Chemia
Właściwości chemiczne
Fenol otrzymuje się w reakcjach opisanych poniższymi równaniami: Można go również otrzymać podczas hydrolizy kwasów sulfonowych, zachodzącej w środowisku zasadowym w podwyższonej temperaturze: Fenol wykazuje wyraźny charakter kwasowy . W roztworze wodnym dysocjuje jak kwas, czyli odszczepia kation wodoru H + (uproszczony zapis): Fenol zaliczany jest do słabych kwasów. Kwas węglowy jako mocniejszy kwas wypiera słabszy kwas, czyli fenol z jego soli: Fenol...
Metody otrzymywania amidów
Amidy w zależności od rzędowości otrzymujemy różnymi sposobami: a) otrzymywanie I-rzędowych amidów w reakcji kwasu karboksylowego z amoniakiem, np.: b) otrzymywanie II-rzędowych amidów w reakcji kwasu karboksylowego z I-rzędową aminą, np.: c) otrzymywanie III-rzędowych amidów w reakcji kwasu karboksylowego z II-rzędową aminą, np.: Amidy powstają również w reakcji chlorków kwasowych i innych pochodnych kwasów w grupie funkcyjnej z amoniakiem, czyli w trakcie tzw....
Hybrydyzacja orbitali atomowych
Hybrydyzacja to zabieg matematyczny polegający na kombinacji liniowej walencyjnych orbitali atomowych tego samego atomu. Otrzymane zhybrydyzowane orbitale są mieszaninami (hybrydami) orbitali wyjściowych i charakteryzują się jednakowym kształtem konturu i energią (co odróżnia je od orbitali, z których powstały). Typ hybrydyzacji określa, które walencyjne orbitale atomowe zostały poddane matematycznemu przekształceniu, a jednocześnie wyznacza rozmieszczenie przestrzenne powstałych hybryd....
Budowa i właściwości fizyczne
Alkeny to węglowodory łańcuchowe zawierające w cząsteczkach jedno wiązanie podwójne między atomami węgla. stan hybrydyzacji orbitali walencyjnych atomów węgla połączonych wiązaniem podwójnym krotność wiązania pomiędzy atomami węgla długość wiązania podwójnego węgiel–węgiel energia wiązania podwójnego węgiel–węgiel sp 2 jedno wiązanie podwójne, pozostałe to wiązanie pojedyncze 134 pm 602 kJ/mol Rozważając budowę cząsteczki...
Wpływ kierujący podstawników
Wyróżnia się: podstawniki I rodzaju, kierujące nowy podstawnik w reakcji substytucji w pozycję orto i para –NH 2 –NHR –NR 2 –OH –OR –R –Ar –X podstawniki II rodzaju, kierujące nowy podstawnik w reakcji substytucji w pozycję meta –NO 2 –COR –SO 3 H –COOH –CHO –CN W przypadku obecności podstawników obu rodzajów, wpływ kierujący podstawnika I rodzaju dominuje nad wpływem podstawnika II rodzaju Grupa –CH 3 zaliczana jest do podstawników I rodzaju i...
Charakterystyczne cechy reduktorów i utleniaczy
utleniacze reduktory posiadają właściwości utleniające - występując na najwyższym możliwym stopniu utlenienia mają możliwość jego obniżenia - pierwiastki charakteryzujące się dużą elektroujemnością, np. tlen, fluor,chlor oraz np. H 2 O 2 , Mg 2+ , SO 4 2– , NO 3 – ,MnO 4 – , Cr 2 O 7 2– posiadają właściwości redukujące - występując na najniższym możliwym stopniu utlenienia mają możliwość jego podwyższenia - pierwiastki charakteryzujące się małą...
Białka
Są to substancje o dużej masie cząsteczkowej składające się wyłącznie lub w większości z reszt aminokwasowych (ponad 100). Istnieją różne sposoby klasyfikacji białek. Oto jeden z nich: Wodne roztwory białek (głównie globularnych) są typowymi hydrofilowymi koloidami (hydratacja cząsteczkami wody). Wykazują efekt Tyndalla, nie przenikają przez błony półprzepuszczalne, podlegają koagulacji i peptyzacji.
Właściwości chemiczne
Berylowce reagują z tlenem. Magnez w reakcji z tlenem tworzy tlenek magnezu, podobnie jak wapń; bar i stront utworzą natomiast nadtlenki. Wśród tlenków berylowców tylko tlenek berylu ma właściwości amfoteryczne, pozostałe mają charakter zasadowy. Tlenek berylu – w przeciwieństwie do innych tlenków berylowców – nie reaguje z wodą. Nasycony roztwór Ca(OH) 2 to woda wapienna. Woda wapienna służy do wykrywania tlenku węgla(IV). Zawiesina Ca(OH) 2 w wodzie to mleko wapienne...
Otrzymywanie i zastosowanie berylowców
Niektóre berylowce można otrzymywać z ich minerałów w wyniku specjalnych procesów technologicznych lub procesów elektrolizy. Magnez można otrzymać w wyniku elektrolizy stopionego chlorku magnezu, wapń i stront – podczas elektrolizy soli, takich jak chlorek wapnia, chlorek strontu. Berylowce znalazły zastosowanie w gospodarce człowieka. Beryl dodawany jest do stopów metali – poprawia ich przewodnictwo cieplne, elektryczne oraz wytrzymałość. Magnez, dodawany do stopów metali, poprawia ich...
Właściwości chemiczne
Estry ulegają hydrolizie, która zachodzi zarówno w środowisku kwaśnym, jak i zasadowym. Hydroliza w środowisku kwaśnym jest procesem odwracalnym. Hydroliza w środowisku zasadowym jest praktycznie nieodwracalna. Estry ulegają reakcji alkoholizy (transestryfikacji) oraz amonolizy, np.: Alkoholiza , czyli reakcja estru z alkoholem prowadząca do otrzymania nowego estru i alkoholu, jest reakcją odwracalną zarówno w środowisku kwaśnym, jak i zasadowym. Amonoliza ,...
Właściwości chemiczne
Amidy ulegają hydrolizie. Reakcja ta przebiega powoli. Hydroliza prowadzona w środowisku kwaśnym lub zasadowym prowadzi do otrzymania, w zależności od rzędowości amidu, różnych produktów: Na przykład: Amidy posiadają charakter bardzo słabych zasad, ale w roztworach wodnych wykazują odczyn obojętny. Ze względu na fakt, że cząsteczki amidów są zasocjowane (tworzenie wiązań wodorowych), charakteryzują się one wysokimi temperaturami wrzenia. Amidy nie ulegają...
Toluen
Toluen to bezbarwna ciecz o charakterystycznym zapachu. Spala się kopcącym płomieniem. Toluen można otrzymać w reakcji Würtza-Fittiga: C 6 H 5 – Cl + CH 3 – Cl + 2 Na → C 6 H 5 – CH 3 + 2 NaCl Toluen bierze udział w reakcjach substytucji. Należy jednak pamiętać, że obecna w pierścieniu grupa metylowa –CH 3 kieruje nowy podstawnik w określone miejsce w pierścieniu. Ten fakt określany jako tzw. wpływ kierujący podstawników jest powszechny w reakcjach związków aromatycznych....
Najważniejsze właściwości chemiczne
wodór reaguje z tlenem dając wodę (przy stosunku objętościowym 1:2 powstaje mieszanina wybuchowa) z chlorem z siarką z azotem wodór jest reduktorem w wielu reakcjach chemicznych, np.:
Właściwości fizyczne
Wodór to bezbarwny i bezwonny, palny gaz, lżejszy od powietrza, praktycznie nierozpuszczalny w wodzie.
Reakcje charakterystyczne dla odpowiednich grup aminokwasów
Szczególna właściwość aminokwasów (współdziałanie grupy –COOH z grupą –NH 2 ) wiąże się ze zdolnością ich cząsteczek do łączenia się ze sobą w większe ugrupowania. W reakcji kondensacji cząsteczki glicyny i alaniny można uzyskać dwa dipeptydy: Jeżeli aminokwas C-końcowy zareaguje z aminokwasem N-końcowym, to peptyd liniowy utworzy peptyd cykliczny. Zaznaczony kursywą układ atomów nosi nazwę grupy amidowej (zwyczajowo wiązanie peptydowe). Układ ten jest...
Disacharydy
Należą do cukrów hydrolizujących. Powstają z 2 reszt monosacharydowych (identycznych lub różnych) połączonych wiązaniem O-glikozydowym. W zależności od tego, które grupy–OH monosacharydów zostały zaangażowane w tworzenie wiązania glikozydowego, disacharyd posiada lub nie posiada właściwości redukujących. Do disacharydów redukujących zalicza się np. maltozę, laktozę i celobiozę. W nazwie redukującego disacharydu pojawia się charakterystyczna końcówka –oza. Do disacharydów...
Mikroogniwo Fe/Zn
Anodę stanowi cynk, a katodę – żelazo; na elektrodach zachodzą następujące reakcje:
Peptydy
Zaznaczony kursywą układ atomów nosi nazwę wiązania peptydowego . Układ ten jest płaski, sztywny i zawsze występuje w formie trans. Zgodnie z ogólnie przyjętą umową, wzory strukturalne peptydów przedstawia się umieszczając wzór aminokwasu z wolną grupą aminową po lewej stronie (aminokwas N – końcowy), a wzór aminokwasu z wolną grupą karboksylową na końcu szeregu, po prawej stronie (aminokwas C – końcowy). Ustalając nazwy peptydów, temu aminokwasowi, który angażuje swoją grupę...
Stereoizomeria
konformacje cykloheksanu izomery geometryczne
Twardość wody
Twardość wody jest spowodowana obecnością rozpuszczalnych w wodzie soli wapnia i magnezu. Twardość przemijającą (tzw. węglanową) wywołują wodorowęglany wapnia i magnezu; twardość tę łatwo usunąć przez zagotowanie wody. Twardość stałą (tzw. niewęglanową) wywołują inne sole, np. siarczany(VI), chlorki; twardość tę można usunąć metodą chemiczną, wykorzystując węglan sodu.
Otrzymywanie i zastosowanie litowców
Litowce otrzymuje się zwykle w wyniku elektrolizy stopionych soli lub wodorotlenków. Lit można otrzymać w procesie elektrolizy stopionego LiCl, potas – w wyniku elektrolizy stopionych KCl lub KF, sód – przez elektrolizę stopionego NaOH lub NaCl. Szersze zastosowanie mają związki litowców, chociaż same metale też znalazły zastosowanie w przemyśle. Sód stosowany jest w syntezach organicznych jako reduktor, potas wykorzystywany jest przy produkcji nawozów sztucznych i szkła. Lit używany jest do...
Hydraty
Hydraty to inaczej związki uwodnione. Na przykład sole w stanie stałym mają wbudowane w sieć krystaliczną cząsteczki wody (tzw. woda krystalizacyjna): Charakterystyczną cechą hydratów jest to, że ich barwa zależy od istnienia hydratowanych kationów metalu, a jej zmiany następują podczas ogrzewania kryształów hydratu lub w obecności H 2 SO 4 stęż ., np.: bezwodny chlorek kobaltu(II) CoCl 2 ma barwę niebieską, chłonąc wodę z powietrza przechodzi w hydrat CoCl 2 · 2 H 2 O o...
Amidy kwasowe
I-rzędowe amidy kwasowe to pochodne kwasów karboksylowych, w których grupę –OH w grupie funkcyjnej zastąpiono grupą aminową –NH 2 . Podstawienie kolejnych atomów wodoru grupy aminowej grupą alkilową lub arylową pozwala na uzyskanie II-rzędowych lub III-rzędowych amidów.
Klasyfikacja związków nieorganicznych
Aminy
Aminy można uważać za pochodne amoniaku, w którego cząsteczce jeden, dwa lub trzy atomy wodoru zostały zastąpione resztami węglowodorowymi (alkilowymi lub/i arylowymi). Biorąc pod uwagę liczbę podstawionych atomów wodoru w cząsteczce amoniaku wyróżniamy aminy: pierwszorzędowe, np. CH 3 -NH 2 metyloamina C 6 H 5 -NH 2 fenyloamina (anilina) (aminobenzen) drugorzędowe, np. CH 3 -NH-CH 3 dimetyloamina C 6 H 5 -NH-CH 3 N-metylofenyloamina...
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...
Węglowodory aromatyczne
Aby węglowodór został zaliczony do aromatycznych, jego cząsteczka musi: mieć budowę cykliczną, być płaska (orbitale walencyjne atomów węgla tworzących pierścień są w stanie hybrydyzacji sp 2 ) posiadać chmurę elektronową zawierającą (4n+2) elektronów zdelokalizowanych ( reguła Hückla ), gdzie: n– liczba pierścieni w cząsteczce. Benzen i jego homologi zaliczamy do węglowodorów aromatycznych. Benzen to węglowodór o wzorze sumarycznym C 6 H 6 . Charakterystyczną...
Zastosowanie, znaczenie, funkcje
Acetylen (etyn) jest węglowodorem otrzymywanym w przemyśle z metanu lub w wyniku reakcji węgliku wapnia z wodą. Czysty acetylen jest bezbarwnymi bezwonnym gazem, a nieprzyjemny zapach technicznego acetylenu pochodzi od niewielkiej ilości zanieczyszczeń siarkowych i fosforowych. Do niedawna acetylen używany był w przemyśle do produkcji etanalu i kwasu octowego, jednak obecnie acetylen używany jest głównie do wyrobu polimerów i tworzyw sztucznych. Ze względu na swoje właściwości acetylen...
Srebro
Srebro to miękki, kowalny metal o charakterystycznym połysku. Wśród pierwiastków zaliczany jest do najlepszych przewodników ciepła i elektryczności. Konfiguracja elektronowa atomu srebra: [Kr] 5s 1 4d 10 W związkach srebro występuje głównie na I stopniu utlenienia. Konfiguracja kationu srebra jest następująca: Ag+ : [Kr] 4d 10 Srebro nie reaguje z tlenem atmosferycznym. Czarny nalot pokrywający z czasem przedmioty srebrne to siarczek srebra(I) – obecne w powietrzu śladowe...
Kwas etanodiowy
Zwany jest szczawiowym, należy do kwasów dikarboksylowych. Ze względu na obecność dwóch grup karboksylowych, jego moc zwiększa się w stosunku do kwasu etanowego. Kwas ten można otrzymać podczas utleniania etynu manganianem(VII) potasu, co można przedstawić ogólnym schematem: Reakcją pozwalającą na wykrycie jonów etanodiowych (szczawianowych) C 2 O 4 2- w roztworze jest reakcja z jonami wapnia Ca 2+ , w wyniku której strąca się biały osad etanodianu (szczawianu) wapnia:
Zastosowanie, znaczenie, funkcje
W przyrodzie występuje ogromna różnorodność białek, pełnią one także wiele funkcji, np.: białka w przyrodzie białka strukturalne budują różnorodne struktury komórkowe, a także tkanki, np. kolagen (główny składnik tkanki łącznej), elastyna (składnik ścięgien), keratyna (budulec włosów, paznokci, rogów) białka motoryczne w komórkach tworzą kurczliwe struktury umożliwiające ruch, np. miozyna i aktyna (białka tkanki mięśniowej), dyneina (składnik rzęsek i...
Denaturacja i wysalanie białek
wysalanie białek denaturacja to odwracalny proces koagulacji polegający na zmniejszeniu wzajemnych oddziaływań cząsteczek białek i wody w wyniku wprowadzenia do roztworu jonów określonej soli, np. (NH 4 ) 2 SO 4 ,NaCl, Na 2 SO 4 (jony te silniej niż cząsteczki białka oddziałują z cząsteczkami wody --> niszczenie stabilizującej białko otoczki hydratacyjnej). Dodanie rozpuszczalnika spowoduje przejście białka w stan zolu, czyli peptyzację. to nieodwracalny**...
Izomeria położenia (podstawienia)
Izomeria położenia podstawnika uwzględnia różne miejsca połączenia podstawników ze szkieletem węglowym, np.: Izomeria położenia wiązania wielokrotnego uwzględnia różne miejsca położenia wiązania wielokrotnego w szkielecie węglowym, np.:
Wykrywanie amidów pierwszorzędowych
hydroliza w środowisku zasadowym pojawia się charakterystyczny zapach amoniaku
Właściwości chemiczne
W temperaturze pokojowej azot jest bardzo mało reaktywny. Jego reaktywność można zwiększyć, ogrzewając go lub poddając wyładowaniom elektrycznym w warunkach niskiego ciśnienia. Jeden z najbardziej znanych związków azotu to amoniak. Amoniak jest lekkim, bezbarwnym gazem o charakterystycznym zapachu, drażniącym błony śluzowe. Rozpuszcza się w wodzie, a powstały roztwór ma odczyn zasadowy: Amoniak można otrzymać, działając mocną zasadą na sole amonowe w podwyższonej temperaturze:...
Fenole
Sa to związki zawierające grupę hydroksylową –OH bezpośrednio związaną z atomem węgla w pierścieniu aromatycznym. Najprostszym przedstawicielem tej grupy jest benzenol (hydroksybenzen), zwany fenolem, o wzorze C 6 H 5 –OH Fenol otrzymujemy w reakcji opisanej poniższymi równaniami: C 6 H 5 -Cl + 2 NaOH → C 6 H 5 -ONa + NaCl + H 2 O C 6 H 5 ONa + HCl → C 6 H 5 -OH + NaCl Fenol wykazuje wyraźny charakter kwasowy. W roztworze wodnym dysocjuje jak kwas, czyli odszczepia kation wodoru...
Właściwości chemiczne
Pamiętając, że na wiązanie potrójne składa się zawsze jedno wiązania mocne σi pozostałe dwa słabe π, wnioskujemy, że wiązania π ulegają łatwo rozerwaniu podczas reakcji chemicznej. Ten fakt decyduje o dużej aktywności alkinów. Charakterystyczną cechą alkinów jest zdolność do reakcji addycji i polimeryzacji. 1. Addycja wodoru: 2. Addycja halogenów: 3. Addycja halogenowodorów: addycja zgodnie z regułą Markownikowa zawsze tworzy się izomer trans (dotyczy reakcji...
Właściwości chemiczne
W wyniku spalania węgla przy niedostatecznej ilości tlenu powstaje tlenek węgla(II): Ten bezbarwny, bezwonny, bardzo słabo rozpuszczalny w wodzie gaz jest toksyczny (nazwa zwyczajowa – czad). Jest gazem palnym, z tlenem tworzy mieszaninę wybuchową. Z chemicznego punktu widzenia jest tlenkiem obojętnym. Czad jest trujący dla człowieka, gdyż łączy się trwale z hemoglobiną. Trwałe połączenie hemoglobiny z CO uniemożliwia wiązanie tlenu do hemoglobiny, co może powodować...
Jak doświadczalnie potwierdzić charakter amfoteryczny wodorotlenku?
Świeżo strącony wodorotlenek należy podzielić na dwie części – do pierwszej dodać mocnej zasady, a do drugiej mocnego kwasu. Rozpuszczenie osadu w obu próbach potwierdza charakter amfoteryczny. Niektóre wodorotlenki ulegają rozkładowi w podwyższonej temperaturze, np. Mocne zasady mogą w odpowiednich warunkach reagować z metalami, które posiadają ujemny standardowy potencjał elektrody. Wodorotlenki tych metali mają charakter amfoteryczny:
Wodorotlenki
Wodorotlenki to związki chemiczne, w skład których wchodzi grupa wodorotlenowa –OH lub jon wodorotlenkowy OH–. Nie należy utożsamiać pojęć wodorotlenek i zasada. Pamiętając o powyższej definicji oraz o tym, że zasady to związki, które w reakcji z wodą tworzą jony OH–, stwierdza się, że np. zasadą nie jest prawie nierozpuszczalny w wodzie wodorotlenek berylu. KOH jest natomiast zasadą i wodorotlenkiem. Praktycznie każda zasada jest wodorotlenkiem, ale nie każdy wodorotlenek może...
Właściwości fizyczne
Naftalen w temperaturze pokojowej jest substancją stałą, występuje w postaci cienkich białych płatków o charakterystycznym zapachu, łatwo sublimuje. Nie rozpuszcza się w wodzie, rozpuszcza się w rozpuszczalnikach organicznych (etanol, eter, chloroform).
Izomeria konformacyjna
Izomeria konformacyjna związana jest z możliwością rotacji atomów wokół wiązań pojedynczych. Swoboda obrotu wokół wiązania pojedynczego σ sprawia, że możliwe są różne ułożenia grup atomów w przestrzeni (różne formy przestrzenne cząsteczek), czyli różne konformacje. Konformacje przekształcają się w siebie w wyniku wewnątrzcząsteczkowej rotacji, np.:
Zastosowanie żelaza
Żelazo ma ogromne znaczenie w przemyśle i technice, gdyż używane jest do produkcji stali. Stal to stop żelaza z węglem zawierający także niewielkie domieszki innych substancji. Istnieje wiele gatunków stali, różniących się składem. Stal wykorzystywana jest m.in. w budownictwie do wytwarzania elementów konstrukcyjnych budynków, a także do budowy samochodów i maszyn. Stal otrzymuje się z tzw. surówki wytwarzanej z żelaza i węgla w procesie wielkopiecowym. W procesie...
Fluorowce
Pierwiastki grupy 17: fluor, chlor, brom, jod i astat. Fluorowce nie występują w stanie wolnym w przyrodzie, a w formie związanej najczęściej występuje chlor (halit – NaCl, sylwin – KCl, kainit – KCl·MgSO 4 ·3 H 2 O, karnalit – KCl·MgCl 2 ·6 H 2 O) oraz fluor (fluoryt – CaF 2 , apatyt – CaF 2 · 3 Ca 3 (PO 4 ) 2 , kriolit AlF 3 · 3 NaF) Właściwości fizyczne: fluor – jasnożółty gaz o ostrym zapachu, chlor – żółtozielony gaz o ostrym zapachu, brom – ciemnobrunatna ciecz (z...
Powinowactwo elektronowe
Jak zjonizować atom? atom elektrycznie obojętny + elektron --> jon jednoujemny Powinowactwo elektronowe : energia wydzielona podczas przyłączania elektronu do atomu. Im większe jest powinowactwo elektronowe (większa jest energia oddawana), tym „chętniej” atom przyłącza elektron. W grupie powinowactwo elektronowe maleje ze wzrostem liczby atomowej, ponieważ im większa jest odległość ostatniej powłoki od jądra, tym mniejsza tendencja do przyłączania kolejnego elektronu...
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...
Alkohole, Fenole
Alkohole to związki zawierające grupę funkcyjną –OH związaną z tetraedrycznym atomem węgla. Grupa –OH nosi nazwę grupy hydroksylowej . R-OH to ogólny wzór alifatycznych alkoholi monohydroksylowych. Istnieją różnorodne sposoby klasyfikacji alkoholi, np. w zależności od tego, czy grupa –OH związana jest z pierwszorzędowym, drugorzędowym, czy trzeciorzędowym atomem węgla wyróżniamy alkohole I-rzędowe, II-rzędowe i odpowiednio III-rzędowe, np. Rzędowość alkoholi wpływa znacząco na...
Zastosowanie, znaczenie, funkcje
Alkeny otrzymuje się w przemyśle z węglowodorów nasyconych obecnych w ropie naftowej lub gazie ziemnym. Proces, w czasie którego w wysokiej temperaturze następuje rozrywanie wiązań węgiel–węgiel, jak i częściowe odwodornienie i utworzenie z nich cząsteczek alkanów o krótszych łańcuchach, jak i alkenów, nosi nazwę krakingu termicznego . Najważniejsze znaczenie w gospodarce mają eten i propen, z których produkuje się wiele substancji niezbędnych w przemyśle chemicznym, np. aldehyd octowy,...