jodoformowa (próba na obecność ugrupowania CH 3 –CO–) ogrzewanie z zasadowym roztworem jodu podczas oziębiania pojawia się żółty osad

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...

Wskaźniki kwasowo-zasadowe

Są to związki typu słabych kwasów lub słabych zasad organicznych. Barwa ich formy zdysocjowanej, jak i niezdysocjowanej jest różna. pH roztworu decyduje, która z tych form będzie w przewadze i która barwa się pojawi. W roztworze ustala się stan równowagi, którego położenie zależy od stężenia jonów H + lub OH – : np. w środowisku zasadowym jony OH – spowodują przesunięcie równowagi na prawo, co wywoła zmianę barwy. Wskaźnikiem jest np. fenoloftaleina, która przyjmuje barwę malinową...

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.

Orbitale molekularne (cząsteczkowe)

Chcąc opisać stan elektronów w cząsteczce, należy wykorzystać funkcje falowe zwane orbitalami molekularnymi (cząsteczkowymi). Tworzenie orbitali cząsteczkowych – zgodnie z teorią orbitali molekularnych – polega na przedstawianiu ich w postaci liniowej kombinacji orbitali atomowych. Orbitale atomowe poddane liniowej kombinacji muszą spełniać następujące warunki: muszą mieć porównywalną energię, muszą wykazywać jednakową symetrię w stosunku do osi łączącej jądra atomów, muszą...

Pochodne kwasów karboksylowych

Zastępując grupę hydroksylową –OH w grupie karboksylowej inną grupą, np. –OR, –NH 2 , –Cl, –OCOR, otrzymujemy nowe związki – odpowiednio estry, amidy, chlorki i bezwodniki kwasowe. Związki te można określić jako pochodne kwasów w grupie funkcyjnej. Ich charakterystyczną cechą jest zdolność do hydrolizy, w wyniku której otrzymuje się określony kwas. Analizując poniższy wzór łatwo zauważyć, że wszystkie te związki zawierają grupę acylową : W zależności od rodzaju kwasu przyjmuje ona...

Węglowodory i fluorowcopochodne

Węglowodory to związki, których cząsteczki zbudowane są wyłącznie z atomów węgla i wodoru.

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...

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.

Zastosowanie wybranych związków litowców

związek właściwości fizyczne zastosowanie NaCl chlorek sodu bezbarwna, krystaliczna substancja,dobrze rozpuszczalna w wodzie w gospodarstwach domowych używany jako dodatek do żywności (sól kuchenna), w sprzedaży zwykle dostępna jest tzw. sól jodowana, z dodatkiem NaI i KI; w przemyśle spożywczym stosowany jako konserwant; w przemyśle chemicznym służy do otrzymywania np. kwasu chlorowodorowego, sodu i chloru Na 2 CO 3 węglan sodu (soda...

Właściwości fizyczne

Lit, sód, potas to ciała stałe, bardzo reaktywne, dlatego przechowuje się je w nafcie. Równie aktywne rubid i cez przechowywane są w zatopionych ampułkach bez dostępu powietrza. Sód i potas to miękkie, srebrzystobiałe metale. Litowce charakteryzują się niskimi temperaturami topnienia i wrzenia oraz małymi gęstościami.

Metody otrzymywania

a) halogenowanie alkanów pod wpływem światła: b) halogenowanie węglowodorów aromatycznych pod wpływem katalizatora, np.: c) addycja cząsteczki X 2 do alkenów lub alkinów: d) addycja cząsteczki HX do alkenów lub alkinów (zgodnie z regułą Markownikowa):  

Wzorzec konfiguracyjny cukrów

Nazwy wybranych ałunów i ich zastosowanie

ałun zastosowanie glinowo-potasowy do produkcji farb, klejów, garbowania skóry glinowo-sodowy do produkcji farb chromowo-potasowy do produkcji farb, garbowania skóry, w fotografii żelazowo-amonowy do produkcji farb Charakterystyczną cechą ałunów jest to, że są izomorficzne, czyli wykazują strukturalne podobieństwo a ich kryształy są barwne. Wszystkie ałuny w określonych warunkach krystalizują w tej samej postaci...

Kolejność rozkładu substancji na anodzie

aniony reszt kwasów beztlenowych aniony wodorotlenkowe woda: Uwaga: W roztworze wodnym nie ulegają utlenieniu aniony reszt kwasów tlenowych!

Właściwości chemiczne

Ketony utleniają się znacznie trudniej niż aldehydy. W próbie Tollensa i Trommera otrzymujemy negatywny wynik reakcji świadczący o braku właściwości redukujących ketonów w odniesieniu do odczynnika Tollensa i Trommera. Ten fakt spowodowany jest położeniem grupy wewnątrz łańcucha węglowodorowego. Podobnie jak alkohole trzeciorzędowe, ketony nie mogą utracić atomu wodoru bez przerwania wiązania węgiel–węgiel. Reakcje, w których udział biorą ketony: a) katalityczne uwodornienie (w...

Węglowodany (cukry, sacharydy)

Węglowodany stanowią liczną grupę związków organicznych. Węglowodany podzielić można na cukry proste (monosacharydy, cukry niehydrolizujące) oraz cukry złożone (polisacharydy, cukry hydrolizujące). Pod względem chemicznym monosacharydy to polihydroksyaldehydy (aldozy) lub polihydroksyketony (ketozy). Biorąc pod uwagę liczbę atomów węgla w cząsteczce, monosacharydy są zwykle triozami (3), tetrozami (4), pentozami (5) lub heksozami (6).

Enzymy

Enzymy to białka proste lub złożone, katalizujące szereg reakcji biochemicznych w organizmach. Działalność enzymów polega na obniżaniu energii aktywacji oraz zmianie szybkości reakcji biochemicznych. Enzymy nie przesuwają stanu równowagi katalizowanej reakcji. Ze względu na budowę enzymy można podzielić na proste i złożone. Ze względu na pełnione funkcje enzymy dzieli się na sześć głównych klas: klasy enzymów 1. Oksydoreduktazy katalizują reakcje redoks...

Kwasy nukleinowe

Azotowe zasady organiczne to aromatyczne związki heterocykliczne zawierające atom lub atomy azotu w pierścieniu. Związki te są pochodnymi puryny i pirymidyny. Charakter aromatyczny tych związków można wyjaśnić w oparciu o regułę Hückla, pamiętając, że np. puryna posiada 10 zdelokalizowanych elektronów π (4·2 + 2) (uwzględniając fakt delokalizacji wolnej pary elektronowej atomu azotu związanego z atomem wodoru). Wyróżniamy: a) zasady purynowe – np. adenina, guanina b)...

Metody 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:

Reakcje substytucji

Nitrowanie , czyli działanie mieszaniną nitrującą, tzn. mieszaniną stężonego kwasu azotowego(V) i stężonego kwasu siarkowego(VI): Atom wodoru w cząsteczce benzenu zostaje podstawiony grupą – NO 2 . Większość nitrozwiązków jest w temperaturze pokojowej cieczą lub ciałem stałym. Wszystkie charakteryzują się wysokimi temperaturami wrzenia i żółtym zabarwieniem. Są nierozpuszczalne w wodzie i posiadają charakterystyczny zapach. Sulfonowanie , czyli działanie stężonym kwasem...

Znaczenie metali w organizmach żywych

Metale w organizmach żywych występują w postaci różnorodnych związków chemicznych i są niezbędne do prawidłowego działania organizmu. Funkcje wybranych metali przedstawiono poniżej. metal funkcja wapń składnik kości i zębów, jest też niezbędny do prawidłowej pracy mięśni magnez potrzebny do funkcjonowania wielu enzymów, podnosi odporność na stres żelazo składnik białek przenoszących i magazynujących tlen – hemoglobiny i mioglobiny...

Kolejność rozkładu substancji na katodzie

kationy metali ciężkich (znajdujących się za glinem w szeregu napięciowym) kationy wodoru H + (dla roztworu o odczynie kwasowym) woda: Uwaga: W roztworach wodnych nie będzie występowała redukcja kationów metali lekkich (znajdujących się w szeregu napięciowym przed glinem)!

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...

Prawo działania mas

W stanie równowagi stosunek iloczynu stężeń produktów podniesionych do odpowiednich potęg do iloczynu stężeń substratów podniesionych do odpowiednich potęg jest wielkością stałą w określonej temperaturze. Stała równowagi reakcji zależy od temperatury:

Węglowodory nienasycone (alkadieny)

Reakcja dysproporcjonowania (dysmutacji)

Jest to szczególny rodzaj reakcji utleniania-redukcji, w której atomy tego samego pierwiastka ulegają zarówno procesowi utleniania, jak i redukcji, np.: Analizując powyższe przykłady można stwierdzić, że reakcje te zachodzą, gdy atom pierwiastka może występować na co najmniej 3 różnych stopniach utlenienia oraz gdy związek, w którym występuje na pośrednim stopniu utlenienia, jest mniej trwały od związków, w których pierwiastek ten występuje na pozostałych stopniach utlenienia.

Metamery nitrozwiązek - aminokwas

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....

Substancje chemiczne

Charakterystyka roztworów rzeczywistych

Stężenie roztworu to stosunek ilości substancji rozpuszczonej dookreślonej ilości (objętości lub masy) roztworu. Stężenie procentowe C p wyraża liczbę gramów substancji rozpuszczonej,znajdującej się w 100 gramach roztworu: Stężenie molowe C m określa liczbę moli substancji rozpuszczonej w 1 dm 3 (1000 cm 3 ) roztworu: Przy wzajemnym przeliczaniu stężeń można korzystać ze wzoru: Aby przygotować roztwór o określonym stężeniu należy: obliczyć liczbę gramów...

Aldehydy

Aldehydy to związki zawierające grupę funkcyjną –CHO, zwaną grupą aldehydową. Grupa ta składa się z grupy karbonylowej i atomu wodoru.Grupa karbonylowa w cząsteczce aldehydu połączona jest z wodorem i resztą węglowodorową (wyjątek: HCHO – metanal).

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...

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...

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

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...